04 散件組裝：列印、裝配與接線

成品使用者可跳過本頁：出廠已完成列印、裝配、接線與走線檢查（見 index 出廠狀態）。僅在自組裝或更換零件時按本頁操作。

4.1 列印與檢查

1. 列印底面板、肩舵機固定件、肘舵機固定件、頂部撐杆（各 1 件）；
2. 用卡尺核對底座外形約 88 × 82 mm、總高 68 mm；
3. 檢查舵機安裝槽與 25T 舵盤配合，無干涉後再上螺絲；
4. 列印件逐件稱重並記錄（對照 hardware/v1/meshes/print_mass_model.json）。

4.2 舵機準備（韌體零點與舵盤安裝）

1. 先接線、燒韌體：按 4.4 接線表接好兩路舵機、IMU、舵機電源與共地（機械件先不裝； 主韌體需要 IMU 才能啟動），按 03 頁 3.1 燒錄主韌體；
2. 上電到韌體零點：串列埠 115200 開啟（串列埠工具/串列埠助手見 03 頁 3.3）並上電；啟動完成後韌體把兩舵機驅動到 q=0 （中位脈寬 1681 / 1456 µs），串列埠出現 servo start q: 0.00 0.00 rad 和 ready; send g to run（或 autorun on: ...）即已到位；
3. 斷電：拔掉舵機電源（USB 可保留），確認兩隻舵機都不再受力；
4. 裝舵盤：把肩舵盤裝到舵機上，使大臂豎直；肘舵盤使小臂與大臂成一條線；擰緊後 手動檢查行程無卡滯；
5. 方向約定（與模擬一致）：shoulder +q 使大臂向 −Y，elbow +q 使小臂向 +X； 韌體預設 SERVO_SHOULDER_SIGN=-1、SERVO_ELBOW_SIGN=-1。

韌體中位 1681 / 1456 µs 已經包含了出廠標定時的舵盤換齒偏移，不需要再自己數齒： 在韌體零點（q=0）裝盤、大臂豎直即可。也可以在串列埠傳送框輸入 e 並按 Enter，讓兩舵機回到 1520 µs 電氣中位再裝（等價的可選做法，見 03 頁 命令表）；兩種方式最終都由 05 頁 的 z 精定零。

齒位只是粗對中。精確零點必須在整機組裝完成、主韌體燒錄（03 頁） 之後，用 05 零點校準 把目測豎直姿態定義為 q=0（z 不依賴 IMU， 任意姿態可用），再把列印脈寬寫回 config.h 並重燒。即使裝配時舵盤沒有裝正，也能這樣 定零；只有某側行程不夠（舵機被 500/2500 µs 限幅）時才需要拆盤重新錯齒。 齒位決定兩側行程分配；韌體手動限位（Q_SHOULDER_MIN/MAX）必須與實際行程一致，不要 隨意放寬。定零後務必按 05 頁把序列路點同步平移，否則扶正動作的物理姿態會漂移。

4.3 底座與手臂裝配

1. 底面板與肩舵機固定件用 M3 螺絲固定，組成底座（總高約 68 mm）；
2. 肩舵機裝入肩舵機固定件，舵盤朝上；
3. 肘舵機固定件安裝到肩舵盤上並鎖緊（作為上臂）；肘舵機裝入肘舵機固定件；
4. 頂部撐杆（小臂）連線到肘舵盤；
5. 裝配後手動把手臂擺到豎直（q≈0），確認與舵機中位一致。

4.4 接線

器件	ESP32-S3 引腳	轉接板	說明
轉接板 3V3	3V3	S1 訊號腳	另一頭接 IMU VCC（3.3 V）
肩舵機訊號	GPIO4	S4	50 Hz PWM
肘舵機訊號	GPIO5	S5	50 Hz PWM
IMU SDA	GPIO6	S6 訊號腳	另一頭接 IMU SDA；I²C 0x23，100 kHz
IMU SCL	GPIO7	S7 訊號腳	另一頭接 IMU SCL；I²C 0x23，100 kHz
IMU GND	GND	—（直連）	共地
LED（可選）	GPIO2	—	狀態燈
5 V 電源輸入	5V / GND	—	一分二線：一路供 ESP32，一路接轉接板 V+/GND 供舵機
舵機電源	—	V+/GND 端子	5 V / ≥5 A；更高電壓只能接這裡，不能接 ESP32 5V
S2 / S3	—	空	不接

注意事項：

• 轉接板為無源直連：S1/S6/S7 借用訊號腳傳 3V3 / SDA / SCL，S4/S5 傳舵機訊號； 確認每個口的 V+/GND/訊號順序一致，插反會燒舵機或板子；
• I²C 線儘量短，不要與舵機線長距離並行；模組上拉一般為 3.3 V；
• 5 V 供電時可直接接 ESP32 的 5V/GND，經一分二線同時給 ESP32 與舵機； 更高電壓（6 V / 7.4 V）只能接轉接板 V+/GND，ESP32 必須單獨用 USB 供電；
• 電池（5 V）給 ESP32 供電時，可以同時插 Type-C：DevKitC-1 官方原理圖中，USB VBUS 經肖特基二極體接到 5V 網路，不會反灌，USB 只作資料（及輔助供電）；若用的是省掉該 二極體的克隆板、或無法確認，燒錄時斷開 5 V→ESP32 分支、讓 ESP32 只由 USB 供電（方式 2）；
• 除錯/燒錄時的供電（兩種都正常，任選）：
  1. 5 V 電源經一分二同時供 ESP32 與舵機，USB 只接資料；
  2. 更直觀：斷開 5 V→ESP32 的分支，ESP32 只由 USB 供電，5 V 電源只供舵機。 燒錄、串列埠監視、c 標定用方式 2 最省心；整機獨立執行時用方式 1；
• 第一次上電先不接舵機，用萬用表確認 V+ 電壓與極性；再接一個舵機測試，最後接兩個；
• 接線順序：共地與訊號 → 接通 5 V 電源（ESP32 與舵機同時上電）→ 需要串列埠時再插 USB； 斷電相反。

4.5 IMU 安裝方向

IMU 固定在底座上（螺絲定位，方向不可調），韌體因此啟用 IMU_YAW90，把 IMU 座標系下 的 up 向量換算到機體座標：

up_body = (up_imu.y, -up_imu.x, up_imu.z)

機械方向自檢（裝好舵機後、上電前就能看）：以 IMU 模組絲印/引腳定義標註的座標軸為準，

• 肩舵機的輸出軸（裝舵盤的那根軸，也叫舵盤軸/齒輪軸）朝向 IMU 的 −Y；
• 肘舵機的輸出軸朝向 IMU 的 +X。

從下往上看，兩個舵機的順序是 肩舵機（下）→ 肘舵機（上），裝舵盤和接線時不要弄反。

這兩個方向分別就是機體的肩軸與肘軸。如果和實物對不上，說明 IMU 或舵機座裝反了， 先改正再上電。

上電後再按 06 除錯頁 複核：直立時 up≈(0, 0, 1)； 四種躺姿的 up 向量見 6.5 節表格。

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