震动行走机器人🤖

🚀参考

• 振动驱动的微型机器人非完整约束补偿的定位方法 (engineering.org.cn)
• NN机器人--微型视觉控制振动机器人 - 嘉立创EDA开源硬件平台 (oshwhub.com)
• 【ESP32最全学习笔记（基础篇）——4.ESP32 引脚介绍】「已注销」的博客-CSDN博客
• kilobot-超赞的集群机器人 - 知乎 (zhihu.com)
• GPIO模拟时序控制外设4——红外发射管-CSDN博客

💎预览

📢介绍

项目概述:

• 应用场景
  1. 教学演示
  2. 群控算法验证
• 依赖与支持
  1. 支持TCP协议通信
  2. 多线程任务处理
  3. PWM调速
  4. NEC协议红外收发

❗已知问题

开发中遇到的问题:

• 【已经解决】pcb设计问题 pwm信号线与wifi天线太近，导致丢包严重
  • 解决方案
    • 使用 esp-wroom-32u 外置天线 【封装与esp-wroom-32相同】
    • 重画pcb
      • 电驱放边缘
      • 主控下方避开走线
    • 无线设备过多导致干扰严重
    • 改用TCP通信
• 【已经解决】两个震动马达振幅不同，难以控制
  • 解决方案
    • 调整震动马达位置
    • 使用两个不同通道的pwm输出
• 【已经解决】脚针的角度对移动的控制影响很大，对焊接要求苛刻
  • 解决方案
    • 增厚pcb
    • 反向焊接，探针头朝下

👍技术协助

你可以通过以下方式获得技术帮助:

• GitHub
• BiliBili
• gitee

✍参与作者

• MkM
  • bilibili 无我识l心空妙有

⭐主要硬件

• CH340K 【TTL串口通信】
• esp32-wroom-32u 【外置天线】
• IRM-3638T 【红外接收】
• TP4059 【锂电池充放电保护】
• RT9193-33GB 【3.3v稳压】
• 5050ws2812b 【RGB彩灯】
• 小型震动振子马达1034

📵GPIO使用

GPIO	功能
pin2	led
pin4	左电机
pin17	右电机
pin12	ws2821 RGB
pin15	IRM红外接收
pin26	红外发射
pin32	电池ADC

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🚀快速上手

❗必须先用usb数据线将机器人与电脑连接后再打开机器人电源开关，机器人电源开关在底部

❗当机器人死机无法进入系统时，只需要关闭再打开机器人电源 或者按下res开关

🌏环境搭建

1. 在Windows操作系统的电脑中安装Thonny 1. 开发环境搭建 (itprojects.cn) Python+ESP32 快速上手（持续更新中）【 通俗易懂 】_哔哩哔哩_bilibili

2. 在手机中安装TCP调试工具，或使用电脑的TCP调试工具，端口号为7788 服务器IP地址为运行机器人后打印出的地址

3. 打开Thonny，连接机器人与电脑，删除esp32中除boot.py文件以外的所有文件 将最新代码选中到esp32中 点击 上传到/ 机器人红灯是充电中，绿灯是充满电，蓝灯是已上电

4. 打开esp32的 config.txt 修改配置信息

   ❗调试阶段建议 清除main.py里的程序 或 关闭开机运行wifi

   ❗运行 main_.py 必须设置 main on

变量含义：
main <功能: 进入死循环, 防止core1卡死、看门狗重启>
wifi <当且仅当为on时开机启动wifi的TCP服务器>
PASSWORD <WiFi密码>
SSID <WiFi名，确保机器人与上位机共用同一局域网>
bot_name <机器人名>
team <机器人队伍名>
aruco_id <机器人顶部粘贴的Aruco码>

参考设置：
main on
wifi on
PASSWORD 66666666pi
SSID MKM_PRO8
bot_name yuk2
team blue
aruco_id [8]

5. 相机标定
   1. https://blog.csdn.net/sunnyrainflower/article/details/131112182

🔍程序文件功能概述

• boot.py
  • esp32启动时执行的文件，不可删除，不建议在内部运行程序
• config.txt
  • 机器人信息配置，可以修改和添加，不可以删除
• ir_send.py
  • 红外发送程序，NEC协议红外收发
• IRM.py
  • 红外接收程序，NEC协议红外收发
• main.py
  • TCP服务器，接收命令处理与任务分配
• save_load.py
  • 读取和保存config中的配置
• WS2812.py
  • ws2812RGB灯驱动

⌨机器人TCP通信指令

• /connect <wifi名> <wifi密码> 执行后设置并保存WiFi名和密码，连接该WiFi，开启TCP服务器
• /say2wifi <信息> 执行后通过TCP发送该<信息> 到客户端
• /say2inf <信息> 执行后通过调用红外发送该<信息>
• /m <左电机pwm> <右电机pwm> # 控制电机转速 freq=1000 执行后设置当前电机PWM 0~1000
• /setcolor <r> <g> <b> 设置当前ws2812颜色 范围0~255
• /show 执行后通过TCP发送机器人信息到客户端
  • 内容包括：名，睡眠状态，ws2812颜色，队伍名
• /team <队伍名> 设置机器人队伍

💻PC端配置与启动

• 相机设定
  • 编辑 pc\visual_feedback.py 的78行内容 cap = cv2.VideoCapture(1,cv2.CAP_DSHOW)
  • 0,1,2...为所对应的相机
• 相机标定
  • 运行 拍照.bat 用不同的视角拍摄棋盘，数量越多越准确
  • 运行 相机标定.bat 通过拍照所得的图片生成相机标定文件
• 确保机器人连接的WiFi是本机电脑开启的
• 运行客户端 客户端.bat

⌨客户端指令

• /liveip 查看当前已经建立的连接
• /rescan 从新扫描并建立新的连接
• /send [8] /show 向 机器人[8]号 发送 /show
• /line [8] x y ae r 令 机器人[8]号 沿直线运动到(x,y) 角度容许误差为ae 目标半径为r
• /arc [9] x0 y0 x1 y1 令 机器人[8]号 以(x0,y0)为圆心 短弧为轨迹 运动到 (x1,y1)
• /rot [8] a ae 令 机器人[8]号 旋转到角度a 容许角度误差为ae
• /rotp [8] x y ae 令 机器人[8]号 旋转并指向(x,y) 容许角度误差为ae