旧手机扔了太可惜？做个萌萌哒的机器人吧

编者注：本项目名叫“网灵机器人”，来自资深创客高华，创客项目的详细情况发表在网灵极客论坛。2012年高华开始接触Arduino和智能硬件，之后也经历过硬件创业，虽然没有成功，但动手和分享的乐趣并没改变。本项目的所有电路结构和源代码都已经开源。硬创邦已经取得了本文章的相关授权，并对原文进行了少量编辑，著作权归原作者所有，商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

网灵机器人是一个特殊的机器人，Ta跟常见的wifi-robot不同。常见的wifi-robot大多采用OpenWRT路由器板子和USB摄像头，而网灵机器人采用闲置的安卓旧手机作为机器人的大脑。

重新利用废旧手机不仅是废物利用的环保理念，而且还能通过充分利用安卓手机的强大计算能力和硬件资源，让网灵机器人的功能更加强大、更有亮点：

1. 无需外接USB摄像头，直接利用安卓手机的高清摄像头，并通过手机强劲的GPU进行视频H.264压缩编码，以便网络传输。

2. 利用安卓手机的联网能力，WiFi、3G、4G都可以联网。并且集成了网灵的P2P云连接功能，从世界任何地方都可以连接机器人。

3. 利用手机计算能力，实现语音识别，用自然语音控制机器人动作。

4. 利用手机计算能力，基于OpenCV软件库，实现手势分析和人脸追踪。

除了作为大脑的安卓手机外，网灵机器人还采用了Arduino单片机，用于控制电机舵机和连接传感器模块。

作为大脑的安卓手机与Arduino是通过蓝牙串口（例如市面上常见的HC-06）进行通信的，其通信协议很简单，基于字符串格式。Arduino向安卓手机周期性发送传感器读数，安卓手机向Arduino发送控制命令。

网灵机器人的显著特点是：可以用手机控制端和电脑控制端从异地远程遥控机器人，并实时观看摄像头图像。这个功能的实现基于网灵的P2P云连接平台——只要机器人接入网络，就可以从世界上的任何角落连接到机器人，无需设置路由器端口，无需做动态域名映射，完全自动穿透NAT内网。

网灵机器人的控制端软件就是网灵云控制，其UI界面是这样的：

终上所述，网灵机器人的总体框架原理图是这样的：

原材料和组件

• 方形卡通宠物外观的纸巾盒1个（这是萌的关键，某宝上有卖）

• 万能手机夹1个（某宝上有卖）

• 网灵机器人3D打印件1套

• Arduino控制板+蓝牙小板1块

• L298N电机驱动模块1块

• 标准舵机1个

• 电池电压传感器模块1个

• 可充电锂电池1块

• 65mm轮子+电机(转速不要太快，大概为50转每分钟)2套

• 一寸万向轮1个

• 开关1个

• M3x30mm长螺丝4根，M3x25mm螺丝若干，M3x8mm螺丝若干，自攻螺丝若干，铜柱长螺丝2根，M3螺母若干

• 杜邦线若干，导电线若干

工具

• 电烙铁，电钻，502胶，电胶布，钳子，改锥，小刀

相关的代码和程序

点击下面的链接下载（也可点击这里查看原发布页面）：

• 网灵云控制客户端

• 安卓大脑的APK安装包

• 安卓大脑的源程序

• Arduino源程序

• 3D打印STL文件

• 3D打印设计源文件

组装过程

首先，将纸巾盒的上下两部分揭开，分为上面的盒子和下面的底盖，先用盒子。将3D打印手机夹左支架和手机夹右支架用自攻螺丝固定到盒子上，如下图，注意左右支架都要固定到盒子的最边缘，否则后面步骤将没有足够的宽度放置手机夹。

准备好标准舵机，尺寸40.7*19.7*42.9mm；用2个自攻螺丝把舵机固定到手机夹左支架上面，如下图：

下面开始弄万能手机夹，先把里面的一层透明塑料板拆下来，透明塑料板后面要用到，别扔了。把一侧的2片可活动塑料片调整一下位置，下方的一片将会固定到手机夹右支架上。将3D打印手机夹联轴器插到手机夹的凹槽处，如下图所示：

