功能简介

特性	HexArth仿生六足机器人
'	无特性，不解释
'	无特性，不解释
'	无特性，不解释
'	无特性，不解释
接口	TTL总线舵机控制接口	I2C	UART

产品介绍

HexArth是一款具有18个自由度的仿生六足机器人，配备了18个30kg.cm大扭矩舵机，结构可靠动作灵活,具有9轴运动跟踪器，并开源了可跨平台使用的Web应用来控制该机器人，手机或电脑只需要安装有浏览器即可访问该机器人的控制界面。以ESP32作为下位机进行连杆逆解和步态生成，为上位机分担算力，也可以安装树莓派作为上位机来进行高阶决策运算。

产品特性

18个自由度，动作更加灵活丰富。
ICM20948 9轴运动跟踪器，可使用自平衡模式。
30kg.cm大扭矩舵机，堵转扭矩高达30kg.cm，可扩展性更强。
结构件由5052铝合金和PA12尼龙件组成，结构坚固可靠。
集成多种交互设备，包括0.96inch OLED屏幕、两颗RGB-LED指示灯等。
例程代码使用Arduino IDE开发，不需要手动配置编译环境，ESP32开机自动建立WIFI热点，可使用手机（Android/iOS）或电脑（Linux/Windows/Mac）连接并登录到控制页面，只需安装基于Chromium的浏览器即可，不需要下载app。
带有充电接口和自动下载电路，你可以边充电边使用。
六节18650电池，4000mAh大容量，输出电流更大，舵机动力更强。
电池保护电路，具有防过充、防过放、防过流和短路保护功能。
板载INA219采集芯片，方便实时监控电池电压，充电电流。
可以安装树莓派作为上位机通过串口与下位机通信，ESP32作为下位机可以分担很多逆解和步态生成的算力，留给树莓派更多的资源用于高阶功能开发。
开源step模型，方便进行二次开发；
绝大部分配置设置可由 JSON 指令实现，例如不需要连接 USB 线即可为产品配置 WIFI 连接。
全部代码开源并提供丰富的开发文档和教程。

产品固件更新

如果你的机器人开机时 OLED 屏幕上显示 HexArth Version:0.84 ，说明机器人产品上的驱动程序已经是新版的程序了，就不需要再执行本部分内容给产品进行更新了；

如果你的机器人开机时 OLED 屏幕上没有显示 HexArth Version:0.84，说明此时机器人产品上的驱动程序依旧是老版的程序，则需要执行本部分内容给产品进行更新；如果需要恢复出厂设置，也可以通过本部分内容进行。

我们提供 HexArth的 ESP32 下载工具，使用这款工具，用户可以快速给产品更新固件或还原至出厂程序。

1. 首先，使用 USB 线连接机器人和你的电脑。（此步骤需要拆开机器人才能完成，拆开机器人后连接机器人驱动板中间那个的 USB 接口）。

2. 下载 HexArth的 ESP32 下载工具：HexArth的 ESP32 下载工具，下载后解压缩，双击打开“flash_download_tool_3.9.5.exe”程序。打开后，会弹出两个窗口，我们需要操作的是下载工具的 UI 界面，而另一个窗口作为终端来显示下载工具的工作状态。

3. 在“DOWNLOAD TOOL MODE”这个界面，Chip Type 选择为 ESP32，WorkMode 选择为 Factory，使用 Factory，调用二进制文件时才会使用相对路径，就不需要用户手动输入二进制文件路径，选择好后点击OK。

4. 在这个软件界面中，保持“LockSettings”的勾选，右边代表的是可以同时给 8 个 HexArth上传程序。点击“COM”，选择新出现的 COM（我这里新出现的 COM 为 COM3）；BAUD 是用于设置下载速度，越高速度越快，ESP32 最高可以使用 921600。

5. 选择好后，点击 START 开始上传程序，上传完成后，“IDLE 等待”会变成“FINISH 完成”，完成后可以断开驱动板与电脑的 USB 连接，打开机器人产品的开关，通电后即可控制机器人。

