esp32-robot-dog：一个基于 ESP32 的小型四足机器人

本文将深入探讨一个基于 ESP32 的小型四足机器人项目（项目地址已不再维护，仅供参考学习）。尽管原项目已关闭，但其设计理念和实现方法仍具有学习价值，让我们一同探索这个小型机器狗的奇妙世界。

硬件配置

该项目的核心是 ESP32 微控制器，它负责处理所有控制逻辑和传感器数据。遗憾的是，IMU（惯性测量单元）并未在最终版本中实现，这限制了机器狗的平衡性和动态性能。驱动机器狗运动的是 12 个 TowerPro MG90D 舵机，每个腿部由三个舵机控制，实现复杂的腿部运动。电源方面，采用两节 18650 电池供电。值得注意的是，该项目没有设计专属的 PCB，这增加了组装和调试的难度。

软件架构

项目使用 Arduino IDE 兼容的代码进行开发。代码实现包含舵机控制、腿部运动算法等功能。然而，由于项目已停止维护，部分库已更新，原代码可能不再兼容当前环境，需要进行相应的修改和适配。

舵机标定

舵机标定是该项目成功的关键步骤。由于舵机的角度偏差和个体差异，需要进行精确的标定才能保证机器狗的正常运动。该项目提供了一个标定工具（一个带刻度的圆盘），用于辅助舵机标定。标定流程大致如下：

1. 打印标定工具，并安装舵机到工具上。
2. 使用提供的 servoCalib.ino 程序，连接舵机到 ESP32 的 14 号引脚。
3. 通过串口输入 1500（脉宽值），使舵机指向中间位置。
4. 通过调整脉宽值找到舵机的最小角度（degMin）和最大角度（degMax）。
5. 进一步细化标定，找到 30°、50°…130°、150° 等关键角度对应的脉宽值。

腿部组装与标定

腿部组装需要一定的技巧和耐心。项目提供了一个腿部组装模板，用于辅助组装。组装完成后，需要进行腿部标定，以确保每个腿部的运动范围和角度准确无误。标定流程包括：

1. 打印腿部组装模板，一个正向，一个镜像。
2. 将舵机安装到腿部结构中，并根据模板调整舵机初始位置。
3. 使用提供的命令行工具 (set servo_to_calib) 将所有舵机设置到模板中预设的位置。
4. 使用腿部角度标定工具，对每个舵机的角度进行微调。通过 XX_HAL_trim_xxxx 命令 (例如 LF_HAL_trim_alpha) 调整舵机的微调值，直到腿部与模板精确对齐。 XX 代表腿部位置（LF: 左前，RF: 右前，LR: 左后，RR: 右后），xxxx 代表角度（alpha, beta, gamma）。

总结

尽管该 ESP32 四足机器人项目已停止维护，但它仍然为我们提供了一个宝贵的学习案例。通过该项目，我们可以学习到 ESP32 的应用、舵机控制、机器人运动学以及相关的硬件和软件开发技术。项目中存在的不足之处也提醒我们，一个完整的机器人项目需要周全的规划、完善的测试以及持续的维护。虽然原作者不再提供支持，但这个项目仍然可以作为学习和参考的资源，帮助我们更好地理解小型机器人的设计和实现。

项目地址：https://github.com/SovGVD/esp32-robot-dog-code