AKA-00

开源智能网球收集机器人

项目目标

AKA-00 是一个面向网球场地的智能机器人，旨在实现自动收集散落网球的功能。通过计算机视觉识别网球位置，配合机械臂抓取和底盘运动，实现无人值守的网球收集作业。

目前功能

✅ 已完成

功能	说明
网球检测	使用 YOLOv8 模型识别网球（支持 ONNX/RKNN 格式）
机械臂控制	控制机械臂完成抓取和释放动作
底盘运动	N20 电机差速控制，支持前进/后退/转向
Web API	提供 HTTP 接口远程控制机器人
Web 界面	React 前端，可远程控制机器人运动和夹爪

使用流程

1. 硬件连接

// TODO

2. 软件部署

# 安装 Python 依赖
pip install -r requirements.txt

# 初始化系统（可选）
./init.sh

# 启动 Web 服务器
python run.py

3. 远程控制

启动后可通过以下方式控制：

1. Web 界面: 访问 http://<机器人IP>/
2. API 调用: 使用 /api/control 接口

4. 启动自动收集

python tennis_hunter.py

机器人将执行：检测网球 → 追踪接近 → 机械臂抓取 → 寻找红色桶 → 释放

代码结构

AKA-00/
├── run.py                      # 主入口，启动 HTTP/HTTPS 服务器
├── tennis_hunter.py            # 机器人主程序（网球收集逻辑）
├── requirements.txt            # Python 依赖
├── init.sh                     # 系统初始化脚本
│
├── app/                        # Flask Web 应用
│   ├── __init__.py             # Flask 应用工厂
│   └── routes/
│       ├── api.py              # 控制 API（运动、夹爪）
│       └── frontend.py         # 前端路由
│
├── src/                        # 硬件控制模块
│   ├── arm_control/           # 机械臂控制
│   │   ├── sts3215/           # STS3215 舵机驱动
│   │   ├── mg996r/           # MG996R 舵机
│   │   └── zl/zp10s/         # ZL-ZP10S 机械臂
│   ├── base_control/
│   │   └── n20/               # N20 电机驱动
│   └── cameras/
│       └── opencv/            # 摄像头模块
│
├── frontend/                   # React 前端
│   ├── src/
│   │   ├── App.tsx            # 主应用组件
│   │   ├── pages/BaseControlPage.tsx    # 遥控器页面
│   │   ├── pages/WiFiConfigPage.tsx     # Wifi配置页面
│   │   └── ...
│   ├── package.json
│   └── vite.config.ts
│
├── models/                    # YOLOv8 模型文件
│   ├── best.onnx             # CPU 推理模型
│   └── best.rknn             # RK3588 推理模型
│
├── static/                    # Flask 静态文件
└── templates/                 # Flask 模板

关键模块说明

文件	功能
run.py	Flask 服务器启动，支持 HTTP/HTTPS
tennis_hunter.py	网球收集主逻辑，包含目标检测和控制流程
app/__init__.py	Flask 应用工厂，初始化硬件驱动
app/routes/api.py	HTTP API，提供运动/夹爪控制
src/arm_control/sts3215/	串口舵机通信协议实现
src/base_control/n20/	PWM 电机速度控制

技术栈

后端

技术	用途
Python 3.11	核心语言
Flask	Web 框架
pyserial	串口通信（舵机）
python-periphery	GPIO/PWM 控制
OpenCV	图像处理
Ultralytics	YOLOv8 推理

前端

技术	用途
React 19	UI 框架
TypeScript	类型安全
Vite	构建工具

硬件

设备	型号
开发板	瑞芯微 RK3588
机械臂	ZL-ZP10S / STS3215
电机	N20 直流减速电机
摄像头	USB 免驱摄像头

环境变量

变量名	默认值	说明
APP_HTTP_PORT	80 (Linux) / 5000 (Windows)	HTTP 服务端口
APP_HTTPS_PORT	443 (Linux) / 5443 (Windows)	HTTPS 服务端口
APP_CERT_PATH	/root/AKA-00/cert.pem	HTTPS 证书路径
APP_KEY_PATH	/root/AKA-00/key.pem	HTTPS 密钥路径

API 接口

获取 IP 地址

GET /api/ip

响应：

{
  "ip": "192.168.1.100"
}

控制接口

GET /api/control?action=<action>&speed=<speed>&time=<time>

参数说明：

参数	类型	说明
action	string	动作：up, down, left, right, stop, grab, release
speed	int	速度 0-50
time	int	持续时间（毫秒）

示例：

# 前进
curl "http://192.168.1.100/api/control?action=up&speed=30&time=1000"

# 抓取
curl "http://192.168.1.100/api/control?action=grab"

# 释放
curl "http://192.168.1.100/api/control?action=release"

硬件配置详情

机械臂

• 型号: ZL-ZP10S 或 STS3215
• 通信: 串口 UART (/dev/ttyACM0, 115200 波特率)

电机

• 型号: N20 直流减速电机
• 控制: PWM 调速
• 左电机: chip=4, ch1=0, ch2=1 (RK3588)
• 右电机: chip=4, ch2=2, ch3=3 (RK3588)

摄像头

• 接口: USB 免驱
• 默认设备: /dev/video0

运行模式

在 tennis_hunter.py 中配置：

HARDWARE_MODE = 'rk3588'  # 或 'cpu'

模式	模型	说明
cpu	best.onnx	通用 PC 推理
rk3588	best.rknn	RK3588 NPU 推理