狗被廣泛認為是人類最好的朋友，這是有充分理由的——它們忠誠，和它們一起玩很有趣，而且會認真地聽命令。但任何養(yǎng)過狗或照顧過狗的人都知道，照顧狗是一項繁重的工作。他們總是需要食物和水。即使在極熱或極冷的天氣里，它們也需要持續(xù)的散步。如果有一種方法可以獲得狗的所有好處而沒有缺點就好了!

我們介紹創(chuàng)新的機器狗，RoboRex!RoboRex通過不同的音調(diào)頻率和游戲控制器對指令做出專注而快速的反應(yīng)。它有能力對三種不同的音調(diào)頻率做出反應(yīng)，實現(xiàn)很酷的技巧，比如移動它的手臂，揮舞它的手臂，跟隨它的主人，吠叫!主人還可以用游戲控制器直接控制RoboRex的動作，有效地控制它的方向和速度。RoboRex能夠穿越多種地形模式，使其能夠在任何地方使用。

功能：爪子運動和吠叫

利用附加的伺服電機和蜂鳴器，RoboRex能夠?qū)⑹直巯蛳乱苿拥阶?，或者前后擺動手臂。3D打印的手臂連接到伺服器上，伺服器安裝在定制設(shè)計的3D打印外殼上。利用PWM，伺服器可以通過輸入需要移動的位置來控制。蜂鳴器發(fā)出“吠叫”的嗡嗡聲，每當吠叫的頻率被麥克風(fēng)聽到。這個蜂鳴器利用一系列的音符，并通過蜂鳴器播放這些音符每當提示。

頻率控制

機器人上的麥克風(fēng)使用3個FIR濾波器來監(jiān)聽三個特定頻率;500hz、1250hz、2000hz。這些過濾器每秒循環(huán)一次，并重復(fù)循環(huán)，因此一次只有一個過濾器是活動的。一旦聽到未經(jīng)過濾的頻率，過濾器就變得不活躍。啟動、完成相關(guān)操作，并在完成所選操作后重新激活過濾器，從而防止重復(fù)操作的發(fā)生。除了伺服控制或蜂鳴器之外，過濾器動作可以定制。LED、額外的電機激活或激活其他傳感器都可以通過當前的代碼設(shè)置實現(xiàn)。

游戲控制器使用

我們通過藍牙使用PS5 DualSense來駕駛Segbot。運行Bluepad32的ESP32作為HID主機，讀取操縱桿/按鈕輸入，并通過UART將它們作為緊湊的字節(jié)包轉(zhuǎn)發(fā)到TI C2000。在C2000方面，我們重建了原始的16位值(處理LSB-first傳輸+開始/停止幀)并將它們映射到左/右運動命令(ePWM)。

為了改善車輪打滑下的x/y定位，我們使用輕量級卡爾曼濾波器將MPU6050 IMU讀數(shù)與編碼器反饋融合在一起。

挑戰(zhàn)：在添加過濾器狀態(tài)/變量時，UART數(shù)據(jù)包格式化/位移動、ISR放置(定時)和RAM限制。

結(jié)論

我們的團隊已經(jīng)成功實現(xiàn)了一個具有多種功能和兩種控制模式的機器狗。然而，在這個迭代中有一定的局限性。當前follow函數(shù)的一個限制是，它只有在被跟蹤對象完全是直線的情況下才有效。這個功能的未來實現(xiàn)可能會更加強大，讓RoboRex能夠跟隨一些轉(zhuǎn)彎的東西。此外，頻率控制的一個限制是不敏感的麥克風(fēng)，需要在狗旁邊播放音調(diào)。一個經(jīng)過優(yōu)化的麥克風(fēng)可以更容易地通過不同的頻率向狗發(fā)送命令。當然，我們也可以給狗狗增加一些很酷的表演。

有了這些優(yōu)化，再加上不需要食物、水、時間和鍛煉，我們希望有一天RoboRex會被當作寵物而不是活狗。

本文編譯自hackster.io