【V3.0版】流浪地球 550W(MOSS) 小智AI智能中枢

本项目参加了 智能硬件挑战赛活动

【QQ复刻交流】
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口令：8083267A

资源链接

—— 作品介绍区 ——

作品功能展示视频：https://www.bilibili.com/video/BV1p1a1zwEht?spm_id_from=333.788.recommend_more_video.0&trackid=web_related_0.router-related-2206419-sw9lg.1764832050136.870&vd_source=c99f4cc51a936036bca99830e36262da

作品更新功能说明：https://www.bilibili.com/video/BV1p6SeBoEBP/?share_source=copy_web&vd_source=ed80db7121eab800d91e8378d3cfc30e

原开源项目链接：https://oshwhub.com/zk272761180/wandering-earth-550w

—— 复刻资料区 ——

外壳开源链接：https://makerworld.com.cn/zh/@zk272761180

项目复刻资料：https://pan.quark.cn/s/40f654b152b1

PCB焊接、烧录、调试教程：https://oshwhub.com/article/novice-to-550wv30-version-pcb-welding-tutorial

机械结构及组装教程：https://oshwhub.com/article/550wv30-version-assembly-tutorial

开源声明

本项目开源协议为：CC BY-NC-ND 3.0

二手买卖的商品将无法正常使用，在此温馨提示。

流浪地球系列是国产科幻电影的登顶之作，该 IP 也展现出了中华文化在科幻领域的独特地位。本次开源项目旨在将这个我非常喜爱的 IP 与正在学习的知识进行结合，探索小智 AI 生态在现阶段的较为深度的实用形态，同时也深度验证了 ESP32S3 这款立创开发板在人工智能和复杂外设条件下的算力阈值和稳定性。

本项目致敬流浪地球系列，开源目的仅为了学习交流和弘扬流浪地球精神内核。本人承诺尊重作品的版权，不进行商业化盈利，同时也打击将开源作品挪用盈利的行为。

一、优化内容

1. 硬件重构

重构了PCB_V3.0版本硬件，将原模块化的硬件设计进行进一步集成，同时新增部分功能：

• 将立创开发板改用ESP32S3-WROOM1-N16R8 主控；
• 集成电机驱动板、电源模块，降低打样次数为单次；
• 弃用电源模块，集成化电源管理，增加充电和电源自动切换模块；
• 调整音频输出功放方案，弃用98357模块，增加功放音质和音量；
• 增加功能按键和USB手动烧录触点；
• 简化接线难度，全插接免焊接：使用MX1.25座子适配7mm接头电机，使用PH2.0插接电池和喇叭、引出2.0支座供电接口；
• 降低焊接难度：视觉模块单面表贴、三联灯组封装调整为2020，尽可能多降低插件元件；
• 增加充电指示及电池电量监测IO。

2. 外壳优化

对新硬件进行了针对性的外壳适配，简化外观线条、优化细节展示、增加配色：

• 主机中间框、主机底壳适配PCB_v3.0版本，主机侧面线条简化，提升观感；
• 增加滑动开关外壳按钮，方便滑动控制机器开关；
• 取消原版电池支架、电机驱动板固定，简化外壳开孔，提升外壳整体性；
• 大幅释放主机内部空间，支持更多种规格、尺寸的锂电池，提供标准的18650电池卡扣固定支座。可以根据自己的电池造型自己设计电池夹；
• 优化机械臂外观的细节装饰；
• 优化不同规格摄像头支座尺寸；
• 适配三灯组smt的pcb外形尺寸；
• 新增两种配色，MOSS外观更加多样化。

3. 固件更新

更新了V2.1版本固件，提供烧录固件和ota升级两种方式，修复BUG、完善功能：

• 修复
  1. 修复未激活，并且体验次数用尽后的无限重启bug；
  2. 修复天眼无法关闭以及天眼命令之后的摄像头占用导致无法识物的问题。
• 调整
  1. 调整唤醒词识别模型为mn7_cn，提高唤醒词识别阈值防止误触发（待长期测试）；
  2. 屏蔽低电量弹窗，以支持不使用电池长期外接供电的用户；
  3. 进一步降低电机默认转速，以保证姿态调整稳定性。
• 新增
  1. 完善天眼功能的关闭机制，增加未关闭网页无法关闭天眼的提醒；
  2. 2. 新增电源管理和电池电量监测功能。

