AKA-00

辰龙AI教育机器人

新闻

2026-03-03 添加对zl-zp10s舵机的支持
2026-02-12 小车模拟器可用了
2026-02-06 AKA-00 小车添加了对 MG996R 舵机的支持，目前支持 STS3215 和 MG996R
2026-01-30 opi5p 开发板可以驱动 AKA-00 小车了

开始使用

快速开始 - 快速让机器人跑起来
项目介绍 - 了解 AKA-00 核心能力
硬件接线 - 正确连接硬件

配置指南

机器人连接 - 网络设置
软件部署 - 项目本地启动并部署到控制板
初始化配置 - 初始化配置

使用文档

Web 界面 - 远程控制界面
API 文档 - HTTP API 接口

开发资料

开发板使用 - SG2002 开发指南
代码结构 - 项目代码组织
调试方法 - 调试技巧
镜像的制作 - 自定义镜像制作

项目介绍

AKA-00 是一个面向教学的低成本AI机器人，通过提供简单的平台实现多种算法的训练和仿真。

核心能力

能力	说明
机械臂控制	支持 STS3215、MG996R 等舵机
底盘运动	N20 电机差速控制
远程控制	Web 界面 + HTTP API

技术架构

AKA-00
├── tennis_hunter.py     # 机器人主程序
├── run.py               # Web 服务器
├── src/
│   ├── arm_control/     # 机械臂控制（舵机驱动）
│   ├── base_control/    # 底盘控制（电机驱动）
│   └── cameras/         # 摄像头模块
├── app/                 # Flask Web 应用
├── frontend/            # React 前端
└── models/              # YOLOv8 模型

硬件平台

组件	型号
主控	LicheeRV Nano
机械臂	ZL-ZP10S / STS3215
电机	N20 直流减速电机
摄像头	USB 免驱摄像头

快速开始

本文档帮助你快速开始让 AKA-00 跑起来。

1. 组装

参考硬件接线完成机械臂、电机、摄像头的连接。

2. 通电

连接电源，等待控制板指示灯亮起
等待 60 秒，网络模块启动
连接机器人热点（格式：chenlong-robot-xxxxx）
浏览器访问 192.168.4.1，进入控制界面
之后可以通过手机上的遥控器控制小车

3. 部署（首次/更新）

项目以单文件 aka-server 分发，拷贝到控制板：

# 打包（在开发机上）
./build_release.sh              # 使用已有静态文件
./build_release.sh --rebuild    # 自动构建前端后打包

# 拷贝到控制板
scp dist/aka-server root@<robot>:

# 首次部署：一键初始化（解压 + 热点 + 自启）
ssh root@<robot> 'aka-server --init'

# 之后每次开机自动启动，也可手动运行
ssh root@<robot> 'aka-server'

更新部署时清除旧数据后重新运行：

ssh root@<robot> 'rm -rf /root/AKA-00 && aka-server'

4. 修改代码常用命令

# SSH 登录控制板
ssh root@<机器人IP>

# 本地修改代码后，重新打包并部署
./build_release.sh && scp dist/aka-server root@<robot>:/usr/local/bin/

# 在控制板上重启服务
ssh root@<robot> 'rm -rf /root/AKA-00 && aka-server'

5. 使用

启动后通过以下方式控制：

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

详细说明见 Web 界面和 API 文档

下一步

硬件参数

主控板

参数	值
型号	LicheeRV Nano
CPU	算能 SG2002 大核：1GHz RISC-V C906 / ARM A53 二选一; 小核：700MHz RISC-V C906；
NPU	1 TOPS (INT8)，支持 BF16

机械臂舵机和控制板

控制板

微雪UART串口通信控制板

主控图

使用的舵机

参数	值
型号	ZL-ZP10S
通信	串口 UART
设备	/dev/ttyACM0
波特率	115200

支持的舵机

STS3215
MG996R
ZL-ZP10S

电机控制板(DRV8833)

