Stanford Doggo|造一只会迈步的开源机械狗

斯坦福经典四足机器人:从同轴传动到八电机控制

Stanford Student Robotics的经典四足平台,发表于ICRA2019。采用8台无刷电机、四套同轴传动和开源控制程序;本页先以机械装配、单腿台架和低速迈步为目标。原项目已停止维护,需要专用加工和旧版电控适配,不属于周末入门套件。

alan000

参数信息

主动驱动
8 台电机

复现文档

核对停更状态、制造版本和所有旧件

阅读原End-of-life说明,先确认Teensy3.5、ODrive旧板、T-Motor与编码器库存。总表/博文存在24V对48V、2mm对4mm、AS5047D对P等差异,未选定兼容组合前不要整套下单。

![hero.jpg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/35f969b90a4a4b038fa519f0f447f1c9.jpg)

![guide-1.jpg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/18595376e28b44cd92c1559bcba88f2a.jpg)

向原制造商提交图纸并检验加工件

按原Custom Fabricated Parts逐项询价:腿杆16件、钣金上下支架、侧板两件、电子板一件、外同轴套管四件。检验轴承孔和同轴度,按原CAD补钻紧定孔并攻丝,不能只凭照片估尺寸。

![frame.jpeg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/2f3fb5177f734618bb980848a933a4ab.jpeg)

![diagram.jpeg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/b8bb48477a22420f8b2b18617d97207e.jpeg)

制作FDM支架和SLS滑轮

打印支撑、编码器板、轴承座、间隔件;16T上下滑轮各4件、48T内外滑轮各4件使用原SLS尼龙工艺。每件核对嵌件与肩螺栓,不把打印误差用过大装配力硬压解决。

![coax.jpeg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/22382f94176e450480ac9f72f3f84564.jpeg)

![diagram.jpeg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/b8bb48477a22420f8b2b18617d97207e.jpeg)

组装四套同轴传动

每套两电机驱动内外轴,安装轴承、同步带和防偏支撑。保留原齿比并核对完整同步带料号,手转时应无卡滞和明显跳齿。原电机座与滑轮照片只说明结构,具体尺寸必须来自固定版CAD。

![coax.jpeg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/22382f94176e450480ac9f72f3f84564.jpeg)

![diagram.jpeg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/b8bb48477a22420f8b2b18617d97207e.jpeg)

安装腿杆和硅胶脚掌

关节按原图使用成对轴承和肩螺栓,锁定后仍可自由旋转。使用原两片模具制作DragonSkin30脚掌并充分固化;足垫缺失会影响抓地,外部SUTD团队也记录了此问题。

![joint.png](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/38f7fa1bbabe45e99feb96807976f855.png)

![foot.jpeg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/c2739ce2ee464c9e874e1834b7d6aadc.jpeg)

装框架与电气平台

侧板厚度必须与最终选定CAD一致,安装四块驱动、中心Teensy/IMU与分电板。四块ODrive各控制一条腿的两个电机,原博文“两块每腿”为数量笔误。电路板与碳纤维之间保持绝缘,线束不得接触同步带。

![frame.jpeg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/2f3fb5177f734618bb980848a933a4ab.jpeg)

![sides.jpeg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/9cc64f870464416bb45e3b3aaf9dd9ca.jpeg)

完成电源与物理急停验收

两块6S电池、继电器与分电板按同一版本原接线设计制作,不推测串并联。原FAQ改用D06D100替代P105;控制侧电源、急停、散热与保险保护需要工程核对。6S满电25.2V,驱动额定电压必须覆盖,急停应可靠切断运动动力。

![wiring.png](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/a1155655cd384a71ba0f4a79efb07186.png)

![belly.jpeg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/4b74687515184c3e9467b47a7cec292e.jpeg)

接编码器与四路串口

每电机一编码器,核对增量接口、电源与CPR。Teensy四路UART连接四块ODrive,TX接RX、RX接TX且公共参考地正确。腿编号0左前、1左后、2右后、3右前;IMU正X朝前。先断电连续性检查再上电。

![wiring.png](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/a1155655cd384a71ba0f4a79efb07186.png)

![electronics.jpeg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/e401a73d8a24482d90f690e93834ed7f.jpeg)

构建匹配硬件的固件并单电机验证

使用原Doggo定制ODrive代码与doggo\_[setup.py](http://setup.py),记录编译器、commit、板型号及齿比。标准新版ODrive不能替代原自定义协议。先在安全台架只验证一台电机和编码器方向,确认急停有效再逐路扩展。

![guide-3.jpg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/faa381dd8d2e499bb3056ba4a8481088.jpg)

单腿标定后进行悬空整机检查

原开机标定要求上连杆接近水平并转动约120度再返回,测试区必须留出扫掠范围。观察两电机与同轴连杆是否按预期配合,异常振动、跳齿或冲限位立即停机。成功后对四条腿逐一复核。

![coax.jpeg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/22382f94176e450480ac9f72f3f84564.jpeg)

![guide-3.jpg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/faa381dd8d2e499bb3056ba4a8481088.jpg)

先低速迈步,记录不足与版本差异

先在支撑下测试小幅轨迹,再到封闭平整地面低速迈步。调节步态和足垫摩擦,记录电流、温升、掉步和松动;本站没有实机测试,不承诺直接复制就能跳跃或翻转。保存CAD、采购清单和实际录像。

![trajectory.png](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/222bf29fc16b4e99ab886319c652c692.png)

![hero.jpg](https://orecord-files.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/sbp/projects/6e43fe6f-db21-4367-982d-7d95d81137ed/files/image/35f969b90a4a4b038fa519f0f447f1c9.jpg)