产品基础使用

使用前注意事项（必读！！）

使用前请务必了解以下内容：

该产品出厂未安装锂电池组，需要客户自行安装好锂电池组才可以正常使用。海外版的客户需要自行购买锂电池组，推荐使用 4000mAh或以上容量，放电倍率 10C 的 18650 锂电池组。
该产品不能受到剧烈的撞击，且不防水、不防沙。

首次使用

首次使用需要先使用配置的 12.6V 2A 充电器插入至机器人的电源接口中，打开电源开关后机器人会进行初始化，OLED 屏幕会显示初始化的一系列内容。

机器人开机后 OLED 屏幕上显示内容含义如下：
- 第一行内容表示此时 WiFi 处于 AP 模式下，机器人创建了一个热点，WiFi 热点名为 HexArth；
- 第二行表示 STA 模式处于关闭状态，当 WiFi 处于 STA 模式时，路由器会给机器人分配一个 IP 地址并显示出来；
- 第三行的内容为本设备的MAC地址，该地址是唯一的，用于ESP-NOW通信；
- 第四行 U 表示机器人产品的电源电压。
开机后使用手机或电脑连接机器人的 WiFi：HexArth，密码是 12345678，连接 WiFi 后打开谷歌浏览器，在网址栏中输入 192.168.4.1 打开 Web 端使用界面。接下来你就可以使用 Web 端的按键来控制机器人了，也可以在 Web 控制界面上向机器人发送 JSON 指令。

下位机 Web 端使用

这个 Web 端界面会实时显示机器人的电压（VOLTAGE）、STA 模式下的 WIFI 信号强度（RSSI）、IP 和 MAC 地址等信息。

通过方向按键可以控制机器人运动，方向按键下面的LEFT、RIGHT 用来控制机器人原地旋转的，INIT用于机器人初始化，STEADY START/END用于打开/关闭机器人的自平衡模式（打开自平衡模式后机器人的运动控制按键会被屏蔽），下面的 SLOW、MIDDLE、FAST 按键用来设置机器人的移动速度。

其它按键当机器人外接了其它扩展模块后起作用，IO4、IO5 和 OFF 控制 LED 灯的开关。

在 FEEDBACK INFOMATION 这个窗口可以给机器人发送 JSON 指令，输入框以下部分就是具体的 JSON 指令。

网页端包含了“心跳检测”，打开网页端控制界面后，Web 端应用会与机器人进行连续通信，如果在机器人的运动过程中断开连接，机器人在短时间内会自动停止运动，避免危险。

此 Web 端应用是完全开源的，你可以通过更改开源例程里的 Claws_web_page.h 来更改 Web 端应用的界面和功能。

JSON 使用教程

什么是 JSON？

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，通常用于在不同系统之间传输和存储数据。JSON 最初起源于 JavaScript，但已成为一种独立于编程语言的数据格式，因此可以在各种编程语言中使用和解析。

以下是对机器人左右轮速度控制的 JSON 格式的指令案例：

{"T":1,"X":0.02,"Y":0.02,"Yaw":0.3}

对于这条指令的解释：

“T”代表该指令的类型，指令类型在下位机程序的头文件 json_cmd.h 中定义。1 代表这条指令为 CMD_SPEED_CTRL (用来控制机器人X Y速度以及机身旋转）。

为什么使用 JSON 指令与机器人进行交互？

由于机器人驱动板的板载资源比较多、例程功能丰富、同时兼顾方便扩展上位机，让上位机对于机器人的控制功能更加丰富和方便，所以我们使用 JSON 指令通信来与机器人进行交互，同样的，你也可以基于现有的框架对这些功能进行二次开发，让机器人的功能更适合你的使用需求。

支持 JSON 指令的通信方式

机器人可使用多种方式来进行 JSON 格式的指令交互。其中，有线的通信方式可以使用 RX/TX 引脚进行串口通信，或者通过 Type-C 接口接 USB 进行串口通信；无线的通信方式可以使用 HTTP 请求进行通信，或者使用 ESP-NOW 进行通信。你可以通过下面的例程来使用不同的方法发送对应的 JSON 指令去控制机器人的各项功能。