使用的电机

参数	值
型号	N20 直流减速电机
控制方式	PWM 调速
GPIO Chip	4

硬件接线

接线示意

主控接口图

本项目使用了以下接口：

电机控制
- A16：PWM4
- A17：PWM5
- A18：PWM6
- A19：PWM7
舵机控制
- A28：UART2TX
- A29：UART2RX
VBUS 5V
GND

底盘控制板接口图

VM：电机供电
NC：置空
GND：接地
A、BO1、2：接电机
A、BIN1、2：控制信号输入
STBY：SLEEP控制，底电平有效

机械臂控制板接口图

D：数据总线
V：舵机供电正级
G：舵机接地
DC+：主控供电正级
DC-：主控供电负极
TX：控制输入
RX：控制接收
GND：接地
A UART：UART总线控制模式
B USB：USB总线控制模式

控制电路连线图

接线前请确保断电操作。

机械臂UART控制

机械臂串口连接至 /dev/ttyACM0
波特率：115200

电机PWM控制

电机	PWM Chip	Channel
左电机	4	0, 1
右电机	4	2, 3

第一次连接

如何连接机器人

第一步，连接机器人自身的热点，用于配置机器人

确保机器人已连接到电源，等待机器人控制板灯亮
等待20秒到30秒，此时控制板正在启动网络模块
开发者打开电脑/手机，进入wifi连接，找到控制板的热点并连接，例如chenlong-robot-02

第二步，让机器人连接到开发者的WiFi网络

连接热点之后，打开浏览器，输入192.168.4.1（不同的机器人可能不同，已实际为准），即可进入机器人的遥控界面
在配置页面中，刷新网络，找到开发者需要的WiFi网络，点击连接，如有密码需要输入密码
连接成功后，网页会显示当前连接的WiFi网络名称以及为机器人分配的IP

第三步，ssh登录机器人的控制板

第二步进行完之后，开发者需要记下为机器人分配的IP,并且让自己的电脑和机器人连接到同一个WiFi网络
开发者打开终端，输入ssh root@[机器人分配的IP]，即可登录机器人的控制板，密码为root
登录成功后，即可在终端中操作机器人的控制板，输入ping www.baidu.com或者curl www.baidu.com，用来检测控制板网络是否成功连接并且能够访问互联网

项目本地启动并部署到控制板

项目本地启动

安装Miniconda用于控制python的版本

安装miniconda，请按照官方安装指南

创建 python 3.11 环境

conda create -n aka python=3.11 -y

运行 pip install -r requirements.txt 安装依赖

pip install -r requirements.txt

安装前端依赖

cd frontend && npm i

4.打包前端项目

npm run build && cd ..

运行项目

python run.py

之后访问本地的80端口或443端口即可

本地对于硬件调用的接口进行了隔离，所以可以直接启动

打包部署到控制板

使用 build_release.sh 将整个项目打包为单个自解压可执行文件 aka-server，然后拷贝到 SG2002 控制板即可运行。

# 构建（在开发机上执行）
./build_release.sh              # 使用已有静态文件
./build_release.sh --rebuild    # 自动构建前端后打包

# 输出: dist/aka-server (约 9MB)

首次部署

# 1. 拷贝 aka-server 到控制板
scp dist/aka-server root@<robot>:/usr/local/bin/

# 2. 一键初始化（解压 + 热点 + 开机自启）
ssh root@<robot> 'aka-server --init'

更新部署

清除旧数据后重新运行：

scp dist/aka-server root@<robot>:
ssh root@<robot> 'rm -rf /root/AKA-00 && aka-server'

工作原理

aka-server 是一个自解压程序：

首次运行时自动解压项目文件到 ${AKA_HOME:-/root/AKA-00}
执行 uart_init.sh 初始化串口（如果存在）
启动 python3 run.py 运行 Web 服务

后续运行时跳过解压步骤，直接启动服务。

初始化配置

这部分为机器人的初始化部分，都会在用户拿到设备前实现，如果用户需要自行初始化也可以按照本流程实现。

烧录镜像

从Releases下载最新镜像，通过烧入工具将镜像烧录到tf卡中，镜像中会自带一份项目文件。

连接主控

通过type-c接口可以将板子连接到电脑上

在win下在终端里输入ipconfig，找到一个新的以太网，例如 10.163.124.100。之后可以使用ssh进行连接，ssh root@10.163.124.1

