【Arduino 动手做】如何制作 DIY 平衡机器人 [我的经验]

这是基于 ESP32 的平衡机器人

这是 Wouter Klop 创建的“基于 ESP32 的高速平衡机器人”的一个分支， 原始代码在这里： https://gitlab.com/kloppertje/balancingrobot

解释其工作原理的文章如下：http://elexperiment.nl/2018/11/h ... robot-introduction/

这是我如何构建这个机器人的视频：https://youtu.be/vPx2oyZGv50

图像替换文本

编译
使用 1.0.6 版本的 ESP32 Core https://github.com/espressif/arduino-esp32/releases/tag/1.0.6

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模式
代码的此修改包含几项更改，其中之一是单独更改电机方向的简单功能：

#define reverseLeftMotor true
#define reverseRightMotor false
另一个变化是自动电流控制。它允许 ESP32 设置通过电机的电流。 此功能要求您移除DRV8825模块上的微调电位器并焊接一根线（请参阅电路和照片）

另一个显着的变化是“站立”和“前进”使用了两组 PID 值，这使得机器人可以保持不移动。（我无法仅凭一组 PID 值在没有移动的情况下实现完美的站立）。

将此项设置为 “0” 表示自动切换（实验性）

uint8_t pidTypeApply = 1; // PID to use 0=auto, 1= go PIDs, 2= stay PIDs
两个 PID 值都需要单独调整，这是“额外头痛”，所以一开始，最好将其设置为“1”并使用一组 PID。 （不确定我是否正确实现了此功能，但我对结果感到满意）

此外，我还添加了 INA219模块来监控电流和电压。适用于遥测。 此外，当连接充电器时，它会测量电池的容量。 INA219 与 MPU6050 一样使用 I2C 总线

也有许多小的调整。

这是最后的话题：

我在 Aliexpress 上购买的这个机器人的大部分东西

电机：https://s.click.aliexpress.com/e/_d84I07S

DVR8825步进电机驱动器：https://s.click.aliexpress.com/e/_Anmk61

电池：需要 https://s.click.aliexpress.com/e/_d8cDFDa 3 节电池才能获得 12V 电压

电池座： https://www.aliexpress.com/item/32874365172.html

电池保护板：https://s.click.aliexpress.com/e/_DknQERR（3s 40a 平衡）

DC-DC 转换器：https://s.click.aliexpress.com/e/_dWvPhXW（它与我使用的有所不同，但似乎更好）

ESP32：https://s.click.aliexpress.com/e/_dTZisbE（3 个端口）

六角联轴器：https://s.click.aliexpress.com/e/_dZsbHNw（将车轮连接到电机，5mm）

Steppr 电机支架：https://s.click.aliexpress.com/e/_dW0qsAu

MPU6050陀螺仪和加速度计模块：https://s.click.aliexpress.com/e/_d7tubEG

INA219电压和电流传感器：https://s.click.aliexpress.com/e/_dXsJ7AG

PCB 4X6：https://s.click.aliexpress.com/e/_d65i2Sg

PCB 6X8：https://s.click.aliexpress.com/e/_d7XpQnS

引脚接头：https://s.click.aliexpress.com/e/_DdOig6l

母 PCB 接头：https://s.click.aliexpress.com/e/_DDBKykp

电解电容器 https://s.click.aliexpress.com/e/_A2atvx

陶瓷电容器：https://s.click.aliexpress.com/e/_ABg3GZ

电阻器：https://s.click.aliexpress.com/e/_9AslPB

我使用的是 1N5822 肖特基二极管，只是因为我有它们。

（部分链接为附属链接）

我希望我没有忘记任何事情:)

这个项目结果有点贵，但我真的很想做。如果您决定构建它，我希望您知道自己在做什么，PID 调整并不容易......我想说不适合初学者，所以祝你好运。 我认为如果机器人更轻、更小一点会更好，但这个假设需要测试。 最初，我在 PlatformIO 中编辑代码，但后来我转向了 Adruino IDE，出于某种原因，Adruino IDE 中的 OTA 效果更好，尽管有时我仍然会遇到错误。

我必须警告你，我不是一个专业的程序员，所以可能有更聪明的方法来进行所有这些改变。但这一切都对我有用，我对结果感到满意。开源的伟大之处在于，您可以按照自己喜欢的方式更改代码。 感谢 Wouter Klop 使这一切成为可能，请查阅他的视频：https://www.youtube.com/watch?v=D7hvI_Tb0o4