准备将手机夹安放到左右2个支架上去。一边是：一字摆臂插到舵机的转轴上。另一边是：用2个自攻螺丝将手机夹右支架和手机夹的下方可活动塑料片紧紧固定。

到此，盒子部分就准备好了。下面开始弄底盖部分。

用M3x25mm的长螺丝将2个3D打印件底盘车轮支架固定到底盖，然后把3D打印件底盘万向轮支架也固定到底盖。用电钻在底盖上钻2个孔：一个直径20mm，用于装开关；另一个直径9mm，用于装充电接口。

然后用M3x30mm的长螺丝把2个车轮（带电机）安装到底盘车轮支架上，两对电机线4根从底盖穿孔引到里面去；用M3x8mm的螺丝把万向轮安装到底盘万向轮支架上。

在里面用螺丝固定3D打印件电池固定盒，然后安装L298N电机驱动板，如下图所示：

把2个长的M3铜柱螺丝装上去，然后把之前拆下来的手机夹透明塑料板安装到铜柱螺丝上，用2个螺母固定。透明塑料板上的螺丝孔可以用电路铁或电钻弄出来。把“Arduino+蓝牙”控制板用螺丝固定到透明塑料板上，把锂电池安装到电池固定盒中：

把电池电压检测模块小板也安装上去：

把锂电池的DC母头线安装到底盖的充电孔中，用502胶固定；把20mm直径的开关安装到底盖的开关孔中。

到此，底盖部分要装的也装好了。（当然，后续如果你要往Arduino控制板上连接传感器模块的话，随时可以揭开盒子连接线路！）准备把纸巾盒上下两部分盖上：

OK，物理结构就组装完毕了，大功告成！！！

最后还可以在左右两边再装上2个舵机，固定2个小手臂，机器人看起来会更萌。而如果多做几个看起来简直会萌翻天！

电路模块连接

当你把网灵机器人的物理结构组装好后，那电路连接就很容易了。准备一些3Pin杜邦线和导电线，按照下面的电路图连接相应的电路模块：

可以看出，Arduino控制板的供电是由L298N电机控制板的5V输出的。

电压检测模块连接到Arduino的模拟口A5；头部舵机连接到Arduino的数字口D9；你后续也可以扩展连接更多的传感器，比如：气体传感器MQ2连接到模拟口A4，温湿度传感器连接到数字口D8，这些都是在Arduino的程序代码中预定义好的，需要跟代码对应：

#include<Servo.h>

#include<dht.h>

//模拟IO口和数字IO口的定义

#define PIN_UNDEFINED 255

#define PIN_A_VOLTAGE 5 //电池电压传感器

#define PIN_A_MQX 4 //气体传感器，MQ2，MQ135

#define PIN_D_SERVO_V 9

#define PIN_D_SERVO_H PIN_UNDEFINED

#define PIN_D_SERVO_L 5 //PIN_UNDEFINED

#define PIN_D_SERVO_R 6 //PIN_UNDEFINED

#define PIN_D_DHT 8//PIN_UNDEFINED //DHT11温湿度传感器

#define PIN_D_RELAY PIN_UNDEFINED //一路继电器

#define PIN_D_RED PIN_UNDEFINED //红外人体感应传感器

#define PIN_D_LEDA PIN_UNDEFINED //LED指示灯A

#define PIN_D_LEDB PIN_UNDEFINED //LED指示灯B

//PT2272 Recv，D0->D3用模拟IO口实现，因为Arduino UNO的数字IO口不够用

#define PIN_D_2272VT 4

#define PIN_A_2272D0 0

#define PIN_A_2272D1 1

#define PIN_A_2272D2 2

#define PIN_A_2272D3 3

//315M、433M RF Send，控制智能开关、智能插座、电动窗帘

#define PIN_D_315SEND 7//PIN_UNDEFINED

#define PIN_D_433SEND PIN_UNDEFINED

//左中右三个方向的壁障传感器pin定义

#define PIN_D_BIZ_C PIN_UNDEFINED

#define PIN_D_BIZ_L PIN_UNDEFINED

#define PIN_D_BIZ_R PIN_UNDEFINED

//L298N电机驱动板的控制pin

//舵机用了9号PWM，L298N用10，11号PWM的话，会导致10号PWM失效！！！

//motor A

#define dir1PinA 2

#define dir2PinA 10

#define speedPinA 3

//motor B

#define dir1PinB 12

#define dir2PinB 13

#define speedPinB 11

所有的东西都配置好了之后，就该是挑逗TA的时间了：

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