D-BOT: 一个可 AI 控制的无刷平衡车——X-Knob 智能旋钮的变换形态

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D-BOT 是一个桌面机器人（Desktop Bot），可通过 AI 精确控制，同时具备 X-Knob 的全功能。我同时更想称 D-BOT 为小探索家（Discovery Bot），它能探索这个世界，同时也是我对我自己的一次探索：第一次完整尝试 3D 建模和 PCB 设计。

D-BOT 支持的特性：

• X-Knob 原生全功能支持;
• 手柄遥控控制（蓝牙）;
• 无线调参：
  • 基于 SimpleFOCStudio （尝试合入到 upstream 中，但作者太忙一直没时间 review，暂时使用我 fork 的仓库）修改了上位机，通过无线网络连接;
  • 在 D-BOT 端通过 WirelessTuning 库，作为胶水层无缝适配 SimpleFOC 的 monitor 库；
• 小智 AI 控制，化身 AI 机器人；

演示视频

• 【开源】我做了一个不一样的桌面机器人

硬件

主要硬件列表：

• 4 块 PCB：主控板 + 驱动板 * 2 + 屏幕板；
• 电池板: 直接使用饭佬开源平衡车的电池板，但不用焊接任何元件；
• MCU: ESP32-S3 WROOM-1U-N16R8；
• 屏幕: 240x240 圆形 LCD GC9A01 (1.28 寸)
• 磁编码器：MT6701CT；
• 3205a 无刷直流电机（无限位）；

已经上传到嘉立创开源平台：硬件开源链接

3D 结构

3D 结构的打印件已经上传到 Maker World ： D-BOT 3D 模型，总共包含 5 个打印件：

• 车架-3205a_v1.1
• 车轮适配件_v0.2
• 电池卡扣+底座接口_v0.9
• 屏幕架_v0.4
• 支撑件_v0.1

Getting Started

基本环境：

• VScode + PlatformIO

1. 下载代码

git clone https://github.com/SmallPond/D-BOT  

2. 编译 && flash

3. 首次启动

• 配置 WiFi，连接 DBOT_xxx 的 WiFi，访问 192.168.4.1 进入网页配置并保存，D-BOT 将会自动重启
• 启动后会自动进行陀螺仪（MPU6050）自动校准和电机自动校准（左右电机依次顺逆时针转动）；如果你在完全固定组装前启动过，电机将可能不会再校准导致电机工作不正常；
  • 强制校准方法：在启动听到“叮”一声后，立马按住 boot 键（主控板最外侧的按键）2 秒不动，等待一会应该能看到电机开始校准；或者直接 0 地址重刷 merge 固件，这将清除所有配置。
• 因为 mpu6050 不是直接板载在主控板的，焊接的差异可能导致平衡（机械）中值有差异，可以通过无线调参修改，有能力的同学也可以直接修改代码后重新编译；

4. enjoy

AI 控制

D-BOT 的 AI 控制代码开源在 xiaozhi-esp32 仓库，当前仅优先支持 45coll-sparkbot 开发板。

如果你有其他版本的小智，可以在 xiaozhi-esp32 的 issue 里提交申请，详细描述板子型号。我统一支持后发 release 固件。当然有能力的同学也可以参考我的修改自行增加其他开发板的支持。

手柄遥控

当前手柄遥控仅支持和我同款的手柄，库开源在ESP32 解析蓝牙手柄信号。X-Box 理论上可以使用其他库解析。

• 以 L + Home 方式启动手柄；
• 通过小程序“谷雨蓝牙”扫描出手柄蓝牙，获取蓝牙地址，类似 “04:0A:11:11:90:10”。我现在打开这个工具扫描出来的是 UUID 形式的，应该需要改代码，或者通过其他方法获取上述格式的蓝牙地址，有能力的同学可以再研究下。
• 刷 D-BOT v0.2 及其以上版本固件，在配网界面填入蓝牙地址；重启后打开手柄就能自动连接；
• D-BOT 默认为 AI 控制模式，按下 A 键切换为遥控模式后，即可通过摇杆控制。

无线调参

1. 配置 SimpleFOCStudio基本环境 ；
2. 通过串口获取 D-BOT 启动日志打印的 IP 地址；
3. 在 SimpleFOCStudio 界面中配置 IP 和端口号（默认为 4242），连接成功后，在 Command Line interface 处输入以下指令调参；

对象	命令	示例
直立环	S	SP0.2——直立环 P 项设置为 0.2， SP不带参数则为获取当前 P 项
速度环	V	VP0.2——速度环 P 项设置为 0.2
转向环	T	TP0.2——转向环 P 项设置为 0.2
D-BOT 前后移动闭环控制	R	RP0.2
D-BOT 转向闭环控制	B	BP0.2
机械中值	X	X-3——机械中值设置为 -3（默认值为 -2，正常直立时 D-BOT 向前走，应该减小该值）
保存所有参数	C	C

致谢开源

• Super_Balance: 手工饭开源平衡车；本项目的结构和小车平衡控制主要参考此项目

相关项目

• sparkbot-45coll
• SimpleFOCStudio
• xiaozhi-esp32

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