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2018年04月07日 | 这个舞蹈机器人有点萌
2018-04-07 来源：eefocus
说起阿尔法机器人，大家应该都不陌生，毕竟曾在16年春晚上大秀舞蹈，又在17年为王力宏的“AI爱”MV伴舞。但是你知道舞蹈机器人究竟是如何工作的吗？你是否想过自己也可以DIY一个会跳舞的机器人呢？本栏目第一期为大家带来会跳舞的机器人DIY攻略，在大神之路上为你助跑。
此次晓宇同学和他的团队带来的是一个取名叫“小π”的DIY舞蹈机器人，基本模型如下图所示，不难看出，取名小π是因为这个小家伙的基础模型酷似一个数学中的符号——π。
可能你会觉得小π略显丑萌，不过自己DIY的机器人，虽然丑萌在所难免，但也会有诸多优势，包括更高的性价比，可以实现多次编程，能够随时加入更多功能……，最重要的是，它完全是我们自己做的昂，还有什么比这更酷炫的吗~
功能介绍及成品展示
小π可以自己定义使用功能，可玩性很高。小π舞蹈机器人，不仅能实现各种动作功能，还具有记录功能，可以实现舞蹈动作的DIY，也可以编辑一套电量不足的卖萌动作。以后还会开发出社区功能，可以直接在APP上将自己编好的舞蹈动作分享给其他人，与大家分享自己的快乐。小π机器人还预留了许多接口，可以用来安装喇叭播放音乐，安装超声波传感器检测障碍，安装温度传感器测量温度等。小π机器人相对成本较低，大多数家庭可以负担，孩子们可以通过小π锻炼动手动脑能力，成人可以通过小π获得无限的乐趣。
上图就是小编自己的团队制作的三个小π机器人，所有的小π机器人都可以根据手机、平板或电脑控制跳舞。但三个机器人都有属于自己的定制功能，下面将依次介绍这三款机器人。
最左边的狗脸小π机器人有三根触须，当你摸触须的时候，小π机器人就会做出单脚站立的动作，还会动动脚，和你语音互动，说“再摸我就长不高了”之类萌萌的话。附效果图一张。
中间的笑脸小π机器人的眼睛是超声波探头，可以通过编写相应的代码使小π机器人对人或物体的靠近或远离做出相应的反应。此外，这个小π机器人还有音频蓝牙的功能，可以当一个蓝牙音响用哦。
最右边的小π机器人具有变脸的功能，可以通过手机控制使小π机器人显示不同的颜色。下图是晚上关灯时的小π机器人。
准备材料
小π舞蹈机器人造价在百元左右（批量生产还会低很多），小π机器人用料明晰：舵机四个，蓝牙一个， arduino核心板两块，RGB LED 两个，锂电池一块，SD卡。主要材料实物图如下：
基本架构介绍
小π机器人的系统框图如下：
本系统主要采用单片机作为控制核心，用App inventor 软件制作上位机界面，用蓝牙模块实现无线通信功能，以手机模块作为智能遥控系统。使用者能通过手机实现对小π的控制，如前进，左转，右转，踮脚等功能，也可以实现较复杂动作如摇头、抬脚、晃腿、弹跳等动作；可以通过手机的重力感应轻松实现对小π的各种动作控制；还可以通过记录动作功能，实现一整套动作的连续实现，比如跳舞等。
主控单片机收到数据以后先判断是动作指令还是其他指令。如果是动作指令，直接将指令发给动作控制单片机，动作控制单片机调用不同的数组，输出不同的PWM，使舵机的转过不同角度，从而实现各种不同动作。如果是其他指令，比如三色RGB灯的控制，解析出三色的数据，输出不同电压，实现脸部变色功能。比如喇叭，可以播放SD卡中的音乐。我们为日后的功能扩展留了充足的接口。使用者可以任意添加自己喜欢的模块。
手机app部分主要包括三部分功能：实时遥控，重力遥控，动作记录。实时遥控功能即按一个动作，小π完成一个动作。可以实现较复杂动作如摇头、抬脚、晃腿、弹跳等，比如重力遥控功能主要是使用手机的重力感应模块，可以控制小pai的前进、左转、右转、后退等简易动作。动作记录功能，可以实现一组动作的记录。可以实现跳舞等功能，也可以自由扩展，达到意想不到的效果。
手机遥控、超声波跟随避障、led绚彩变脸色、蓝牙音频对话、触须抚摸这些功能在我身上应有尽有。
想测温？想报时？想……？预留接口便于功能扩展，想怎么玩就怎么玩！
你是否想DIY一个属于自己的小π机器人呢？
晓宇同学将会在之后每周一的“学霸带节奏”栏目准时为大家讲解小π机器人的制作过程，包括硬件电路、软件及APP、3D打印部分及上位机这四部分，相信通过这四次课程可以带大家一步一步打造出属于自己的小π机器人。
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