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复现指引 ​

从零件开始,制作出一台能够开机、联网、显示表情并执行动作的 WatcheRobot。本页按制作顺序展开:确认物料 → 打印结构件和制作 PCB → 采购其余零件 → 装配接线 → 安装固件与资源 → 整机检查。打印和 PCB 打样可以同时安排,不必先配置软件环境。

这里的复现使用现成的 Watcher 头部模块、定制舵机和公开的身体硬件设计,不是从裸芯片重新设计头部,也不要求编译官方嵌入式源码。已有可用整机的用户请看快速开始。

1. 确认要制作的部件 ​

先下载整机组装 BOM,对照下表区分“购买成品”和“自行加工”。BOM 文件较大,建议下载后查看;型号、数量、螺丝和线材规格以清单及对应装配图为准。

部件获取方式开始制作前确认
Watcher 头部采购对应头部模块,或联系项目方确认采购渠道与身体结构、接口和配套固件兼容,不用普通 ESP32 开发板替代
定制舵机联系项目方确认型号和采购方式外形、连接方式和反馈接口匹配,不只按外观选普通舵机
身体、底座等结构件下载模型,自行 3D 打印或委托打印模型版本、零件数量和打印要求
PCB 电路板按公开工程打板,再自行焊接或委托 SMT 贴片裸板不等于焊好元件的成品板
线材、螺丝及其余组装料按整机 BOM 配齐;线材也可向项目方咨询配套包接头、线序、长度、螺丝规格与安装位置匹配
电池及供电配件按 BOM 和装配说明采购规格、插头和极性匹配,不能仅凭插头能插入判断兼容

定制件渠道或规格不清楚时,先通过项目社区向维护者确认,再安排其余采购。还需要准备螺丝刀、镊子、万用表;自行焊接时准备焊接工具。ST-LINK V2、USB 数据线、SD 卡和读卡器用于后面的烧录与调试。

2. 下载模型并打印结构件 ​

  1. 打开 MakerWorld 模型页面,下载用于打印的模型及配套说明。
  2. 按模型发布者提供的零件数量、材料、摆放方向和支撑要求,自行打印或交给打印服务商。不要将整机装配 STEP 直接当作单个零件切片打印。
  3. 打印完成后去除支撑和毛刺,对照零件清单清点;试装螺丝孔、PCB 固定位置和舵机安装位置,确认没有明显变形或干涉,再进入正式装配。

需要查看部件之间的装配关系或修改结构时,使用仓库中的整机装配 STEP。它用于查看和编辑结构;打印参数仍需按对应模型说明确认。

完成这一步后:得到清点过、可试装的结构件,而不只是下载了模型。

3. 制作 PCB 并完成焊接 ​

打开立创开源硬件工程,找到需要制作的板卡。当前仓库提供以下四类板卡资料;具体使用数量按整机 BOM 核对:

板卡仓库文件标识
反馈舵机 STM32 控制板(身体主板)STM32Servo
脚底充电板FootCharger
无线充电底座板WirelessBase
侧边灯板SideLight

打板 ​

  1. 在工程的“设计图”中选择目标板卡,点击“在编辑器中打开”,进入嘉立创 EDA。
  2. 核对工程版本,使用“导出 → PCB/FPC 一键打样”生成生产资料并进入下单流程。修改过电路或 PCB 时,先检查设计规则和连接关系。
  3. 按对应板卡工程核对层数、板厚、尺寸、数量及工艺要求。不要将一块板的参数直接套用到其他板卡。
  4. 核对预览与报价后,自行确认订单。

下单流程与关键选项见PCB 制作与 SMT 贴片,以 STM32 控制板为例。

也可以将仓库内对应板卡的 Gerber 生产文件交给 PCB 厂商。Gerber 用于生产裸板;可编辑工程在 pcb-source,原理图与 PCB 布局 PDF 用于核对设计,不是直接替代 Gerber 的生产文件。

