摘要：大脑通过USB Type-C接口连接身体后，就可以变身为一个 AI 机械狗。
事情是这样的，最近很喜欢看各种小智AI的DIY项目。
像是小电视呀，机器狗啊，感觉都很有趣的样子。
那，我干脆把他们结合一下？
AI机器狗分为——“大脑”和“身体”两部分。
大脑支持：AI对话、语音/动作唤醒、语音指令、灯光切换、表情显示功能身体支持：12种预设动作，通过语音/网页端控制大脑通过USB Type-C接口连接身体后，就可以变身为一个 AI 机械狗。
无图无真相！演示一下部分功能！
手势唤醒▼
语音指令+灯光控制(复杂版)▼
语音指令+动作实现▼
包含：后退、伸懒腰、握手、飞扑等动作
网页端控制▼
机器狗支持在网页端进行舵机调平。通过给 AI机器狗 配网后，连上同一个 WIFI，在游览器中访问 esp-hi.local 或 192.168.4.1 ，即可进入网页后端进行控制。
于是你就能说出这句话……
看
我家的狗
真的能后空翻
目前ESP-Hi机器狗已经开源了！
它的软硬件如何设计？怎么复刻？DIY成本真49.9？
我们一起看看吧！
文末还会附上开源网址~
二、硬件设计AI机器狗硬件部分包含5个部分——电源管理、MCU、音频、显示、舵机机械狗
硬件框图如下：
1.供电方式
使用 USB-Type-C 供电，使用 RT9013 将电压降低为 3.3 V 电压供 MCU 与音频使用。
ESP32-C3 Wi-Fi 发包时瞬态电流较高，可能会影响麦克风音频播放与拾音效果，怎么破？
使用负载调整率尽可能低的LDO或者DCDC芯片即可。
且为了防止电源噪声引入麦克风端，需要添加额外低通滤波电路分离麦克风与 MCU 电源轨。
2.音频
拾音采用驻极体咪头作为拾音设备，使用跨阻抗放大器将驻极体麦克风的输出电流转换为输出电压，经过电阻偏置后送到 ESP32 的 ADC。
由于 ESP32-C3 的电压采集范围约 0 ~ 1 V，放大倍数请根据所选用咪头实际的灵敏度调整R18。
发声部分采用 I2S-PDM 信号直出。为了避免 Wi-Fi 传输对输出信号的干扰，采用差分的方式进行传输。经过 RC 滤波后经音频运放 NS4150B 放大输出，输出的放大倍数设定为 7.2 倍。
3.机械狗底座电路设计
舵机机械狗底座由四个舵机构成，同时集成了电池管理功能。
如何避免舵机在执行动作时，电池电压波动对系统产生影响呢？
舵机由电池直接供电，底座对“大脑”供电由电池电压泵升到 5 V，从而避免了该问题。
底座硬件框图如下：
4.电池电压升压电路
由于舵机直接由电池进行供电，为防止舵机工作时电压不稳定影响 ESP-Hi 本体的正常工作，需要将电池电压升压至 5V 后再供给“大脑”，升压电路如下：
5.电源开关电路
舵机工作时电流较大，尤其是 4 个同时工作时，而额定工作电流大的拨动开关体积都偏大，无法满足机器狗的结构设计。
因此，在本项目中采用小开关和一个 MOS 组合的开关电路，具体电路如下：
三、关于固件
基础固件已打包在附件中，烧录地址为 0x00。
1.烧录步骤
按住设备顶部的 Boot 按钮上电设备，使 ESP32-C3 进入下载模式。烧录完成后松开 Boot 按钮，重新上电，运行程序2.固件支持功能
唤醒词与按键唤醒：唤醒词 Hi, 乐鑫接入平台：小智功能支持：灯光控制、机器狗控制项目源码正在加紧整理中，欢迎去大佬开源网址催更~
四、复刻教程1.准备材料
ESP-Hi“大脑”装配材料：
3D 打印零件 (一块 ESP-Hi MainBoard PCB（板厚为 1.2mm）、两个 3D 打印结构件（一个外壳、一个遮光消噪结构件）、一块正面亚克力面板（厚度为 1mm）)M2*4mm 自攻螺丝 ESP-Hi MainBoard 2014B 扬声器 打印面板ESP-Hi“身体”装配材料：
2.硬件安装
ESP-Hi “大脑”安装：5步
①将扬声器固定在结构件上
②将 PCB 固定到打印外壳上
③注意天线与外壳的距离很近，装配时请先将左侧和顶部嵌入外壳中，然后利用3D打印外壳韧性将 USB 口放入外壳中
④由于 PCB 和打印面板间还有较大的空隙，因此必须使用遮光消噪结构件来降低麦克风拾音噪声。
⑤显示屏需要粘贴在亚克力面板上，为避免徒手贴歪，在附件中提供了一个屏幕辅助粘贴治具，推荐先将屏幕固定到治具上，然后粘贴屏幕并取下。
ESP-Hi “身体”安装：6步
①事先准备好所有 3D 打印件。
②将PCB板、电池和四个舵机依次装入底部外壳中：
需要注意：装配舵机时，舵机的引脚顺序别接错了，请按照 PCB 板上的丝印标号进行插接，装配示意图如下：
③装上PCB前盖板，效果如下：
④装上外壳上盖。
⑤将舵机配件包里最小的舵臂用最小的螺丝固定在 3D 打印腿上，效果如下：
⑥将腿装在舵机上，并用螺丝进行固定。
五、成本说明下图是作者提供的BOM成本。算下来，做一个AI机器狗，居然真的只需要49元！
*项目的PCB尺寸，只要是在嘉立创EDA设计，就支持免费打样哦~
泰香辣！！！！
来源：嘉立创EDA
