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关节校准:calib 姿态、cIndex Offset 与按 s 保存

摘要:在进校准态后逐关节装腿、用 cIndex Offset 微调并保存,最后用 d / kup / kwkF 验证机器人对称站起来。

关节校准:把每个关节拉回真正的零点

关节校准直接决定 Petoi Bittle X 能不能站直、走稳。预组装版的腿出厂时已装好,官方仍建议通过微调关节校准进一步改善表现;组装版则必须完整走一遍校准流程,才能把头和腿装上去。本页以 Bittle X V2(BiBoard V1)为实操主线,老款 Bittle X(BiBoard V0)的差异在相应位置注明。

校准前的四个前置条件

官方列出的前置条件缺一不可,任何一项没满足就进入校准,得到的姿态都不可信:

序号 前置条件 要点
1 已上传 OpenCat Main function firmware 先完成主功能固件烧录,再谈校准
2 所有舵机线都已接到主板 逐路核对舵机插头
3 电池已接控制板并开机 长按电池按钮开关机
4 机器人已连接电脑或手机 后续微调 offset 需要这条命令通道

第 4 条的接法最容易出错:BiBoard 平台必须用 USB 数据线直连主板上的 BiBoard,不能插到电池外部的充电口——充电口只充电,不承担通信;也可以改用蓝牙连接电脑或手机。USB adapter 和 Bluetooth dongle 是 NyBoard 平台的做法,BiBoard 用不上。

如果是未组装套件(construction kit),进入校准状态之前不要装头和腿。原因:断电时舵机输出轴的角度是随机的,先装腿再上电,腿会转到不可预测的角度,可能互相碰撞或卡住机身;舵机长时间堵转可能损坏。正确顺序永远是先上电进入校准态,再逐个装腿。

校准逻辑:calib 姿态与离散齿轮

机器人有一个 calib 姿态,所有关节都是 0°。进入校准态后,能看到舵机输出齿轮转动然后停住,此时逐个关节把腿装到输出轴齿轮上,尽量与机身参考保持垂直。但舵机的齿是离散的,机械装配不可能做到完美直角,所以装完腿之后必须回到软件里,用 offset 微调把每个关节补到真正的零点。

进入校准状态的路径

英文官方 guide 给出 3 种软件界面,外加 1 条免设备路径:

路径 入口
软件界面 1 手机 App Petoi 的校准面板
软件界面 2 Petoi Desktop App 的 Joint Calibrator
软件界面 3 Arduino IDE 串口监视器发送 c
免设备路径 侧立开机:身体一侧朝上时开机,自动进入校准姿态,不需要电脑、遥控器或手机
口径并列:英文 guide 共 3 种软件界面加侧立开机,合计 4 条路径;官方中文 Bittle 手册则写「进入校准状态有5种方法」。两处数字不一致,本页以英文 guide 的 3+1 为主干,中文手册的说法一并记录,不裁决哪种计数正确。

用 cIndex Offset 微调

Arduino IDE 路径下,微调命令的格式是 cIndex Offset:c 后跟关节索引,中间一个空格,再跟偏移量。进入校准态会打印一张关节 offset 表,等待逐项覆盖:

项 官方值
关节索引范围 0–15
offset 初始值 -1 或 0
微调分辨率 1 度,不能用小数
命令示例 含义
c8 6 第 8 个舵机 offset +6°
c0 -4 第 0 个舵机(头部)offset -4°

调校顺序有讲究:同一条腿先调上腿、确认后再调下腿。带机械臂的机器人,爪关节用 c-2 自动校准。

保存是最容易翻车的一步:offset 不会自动保存,每次调完都必须向串口发 s;不发 s 就退出校准态,未保存的 offset 全部丢失。官方建议每调完一个舵机就保存一次,把丢失风险摊到最小。

验证、中心螺丝与后续维护

校准合不合格不看数字,看动作是否对称。依次发送:

命令 预期
d 趴下(rest 姿态)
kup 站立(stand 姿态)
kwkF 向前行走(walk 步态)

机器人在 rest、stand、walk 之间对称运动才算通过;不对称就回到微调步骤继续。官方明确提示可能需要几轮校准才能达到理想状态,一轮调不准是正常的。通过后安装中心螺丝,把所有关节件和舵机齿轮固定住,校准才算完成。

两条长期边界:重心改变(加装模块、移动电池位置)后需要重新校准;不要让机器人强行举起重物,否则舵机可能扫齿或堵转。

预组装套件的 automatic calibration 边界

预组装且带 feedback servos 的套件可以走 automatic calibration 节省时间;但带机械臂的机器人,自动校准不包含 claw joint,爪关节要单独处理。预组装版腿已装好,可直接进入校准态做微调,不需要拆头拆腿。

校准支架可以自己打印

官方发布了 Bittle / Bittle X(Bittle X+Arm)校准支架的 3D 模型:MakerWorld 上的 calibration and test stand 模型,或 GitHub 仓库 PetoiCamp/NonCodeFiles 下的 standWithCalibration.stl,有 3D 打印机的可以自制。

资料来源

  • Joint Calibration 官方页
  • Calibrate the joints with Arduino IDE 官方页
  • Petoi Doc Center 中文 · 关节校准
  • Petoi Guide Center 中文 · 使用 Arduino IDE 校准舵机