Svět vzdělávacích čtyřnožců se neustále rozrůstá a v tomto scénáři WAVEGO Pro 12 stupňů volnosti Díky svému otevřenému přístupu, dvouúrovňovému ovládání a bezproblémové integraci počítačového vidění, která je ihned k úpravám, si vydobyl své místo. Tento robotický pes je určen jak pro učebny i tvůrčí prostory, tak pro prototypování v laboratořích a nápadně vyvažuje robustnost, cenu a snadné použití.
Kromě zmíněných 12 stupňů volnosti je důležitým faktorem způsob, jakým se práce rozděluje mezi ESP32 v reálném čase a Raspberry Pi pro rozhodování na vysoké úrovni. multiplatformní webové rozhraní který se vyhýbá aplikacím, a prozkoumáme OpenCV pro rozpoznávání obličeje, sledování barev a detekci pohybu. V následujících částech důkladně analyzujeme hardwarové, softwarové a stavebnicové možnosti a porovnáme je s alternativami, jako jsou Petoi Bittle, XGO-Mini2, PuppyPi a PiDog.
Co je WAVEGO a co nabízí verze Pro?
WAVEGO je open source čtyřnohá platforma s morfologií a psími schopnostmi. 12 stupňů ostrosti, postavený na víceprvkové konstrukci nohou pro efektivnější získávání točivého momentu z serv o hmotnosti 2,3 kg cm. Jeho základní konfigurace již zahrnuje přední kameru, 9osou IMU, RGB osvětlení a webovou aplikaci pro ovládání přes prohlížeč, to vše je navrženo tak, abyste mohli systém ihned po vybalení z krabice spustit a nemuseli se starat o konstrukční prostředí.
Srdce systému je rozděleno na dvě části: a ESP32 Funguje jako subkontrolér v reálném čase, který je zodpovědný za inverzní kinematiku a generování chůze, zatímco Raspberry Pi může sloužit jako hostitelský řadič pro úlohy vidění a umělé inteligence. Toto oddělení sdílí výpočetní zátěž a zlepšuje stabilitu chůze, čímž rezervuje zdroje pro Raspberry Pi pro „těžké“ funkce.
Co se týče variant, existují „základní“ varianty a balíčky s rozšířeními. Základní model obsahuje vše, co potřebujete k sestavení bionického psa a jeho chůzi, s využitím Raspberry Pi jako základny. opcional Pokud dáváte přednost pozdější integraci, pro ty, kteří hledají kompletní balíček, existují sady, které obsahují 4GB Raspberry Pi 4, 32GB microSD kartu, napájecí zdroj USB-C a CSI kameru, stejně jako držáky a kabeláž připravené k integraci.
Edice Pro tento přístup posiluje ještě propracovanějším webovým rozhraním s otevřeným zdrojovým kódem, podporou Raspberry Pi 4B a 5 a konektivitou... ESP-NOW v režimu host-sub a 5MP širokoúhlou kameru pro integrované sledování. Je důležité poznamenat, že 5MP kamera je součástí pouze vybraných sad s označením RPI WAVEGO Pro ACCE nebo PI5 WAVEGO Pro KIT.
Pro koncového uživatele to znamená platformu připravenou pro vzdělávání, demonstrace umělé inteligence a agilní prototypování: Otevřete prohlížeč a připojte se k WiFi hotspotu. které si robot sám vytvoří při spuštění a zahájení řízení, bez nutnosti instalace aplikací nebo přípravy nástrojů.
Mechanická konstrukce a hardware: 12 stupňů volnosti, materiály a elektronika
Šasi kombinuje hliníkovou slitinu 5052 s nylonem PA12 pro konstrukci ultrakompaktní a lehký Odolává použití na stole, aniž by byla obětována tuhost a odolnost. Po celém těle najdeme přibližně 40 ložiskových sestav, které vyhlazují pohyb a rozkládají zatížení, čehož si všimnete na plynulosti přechodů a opakovatelnosti.
Celková konstrukce nohy využívá systém více ojnic na nohu. Tato mechanická kinematika v kombinaci s inverzním rozlišením v ESP32 umožňuje hlavní efektivní pár serv o síle 2,3 kg·cm. V praxi jsou kroky přesnější a robot reaguje rychleji na změny v podpoře nebo malé nerovnosti terénu.
Pro zachování stability je integrována 9osá IMU ICM20948, která umožňuje samovyvažovací polohu. Systém tak kompenzuje náklony i na nerovném povrchu, takže Přední fotoaparát zůstává stabilní, čímž se zlepšuje sledování a vizuální rozpoznávání. Tento senzor je klíčový pro detekci pádů, kymácení a mikronestability v reálném čase.