机器人内置心跳函数：当3秒钟内没有新的移动控制指令下达，机器人会自动停止移动，所以当你通过上位机来控制机器人时，需要定时重复下达移动指令来让机器人连续移动。

1. 串口/USB 通信

特性：有线连接，默认波特率@115200，双向通信，稳定、低延时；

用途：方便使用 PC、树莓派等上位机来控制机器人；

连接方式：

通过机器人 40PIN 的 UART 接口与树莓派进行连接
使用 USB 线将机器人的下位机驱动板的 USB 接口与上位机进行连接（此方法需要拆卸小车）

Python 例程：serial_simple_ctrl.py。具体例程内容如下：

import serial
import argparse
import threading

def read_serial():
    while True:
        data = ser.readline().decode('utf-8')
        if data:
            print(f"Received: {data}", end='')

def main():
    global ser
    parser = argparse.ArgumentParser(description='Serial JSON Communication')
    parser.add_argument('port', type=str, help='Serial port name (e.g., COM1 or /dev/ttyUSB0)')

    args = parser.parse_args()

    ser = serial.Serial(args.port, baudrate=115200, dsrdtr=None)
    ser.setRTS(False)
    ser.setDTR(False)

    serial_recv_thread = threading.Thread(target=read_serial)
    serial_recv_thread.daemon = True
    serial_recv_thread.start()

    try:
        while True:
            command = input("")
            ser.write(command.encode() + b'\n')
    except KeyboardInterrupt:
        pass
    finally:
        ser.close()


if __name__ == "__main__":
    main()

使用以下命令来运行串口通信程序，注意一定要加上机器人所接入的端口号。将 COM20 更换成机器人在 PC 中新插入的串口设备端口号，如果您使用的是树莓派、Jeston Orin Nano等设备，也要更改为相对应的端口名称。

python serial_simple_ctrl.py COM20

运行完成后，在这个界面中可以发送 JSON 格式的指令，也可以获取机器人的反馈信息，从而与机器人进行通信。

2. HTTP 请求通信

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是一种用于在 Web 上进行数据通信的协议。

特性：基于 WIFI 模块实现的无线通信，请求-响应模型，灵活、简单。

Python 例程：下载http_simple_ctrl.py HTTP 请求通信例程，具体例程内容如下：

import requests
import argparse


def main():
    parser = argparse.ArgumentParser(description='Http JSON Communication')
    parser.add_argument('ip', type=str, help='IP address: 192.168.10.104')

    args = parser.parse_args()

    ip_addr = args.ip

    try:
        while True:
            command = input("input your json cmd: ")
            url = "http://" + ip_addr + "/js?json=" + command
            response = requests.get(url)
            content = response.text
            print(content)
    except KeyboardInterrupt:
        pass


if __name__ == "__main__":
    main()

在运行程序前您需要确认机器人的 ip 地址。确认机器人 ip 地址跟机器人所处的 WIFI 模式息息相关。

如果机器人 WIFI 模式仅处于 AP 模式，则 IP 地址为 192.168.4.1；
如果机器人 WIFI 模式处于 STA 模式，则可以在机器人 OLED 屏幕上的 ST 这行获得该机器人的 IP 地址。

使用以下命令来运行 HTTP 请求通信程序。命令中的 IP 地址要更改为您机器人的 IP 地址。

python http_simple_ctrl.py 192.168.4.1

注意：无论是哪一种模式下，机器人需要与运行该脚本的设备处于同一个局域网内。

3. 通过 Web 应用下达 JSON 指令

开机后使用手机或电脑连接机器人的 WiFi：HexArth，密码是 12345678，连接 WiFi 后打开谷歌浏览器，在网址栏中输入 192.168.4.1 打开Web端使用界面。
在 FEEDBACK INFOMATION 这个窗口可以给机器人发送 JSON 指令，窗口下面就是具体的 JSON 指令。