低成本家居机器人 HLerobot

📋 项目概述

HLerobot 是一款基于 lerobot、Xlerobot 及 lerobot-joycon 开源项目二次开发的低成本双臂智能家居机器人。项目聚焦家庭服务场景，通过模块化硬件设计与开源软件整合，实现家务执行、多端控制、自主移动与精准升降功能，旨在降低家庭服务机器人的研发门槛与成本，让具身智能走进普通家庭。

核心定位：支持 60% 以上日常家务，成本控制在 5000 元左右，兼具稳定性与实用性。

✨ 核心功能

1. 多端机械臂控制：基于 lerobot-joycon 扩展，支持 Joycon 手柄、键盘、示教器三种控制方式，实现夹取、传递、放置等动作。

2. WiFi 全向移动：通过 ESP32 与 DDSM210 轮毂电机通信，支持前进/后退/左转/右转/停止，差动反向转向（50% 反向差速）。

3. 精准丝杆升降：TCP/WiFi 控制 1610 丝杆+57 步进电机，拓展机械臂工作空间，支持升降/点动/状态查询。

4. 环境感知能力：头部+双机械臂腕部共 3 台摄像头，采集图像数据用于物体识别与模型训练。

5. 安全保护机制：2 秒心跳超时保护（电机自动停止），避免操作风险。

🛠️ 硬件要求

组件	规格说明
主控制器	树莓派 4B（下位机）、ESP32（WiFi 通信，默认 IP：192.168.4.1）
机械臂	Lerobot SO101 双机械臂（5 自由度）
移动底盘	宜家小推车+铝型材、DDSM210 轮毂电机（左=ID1，右=ID2）
升降模块	1610 丝杆（精度 0.03mm）、57 步进电机、DM556-IO 驱动器
传感器	摄像头 3 台（头部 1 台+腕部 2 台）
驱动板	Waveshare DDSM Driver HAT (A)、串口舵机驱动板
电源	200W 户外移动电源（220V 便携式）、12V5A/24V3.2A 直流电源
控制设备	任天堂 Joycon 手柄、键盘、示教器

📚 软件环境

• Python 版本：3.10

• 操作系统：Ubuntu 20.04

• 核心框架：ROS2（通信层）、Isaac sim4.5（仿真验证）

• 依赖库：requests（HTTP 通信）、tkinter（GUI）、socket（TCP 通信）、threading（异步处理）

• 开源模型：Huggingface 预训练模型（act/pi0/smlvla）

🚀 安装步骤

1. 克隆仓库

git clone https://github.com/123pc/move_base_control.git
cd move_base_control

1. 安装依赖

pip install requests

1. 验证硬件连接

• 电机接线：左轮毂电机→ID1，右轮毂电机→ID2（匹配代码 MOTOR_IDS）

• ESP32 与电脑接入同一 WiFi/局域网

• 丝杆控制：57 步进电机连接 DM556-IO 驱动器，驱动器方向引脚接网络开关常开端

🎮 快速开始

1. 机械臂控制（Joycon/键盘/示教器）

# Joycon 手柄控制
python joycon_control.py
# 键盘控制
python keyboard_control.py
# 示教器控制
python teach_control.py

2. WiFi 底盘移动

# 运行轮毂电机控制器
python test5.py

• 滑块调节速度（0-210 RPM），点击方向按钮（前进/后退/左/右/停止）

• 查看日志区域确认命令执行状态

3. 丝杆升降控制

# 运行丝杆控制器
python net_switch.py

• 输入网络开关 IP（默认：192.168.1.100）和端口（默认：8282）

• 点击「连接」（状态变绿为成功），通过按钮控制升降/点动，「查询状态」验证开关状态

⚙️ 核心配置

底盘移动配置（test5.py）

# 网络配置
ESP32_IP = "192.168.4.1"  # ESP32 实际 IP
# 电机配置
MAX_RPM = 210  # DDSM210 最大空载转速
DEFAULT_SPEED = 30  # 默认启动速度（RPM）
MOTOR_IDS = [1, 2]  # 左右电机 ID 映射
# 安全配置
HEARTBEAT_TIME = 2000  # 心跳超时（ms）

丝杆升降配置（net_switch.py）

# 默认网络开关参数
self.ip_entry.insert(0, "192.168.1.100")  # 网络开关 IP
self.port_entry.insert(0, "8282")          # 网络开关端口

⚠️ 重要说明

1. 确保所有设备接入同一网络，ESP32 IP 需与配置文件一致

2. 电机 ID 与接线必须匹配，否则会导致方向反转

3. 心跳超时后电机自动停止，重新发送命令即可激活

4. 避免长时间以最大 RPM 运行电机，防止过热

5. 丝杆控制建议给网络开关配置固定 IP，避免连接失效

📖 参考资料

• LeRobot 开源项目：https://github.com/huggingface/lerobot.git

• XLeRobot 开源项目：https://github.com/Vector-Wangel/XLeRobot.git

• LeRobot-JoyCon 开源项目：https://github.com/box2ai-robotics/lerobot-joycon.git

• move_base_control 项目库：https://github.com/123pc/move_base_control.git

• Waveshare DDSM Driver HAT (A) Official Wiki

• DDSM210 Motor Datasheet

• ESP32 HTTP Server Documentation

• DM556-IO Stepper Driver Datasheet

📄 许可证

本项目基于 MIT 许可证开源，详见 LICENSE 文件。

🙏 致谢

• 感谢 lerobot、Xlerobot 及 lerobot-joycon 开源项目提供的基础框架与技术参考

• 感谢 Waveshare 开源 DDSM 驱动板协议文档

• 感谢 Python 社区与 Huggingface 提供的工具链支持