一、 物理身体机械结构层负责把电子件装起来让机器鸭能站、能动。HD1910飞特舵机 (15个)机器的“肌肉”。对应我们之前聊的项目一舵机与通信。这是替代官方昂贵DynamixelXL330的平替方案通过单总线串联控制腿和头部的角度。嘉立创3D打印 (9000HE) 螺丝机器的“骨骼与关节外壳”。光敏树脂打印把舵机固定成一只鸭子的形状。2216轴承 (9个) 小轴承 (4个)装在关节处减少摩擦让舵机转动时更顺滑不至于卡死。脚底翻模硅胶鸭子的“鞋垫”。3D打印的模具翻模出来的硅胶用来增加脚底摩擦力起到减震防滑的作用对应项目五机械装配。二、 大脑与神经系统控制计算层负责算数据、发指令。OrangePi Zero 3W全志A733 (1个)机器的“大脑”主控。对应项目二主控与嵌入式系统。这块板子性能比原版官方用的Radxa Zero 3W更强。它运行LinuxArmbian负责跑强化学习策略、处理传感器数据并向舵机发送控制指令。HAT板打样 HAT板元件这是主控的“脊椎/扩展板”。因为OrangePi的引脚是裸露的HAT板把它接出来方便连接外部电源、串口、摄像头和喇叭等。喇叭 (1个)机器的“声带”用来发出鸭叫或提示音。摄像头 (1个) ToF模块 (1个)机器的“眼睛”。摄像头负责视觉识别ToF激光测距负责感知前方障碍物的距离对应项目三传感器集成。三、 感知与能量电源与传感层负责平衡感、提供动力和通信转换。imu_to_dxl板打样 板元件LSM6DSOWTR CH32V003F4P6这是整个清单中最巧妙的一块板子对应项目三和项目六。它用了廉价的LSM6DSOWTRIMU姿态传感器和CH32V003一颗极便宜的国产MCU。它的核心作用是把IMU数据转换成Dynamixel总线协议这样IMU就能像“第16个舵机”一样直接挂在舵机总线上主控一次sync_read就能同时读到姿态和舵机数据。电池充电器 (1个)机器的“心脏”。为整个系统提供7.4V左右的电源。IMU直接与电池连接就像表格底部的备注说的因为没有单独的电源PCB板所以IMU模块和电池是直接取电的。 它们之间是如何联系起来的数据流与控制流从底层到上层它们的联系是这样的物理与电气连接电池供电 → 主控板OrangePi → HAT板 → 串口/Dynamixel总线。控制回路50Hz采集主控通过总线一条线串起15个舵机 IMU读取15个关节角度 IMU四元数姿态。决策主控上的强化学习策略onnx计算出下一步每个舵机应该转到什么角度。下发主控通过总线用Sync Write一次性把新角度发给15个舵机。执行飞特舵机听到指令转到目标角度机器鸭开始迈步。外部调试因为清单里没买遥控器所以备注里说“通过电脑ssh进行控制”也就是你通过WiFi连到OrangePi在电脑上敲命令来控制。 总结与建议这是一个非常极客且充满性价比的方案总成本约2259元。作者为了省钱并增强性能做了很多魔改用国产OrangePi替代原版板子用飞特舵机替代Dynamixel并重新调参kp3-5用低成本的LSM6DSOCH32V003替代昂贵的BNO085传感器用3D打印完全替代注塑件。