Co se týče vidění, verze Pro podporuje 5MP kameru s širokoúhlým objektivem, která se používá v demech OpenCV (obličeje, barvy, objekty). Nezapomeňte, že v závislosti na sadě může být kamera součástí balení, ale nemusí být; v balíčcích „RPI WAVEGO Pro ACCE“ a „PI5 WAVEGO Pro KIT“ je součástí balení, zatímco v ostatních případech si ji budete muset přidat. Tato preciznost při nákupu zabraňuje překvapením a zaručuje, že to, co dostanete, se hodí s vaším tarifem.
Řídicí deska je dodávána se zajímavým sortimentem komponent navržených pro robustnost a vývoj: najdete zde Hlavní napájecí integrovaný obvod pro serva, překladač úrovní napětí pro signály (zajišťující kompatibilitu mezi logickými doménami), samotný 9osý senzor ICM20948, flash paměť W25Q32JVSSIQ pro firmware a data, externí paměť ESP‑PSRAM64H pro rozšíření vyrovnávacích pamětí a zpracování, indikátory inverze baterie pro ochranu uživatele a aktivní bzučák 9×5 s napětím 3,3 V pro akustická varování.
Co se týče fyzické konektivity, robot nabízí často používané porty a konektory pro rozšíření a údržbu. Máte USB komunikace pro programování/diagnostiku, nabíjecí a napájecí konektor DC-023 a držák baterií pro dobíjecí lithiové články 18650. Ten zjednodušuje výměnu baterií a poskytuje modulární výdrž baterie přizpůsobenou vašemu kurzu nebo testovacímu harmonogramu.
- Komunikační port USBRychlý odkaz na subkontrolér a konzoli.
- Nabíjecí/napájecí konektor DC‑023Bezpečný vstup pro nabíjení nebo napájení.
- Držák baterie 18650Standardní řešení pro dobíjecí lithiové baterie.
Kromě toho rám obsahuje multifunkční rozšiřující port pro další moduly, snadno přístupný vypínač, vyhrazenou nabíjecí zásuvku, USB-C pro stahování firmwaru a komunikaci, fyzickou podporu pro Raspberry Pi, rozšiřující porty na samotném Pi a chladicí ventilátor pro náročné úlohy s kamerou nebo umělou inteligencí.
- Multifunkční rozšiřující port pro příslušenství a senzory.
- Přerušovač y nabíjecí zásuvka snadno přístupné.
- USB-C pro programování a přímou komunikaci.
- Stojan na Raspberry Pi a rozšiřující porty.
- Ventilador ochlazení pro dlouhé sezení.
Výrobce připomíná, že „Zdroje a služby“ se mohou lišit v závislosti na konkrétním produktu v katalogu, takže je dobré podívejte se na technickou wiki před nákupem ověřte skutečně dodané příklady, dokumentaci a soubory.
Řízení, software a integrovaná inteligence: ESP32 + Raspberry Pi, webová aplikace a počítačový kamerový systém
Velkou výhodou WAVEGO je jeho duální architektura řízení. ESP32 provozuje systém v reálném čase který se stará o inverzní kinematiku nohou a generování chůze. To zajišťuje nízké latence a stabilní chůze, zatímco logika na vysoké úrovni je ponechána na Raspberry Pi (4B nebo 5): vidění s OpenCV, algoritmy umělé inteligence nebo komplexní rozhodnutí.
Komunikace mezi oběma světy probíhá přes UART, což umožňuje subkontroléru sdílet velkou část výpočetní zátěže, zatímco se Pi soustředí na těžkou práci. Verze Pro také klade důraz na konektivitu. ESP-NOW v režimu host-sub, velmi užitečné pro scénáře s více uzly nebo bezdrátovým ovládáním světla.
Pro každodenní monitorování robot po spuštění spustí Wi-Fi hotspot. Připojíte se z telefonu nebo počítače, otevřete prohlížeč a to je vše: bez aplikací nebo instalací, máte přístup k otevřenému, multiplatformnímu webovému rozhraní s ovládacími prvky, stavy a ukázkami. Tato jednoduchost zkracuje dobu učení ve třídě a urychluje laboratorní testování.
V oblasti počítačového vidění příklady zahrnovaly krytí rozpoznávání obličeje, detekce pohybu a sledování barev. Tyto případy demonstrují proces kamera→zpracování→akce a slouží jako základ pro další vývoj: detekce objektů, segmentace barev, reaktivní navigace nebo interakce se značkami.
