660美元打造家庭双臂移动机器人:XLeRobot物料清单与组装完整指南
【免费下载链接】XLeRobotXLeRobot: Practical Dual-Arm Mobile Home Robot for $660项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/xl/XLeRobot
XLeRobot 是一款可以自建的开源家庭双臂移动机器人,全套物料约 660 美元(约 ¥3999),从零组装约 3 小时。它用宜家小推车做底盘、配 3 个全向轮和 2 条 SO101 机械臂,装完就能跑键盘、手柄遥控和视觉抓取示例。适合有一定 3D 打印经验、能完成基础接线的创客和新手。
💰 预算与物料清单
| 物料 | 数量 | 用途 |
|---|---|---|
| STS3215 伺服电机(12V) | 17 | 12 个手臂关节 + 3 个轮子驱动 + 2 个头部关节 |
| 宜家 RÅSKOG 工具推车 | 1 | 移动底盘与置物架 |
| 安克 SOLIX C300 移动电源 | 1 | 12V 主供电(双 60W+ USB-C 快充口) |
| 4 英寸全向轮 | 3 | 底盘全方位移动 |
| Waveshare 电机控制板 | 2 | 一块管左臂+头部,一块管右臂+轮组 |
| 树莓派 5(可选) | 1 | 车载计算,没有就直接用笔记本 |
| microSD 卡 | 1 | 树莓派系统盘 |
| USB-C 转 USB-A 数据线 | 2 | 控制板接树莓派/电脑 |
| USB-C 快充数据线 | 2 | 树莓派与 12V DC 转接线 |
| Type-C 转 DC 线(12V) | 2 | 控制板取电 |
| 5264 延长线 / 连接器套件 | 1 | 电机线从底盘延到机械臂 |
| Anker USB 集线器 | 1 | 树莓派上接 3 路相机 |
| 32×32 UVC 手腕相机 | 2 | 双臂末端视觉 |
| Logitech C920 摄像头 | 1 | 头部单目相机(升级双目 +30 美元) |
| 桌面固定夹具 | 4 | 机械臂底座锁紧在推车上 |
| M3 螺丝螺母套装(含 L 型内六角) | 1 | 结构装配 |
| M4×10 螺丝 | 9 | 固定 3 个全向轮连接器(每个 3 颗) |
| 平口剪线钳 | 1 | 剪开推车金属网布线 |
| 多功能螺丝刀套装 | 1 | 十字/内六角通用 |
基础配置(用笔记本、单目头部相机)总价约$660(≈¥3999);升级双目相机、树莓派 5、RealSense D415 深度相机后约$990(≈¥5500)。以上不含 3D 打印耗材(约 $15–25)与工具。
📋 开工前自检清单
- □ 平口剪线钳、多功能螺丝刀已就位(M3 内六角 L 型扳手通常随螺丝套装附带)
- □ M4×10 螺丝 ×9 已备好(全向轮固定用)
- □ 3D 打印机可用:BambuLab A1、Prusa 级别即可;材料选 PLA 哑光黑,想更结实用 Tough PLA 或 PETG
- □ 软体指尖(finray)需 TPU95A 材料单独打印
- □ 潮湿地区打印前把 PLA 在 45°C 烘干 8 小时
- □ 切片软件里自行摆放 .3mf 中的零件朝向、加支撑(仓库文件只用来存模型)
- □ 电脑(Windows / macOS / Ubuntu)可打开 Bambot 网页工具,用于设置 17 个伺服的 ID
- □ 有一张能放下翻倒推车的工作台
打印文件在仓库 hardware/ 目录,3D 参数细节见 官方 3D 打印文档。
🔧 组装流程
供电与移动底盘
1. 装好 RÅSKOG 推车
- 目标:得到三层的机器人载体
- 动作:按推车说明书把 RÅSKOG 三层推车装完
- 完成判定:推车 4 轮着地放平、推起来不晃
2. 设置轮子电机 ID
- 目标:3 个轮组伺服互不冲突
- 动作:把 3 个 STS3215 逐个接到控制板,用 Bambot 网页工具改 ID 为 7、8、9,并用记号笔在电机上写字
- 完成判定:扫描能读到 3 个 ID 各不相同的伺服
3. 全向轮安装顺序
- 目标:底盘能自由滑动
- 动作:底板朝上放置,按对应电机 ID 依次把 3 个 4 英寸全向轮装到底板,每个轮连接器上 3 颗 M4×10 螺丝
- 完成判定:共拧入 9 颗 M4 螺丝,每个轮空转顺滑
4. 底盘与推车合体
- 目标:电机底座锁在推车底部
