🤖 NodeHexa - 六足机器人（支持四足构型）

一个基于 ESP32 的六足机器人项目，同时额外支持四足构型固件；支持 Web 控制、校准与动作序列

📖 项目简介

NodeHexa 是一个开源的六足机器人项目，基于 ESP32 微控制器开发。项目集成了运动学算法、Web 界面控制、实时校准与动作序列（运动规划）能力，面向机器人爱好者与研究用途。

🧩 支持的构型

当前代码仓库同时提供 四足构型固件 支持，便于共用一套 Web UI、校准与运动控制框架。

构型	定位	支持范围	文档/图片现状
六足（Hexapod / NodeHexa）	主线	结构/硬件/固件/界面/教程	本 README 的示意图主要为六足；软硬件设计完全开源
四足（Quadruped / NodeQuadMini）	额外支持	结构/原理图/固件/界面	本 README 已包含四足展示图；硬件侧提供原理图参考（PCB 未开源）；待更新教程

结构件与紧固件差异：见 mechanism/README.md（已按六足/四足分别列出）。

✨ 核心特性

🧩 双构型支持（六足为主，四足为额外支持）

• 统一抽象接口 - 六足/四足共用控制与 Web 框架
• 构型差异隔离 - 六足与四足分别实现，互不影响主线功能演进

🎮 多种控制方式

• Web界面控制 - 通过浏览器实时控制机器人运动
• 串口通信 - 支持UART2串口指令控制（调试和外接上位机用）
• WebSocket通信 - 低延迟的实时数据传输
• 语音拓展（可选） - 支持接入“小智 AI 拓展板”，实现语音交互控制

🚀 丰富的运动模式

• 基础移动: 前进、后退、左转、右转
• 侧向移动: 左移、右移
• 姿态控制: X/Y/Z轴旋转、扭转动作
• 特殊动作: 攀爬、快速前进
• 四足多步态切换: 支持 Trot / Walk / Gallop / Creep 步态模式切换
• 动作序列（运动规划）: 将多段动作按“周期/步数/距离/角度”等约束编排成序列，一键执行（见 /planner）

🔧 精确校准系统

• 实时校准 - 通过Web界面进行舵机角度可视化校准
• 参数保存 - 校准数据自动保存到Flash存储

🔋 安全保护功能

• 电池监测 - 实时监控电池电压
• 低电压保护 - 自动LED警告和系统保护

🏗️ 技术架构

硬件平台

• 主控: ESP32 (NodeMCU-32S)
• 舵机驱动: PCA9685 PWM驱动板
• 通信: WiFi + UART2串口
• 存储: SPIFFS文件系统
• 语音拓展（可选）: 小智 AI 拓展板

软件架构

firmware/
├── src/
│   ├── main.cpp          # 主程序入口
│   ├── robot.h            # 统一机器人抽象接口（六足/四足共用）
│   ├── hexapod.h/cpp      # 六足实现
│   ├── quad_robot.h/cpp   # 四足实现
│   ├── leg.h/cpp          # 单腿控制（六足/四足各自实现/复用）
│   ├── movement*.h/cpp    # 运动控制算法与配置表
│   ├── motion_controller* # 动作序列/运动规划执行
│   └── calibration.h/cpp  # 校准系统
├── include/              # 头文件
└── lib/                  # 第三方库

🎯 运动控制算法

运动学计算

• 正运动学: 根据关节角度计算足端位置
• 逆运动学: 根据目标位置计算关节角度
• 坐标变换: 世界坐标系与局部坐标系转换

🖼️ 项目展示

六足（NodeHexa）结构与硬件设计

六足结构

PCB套件

小智拓展

四足（NodeQuadMini）结构与硬件设计

四足结构

四足正面

四足主板

说明：四足版本当前开源 原理图 供学习与维护参考；PCB 相关文件不开放。

四足支持多种步态模式切换（Trot / Walk / Gallop / Creep）。

🛒 购买链接

• 套件购买: NodeHexa 六足机器人套件、NodeQuadMini 四足机器人套件
• 电路板购买：NodeHexa 六足机器人电路板
• 舵机购买（强烈推荐）: MG90s 舵机
• 语音拓展板购买: 小智AI拓展板（支持四、六足）

强烈建议使用我们店铺上架的舵机：市面 MG90s 厂家众多，尺寸与质量差异较大；劣质舵机更容易过热/烧毁，后续成本更高。该链接为我们对多家产品测试对比后筛选的版本。

六足三维模型预览

四足三维模型预览

📱 复刻教程

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📚 NodeHexa教程

系列教程

1. 六足机器人NodeHexa复刻教程（一）器材准备篇
2. 六足机器人NodeHexa复刻教程（二）腿部组装篇
3. 六足机器人NodeHexa复刻教程（三）机身组装篇
4. 六足机器人NodeHexa复刻教程（四）编译烧录篇
5. 六足机器人NodeHexa复刻教程（五）功能调试篇

功能演示

• 【开源】必看！小智 AI 语音交互的六足机器人，带详细复刻教程，做不出来找我"算账"！（B站视频）
• 【开源】必看！小智 AI 语音控制六足机器人，开启未来趋势的探索之旅！（微信文章）

🚀 快速开始

开发环境要求

• 推荐：安装 PlatformIO 插件的 VSCode IDE

连接和配置

1. 机器人开机后连接WiFi热点 "NodeHexa" (密码: roboticscv666)
2. 访问 http://192.168.4.1 进入控制界面
3. 进行舵机校准 (访问 /calibration 页面)
4. （可选）打开运动规划页面 (访问 /planner 页面) 编排动作序列
5. 开始控制机器人运动

📱 Web控制界面

主控制页面

• 运动控制: 前进、后退、转向、侧移等
• 姿态控制: 三轴旋转和扭转动作
• 校准功能: 一键进入校准模式
• 运动规划: 进入 /planner 编排并发送动作序列（单段动作也可直接执行）

校准页面

• 实时调整: 每个舵机的角度微调
• 可视化反馈: 实时显示调整效果
• 参数保存: 自动保存校准数据

运动规划页面（动作序列）

• 单段动作: 执行一段限定周期/步数/距离的动作（姿态类动作仅支持周期）
• 动作序列: 多段动作串行执行（限制最多 5 段）

❓ 常见问题 (QA)

1. 六足舵机驱动板注意事项

重要提醒：左右两侧舵机驱动板电路设计完全相同，但在焊接元件时有细小差别。

• 舵机驱动板边缘的1×4P和1×6P排针只焊一侧，左右舵机驱动板焊接位置相反。
• DIY用户需要焊接左侧舵机驱动板的SJ1跳帽（购买套件的用户无需操作，出厂已焊接）。

作用说明：焊接跳帽后，左侧舵机驱动板的IIC地址将与右侧不同，避免两块驱动板地址冲突。两块舵机驱动板通过IIC协议与主控通信，地址相同会导致通信异常。

🎯 作者

• B站: @智造师_RoboticsCV
• GitHub: @ViolinLee
• 微信公众号: RoboticsCV

🤝 贡献指南

欢迎提交Issue和Pull Request来改进项目！

🙏 致谢

• 基于 hexapod-v2-7697 项目二次开发
• 参考 PiHexa18 项目设计
• 语音拓展来自 xiaozhi-esp32
• 感谢所有开源社区的支持

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