[立创&传智&黑马程序员&CSDN]训练营——仿生机械狗

功能描述

四足机器人：目前已经支持语音控制前进、后退、左转、右转、扭身子、握手、跳跃等；支持AP模式，用终端连接热点，访问网页进行控制；还支持使用HC05和蓝牙调试器进行控制；超声波避障还在优化中。

成品展示

视频展示

1.官方作业：【立创训练营–仿生机器狗（丐版）-哔哩哔哩】
2.自己的方案：【立创训练营–听话的狗子-哔哩哔哩】
其他的学习作品：
1.【Hi3861+oled播放动画-哔哩哔哩】
2.OpenHarmony学习笔记——Hi3861+ASR-01的语音识别助手
3.【OpenHarmony南向开发日常–基于Hi3861与onenet的远程温湿度检测-哔哩哔哩】

硬件介绍

电源部分

由于整个项目需要驱动9个舵机，需要比较大的电流，所以供电选用两节18（直径）65（长度）0（圆柱形）锂电池，电源部分主要使用12V-5V，以及5V-3.3V的LDO（这里有个优化点，作者当时图简单，使用的都是LDO，实测发热还是比较严重，后面有打算换成DCDC进行供电）。

手册参考电路

LM1084(商城料号：C259973):

UZ1084:（商城料号：C84897）

实际使用电路

主控电路

主控使用的是传智教育的HI3861模组（商城料号C2923578），该模组内置最小系统电路，简化了该部分电路设计，只需要额外增加一个复位电路以及在电源部分添加一个100nF的旁路电容C7（大电容滤除低频噪声，小电容滤除高频噪声）即可。

下载电路

上一期鸿蒙训练营，没有添加CH340需要外部接线，给我人接麻了，疼定思痛，加上了CH340G模块，由于使用的是Typec接口，所以在CC1和CC2要下来俩个电阻，方便电脑识别如果不加有可能会识别不到。另外，Hi3861是3.3V电压基准，为了保证统一电平，这里CH340G采用3.3V供电（上一期笔者有用5V供电烧录失败的经历）所以对应的V3端口也要接3.3V，而非5V供电时的那样。

舵机驱动模块

由于PCA9685商城没有现货，在某宝查了一下价格，买个芯片和买个模块要花差不多的米，本着提高成功率的态度，买了模块。

语音识别模块

语音识别使用的是鹿小班语音识别模块，官方简介：
ASR-01是一颗专用于语音处理的人工智能芯片，可广泛应用于家电、家居、照明、玩具等产品领域，实现语音交
互及控制。
ASR-ONE内置自主研发的脑神经网络处理器BNPU，支持200条命令词以内的本地语音识别，内置CPU核和高性能低功耗Audio Codec模块，集成多路UART、IIC、PWM、GPIO等外围控制接口，可以开发各类高性价比单芯片智能语音产品方案。

想要购买的戳这——「LU-ASR01鹿小班智能语音识别模块 离线识别 自定义词条远超LD3320」他们近期出了一款PRO版本，据说是支持声纹识别的，笔者还没买来尝鲜，有兴趣的同学自行了解吧。

其他注意事项

可能是由于这个模组BootLoader的影响，在上电和烧录时，如果其它引脚接入了模块就会造成乱码和无法复位的问题，所以在设计电路的时候，对于IO的使用尽量用排针排母引出使用而不是在电路中焊死，例如串口1的TX、RX如果上电之前已经接了CH340之类的就有可能出现无法启动，无法复位，无法烧录的问题。

软件简介

主体框架

程序主体还是用的传智官方的示例，在此基础上进行了亿点点修改，主要是增加了一个串口任务和动作逻辑。

static void UART_Task(void)
{
    IotUartAttribute uart_attr = {
        //baud_rate: 9600
        .baudRate = 9600,

        //data_bits: 8bits
        .dataBits = 8,
        .stopBits = 1,
        .parity = 0,
        .rxBlock = 0,
        .txBlock = 0,
    };
      //Initialize uart driver
    IoTUartInit(HI_UART_IDX_1, &uart_attr);
    while (1)
    {
        printf("=======================================\r\n");
        printf("*************SIZU_example**************\r\n");
        printf("=======================================\r\n");

        // //通过串口1发送数据
        // IoTUartWrite(HI_UART_IDX_1, (unsigned char *)data, strlen(data));

        //通过串口1接收数据
        IoTUartRead(HI_UART_IDX_1, uart_buff_ptr, UART_BUFF_SIZE);
        SIZU_Uart_Cmd((char *)uart_buff_ptr);
        printf("Uart1 read data:%s\r\n", uart_buff_ptr);
        usleep(500000);
    }

}

static void start(void) {
    osThreadAttr_t attr;
    //设置GPIO_2引脚复用功能为PWM
    IoTIoSetFunc(IOT_IO_NAME_5, IOT_IO_FUNC_5_UART1_RXD);
    IoTIoSetFunc(IOT_IO_NAME_6, IOT_IO_FUNC_6_UART1_TXD);
    IoTIoSetFunc(IOT_IO_NAME_10, IOT_IO_FUNC_10_I2C0_SDA);
    IoTIoSetFunc(IOT_IO_NAME_9, IOT_IO_FUNC_9_I2C0_SCL);
    