- 动作:把推车翻倒,将带 3 个连接器的电机底座装在推车底面,12 颗 M3 螺丝穿过金属网格拧入
- 完成判定:翻正后推车 4 个原厂轮和 3 个全向轮同时着地受力;若悬空,在推车轮上垫一个打印的垫片
5. 安放电源
- 目标:重心放低、供电安全
- 动作:把 C300 移动电源直立放在推车中层或下层
- 完成判定:电池站立不倾倒,底部防滑面贴紧层板
机械臂与头部
1. 组装 2 条 SO101 跟随臂
- 目标:双机械臂可用(已装好可跳过,本步约 1.5 小时)
- 动作:按 SO101 逐步指南组装 2 条相同的 follower 臂,各配一组 6 个电机
- 完成判定:每条臂 6 个关节手动拨动都顺畅
2. 配置手臂与头部电机 ID
- 目标:17 个伺服全部编号唯一
- 动作:用 Bambot 把每条臂的 6 个电机设为 ID 1–6(两组),头部 2 个电机设为 7、8,与轮组的 7、8、9 分属两块控制板,分别标记 L1–L8、R1–R9
- 完成判定:两块板各自扫描 ID 无重号
3. 手腕相机与抓指
- 目标:双臂能看到、抓得住
- 动作:在每条臂手腕装上 32×32 UVC 相机模组,用手指缠绕增强胶带(3M 抓取胶带或网球握把胶带)
- 完成判定:电脑 USB 设备列表里能看到 2 个新相机
4. 头部与顶部底座
- 目标:颈部双关节 + 顶部承载座
- 动作:底座翻过来装,头部按 SO101 前两个关节同样的方式装进 2 个 ID 7、8 的电机,装上头部相机壳体
- 完成判定:头部俯仰、偏转两个方向转动正常
走线与集成
1. 做 5264 延长线
- 目标:电机线能从底盘延伸到机械臂
- 动作:用连接器套件把 4 英尺 5264 线加长,剥线压接时核对线序
- 完成判定:万用表通断测试确认极性无接反
2. 剪开金属网让线
- 目标:上下各留出线通道
- 动作:用平口钳剪掉推车金属网的中心"×"区,只去掉交叉处、保留四周网格
- 完成判定:线能从孔中穿过且网格没有撕裂扩大
3. 三线到位
- 目标:数据、电机、供电各归各位
- 动作:① 把延长后的 5264 电机线从底盘接到其中一条 SO101 臂;② 2 条 USB-C 转 USB-A 数据线从两块控制板接到树莓派(预留 2 个 USB-A 口给相机);③ 最后才接 3 条电源线——2 条 12V Type-C 转 DC 接控制板、1 条 USB-C 接树莓派,全部插进移动电源快充口
- 完成判定:所有线从剪好的网孔穿出、无下垂拉扯
4. 夹紧固定
- 目标:整机锁死在推车上
- 动作:树莓派装进外壳,把 2 个机械臂底座对准推车顶层两个对角位置,用 4 个夹具锁紧;手边有 Bambulab 线材纸芯就塞进底座内部做支撑
- 完成判定:用力推推车,臂座、相机、走线都纹丝不动
⚡ 首次通电与验证
走线要点:电源线务必最后接;之后每次插拔数据相线,都先断开电源。
上电验证清单:
- □ 断电状态:先插 2 条 USB 数据线,电脑/树莓派识别出 2 个新串口
- □ 断电状态:插 3 路相机,确认设备列表正常显示
- □ 两项都通过,再插 3 条电源线到快充口
- □ 上电后运行关节控制脚本,确认 17 个伺服全部在线
- □ 用键盘点动双臂与 3 个轮子,检查每个关节转向与 ID 是否一致
搬运规则:严禁像推普通小推车一样推 XLeRobot 移动,这样会损坏电机齿轮。需要挪位置时,双手抬起整机(约 12kg)。
⚠️ 避坑提示
- 现象:翻正后推车某角悬空→ 原因:底盘连接器高度与推车四轮不匹配 → 解决办法:在推车 4 个轮下加打印的垫片(0.4.0 版文件已含),或调连接器 Z 轴比例重印。
- 现象:接通后某个电机不响应或报错→ 原因:5264 延长线极性接反 → 解决办法:断开电源,对照线序重新压接连接器再测。
- 现象:使用几天后轮子卡顿→ 原因:现有轮连接器强度一般、中心螺丝松动 → 解决办法:定期检查并重新紧固 3 个轮子中心的 M4 螺丝。
- 现象:卡底座时外壳裂口→ 原因:推车边缘顶进底座槽口时用力过猛 → 解决办法:先对正位置再缓慢下压,槽口附近的线先让开。
- 现象:带电插拔数据线后控制板异常→ 原因:热插拔冲击控制板 → 解决办法:养成习惯,先断电源,再动任何数据/相机线。
硬件装完即可上电。下一步是软件配置:安装 LeRobot 环境后,从 software/examples/ 目录跑键盘遥操作示例,让机器人迈出第一步,详细步骤见 软件入门文档。
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