MiniKame Quadruped Robot(Kame 四足机器人,仓库名 kame_robot)

阿加犀智能科技RoboHub开源项目Arduino UNO Q

产品参数 · 内容说明

MiniKame 是一款基于 Arduino UNO Q(内置 WiFi)的 8 自由度桌面级四足机器人,通过正弦振荡器模拟生物中枢模式发生器(CPG)实现自然步态,支持浏览器 Web 界面远程控制。名称「Kame」源自日语「亀」(乌龟),寓意稳健而充满活力。

产品参数 · 基本信息

项目内容
产品名称MiniKame Quadruped Robot(Kame 四足机器人,仓库名 kame_robot)
产品定位桌面级四足机器人 / 机器人入门与 STEAM 教学平台
开发团队APLUX 阿加犀(GitHub:APLUX-Official)
分类Motors & Robotics(Arduino 分类)
开源协议Apache License 2.0
项目案例页https://projecthub.arduino.cc/aplux/minikame-quadruped-robot-a-desktop-robot-building-tutorial-from-scratch-439e7e

产品参数 · 核心规格

类别参数
尺寸150 mm(长)× 120 mm(宽)× 100 mm(高)
重量约 300 g
自由度8(每条腿 2 个关节:大腿 + 小腿)
主控Arduino UNO Q 4GB(内置 Wi-Fi)
驱动舵机8 × MG996R 数字舵机(双轴、金属齿)
电源12V 锂电池组(18650 3S)
控制方式浏览器 Web 界面(手机 / 电脑,局域网内使用,无需安装 App)
动作库11 种预设动作(行走 / 转弯 / 舞蹈 / 太空步等)
参数调节步数 1–20、周期 200–3000 ms(实时滑块调节)

产品参数 · 系统架构(三层分离)

Web 前端(HTML/CSS/JS) ←Socket.IO→ Python 中台(指令路由) ←RouterBridge→ Arduino 固件(舵机控制)

  • 人机分离:控制界面与底层硬件解耦,职责清晰
  • 跨平台:任何带浏览器的设备均可控制
  • 实时双向通信:Socket.IO 实现状态反馈
  • 易于扩展:可加装传感器实现避障 / 巡线 / 目标跟踪

产品参数 · 运动控制原理

  • 用正弦振荡器网络模拟中枢模式发生器(CPG):output(t) = A × sin(2π × t / T + φ) + O
  • 四个核心参数:振幅 A(步幅大小)、周期 T(动作速度)、相位 φ(多腿协调)、偏移 O(中立位置)
  • 对角小跑步态(trot):左前 + 右后、右前 + 左后成对协调;小腿周期为大腿的一半(抬腿动作更快)
  • 校准机制:trim[](补偿机械装配误差)+ reverse[](修正舵机安装方向)

产品参数 · 动作库(11 种)

除 init / home 外,所有动作执行完毕后自动归位(home)。

动作编号说明
walk1四足行走
turnL3原地左转
turnR4原地右转
moonwalk5太空步
dance6舞蹈
upDown7上下起伏
pushUp8俯卧撑
hello9打招呼(抬腿挥手)
frontBack11前后摇摆
home12归位(标准站立姿态)
init13初始化(重新校准舵机)

产品参数 · 舵机引脚分配

舵机功能引脚舵机功能引脚
S0左前大腿D4S4左后大腿D8
S1右前大腿D5S5右后大腿D9
S2左前小腿D6S6左后小腿D10
S3右前小腿D7S7右后小腿D11

产品参数 · 快速上手

  • 将 sketch/ 目录代码上传至 Arduino UNO Q
  • 在 Arduino App Lab 中运行,或通过 SSH 执行:arduino-app-cli app start kame_robot
  • 手机 / 电脑连接同一 WiFi,浏览器访问 http://<机器人IP>:7000(IP 可在串口监视器查看)

产品参数 · 校准(trim 参考值)

调整方法:发送 Home 指令让机器人站立 → 观察哪条腿歪斜 → 修改对应 trim 值 → 重新烧录固件(正值 = 顺时针偏移)。

trim[0] = -5;   // 左前大腿
trim[1] = -5;   // 右前大腿
trim[2] = -20;  // 左前小腿
trim[3] = 10;   // 右前小腿
trim[4] = -3;   // 左后大腿
trim[5] = -3;   // 右后大腿
trim[6] = -15;  // 左后小腿
trim[7] = -13;  // 右后小腿

