【全开源】MPQ6547A+MA900让桌面机器人丝滑转圈圈！零基础也能复刻！

我没有写一行代码

就做出了可玩性非常高的桌面机器人

先看效果：

它可以跟随人脸转动，转得非常丝滑，而且响应非常快。眼球还一直盯着你。

还能听懂我们的命令：向左转3圈，向右转10圈。

而且在你触摸它的时候还知道生气。

整个项目里，真正有难度的，其实是无刷电机控制。

为此，我专门设计了一块主控板，它是用Kicad绘制的。主要负责接收屏幕和摄像头的信息，同时控制无刷电机。

主控直接用的是 Arduino Nano R4开发板。它体积小，很容易集成到控制板上，而且自带完善的电源系统，最大21V输入，板子上可以直接输出 5V 和 3.3V，这样也能让整个电路设计简单很多。

电机控制采用的是开源的 SimpleFOC。借助它，我们可以很方便地控制无刷电机，比如转多少度、转几圈、转到哪，都能实现。

后面的人脸追踪用的编程软件是Arduino IDE，程序是让Codex写的，虽然程序能跑起来，但电机不一定会完全按照我们的想法转，这个得需要大量的时间调试和不断地迭代，我花费了至少一两周时间才实现了顺滑的人脸追踪。

相比传统舵机，无刷电机没有减速齿轮，所以理论上能做到更安静、更顺滑。

但无刷电机也不是接上电就能转。

除了驱动芯片控制三相电之外，还需要角度传感器实时反馈电机的位置，这样才能实现精准控制。

所以，我选择了 MPS 的两颗核心芯片。

MPQ6547A可以理解成电机的动力控制器。它内部集成了六个 MOSFET，能够直接驱动三相无刷电机，主控只需要输出 PWM 信号，它就能完成三相换相控制。虽然体积很小，但最高支持 32V、3A 输出，同时还集成了过流、过温、短路等保护功能。

有了这些保护之后，整个系统调试起来会更安心，也更可靠。

其实，仅靠MPQ6547A和主控输出的 PWM 信号，就已经可以驱动无刷电机转起来。

但它还有一个问题：电机并不知道自己转到了哪里，也不知道离目标角度还有多远。

所以，想让机器人精准地跟随人脸，还需要第二个核心器件—MPS 的MA900磁角度传感器。

你可以把它理解成电机的“眼睛”。它通过检测电机轴上磁铁的位置，实时输出转子的绝对角度，分辨率高达 14 位，一圈可以细分成 16384 个位置，所以即使电机转动0.02度，它也能准确感知。

有了角度反馈，SimpleFOC 就能不断修正电机输出，而且，MA900**即使在 10 万转每分钟的高速下，依然能够稳定输出角度数据。**放在我这个桌面机器人上，多少有点“大材小用”，所以整个转头动作才会这么细腻、自然。

最后就是外壳设计。建模软件用的是Shapr 3D

别看现在这么简单，其实前前后后改了很多版。因为每次打印出来都有你不满意的地方，然后就尝试更加完美的一版。

就拿机器人的肚子来说吧，最开始我是把外壳一分为二，但中间的缝隙太明显；后来又把胳膊单独打印粘接在肚子上，虽然外观好了，但是就无法再拆。

最后我把胳膊和前壳设计成一体，并加入卡扣结构，既没有明显缝隙，又方便拆装。包括脑袋和底座，最后也都采用了卡扣设计，脖子之间是中空的，可以走线，它可以直接安插在肚子上，后续调试和拆装都会方便很多。

当外壳组装好之后，我发现了一个致命的缺陷。屏幕和摄像头都需要和主控板接线通讯，我起初想图省事，直接把线材从电机中空位置穿线走线。可实际使用才发现，只要顶部壳体转动，线缆就会不断缠绕。

此时就只能限定电机的角度了，但这样和舵机就没什么区别了，那我费这么大力气做这个无刷电机的意义何在。

就在我一筹莫展、以为项目要卡在这一步时，通过Ai了解到导电滑环这种东西。它可以在旋转状态下稳定传导信号与电力，抱着试试看的心态，我买了能买到的最小的滑环，没想到的是这个滑环，可以和我的电机无缝连接，电机是中空的，而这个滑环刚刚好能通过，而且高度也完全一致，就像专门为这个项目准备的一样。

做完这个桌面机器人，我最大的感受就是：Ai真的把创作门槛降低了很多。

还有就是，3D 打印虽然很折腾，但看着外壳一点点变得更精致、更好拆装、更像一个真正的产品，那种成就感真的很强。

当然，这个项目能够做得这么顺利，也离不开 MPS 的MA900磁角度传感器。它提供了稳定、精准的角度反馈，让整个机器人在转动和跟随时更加自然、顺滑，也让我少踩了不少坑。

好了，这就是我制作桌面机器人的一些真实的经验和分享，希望对你有帮助。