工程名称：【立创开发板】追问•具身AI六轴机械臂

工程作者：少不入川

前言

这是一个“你没见过”的具身AI六轴机械臂！

为啥说“没见过”？

它的设计形式很特别——整体几乎是用开发板“堆砌”而成！

——其以立创开发板生态为核心+ 自己画的扩展板+ 机械结构+ 驱动电路，集成了一套完整的系统！

看起来……又简单又复杂啊……

接下来，咱就瞅瞅它的具体功能，再分析一下设计方案！PS：文末还会附上开源网址，想要“学习”or“复刻”的友友，可以前往深入了解！

*0***1

功能&亮点

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能通过3D手势、毫米波雷达、手指动作、声音、图像、触摸屏，控制机械臂：

• AI对话+意图识别：爱山派通过Wi-Fi接入云端大模型API（如小龙虾/通义千问/文心一言），转化为机械臂动作序列，实现语音对话/控制机械臂。

• 视觉识别：庐山派K230搭载CanMV固件，运行轻量级YOLO模型，实现人脸/物体检测，能认出你的模样（是否戴眼镜，拿着什么）

• 手指动作：左右上下挥舞手臂，机械臂会跟着移动

• 毫米波雷达：当你靠近机械臂，机械臂会跟着你的方向移动，这个功能后续或许可以实现你回家，机械臂帮你脱外套拿包，倒茶的功能？哈哈

• 触摸屏“控制机械臂”：通过屏幕，调整电机角度，复位或精细控制机械臂角度

• 交互输出类型：激光投影、水晶大灯、RGB、喇叭、屏幕、步进电机实现交互

• 最大伸展1065CM

演示图：

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接下来，咱们瞅瞅它的设计方案！

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硬件设计方案

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本项目共计20块板子，一口气放出来，肯定是很乱的，为了方便大家理解，我们根据功能结构，将20组PCB，进行6大板块的划分↓

整个系统以核山派为中央控制器，前3大板块分为三大终端：

• 采集/感知终端（基于势山派/庐山派/乐山派等）：负责手势、视觉、声音等感知输入

• 控制终端（基于核山派 + 6路步进驱动等）：负责数据处理和运动控制

• 显示终端（基于爱山派/衡山派等）：负责人机交互界面

后3大板块为：供电、辅助接口、待开发。

每个板子负责一个功能模块，各板之间通过CAN总线通信，再由核山派完成"感知→决策→执行"的数据闭环。

下面是电路设计图&每块板子用途的分享↓

01 

采集/感知终端（4块）

所有小图都可以点击后放大查看！

1.1 势山派

隔空手势传感器（毫米波雷达方案）。用户在空中做手势就能控制机械臂，是"多模态交互"的重要输入通道。

1.2 庐山派(官方)

K230 CanMV开发板，负责摄像头视觉采集。做AI图像识别、手势识别等视觉相关任务，是机械臂的"眼睛"。

1.3 乐山派

喇叭板，机械臂的"嘴巴"。负责语音播报、对话回应等声音输出功能，让机械臂能和人"说话"

1.4 激山派

矢量激光投影仪，可作为状态指示或交互输出。灵感来自智能电动汽车的灯光语言，给机械臂增加视觉表达力。

02 

控制终端（7块）

2.1 核山派

通过CAN总线串级连接所有步进电机驱动板（1个35驱动+2个42驱动+3个57驱动，共6个关节），接收各感知模块的数据，做决策后下发控制指令

2.2 核山派：并入串出

2.3 核山派：串入并出

2.4 35闭环步进驱动

本项目设计了三块专用驱动板，分别驱动不同规格的步进电机。采用横波斩流方案+FOC算法，实现力矩/速度/位置三环闭环控制，PID可调。核山派通过CAN总线串级连接这6个驱动器，控制机械臂6个关节的运动

2.5 42闭环步进驱动

2.6 57闭环步进驱动

2.7 步进转接

03 

显示终端（2块）

3.1 爱山派

基于实战派ESP32-S3的扩展板，搭载2.0寸触摸屏。运行AI Chat（语音对话）和AI Vision（视觉识别）

3.2 衡山派(官方)

4.3寸触摸屏扩展板，提供比爱山派更大的显示界面。作为上位机显示和操控界面，适合更复杂的控制和信息展示。

04 

供电（1块）

4.1 电山派

负责整套系统的电源分配和管理。机械臂有十几块板子同时工作，供电方案很关键

05 

辅助/接口（4块）

5.1 RGB灯环

5.2 爱山派：屏幕FPC

5.3 激山派：屏幕FPC

5.4 势山派：USB转I2C

06 

待开发（2块）

6.1 泰山派(官方)

ROS，本地AI处理，待开发

6.2 黄山派(官方)

手指捏合，UWB识别，待开发

07 

总结

当用户挥手控制机械臂，势山派毫米波雷达检测到3D手势动作，手势数据通过I2C传给核山派，核山派解析手势意图，计算目标关节角度，通过CAN总线下发位置指令到对应的步进驱动器，驱动器执行FOC闭环控制，电机转动到目标角度，同时爱山派屏幕显示当前状态，乐山派播放提示音……

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软件设计方案

”

这一章讲清楚四个核心问题：

1. CAN总线怎么通信？

2. FOC算法跑在哪里？

3. AI功能怎么落地？

4. 手机APP能控制什么？

01 

CAN总线通信

核山派作为CAN总线主控节点，通过CAN FD与6路步进驱动器（1个35驱动+2个42驱动+3个57驱动）进行串级通信。

总线采用菊花链拓扑，各驱动器依次串联，核山派通过ID寻址向指定节点下发运动指令，同时接收驱动器的状态反馈（位置、速度、电流）。

核山派与其他立创开发板之间的通信也通过CAN总线完成，形成统一的数据交换网络。

02 

步进驱动算法

三块闭环步进驱动板（35/42/57）均搭载独立MCU，本地运行FOC（磁场定向控制）算法，配合横波斩流方案实现力矩、速度、位置三环闭环控制。

三环PID参数可通过CAN总线由核山派远程配置调节：

驱动器接收核山派下发的目标位置/速度指令，在本地完成电流环、速度环、位置环的实时计算，输出PWM驱动步进电机。

03 

AI功能实现

爱山派基于ESP32-S3平台，软件层面运行AI Chat（语音对话）和AI Vision（视觉识别）两大功能模块。

• AI Chat通过Wi-Fi接入云端大语言模型API，实现语音转文字、意图理解、对话回复的全链路交互；

• AI Vision通过MCP（Model Context Protocol）协议调用云端视觉模型，完成图像识别与分析。

庐山派K230搭载CanMV固件，负责摄像头图像采集与预处理，将视觉数据传给爱山派或核山派进行后续AI推理。

04 

鸿蒙蓝牙APP

核山派集成蓝牙模块，支持鸿蒙6.0蓝牙协议，可与手机端APP配对连接。

APP作为上位机，实现远程查看机械臂状态、手动控制关节角度、参数配置等功能，是本地屏幕交互之外的第二操控入口。

*0***4

开源网址

”

目前，项目已全开源！开源内容如下：

——想复刻****？想给作者**点赞*？下面会附上开源网址↓，欢迎大家在遵循作者开源协议的情况下，友好复刻学习~~*

开源网址：https://oshwhub.com/gshaoburuchuan/project\_oajuxfqg

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