Microduck XL330 製作教程：從採購、組裝到首次行走

1. 備齊同一路線的零件和工具

1. 準備樹莓派 Zero 2 W、OpenRB-150、14 只 XL330-M288-T、BNO080/085/086 IMU、至少 16 GB 的 microSD 卡、開關及匹配的供電。嘴部伺服馬達可選，編號為 15。
2. 準備讀卡器、USB 資料線、萬用表、小螺絲刀、M2/M2.5 緊韌體和絕緣線材。採購前核對電源與聯結器額定值；HD1910 的零件和映象屬於另一條路線。

完成檢查

清單中已寫明每塊板、伺服馬達、插頭和電源的具體型號。

• 原始步驟與圖示 1

2. 下載列印專案，試裝後再批次列印

1. 下載固定來源根目錄的 microduck3D打印.3mf，匯入切片軟體，逐盤檢查零件。列印朝向對照作者影片，材料以作者記錄的 PLA 為起點，調整為自己的裝置設定。
2. 當前 README 提到的 microduck/cad 目錄已經刪除，使用下方實際存在的 3MF 連結；模擬網格不能當作完整列印包。去除支撐，先列印一件試裝伺服馬達，再列印全套。

完成檢查

左右零件與螺絲已分類，孔位和伺服馬達外殼能夠正常配合。

• 原始步驟與圖示 1
• 原始步驟與圖示 2

3. 裝殼前，逐顆設定伺服馬達 ID

1. 一次只把一顆未裝配伺服馬達接到相容的供電介面。開啟 Dynamixel Wizard 2.0，選 Protocol 2.0，按當前波特率掃描；設定對應 ID、1 Mbps 波特率和 Return Delay Time 0，再按新波特率掃描並貼標籤。
2. 右腿由踝到髖依次是 1 踝、2 膝、3 髖俯仰、4 髖橫滾、5 髖偏航；左腿對應 6–10；11 頭俯仰、12 頸俯仰、13 頭偏航、14 頭橫滾。保留保護性停機設定，遇到電壓報錯先排查供電，不透過遮蔽保護解決。

完成檢查

每個 ID 唯一，14 顆伺服馬達都能在 1 Mbps 下被識別。

• 原始步驟與圖示 1
• 原始步驟與圖示 2

4. 伺服馬達居中，再安裝舵盤與關節

1. 裸伺服馬達軸周圍無遮擋時，在 Wizard 中移到中心位置，再關閉力矩並斷電。按圖示機械參考安裝舵盤，保持剛才的軸位置；在封閉結構之前完成這一步。
2. 裝上對側惰輪支撐和合適長度的螺絲。舵盤螺絲不能深入齒輪機構，惰輪固定不能擰到卡死。斷電狀態下逐個檢查關節的機械活動範圍。

完成檢查

關節對齊正確，在允許範圍內活動順暢，沒有卡頓。

• 原始步驟與圖示 1
• 原始步驟與圖示 2

5. 從腳部向上裝兩條腿和軀幹

1. 先裝腳底與踝關節，右腳 ID 1、左腳 ID 6；再裝膝關節 2/7、髖俯仰 3/8，隨後是髖橫滾 4/9 與髖偏航 5/10。左右始終按機器鴨自身判斷。
2. 把髖部連線到軀幹並安裝電池結構。蓋板擰緊前先穿線，檢查整條腿活動時是否夾線或拉線；螺絲位置對照原影片及分階段裝配章節。

完成檢查

兩腿編號和方向正確，線束在運動範圍內沒有受拉或夾壓。

• 原始步驟與圖示 1
• 原始步驟與圖示 2

6. 組裝頭頸並固定電子器件

1. 按照作者爆炸圖安裝 11–14 號頭頸關節，再固定樹莓派、OpenRB 與 IMU。保持教程對應的 IMU 安裝朝向，不套用另一款機器人上的旋轉引數。
2. 保留 USB、microSD 卡與開關的操作空間。使用對應安裝位固定板卡、絕緣裸露觸點，確認頭部運動不會拉扯線材後再合殼。

完成檢查

板卡固定可靠，頭頸活動與維護開口都正常。

• 原始步驟與圖示 1
• 原始步驟與圖示 2

7. 接電源和匯流排，先測量再上電

1. 先斷開電池。樹莓派透過 USB 資料線連線 OpenRB，再按廠家針序接 XL330 匯流排及各分支。樹莓派使用穩壓 5 V，核對共地與 OpenRB 的電源來源選擇。
2. ROBOTIS 給 XL330 的輸入範圍是 3.7–6.0 V，推薦 5.0 V。要測滿電時的實際最高電壓，不能只看電池“6 V”標稱。2S 電池不能直接接 XL330 或樹莓派，電壓保護保持開啟。

