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SR-Support 自扶正裝置教程 ​

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SR-Support 是一個基於 2 自由度手臂的低成本主動自扶正裝置:向任意方向傾倒後,能依靠一隻 兩關節手臂撐地、翻轉並撬起,自主回到直立姿態。本系列教程按閱讀順序組織,覆蓋從零復現到 實機驗證的全過程。

閱讀順序 ​

#頁面內容備註
01基礎知識工作原理、整機參數與 BOM先讀
02環境準備建立並啟用 .venv、預編譯韌體 + 燒錄工具(Flash Download Tool / esptool)、電腦端工具與 MuJoCo 環境、可選 PlatformIO、確認串列埠開工前完成
03燒錄主韌體預編譯 bin 燒錄(推薦給客戶)或 PlatformIO 原始碼建置、串列埠命令、上電行為成品可跳過
04散件組裝:列印、裝配與接線列印件、舵盤齒位與中位、接線表、IMU 安裝成品可跳過
05中位零點校準方向鍵調臂 + z 定零(換齒/拆裝後必做)DIY 必做;成品已固化可跳過
06除錯與標定整機自檢與標定:遙測、IMU、舵機、中位核對、四躺姿與跌倒門
07自扶正使用與監控四個倒下方向的預期動作、監控與日誌
08WiFi 與模擬鏡像狀態頁、家庭網路配網、MuJoCo 無線即時鏡像可選
09故障排查常見現象與處理查閱
10參考:模型、參數與許可模型檔案(XML/STL)、參數列、參考序列、許可查閱

成品出廠狀態(兩條閱讀路徑) ​

本套教程同時面向兩類讀者,請按自己的情況選路徑:

讀者出廠狀態建議路徑
成品使用者已組裝接線、已燒錄韌體、已標定(舵機零點與 IMU 加速度計零點已固化)、已測試(四方向扶正逐臺驗證通過)直接讀 07 自扶正使用、08 WiFi 與鏡像(可選);09/10 備查。02/03/04/05/06 僅在升級韌體、更換舵機/IMU 或重裝舵盤後需要;要用 08 頁的 Twin/遙測工具時,也需先按 02 頁裝電腦端工具環境。
散件 / DIY 組裝從零件開始按 01 → 02 → 03 燒錄 → 04 組裝 → 05 中位定零(必做) → 06 除錯標定 → 07 走完整流程。中位定零(05)與除錯標定(06)都在整機組裝完成、韌體燒錄之後做:z 不依賴 IMU、任意姿態可定零;c 需整機站立在水平桌面。

成品到手後推薦先做一次"首次使用檢查":直立上電 → 靜置確認 up≈(0,0,1) → 按 07 頁 把四個方向各放倒一次,確認自動起身正常。

前置條件 ​

  • SR-Support 機械件(底面板、肩舵機固定件、肘舵機固定件、頂部撐杆;列印與裝配見 04 頁);
  • ESP32-S3 開發板 + Juxi ICM42670P IMU + 無源直連舵機轉接板;
  • 2× PTK7452MG(180° PWM 舵機);
  • 舵機電源(5 V / ≥5 A)與 USB-C 資料線;
  • 電腦已按 02 環境準備 裝好 PlatformIO 與電腦端工具。

當前驗證狀態(2026-11-06) ​

四個方向的跌倒—扶正均已在實機上驗證通過,且均為直接起身(無需翻滾),約 1–6 秒; 全部測試無舵機越界。此外已具備:方向鍵零點校準工具(05 頁)、 WiFi 狀態頁與家庭網路配網、MuJoCo 無線即時鏡像(08 頁)。

安全須知 ​

  • 第一次上電保持手扶,清空 30 cm 範圍,異常立即傳送 x 或斷開舵機電源;
  • 舵機堵轉不超過 1 秒,外殼溫度不超過 60 °C;
  • 舵機電源 5 V / ≥5 A(已驗證可完成四方向扶正);
  • 高於 5 V 的電源只能接舵機電源軌,絕不能接 ESP32 的 5V/3V3;
  • 所有裝置共地,上電順序見 04 組裝頁。