部署 aka-server

将 aka-server 拷贝到控制板，一条命令完成初始化：

# 1. 拷贝到控制板
scp dist/aka-server root@<robot>:/usr/local/bin/

# 2. 一键初始化（解压 + AP 热点 + DHCP + 开机自启）
ssh root@<robot> 'aka-server --init'

--init 自动完成：

解压项目文件到 /root/AKA-00
配置 AP 热点（SSID: chenlong-robot-xxxxx，基于 MAC 地址唯一）
配置 DHCP（192.168.4.100-200）
写入 S98apstart / S99webstart 自启脚本
立即启动热点

之后每次开机自动运行 aka-server。如需手动更新：

scp dist/aka-server root@<robot>:/usr/local/bin/
ssh root@<robot> 'rm -rf /root/AKA-00 && aka-server'

HTTPS 证书生成命令

无交互生成自签名证书，有效期10年（3650天）

openssl req -x509 -newkey rsa:4096 -keyout key.pem -out cert.pem -days 3650 -nodes -subj "/C=CN/ST=Beijing/L=Beijing/O=MyOrg/OU=MyDept/CN=localhost"

网络配置

修改 /etc/wpa_supplicant.conf 文件

ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant
ap_scan=1

network={
  ssid="wifi名"
  psk="wifi密码"
  priority=8
}

network={
  ssid="#####"
  psk="********"
  priority=5
}

network={
  key_mgmt=NONE
  priority=1
}

镜像烧录

本文档介绍如何将系统镜像烧录到开发板。

准备工作

所需工具

SD 卡（2GB或以上）
SD 卡读卡器
BalenaEtcher 或其他镜像烧录工具

下载镜像

从项目 releases 页面下载最新的系统镜像文件（.img 格式）。镜像文件地址

烧录步骤

Windows 系统

插入 SD 卡
打开 BalenaEtcher
点击 "Flash from file"，选择下载的镜像文件
点击 "Select target"，选择 SD 卡设备
点击 "Flash" 开始烧录
等待烧录完成（约 5-10 分钟）

macOS / Linux 系统

使用 dd 命令烧录：

# 查看 SD 卡设备名称
diskutil list

# 卸载 SD 卡（假设设备为 /dev/disk2）
diskutil unmountDisk /dev/disk2

# 烧录镜像（注意：of 后面的设备名称不能包含 partition 号）
sudo dd if=./aka-image.img of=/dev/rdisk2 bs=4M status=progress

# 烧录完成后弹出 SD 卡
diskutil eject /dev/disk2

首次启动

烧录完成后，将 SD 卡插入开发板的 SD 卡槽
连接电源
等待系统启动（约 1-2 分钟）
通过串口或网络连接进行后续配置，详见初始化配置

常见问题

无法启动

检查电源是否正常供电
确认 SD 卡已正确插入
尝试重新烧录镜像

Web 界面

启动服务后，访问 http://<机器人IP>/ 进入 Web 控制界面。

control_page

功能区域

遥控器

通过方向键控制机器人运动：

前进/后退：前进/后退
左转/右转：左转/右转

夹爪控制

抓取：控制机械臂向下夹取夹爪闭合
释放：控制机械臂夹爪张开

WiFi 配置

访问 WiFi 配置页面，可重新设置机器人连接的 WiFi 网络。

详细步骤见 WiFi 配置

进入试验平台

可进入自带的实验平台进行实验

WebSocket 控制接口

AKA-00 提供 WebSocket 通道用于低延迟实时控制底盘运动，替代 HTTP REST 轮询。

连接

ws://<机器人IP>/ws/control

允许任意来源跨域访问。连接时自动禁用 Nagle 算法，延迟 < 1ms。

协议格式

双方通信均为二进制帧。

客户端 → 服务端（控制指令）

Offset	字节数	描述
0	1	帧头 `0xAA`
1	1	X 轴（转向），有符号 int8，-100 ~ 100
2	1	Y 轴（油门），有符号 int8，-100 ~ 100