完成檢查

接負載前已確認極性、通斷及兩條電源軌的實際電壓。

• 原始步驟與圖示 1
• 原始步驟與圖示 2

8. 接 IMU 並複查全部線束

1. 對教程所用 BNO08x 模組，核對模組供電端後接樹莓派 3.3 V，GND 共地，SDA 接 GPIO2／物理 3 腳，SCL 接 GPIO3／物理 5 腳。模組標註 VIN 或 3V3 時要分別核對，不憑線色判斷。
2. I²C 線儘量短，IMU 按原朝向固定，檢查全部焊點。標有“照片佔位”的圖片不能作為針序依據；首次檢查時先保留殼體可開啟。

完成檢查

沒有裸露短路點、反插聯結器或鬆動的感測器。

• 原始步驟與圖示 1
• 原始步驟與圖示 2

9. 校驗並刷寫 SD 映象

1. 從作者 image.v1 Release 下載 microduck.img.xz，計算 SHA-256 並和下方釋出值對比。這是釋出方給出的校驗值，本站沒有啟動該映象做實機測試。
2. Raspberry Pi Imager 選擇 Pi Zero 2 W、Use custom、下載的映象和正確的 microSD 卡；此映象選擇不應用 OS customization，完成寫入與校驗後安全彈出。寫入會清空所選卡。

SHA-256: 096885dc32fb5b1db2ad69ba6bea868d8ab988f2b47c0d884eb63ba0dfdcb5c4

shasum -a 256 microduck.img.xz

完成檢查

檔案雜湊一致，Imager 寫入驗證透過。

• 原始步驟與圖示 1

10. 設定 2.4 GHz Wi-Fi，首次登入改密碼

1. 重新插卡，在 bootfs/network-config 填國家程式碼、Wi-Fi 名稱與密碼，保留 YAML 縮排。該樹莓派使用 2.4 GHz，不能套用 KISS 的 5 GHz 建議；也可按原文用顯示器、鍵盤和 nmcli 設定網路。
2. 開機等待 1–3 分鐘初始化，連線 microduck.local，無法解析時去路由器查 IP。映象初始帳號為 user、密碼 password，登入後立即執行 passwd 改密碼。電腦與機器人接同一網路。

ssh user@microduck.local
passwd

完成檢查

可以用新密碼 SSH 登入，樹莓派已獲取網路地址。

• 原始步驟與圖示 1

11. 檢查伺服馬達匯流排、IMU 朝向和模型

1. 開始運動前，確認 OpenRB 串列埠存在、所需 ID 都能回包。控制程式停止時檢視 I²C bus 1，BNO08x 常見地址是 0x4a 或 0x4b；掃描到地址不代表安裝朝向正確。
2. 把實際裝配與作者 IMU_MOUNT_QUAT、關節 offset 對照，尤其檢查膝關節，使用本映象配套的 walk.onnx。方向反了、IMU 朝向不符或缺少伺服馬達時先糾正，再開啟力矩。

ls /dev/serial/by-id/
i2cdetect -y 1

完成檢查

伺服馬達身份、機械對齊、感測器朝向和模型都對應本路線。

• 原始步驟與圖示 1
• 原始步驟與圖示 2

12. 首次啟動、短距離試走與關機

1. 把機器人放在空曠地面並扶穩，再執行下方命令：程式啟動會開啟力矩並移動到 neutral。站姿正確後才用 v 切換行走、方向鍵小幅試動；x 速度歸零，q 停止迴圈，i 顯示或隱藏 IMU 資訊。
2. 必要時從第二個 SSH 會話執行 src/stop.py。結束執行 sudo shutdown -h now，等關機完成再斷電。映象的控制器模式連線控制器後會關閉 Wi-Fi，斷開控制器可恢復 SSH。記錄映象版本、ID、offset 和實際結果。

在 Pi 上啟動

cd ~/microduck
PYTHONPATH=src .venv/bin/python src/main.py

從第二個 SSH 連線停止

cd ~/microduck
PYTHONPATH=src .venv/bin/python src/stop.py

關閉 Pi 系統

sudo shutdown -h now

完成檢查

能夠可靠停止；異常動作、反饋丟失或整機重啟解決前不繼續試走。

• 原始步驟與圖示 1
• 原始步驟與圖示 2