斯坦福狗的简介
随着科技的飞速发展，目前智能机器已经在许多领域代替了人工。甚至可以超越人类，比如阿尔法机器。
Doggo是斯坦福大学学生机器人俱乐部Extreme Mobility团队的杰作。该团队的目标是开发出一款价格适 中、复制起来相对容易的机器人。团队指出，类似的机器人设计使用定制部件，成本高达数万美元，这表明有时技术尖端的机器人系统可能超出许多研究人员所能承受的范围。
机械结构
大致了解
据了解，斯坦福大学的这个Doggo几乎完全由现成的组件组装而成，成本不到3000美元。它在发动机和外部力传感器的帮助下能够完成各种各样的动作，安装在它们身上的传感器每秒可以进行8000次计算以此来决定每条腿需要施加力和扭矩的大小。虽然团队花了大约两年的时间进行了改进工作，但由此取得的成果是明显的、令人印象深刻的。
首先，它可以保持稳定的步态，并通过不平坦的地形。另外，它还可以执行团队所称的标志性动作，一种跳跃舞蹈式的动作，当它只依靠马达和通过移动腿来创造视觉效果时，它看起来就像有内部装有弹簧一样。
同轴结构
同轴机制（coaxial mechanism ）是驱动每条腿的机器人最复杂的机械组件，不论小跑还是跳跃都离不开它。它的工作方式是在碳纤维侧板上安装两个TMotor MN5212电动机。用3D打印出具有两个轴承以固定外部同轴管的轴承座，该轴承座具有两个轴承以固定外部同轴管（如图所示）。两个电机通过16T皮带轮和48T皮带轮之间的6mm宽，3mm间距的GT2皮带将动力传递到同轴轴上。在皮带轮上方，有一个喷水铝支架，以保持皮带张紧，从而防止在高扭矩情况下跳动。如果电动机和小皮带轮之间的连接处出现倾斜，而大皮带轮和轴之间的连接处出现了倾斜，顶部支架的中心距必须比皮带供应商（SDP-SI）规定的名义中心距大0.5mm。该组件的最大问题是皮带张力越高，在组件中的摩擦就越大。较高的摩擦力意味着电动机的跟踪性能变差，并且对触地事件等的敏感性也变差。
腿部
Doggo具有四个SCARA风格的2DOF腿。所谓SCARA风味，我的意思是每条腿是一个五连杆机构，两个上连杆是同轴驱动的。实际的腿部连接是由Big Blue Saw切割的水刀切割而成的，这是一项出色的在线服务（尽管请确保将所有零件上传到一个DXF中以节省金钱）。水刀零件实际上足够精确，以至于我们不需要为轴承打孔。
关节
对于每个关节，在连杆上有两个彼此相邻堆叠的深沟球轴承，而一个肩螺栓穿过它们，并旋入相对的连杆中。
脚
机器人支脚是我们使用3D打印的两部分模具制成的硅胶片
帧
幸运的是，机器人的框架非常简单。我们在每侧有两个喷水的4mm碳纤维面板，由两个1/32英寸5052铝金属片部件连接。使用水刀切割这些钣金零件，然后用手将其折叠起来（长话说，但由于两个碳纤维面板向内倾斜，因此铝制零件上的凸耳无法在制动器上折叠）。
机器人支脚是我们使用3D打印的两部分模具制成的硅胶片。
无刷电机和odrive
无刷电机简介
无刷直流 （Brushless Direct Current， BLDC）电机是一种正快速普及的电机类型，它可在家用电器、汽车、航空航天、消费品、医疗、工业自动化设备和仪器等行业中使用。正如名称指出的那样，BLDC 电机不用电刷来换向，而是使用电子换向。BLDC 电机和有刷直流电机以及感应电机相比，有许多优点。
无刷电机的控制原理
无刷直流电机的驱动方式，按照不同类别可分为多种驱动方式,主要有以下几种:
1.按驱动波形:方波驱动，这种驱动方式实现方便，易于实现电机无位置传感器控制;
2.正弦驱动:这种驱动方式可以改善电机运行效果，使输出力矩均匀，但实现过程相对复杂。同时，这种方法又有SPWM和SVPWM (空间矢量PWM)两种方式，SVPWM的效果好于SPWM。
常见的BLDC无刷直流电机，由于采用非正弦分布的定子绕组，反电动势为梯形，产生电流也是梯形，所有会出现矩形脉动，进而会导致低速振荡，从而产生音频噪音。采用正弦波的BLDC控制方式(即为:永磁同步电机)使用正弦电流驱动,减少转矩脉动，特别适合低转矩或者安静环境下的使用场合。所以BLDC也可以通过PMSM正弦矢量控制方式运行。
目前，我们所看到的BLDC,大多数控制方式比较统一， 主要以6个MOSFET搭配成全桥电路,并以控制电路、驱动电路组合。硬件方面概况起来，主要包含以下几个版块:全桥驱动电路、霍尔反馈电路、电流采样电路等。软件实现上，可以使用方波、或者正弦波(PMSM)方式控制。
odrive控制
Doggo有四个v3.5、48V ODrive，每条腿两个，安装在碳纤维侧板上。坐在中间的2mm碳纤维板上，有一个Teensy 3.5，一个Sparkfun BNO080 IMU和一个5mW Xbee。Teensy通过四个独立的UART线与ODrive进行通信，每条UART线的工作波特率为500,000。在该板的下面，有配电板（我们在亚马逊上找到了一个过时的四旋翼PDB）和一个奇特的Gigavac P105微型接触器继电器，因此我们可以使用外接的ESTOP开关来切断机器人的电源。我们还将两个1000mah 6s Tattu锂电池放在了那里。
机器人通过向四个ODrive命令不同的正弦开环轨迹来行走，小跑，划界和分叉。腿部轨迹由两半正弦曲线组成，分别用于飞行阶段和姿态阶段，如图中的橙色和紫色所示。正弦曲线的几何参数，虚拟的腿顺应性以及腿在每个正弦曲线段上花费的时间持续不断，以产生不同的步态。
最后但并非最不重要的是，每个电机都有一个AS5047P编码器，用于跟踪电机角度。实际上，我们仅使用增量接口，因为在构建机器人时，ODrive上没有绝对编码器支持，并且我们也无法使索引引脚功能正常工作。
总结
很多研究员认为类似 Doggo 这样的机器人是即将来临的机器人大发展的一部分。四足或双足机器人的能力将变得越来越强，波士顿动力、Agility Robotics 和 Anybotics 等公司都开始将其定位为高效的工具。它们可以用于各种实际任务或场景，例如现场调查、监视、安防或快递包裹等。
而像 Doggo 这样的低成本机器人，可以用于研究者的各种实验，并快速迭代提升控制系统。目前，Doggo 和同类产品一般都为大学实验室而设计，但很快，它们就会投入真实世界。
斯坦福表示，它们希望 Doggo 能提供任何人都可以构建的基准系统。如果我们希望将它用于不同的任务，那么给 Doggo 加上不同的传感器与对应的代码，就能利用运动能力执行它们。