电机映射：

左轮 = Y + X
右轮 = Y - X

结果限幅到 [-100, 100]。

示例：

操作	字节	说明
前进 50	`AA 00 32`	X=0, Y=50
后退 30	`AA 00 E2`	X=0, Y=-30（补码）
左转 25	`AA E7 00`	X=-25, Y=0
右转 25	`AA 19 00`	X=25, Y=0
停止	`AA 00 00`	X=0, Y=0

服务端 → 客户端（状态上报）

Offset	字节数	描述
0	1	帧头 `0xBB`
1-2	2	左轮速度，有符号 int16 LE，单位 m/s × 1000
3-4	2	右轮速度，有符号 int16 LE，单位 m/s × 1000

推送策略：速度变化时立即推送，无变化时每 2 秒发一次心跳。

示例：

速度	字节	说明
左右均 0.05 m/s	`BB 32 00 32 00`	left=50, right=50
左 0.03 右 0.01	`BB 1E 00 0A 00`	left=30, right=10
停止	`BB 00 00 00 00`	left=0, right=0

生命周期

连接打开：服务端注册客户端，启动 200ms 定时器推送状态
连接关闭：服务端自动执行 run_motor(0, 0) 停止电机
异常断开：TCP 断开时 Tornado 触发 on_close，同样停止电机

前端示例

const ws = new WebSocket("ws://192.168.4.1/ws/control");
ws.binaryType = "arraybuffer";

// 发送：前进 50
const x = 0, y = 50;
ws.send(new Uint8Array([0xAA, x & 0xFF, y & 0xFF]));

// 接收状态
ws.onmessage = (event) => {
    const buf = new DataView(event.data);
    if (buf.getUint8(0) === 0xBB) {
        const leftSpeed = buf.getInt16(1, true) / 1000;
        const rightSpeed = buf.getInt16(3, true) / 1000;
        console.log(`左: ${leftSpeed} m/s, 右: ${rightSpeed} m/s`);
    }
};

注意事项

连接断开后电机自动停止，无需额外发送停止指令
每个 WebSocket 连接独立控制电机，多个连接同时发送会导致竞争
控制值限幅 ±100，超出范围会被裁剪

API 文档

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

参数	类型	必填	说明
action	string	是	动作类型
speed	int	否	速度 0-50
time	int	否	持续时间（毫秒）

action 可选值

值	说明
up	前进
down	后退
left	左转
right	右转
stop	停止
grab	抓取
release	释放

示例

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

# 左转
curl "http://<ip>/api/control?action=left&speed=20&time=500"

# 抓取
curl "http://<ip>/api/control?action=grab"

# 释放
curl "http://<ip>/api/control?action=release"

使用sg2002

SG2002 是一款面向 AIoT 领域的高性能、低功耗 SoC，内置多个处理器核心，集成 TPU、视频编解码器、丰富外设接口，适用于智能视觉、边缘计算等场景。

硬件架构

处理器

主处理器： RISCV C906 @ 1.0Ghz 和 ARM Cortex-A53 @ 1.0Ghz 协处理器： RISCV C906 @700Mhz
TPU

算力为 1TOPS（INT8），适用于AI推理计算
视频子系统

视频输出：支持 2L MIPI DSI 输出（分辨率 2880×1620@30fps），兼容 LVDS、BT.601/656/1120 等传统接口。
视频输入：支持 ISP（图像信号处理器），最高 5MP@30fps；支持 4L 或 2L+2L MIPI CSI 接口，兼容 DVP、Sub-LVDS、HisPI 等。
视频编解码：解码：H.264，支持 5MP@30fps。
编码：H.264/H.265，支持 5MP@30fps。

连接方式

串口连接

sudo apt install minicom     # 安装minicom
minicom -D /dev/ttyUSB0 -b 115200    # 连接串口，用户名：root,密码：root

usb rndis 网口连接

ip a show     # 查看网口信息.如果主机是10.245.118.100，则开发板是10.245.118.1。
ssh root@10.245.118.1    # 连接开发板，密码：root