    IoTI2cInit(0, 400000);
    dog_init();
    genki_services_start();
    init_service();

    attr.name = "UART_Task";
    attr.attr_bits = 0U;
    attr.cb_mem = NULL;
    attr.cb_size = 0U;
    attr.stack_mem = NULL;
    attr.stack_size = UART_TASK_STACK_SIZE;
    attr.priority = UART_TASK_PRIO;

    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)UART_Task, NULL, &attr) == NULL)
    {
        printf("[ADCExample] Falied to create UART_Task!\n");
    }
}

APP_FEATURE_INIT(start);

动作逻辑主要参考的B站——【金属舵机+3D打印四足机器人-哔哩哔哩】

//  --------                 --------
// |  D9    |               |  D7    |
// | joint9 |               | joint7 |
//  ----- --------     --------- -----
//       |  D8    |   |  D6    |
//       | joint8 |   | joint6 |
//        --------     --------
//       |  D2    |  |   D4    |
//       | joint2 |  |  joint4 |
//  ----- --------    --------- -----
// |  D3    |               |  D5    |
// | joint3 |               | joint5 |
//  --------                 --------
//                Front

然后是语音识别，参考的笔者上期鸿蒙做的笔记——OpenHarmony学习笔记——Hi3861+ASR-01的语音识别助手，由于功能比较简单，也就没有去弄数据包，一个简单的开头和一个数字，然后使用atoi函数获取数字，进行判断，最后执行操作即可。

// An highlighted block
enum{
    Get_Down,//趴下
	Hand_shake,//握手
    Go_Forward,//前进
    Go_Backward,//后退
    Go_Left,//左转
    Go_Right,//右转
    Twist_Body,//扭身子
    Stretch_Oneself,//伸懒腰
    WAIT//d
};

//检测串口指令
void SIZU_Uart_Cmd(char *str)      
{
    char  *Str;
    unsigned char ID=255;
	
    Str=&str[1];//定位到指令的数字部分“U1”
    ID=atoi(Str);
	
	if(strstr((const char *)str,"G")!=NULL)			//如果字符串str中包含有“G”
	{
		switch(ID)
		{
			case Get_Down:	//趴下  G0
                sithome();
                printf("Get_Down\r\n");
				break;
			case Hand_shake:	// 握手G1
                wink(10);
                printf("Handshake\r\n");
				break;
			case Go_Forward:	// 前进G2
                forward(5);
                printf("Go_Forward\r\n");
				break;
			case Go_Backward:	// 后退G3
                 backward(5);
                 printf("Go_Backward\r\n");
				break;
            case Go_Left:	// 左转G4
                leftturn(5);
                 printf("Go_Left\r\n");
				break;
             case Go_Right:	// 右转G5
                 rightturn(5);
                 printf("Go_Right\r\n");
				break;
            case Twist_Body:	// 扭身子
                 twist();
                 printf("LED_Add\r\n");
				break;
            case Stretch_Oneself:	//伸懒腰
                 printf("LED_Reduce\r\n");
                 stand3();
				break;
			default:
				printf("%s ERROR",str);
                standhome();
				break;
		}
	}
    memset(uart_buff,0,sizeof(uart_buff));
}

语音识别代码

语音识别使用的是天问的鹿小班模块，内置图形化编程模块，YYDS，会拖动模块就可以了，想玩语音识别的，强烈推荐此款。

蓝牙APP

由于笔者没有学习过APP的制作，这里用的是蓝牙调试器来制作的上位机，这个调试器功能还是蛮强的，有兴趣的可以去试试。

顺便问一下，哪位同学有好的APP制作教程啊，就做做简单上位机的那种。

机械结构

笔者也是第一次自己绘制3D结构件，还不太OK啊，跟着画了个锤子，然后觉着自己画的结构实在不太靠谱，于是去海鲜市场捞了一下，找到了这个，有相同烦恼的同学可以去看看，38米——四足机器人3D打印件（打印件不是整机，电子件、螺丝等自备）。

学习笔记

这里有亿点点鸿蒙学习笔记，放在这欢迎大家交流学习，有错误之处欢迎私信教我修改，不然误人子弟了。
OpenHarmony学习笔记——南向开发环境搭建
OpenHarmony学习笔记——编辑器访问Linux服务器进行编译
OpenHarmony学习笔记——点亮你的LED
OpenHarmony学习笔记——多线程的创建
OpenHarmony学习笔记——I2C驱动0.96OLED屏幕
OpenHarmony学习笔记——Hi3861使用DHT11获取温湿度
OpenHarmony学习笔记——Hi3861接入OneNET
手把手教你OneNET数据可视化
OpenHarmony学习笔记——Hi386+ASR-01的语音识别助手
Hi3861网络通信——UDP收发

总结

文中如有不妥之处欢迎批评指出，工程资料链接——听话的狗子。