功能简介

特性	WAVEGO Pro 机器狗
适用范围	ESP32/Raspberry Pi
'	无特性，不解释
'	无特性，不解释
'	无特性，不解释
接口	UART	I2C	I/Os

产品简介

这是一款具有12个自由度的仿生四足机器人，配备了12个2.3kg.cm大扭矩舵机，结构可靠动作灵活，集成了摄像头、9轴运动跟踪器、RGB等设备于一身，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

12个自由度，动作更加灵活丰富。
多连杆腿部结构+逆运动学算法，提升舵机有效扭矩。
ICM20948 9轴运动跟踪器，可使用自平衡模式。
2.3kg.cm大扭矩舵机，堵转扭矩高达5.2kg.cm，可扩展性更强。
结构件由5052铝合金和PA12尼龙件组成，全身各关节共使用40套轴承，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，有源蜂鸣器等。
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。
板载两节串联18650电池，5200mAh大容量，输出电流更大，舵机动力更强。
板载锂电池保护电路，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。
为ESP32的剩余IO和串口预留有2*5P扩展接口，功能包括RGB扩展，RX0,TX0,G21,G15,G12,3V3,5V,GND，可用于与上位机通信或外接其它设备。
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连杆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。
树莓派套件配有散热风扇和超广角镜头，树莓派的例程包括基于Flask-Streaming开发的Web应用，可使用人脸识别/颜色追踪/运动检测等基于OpenCV开发的功能。
全部代码开源并提供丰富的开发文档和教程。

产品使用

首次使用

开机后使用手机或电脑连接机器人的 WiFi：WAVEGO，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

通过方向按键可以控制机器人运动，方向按键下面的 STEADT START 和 STEADT STOP 按键用来打开机器人的自平衡模式。

Staylow 按键用于控制机器人的下蹲与站立动作；HandShake 按键用于控制机器人的握手动作；Jump 按键用于控制机器人的跳跃动作

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，JSON 指令具体解释也可见JSON指令集。

此 Web 端应用是完全开源的，你可以通过更改开源例程里的 WebPage.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。

下述内容为针对机器人前进与横移控制功能的 JSON 格式指令案例:

{"T":111,"FB":1,"LR":1}

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。111 代表这条指令为 CMD_BASIC_MOVE 。

我们会在后续【JSON 指令集】中具体介绍每条指令的具体用法和注意事项，当你对每个功能有一定了解后，可参考 JSON 指令集来增加二次开发和使用效率。

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。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。

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

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。

JSON 指令集

矢量控制 - CMD_BASIC_MOVE

{"T":111,"FB":1,"LR":1}

FB为前进或后退，LR 为左移或右移，速度取值范围为 -1 ~ +1，正值前进，负值后退。
推荐使用该指令对产品进行控制。

移动到中位 - CMD_JOINT_MIDDLE

{"T":101}

所有关节移动到中位511的位置。

扭矩锁控制 - CMD_RELEASE_TORQUEE

{"T":102}

所有关节关闭扭矩锁，该指令只在组装模式(将G15引脚接到3.3v进入组装模式)下适用。

舵机控制 - CMD_SINGLE_SERVO_CTRL

{"T":103,"id":21,"goal":511,"time":0,"spd":0}

id：表示舵机的标识号，各关节对应的 id 号互不相同，具体分布情况请参阅产品组装教程。
goal：表示舵机的目标位置。
time:从当前位置到目标位置所需要的时间，速度为0时生效。
spd：从当前位置到目标位置所需要的速度。
该指令只在组装模式(将G15引脚接到3.3v进入组装模式)下适用。
由于安装完成后各关节受到结构限制，因此不建议通过该指令实现运动控制，建议优先使用矢量控制指令对产品进行操作。

获取零点位置 - CMD_GET_JOINTS_ZERO

{"T":104}

获取机器人零点位置的pos值。

设置零点位置 - CMD_SET_JOINTS_ZERO

{"T":105,"set":[511,511,511,511,511,511,511,511,511,511,511,511]}

设置机器人的零点位置。

获取舵机位置 - CMD_GET_CURRENT_POS

{"T":106}

获取机器人各关节舵机的pos值。

将当前位置设置为零点位置 - CMD_SET_CURRENT_POS_ZERO

{"T":107}

将机器人当前状态下各关节的pos值设置为零点位置。

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资料

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