不知道您是否曾经被波士顿动力的机器狗视频刷过屏，是否曾经梦想自己也能亲手玩弄一下最前卫、科技感十足的12自由度机器狗？现在机会终于来了！


斯坦福Pupper是一个小型化的四足机器人，能跑能跳能遛弯。亲民的价格和简单的设计可以让高中及以上机器人爱好者自己动手DIY一个有趣能动的四足机器人。

可以用游戏手柄控制Pupper的移动方式和目的地。Pupper内部的树莓派会接收到控制器的命令后，控制伺服电机的运动（每条腿三个），从而以正确的运动方式走到正确的位置。

Pupper被设计为“黑客入侵”模式，希望用户能够根据自己的内心需求调整和扩展机器人的行为。尽管机器人可以开箱即用，但您可以添加的一些功能包括不同的步态（约束，奔跑等），如叼东西或跟着你走等高级行为。您还可以在操作真实Pupper之前，在PyBullet中模拟Pupper的运动。

让我们开始Pupper之旅吧。首先查看如下的物料列表及组装手册。所有物料如果从美国买，估计$1000左右。你也可以在某宝以很大的优惠价格购买到所有物料及组装好的 Pupper。如果您对 Pupper 有兴趣，但也担心自己的组装能力，建议先购买一个组装好的，然后再慢慢研究，会更容易些。购买链接、所有的代码和设计文档见文末。

概要

为了让组装简单有趣，需要烙铁焊接的物料，我已经提前做了焊接，组装过程中不需要用到烙铁。下图所示为组装好的Pupper和未组装的所有物料示意图。

关于成本，如果从美国购买组装物料，成本低于$1000的可能性很小（还不包括损耗），最让人心急的是快递时间，赶上疫情，快递的时间鬼神莫测。好在笔者已经在国内打通了供应链，所有物料都可以快速搞定，详细见后面的连接。
建议先从笔者提供的连接购买组装好的Pupper，上手快，也方便练习拆解与组装；
第一次DIY不建议使用胶水，熟练后再上胶水，否则后悔莫及；
如果已经下定决心自己组装了，请参考如下的组装说明，祝君好运！

开启组装之旅

步骤1. 安装伺服码盘
1.1. 使用伺服臂（不是码盘）扣在伺服上使伺服处在中间位置
1.2. 安装伺服码盘，让码盘的孔位大概在45度位置（见下图）
1.3. 逐步把M3x6mm螺钉拧紧，让码盘和伺服融合在一起
1.4. 一些码盘的质量较差，拧螺钉时比较费劲。注意来回微调码盘和伺服轴的位置，找到适配角度就会比较容易。拧螺钉的过程中，注意观察不要过度拧紧，否则会损坏伺服。

步骤 2. 连接码盘和大腿根伺服内框
按照90°角度连接，并拧紧M3x8螺钉（如图所示 ），组装前，过程中及后的示意图(注意左右腿的方向)

步骤3. 安装大腿根内框伺服
3.1. 将伺服电机放入内框，然后轻轻摆动，使伺服轴从内框的大圆孔中伸出
3.2. 伺服左侧使用M4x10mm 螺钉，伺服右侧使用M3x16mm 螺钉
3.3. 把M3x16mm螺钉拧入连接柱
组装示意图（注意螺钉的位置）

步骤 4. 安装大腿根内侧伺服臂
4.1. 将伺服转到中立位置，然后以所示角度（向下45度）滑动伺服臂
4.2. 在伺服臂上侧拧入M3x8mm 螺钉，在边上拧入M2x8mm 螺钉，固定伺服臂
组装示意图

步骤 5. 腿部
按照如下示意图把物料摆放好后安装，顺序分别是，带肩螺栓，分体式轴承，下部小腿，分体式轴承，上部大腿，锁紧螺母。

步骤 6. 连接大腿和伺服臂
6.1. 将上肢大腿的弯曲边缘与伺服臂对准。通过碳纤维上预留的孔拧入M3x6螺钉。
6.2. 特别要检查距离伺服最近的螺钉要垂直拧入，防止和外部伺服臂刮蹭，发生刮蹭的另一个重要原因是支柱拧的太紧，3D打印件硬度有限，不能过度拧紧。

