DIY 機械人概念

如何製作自平衡機器人

一個結合IMU融合的雙輪倒立擺，需要快速馬達迴路、低重心、PID調校，並在戶外運行前設置安全測試架。

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自平衡機器人是一個控制迴路項目。機器人持續處於傾倒狀態，馬達必須快速驅動以進行恢復。這意味著感測器延遲、馬達響應和機架剛性比裝飾性功能更重要。

不要直接在全功率下空曠處調校。先使用測試架，輕扶機架，記錄角度和馬達輸出，然後慢慢增加增益。平衡後，應加入遙控指令作為小傾角命令，而非直接馬達速度。

核心零件

IMU module

利用陀螺儀和加速度計融合數據來測量傾角

兩組編碼器齒輪馬達

$35

提供快速、對稱的驅動響應

ESP32 或 Arduino 控制器

以高頻率運行平衡控制迴路

能應對停機電流的馬達驅動器

$12

避免在恢復過程中出現電壓驟降

堅固的垂直框架

$25

保護電子設備，防止電池電量過低

測試架或側軌

$10

在調校過程中防止硬跌落

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設計變體

小型桌面平衡器

低電壓、輕巧框架及保守馬達輸出。

編碼器精準版

使用輪式編碼器以獲得更佳的速度控制。

手機遙控版

在平衡迴路穩定後，透過 Wi-Fi 發送傾斜指令。

實用安全提示

生成內容只係原型計劃，唔係認證產品。貼身、高電壓、光學能量或者移動類 build，落地前要搵合資格人士覆核。

常見問題

只用加速度計可以平衡嗎？

效果不好。建議結合陀螺儀和加速度計進行融合，以獲得響應靈敏的角度估計。

控制迴圈應該跑多快？

要夠快，確保馬達輸出能在機器人跌倒前作出反應。許多設計目標是達到 100 Hz 或更高。

為什麼會震盪？

可能是增益太高、馬達反應延遲，或者機架本身有彎曲形變。

機械人 build 路線

點樣整機械人

由呢度開始

揀機械人項目同避開新手常見錯誤嘅主路線。

點樣製作一個機械人？

新手機械人 build

低成本項目，用嚟學控制、感測器同移動。

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實用家用機械人

重點係可靠性、充電、感測器同安全。

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進階 build

較難機械、防水、步態控制、拾取或自主。

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將呢個概念變成有零件來源嘅 build

用預填 prompt 開始，等 RoboHub 生成即時零件清單、接線、CAD 同 firmware。

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