Platforma je otevřeně hacknutelná: existuje rezervované rozšiřující rozhraní pro sekundární vývoj, uživatelskou dokumentaci a materiály pro rozšíření funkcí. Mnoho stavebnic také obsahuje CSI kameru, napájecí zdroj USB-C, microSD kartu a pomocný hardware pro snadnou integraci s Raspberry Pi.
WAVEGO Pro běží na Raspberry Pi 4B a je kompatibilní s Raspberry Pi 5, což je skvělé, pokud chcete posunout svou pracovní zátěž na další úroveň: od složitějšího rozpoznávání vzorů až po SLAM pro navigaci. S Pi 5 a běžícím ventilátorem si robot poradí i s delšími sezeními. intenzivní zpracování.
Co se týče tržních výsledků, sada se nachází ve střední cenové relaci (kolem 450 USD (podle referencí), což jej řadí pod dražší roboty, jako je XGO‑Mini2, a nad základní varianty, jako je Petoi Bittle nebo PiDog. Za tuto cenu vyniká především kombinace duálního ovládání, univerzálního webového rozhraní a robustního šasi.
Co se týče stupňů volnosti, WAVEGO Pro se vyrovná XGO‑Mini2 nebo PiDog a překonává Petoi Bittle a PuppyPi. Zejména vyniká v… hliníková konstrukce + PA12 s ložisky, což nabízí lepší mechanický pocit a odolnost ve srovnání s levnějšími alternativami. Jedním bodem, na který je třeba si dát pozor, je absence oficiální podpory ROS, což je něco, co je vidět u PuppyPi a do jisté míry i u XGO-Mini2, pro případ, že váš plán vyžaduje ROS od prvního dne.
Pokud jde o výdrž baterie, konzultované datové listy neposkytují definitivní specifikaci, takže pokud plánujete dlouhodobé nebo venkovní aktivity, měli byste zvážit použití kvalitních baterií 18650 a mít náhradní baterie. Výhodou je, že systém akceptuje rychlou výměnu díky držáku baterií a elektronika obsahuje ochrany, jako jsou indikátory přepólování.
Pro koho je to určeno? Tři profily se k tomu perfektně hodí: pedagogové, kteří chtějí učit kinematické řízení, Python a vidění (viz knihy o mechatronice); výrobci a vývojáři, kteří potřebují otevřenou a modulární základnu; a výzkumníci a prototypisté hledající čtyřnohého vozu, s nímž by mohli testovat modely hluboké učení a autonomní chování bez nutnosti vynakládat velké náklady. Podpora pí 5 tuto ambici dále rozšiřuje.
Při pohledu na ekosystém mnoho obchodů nabízí produkt v „základních (sestavených)“ variantách nebo balíčcích, které zahrnují 4GB Pi 4, 32GB microSD kartu, napájecí zdroj USB-C a CSI kameru. Některé webové stránky dokonce obsahují formuláře pro hlášení. nejlepší cenys povinnými poli (označenými hvězdičkou) a možnostmi pro označení, zda reference pochází z kamenné prodejny, provincie/státu atd. Tyto komerční údaje neovlivňují použití, ale pomáhají vám najít správnou variantu za nejlepší cenu.
V souladu se zbytkem katalogu výrobce upozorňuje, že dostupné zdroje a služby se mohou lišit v závislosti na SKU, proto je vždy vhodné podívejte se na wiki produktu, abyste si ověřili, které vzorky, obrazy systému a návody jsou přesně součástí vámi vybrané sady.
Pro informaci, trh s programovatelnými čtyřnožci pro vzdělávání, výzkum a experimentování zažívá boom: platformy určené pro chůzi, běh a manévrování s přesností a stabilitou, kompatibilní s Raspberry Pi nebo micro:bit, nabízejí balíčky pro umělou inteligenci, vidění a dálkové ovládání. WAVEGO Pro se do této oblasti hodí tím, že poskytuje... všestrannost a otevřenost s velmi přátelskou vstupní bariérou.
Díky všem výše uvedeným vlastnostem je WAVEGO Pro 12-DOF velmi všestrannou nabídkou: pečlivá mechanika (hliník 5052 + PA12, ložiska), duální ovládání ESP32 + Raspberry Pi s hostitelským serverem ESP‑NOW, otevřené webové rozhraní bez aplikací, připravené dema OpenCV a řada stavebnic od základní montáže až po balíčky s Pi 4/5 a kamerou. Ačkoli se nejedná ani o nejlevnější, ani o nej„profesionálnější“ (inteligentní) model, ve své nabídce dobře konkuruje díky snadnému použití, rozšiřitelnosti a vyváženosti mezi hardwarem a softwarem.