步骤7. 大腿根外部
将伺服放入3D打印的框中，并用两个M4x10mm螺钉加固定，组装示意图如下。

步骤8. 大腿外侧伺服安装
8.1. 将伺服臂调整到其中间位置，然后如图所示以45度角固定伺服臂。
8.2. 伺服臂的固定参考之前步骤.
组装示意图

步骤9. 连接大腿根内外部
9.1. 对齐内外部组件，M4x10mm螺钉应在同一侧，伺服臂应成90度角。
9.2. M3x16 螺钉拧入支柱内，不要用力过猛，防止损坏。
9.3. 此时，上下腿可能会开始移动，可以标记左右两侧，以免感到困惑。如果不知道哪一边，请与3D进行比较:
https://stanford195.autodesk360.com/g/shares/SH919a0QTf3c32634dcfedf61e031f673710
示意图

步骤10. 加入另外2个支柱
用4个M3x10mm螺钉分别固定另外2个支柱，示意图如下。

步骤11. 测试每个伺服器的整个运动范围
11.1. 离身体近的伺服臂应从45度向上移动到完全接触支柱
11.2. 离身体远的伺服臂应从向上接触支柱到向下倾斜45度

步骤12. 组装大腿延长杆
均等地拧紧杆端，直到杆上最远的孔间距与上腿连杆上的孔（伺服臂中心到最后一个碳钻孔点）相匹配为止 ，请参阅图片。

步骤13. 将延长杆连接到伺服臂
从内侧（注意分清左右腿的内侧），用M3x10螺钉将延长杆固定到伺服臂上。

步骤14. 将延长杆连接到小腿
将M3x10螺钉穿过碳纤维件，然后穿过杆端，使用内六角扳手拧紧时，使用扳手将M3防松螺母固定到位。

关键的骨架已经完成，后续身体部分的组装就是“面子”工程了，颜值当道的时代，面子工程不容小觑！

步骤15. 将轴承压入指定空位
将两个轴承压入最前面3D打印支架的两个孔中（称为“前前部”），将另外两个轴承压入后面一块的两个孔中（称为“后前部”）。

步骤16. 固定大腿部
16.1. 用M4x8螺钉把腿部件固定在身体支架上
16.2. 用M3x8 螺钉穿过轴承拧入腿部的支架螺钉孔中

步骤17. 把组装好的腿/身体支架固定到身体底部碳纤维板上
用16个 M3x6 螺钉把之前组装好的部件固定在底部碳纤维底板上。

步骤18. 组装树莓派板子
18.1. 参考上面类似的步骤把树莓派固定到3D打印件上。
18.2. 用固定绑带把树莓派固定到底部碳纤维板上。

步骤19. 组装电源板，连接伺服到电源板
19.1. 把电源板插入树莓派板子上（注意插针方向，伺服的J1J2…J12和电源板上的J1J2…J12一一对应）
19.2. 按照示意图把伺服带的杜邦线分别插入电源板的对应位置，注意线序
19.3. 把变压器连接电源板
示意图

大功告成
尽情 play 吧！

哪里购买物料?

下面的链接是BOM list：
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1zZ2e00XdzA7zwb35Ly_HdzfDJcsxMIR_5vjwnf-KW70/edit#gid=963689194

如果想便宜并节省时间，强烈推荐通过本站的淘宝连接一站式购买所有物料：
http://link.nxez.com/buy/stanford-pupper

组装手册

如下是英文版本的组装手册：
https://pupper.readthedocs.io/en/latest/guide/assembly.html

设计文档

如下链接是 Fusion 360 CAD model：
https://stanford195.autodesk360.com/g/shares/SH919a0QTf3c32634dcfedf61e031f673710

如下连接是电源板PCB文件：
https://github.com/stanfordroboticsclub/Pupper-Raspi-PDB/

Pupper源代码

主仓库链接如下：
https://github.com/stanfordroboticsclub/StanfordQuadruped

根据里面的README可以创建环境，创建的过程中，还会用到如下仓库：
https://github.com/stanfordroboticsclub/PupperCommand
https://github.com/stanfordroboticsclub/PS4Joystick

产品页面：http://www.mangdang.net/page5