焊接或 SMT 贴片 ​

  • 委托 SMT:使用同一版本板卡的 BOM 和 CPL 坐标,逐项核对型号、封装、贴装面、方向与极性;缺料替代需确认电气和机械兼容性。
  • 自行焊接:按 BOM、原理图和布局图装配元件。选择部分 SMT 时,收货后还要补焊未贴装的器件。

收货后检查错件、漏件、反向元件、虚焊和连锡;断电检查电源与地是否存在异常短路。未确认前不要接电池或头部。

完成这一步后:得到已焊接并检查过的板卡,而不只是裸 PCB。

4. 清点零件,完成装配和接线 ​

结构件和 PCB 制作期间,按第 1 步的 BOM 采购其余零件。到货后分类摆放,先检查型号、数量与接口,再开始装配;不要用规格不明的螺丝或线材凑装。

打开机器人拼装图文,对照实物照片完成下列工作。具体孔位、排线朝向、线序和螺丝长度要看对应图片,不能仅凭下面的文字或导线颜色接线。

装配部分需要完成的工作检查要点
头部与身体主板预先穿线、连接头部与主板、固定对应结构件接口与照片及板上标识一致,不压住线缆
舵机与身体机构安装舵机、连接身体主板、按图检查复位与安装姿态不靠强扭舵机或强锁舵盘纠正错位
灯板与触摸部件安装灯板、连接排线与触摸部件排线方向与锁扣正确,导电部件不误碰其他焊点
脚部与底座安装对应结构件、底部 PCB 和相关连接线孔位对齐,线缆留有活动余量,不进入运动夹缝
电池与外壳核对供电连接,整理内部线材,再固定盖板电池不断裂、不挤压,螺丝不顶住电池或电路板

装配和插拔排线时保持断电。图文中的舵机复位检查若需要上电,应先完成接线检查,并确认身体主板已有可用的配套固件;新制主板尚未烧录时,先按下一节完成 STM32 烧录,再继续复位检查。不要将“新板未响应”直接判断为舵机损坏。

封盖前确认烧录口和 SD 卡仍可访问。线序或安装姿态无法从资料中确认时暂停对应步骤,向维护者核实,不要尝试带电试错。

完成这一步后:结构固定可靠,线缆无夹伤,供电极性和接口检查完成,运动机构无明显干涉。

5. 安装固件和 SD 卡资源 ​

到这里再准备电脑软件环境,不需要在打印和采购之前安装 SDK。

  1. 从公开仓库下载并解压代码 ZIP,获取烧录工具;熟悉 Git 时也可克隆。仅复现官方固件,不需要初始化 Python SDK 子模块。
  2. 从 Releases 下载发布说明指定的 STM32、头部配套固件和 SD 卡资源,保持版本组合匹配。
  3. 按完整烧录指南准备环境,用 ST-LINK V2 烧录 STM32,再通过 USB 完成 ESP32-S3 / Himax 头部烧录。
  4. 按SD 卡资源指南格式化并写入资源,断电后将卡插回头部。

可以让 AI 编程助手阅读发布固件烧录 Skill协助执行。网页烧录只更新 ESP32-S3,不能替代这里的完整安装。

完成这一步后:各目标写入与校验成功,SD 卡资源就位;这还不等于所有硬件已通过实机测试。

6. 首次开机与整机验证 ​

将机器人放在安全、平整的位置,给运动机构留出空间。开机后先检查屏幕、异常发热、异响和机械卡住;出现异常立即断电排查,不要连续发送动作。

按快速开始完成配网与连接,再按首次运行检查逐项验证:

  • 屏幕能显示主界面和表情。
  • 手机或电脑能实际连接设备。
  • 灯光响应,小幅动作方向正常,没有碰撞或持续堵转。
  • 需要使用音视频时,再检查扬声器、麦克风和摄像头的实际结果,不能只看“连接成功”。

至此才完成从零件到可用机器人的复现。后续编写应用属于可选步骤,见SDK 快速开始。

PCB 下单图文已整理到本站的PCB 制作与 SMT 贴片。具体装配照片仍在上述飞书图文中,可能需要访问权限;本页不替代逐个孔位、线序的图示,无法打开装配图文时请先联系维护者获取资料再装配。

WatcheRobot 官方文档