产品参数 · 说明

本页参数依据官方 GitHub README、项目页作者评论与完整教程文档整理,如有更新以官方发布为准。

BOM清单 · 内容说明

桌面级 8 自由度四足机器人 MiniKame 的可采购硬件 / 配件清单。 > 整理依据:作者在 Arduino Project Hub 项目页评论中提供的完整清单(含购买链接)、官方 GitHub 仓库 README 与完整教程文档。

BOM清单 · 一、可购买硬件 / 配件

说明: > - 项目 README 的基础硬件表中舵机列为 SG90、电池列为 7.4V;作者在项目页评论中给出的实际制作清单为 MG996R ×8 + 12V 锂电池,本表以后者为准。 > - 3D 打印件需自备 3D 打印机与耗材(官方未标注具体耗材型号)。

序号物料名称型号 / 规格数量用途购买链接
1主控开发板Arduino UNO Q(4GB,内置 Wi-Fi)1系统控制(Wi-Fi / RouterBridge / 舵机控制)官方商店:https://store.arduino.cc/products/uno-q-4gb
2UNO Q 扩展板自定义扩展板(舵机排针、电源分配)1IO 扩展与舵机供电—
3舵机MG996R 数字舵机(双轴、金属齿,2×4 套装)8四腿关节驱动(每腿 2 个:髋关节 + 膝关节)Amazon:https://www.amazon.com/dp/B07MFK266B
4电池12V 锂电池组(18650 3S)1舵机与主控供电Amazon:https://www.amazon.com/dp/B0FG2P7RGP
53D 打印件车身 + 四腿部件(模型开源,可自行打印)1 套机械结构模型目录:https://github.com/APLUX-Official/kame_robot/tree/master/models
6M3×30 内六角螺钉M3×308 pcs小腿—
7M3×45 内六角螺钉M3×454 pcs大腿—
8M3 自锁螺母M312 pcs通用锁紧—
9M3×6 内六角螺钉M3×63 pcs主控固定—
10M3×10 内六角螺钉M3×102 pcs电池盖—
11M3×6 十字螺钉M3×664 pcs舵机套件附带—
12M2×6 十字自攻螺钉M2×656 pcs舵机套件附带—
1315mm 黑色活动眼贴15mm2 pcs装饰(眼睛)—

BOM清单 · 二、官方器件清单(Arduino Project Hub)

类别名称数量链接
硬件Arduino® UNO™ Q 4GB1官方商店:https://store.arduino.cc/products/uno-q-4gb
软件Arduino App Lab(开发环境)1官方文档:https://docs.arduino.cc/software/app-lab/

开源协议与链接 · 一、开源协议

备注:GitHub 仓库未附独立 LICENSE 文件;完整教程 PDF 文末标注为 MIT,与项目页标注不一致。再分发 / 二次开发建议以项目页标注的 Apache-2.0 为准(如需可向作者确认)。

适用对象开源协议说明
项目(整体)Apache License 2.0(Apache-2.0)来源:Arduino Project Hub 项目页许可标注(license_type: Apache License 2.0)

开源协议与链接 · 二、相关链接

类型链接
项目仓库(GitHub)https://github.com/APLUX-Official/kame_robot
项目案例页(Arduino Project Hub)https://projecthub.arduino.cc/aplux/minikame-quadruped-robot-a-desktop-robot-building-tutorial-from-scratch-439e7e
完整制作教程(PDF)https://projects.arduinocontent.cc/bb4a0189-d9ac-449d-9b92-bfc96145f42c.pdf
电路原理图(PDF)https://github.com/APLUX-Official/kame_robot/blob/master/Schematic_2026-03-10.pdf
3D 打印模型目录https://github.com/APLUX-Official/kame_robot/tree/master/models
Arduino UNO Q 4GB(官方商店)https://store.arduino.cc/products/uno-q-4gb
Arduino App Lab(开发环境)https://docs.arduino.cc/software/app-lab/
MG996R 舵机(Amazon)https://www.amazon.com/dp/B07MFK266B
12V 锂电池组(Amazon)https://www.amazon.com/dp/B0FG2P7RGP
开发团队主页https://github.com/APLUX-Official