已激活用户建议使用ota升级，新复刻用户建议使用烧录固件。请详细阅读《使用说明》后再烧录。

二、PCB硬件设计

1. 集成电源管理

• 要点解读：

1. 保留外接TYPEC和锂电池升压两路5V输入，通过自动切换电路实现自动切换；
2. 去除HM1160电池电量监测芯片，改用芯片ADC软件电量监测；
3. 新增TP4057锂电池充电电路，外接电源接入时自动切断电池供电并为电池充电；
4. 调整原3.3V LDO芯片为AMS1117，更大耐峰值电压、更大的输出负载。

2. ESP32S3模组主控

• 要点解读：

1. 采用乐鑫原厂 ESP32S3-WROOM-1-N16R8 主控，避免使用立创esp32s3开发板需要换16M FLASH的步骤；
2. 采用USB直接烧录方式，避免使用ch340系列串口烧录芯片，降低复刻成本和元件数量；
3. 增加BOOT按键和复位短接点，实现手动进入下载模式（一般用不到），同时兼用功能按键；
4. 所有IO与原开发板方案相同，走线布局进行针对性优化，固件不隔离。

3. 外设部分优化

• 要点解读：

1. 将步进电机驱动板集成到一块PCB上，步进电机接线座支持XH2.54（兼容原版）和MX1.25（兼容新的7mm步进电机接头）；
2. 使用NS4168功放芯片替代原MAX98357功放芯片（原MAX98357部分BGA封装模块存在gain到5V短路的情况，导致输出增益低、声音小；普通封装价格高不具性价比）；
3. 增加外接供电检测和ADC电量检测电路，软件方面进一步适配。

4. 模块部分优化

• 要点解读：

1. 由于原版的三灯组采用1313封装的WS2812单价高、焊接难度大，故此处优化为2020封装的WS2812，优化后焊接难度大大降低，但尤其注意不能焊反，一旦焊反元件将会损坏；
2. 将AI视觉模块进行了MOSS项目的针对性适配，将阻容LDO和FPC等贴片元件移到同一面方便焊接。

5. PCB布局方面优化

• 要点解读：

1. 所有模块集成到一个 90mm x 90mm 的PCB区域内，真正实现单次打样复刻，相比原版打样3块PCB、焊接5块PCB极大程度降低了焊接复杂度；
2. 在外壳引出TYPEC母座和滑动开关，左侧统一布局供电部分，右侧和下侧布局主控及外设部分；
3. 考虑到部分网友焊接fpc座子的困难，本次未将AI视觉模块集成到板子中；另外，若复刻朋友无法完成视觉模块焊接，我这里提供了SMT的AI视觉、灯组模块，相关成品已经上架立创开源集市。

三、3D外壳优化

本项目的外壳是在B站UP主小飞飞警的开源外壳基础上，结合优化后的 PCB 和硬件进行了针对性适配。感谢原作者的开源和支持！

本项目主要优化方向如下：

• 将原版打印涂装方案调整为拆件多色打印和局部 AMS 拼装形式；
• 针对FDM打印进行了结构适配和摆盘优化，在提升打印成型观感质量的基础上降低支撑，提升结构强度。

1. 简化主机外壳结构

PCB硬件方案的重构伴随着主机外壳不需要那么多的安装点位及交互开孔，随之而来是外壳结构观感的简约化和整体性提升。

2. 优化主机内部空间结构

鉴于本项目不再需要单独的供电和电机驱动PCB，仅需要锂电池、电机插接到主板，优化后的外壳内部空间进行了较大程度释放，也可以支持更多规格的电池了。同时，本项目提供了18650电池卡座以固定电池，其他规格电池进行相应设计即可。

3. 细节调整

对外壳的装饰性部件进行了细节优化。如主机下挂装饰减少色彩打印，机械臂的装饰块增加

4. FDM摆盘优化

通过配色和细节调整，进行了摆盘优化，降低打印盘数，减少AMS废料，提升打印质量

5. 丰富的配色

进行了多种颜色搭配的探索。