wifi 连接

# 假设分配的地址为192.168.1.2
ssh root@192.168.1.2    # 连接开发板，密码：root

配置 UART 串口

验证方法

# 开发板上执行（利用Python的pyserial库）
python3 -m serial.tools.miniterm /dev/ttyS0 115200    # 一般 UARTx 对应 /dev/ttySx

# 主机上执行（利用minicom）
minicom -D /dev/ttyUSB0 -b 115200    # 连接串口

uart0 默认开启，无需配置

uart1 默认开启，无需配置。但如果要同时使用uart1和uart2, 则需要进行配置。

devmem 0x03001070 32 0x2 # GPIOA 28 UART2 TX
devmem 0x03001074 32 0x2 # GPIOA 29 UART2 RX
devmem 0x03001068 32 0x6 # GPIOA 18 UART1 RX
devmem 0x03001064 32 0x6 # GPIOA 19 UART1 TX

uart3 引脚默认复用为SDIO。而SDIO被用于wifi连接。所以在有wifi连接的情况下，不能使用uart3。

devmem 0x030010D0 32 0x5 # GPIOP 18 UART3 CTS
devmem 0x030010D4 32 0x5 # GPIOP 19 UART3 TX
devmem 0x030010D8 32 0x5 # GPIOP 20 UART3 RX
devmem 0x030010DC 32 0x5 # GPIOP 21 UART3 RTS

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
│   │   │   └── 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

文件	功能
`run.py`	Flask 服务器启动，支持 HTTP/HTTPS
`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/`	舵机通信协议实现
`src/base_control/n20/`	PWM N20电机速度控制

调试方法

串口连接

# 安装 minicom
sudo apt install minicom

# 连接串口
minicom -D /dev/ttyUSB0 -b 115200

网络连接

USB RNDIS 网口

# 查看网口
ip a show

# 如果主机是 10.245.118.100，则开发板是 10.245.118.1
ssh root@10.245.118.1

WiFi SSH

ssh root@<机器人IP>

日志查看

# 查看运行日志
cat app.log

# 实时查看日志
tail -f app.log

测试硬件

# 测试电机
python car_test.py

网络诊断

# 检测网络连通性
ping www.baidu.com

# 检测外网访问
curl www.baidu.com

HTTPS 证书

如需启用 HTTPS，需生成自签名证书：

openssl req -x509 -newkey rsa:4096 -keyout key.pem -out cert.pem -days 3650 -nodes -subj "/C=CN/ST=Beijing/L=Beijing/O=MyOrg/OU=MyDept/CN=localhost"

自定义镜像的制作

1. 基础镜像的选择

我们需要选择一个基础镜像，在它的基础上进行修改。从项目 releases 页面下载最新的系统镜像文件（.img 格式）。镜像文件地址

2. 镜像的挂载

我们需要挂载镜像文件到本地，以便进行修改。具体步骤如下：

sudo losetup -fP /path/to/image.img --show  # 把镜像对应到loop设备，返回loop设备的路径
# 假设返回的loop设备路径为/dev/loop0
sudo mount /dev/loop0p2 /mnt    # 挂载loop设备的p2分区到/mnt目录

3. 镜像的修改

在挂载后，我们可以对镜像文件进行修改。具体步骤如下：

cd /mnt/root/ # 进入挂载目录
rm -rf AKA-00 # 删除AKA-00目录
cp -r /path/to/AKA-00 . # 复制AKA-00目录到挂载目录
# 注：如果frontend有更新，需要重新生成static目录

4. 镜像的卸载

在修改完成后，我们可以卸载镜像文件。

sudo umount /mnt    # 卸载loop设备
sudo losetup -d /dev/loop0    # 卸载loop设备

5. 镜像的压缩

在修改完成后，我们可以压缩镜像文件，以便于传输。

xz -zk /path/to/image.img

常见问题

连接问题

Q: 机器人热点无法连接？

确保机器人已通电且指示灯亮起
等待 60 秒让网络模块完全启动
确认电脑/手机 WiFi 已开启

Q: 无法 SSH 登录？

确认电脑和机器人在同一 WiFi 网络
检查 IP 地址是否正确
尝试使用串口连接调试

Q: WiFi 配置页面打不开？

浏览器访问 192.168.4.1，确认已连接机器人热点。

运行问题

Q: 启动失败，提示缺少依赖？

pip install -r requirements.txt

Q: 机械臂不响应？

检查串口连接是否正确
确认舵机供电正常
检查 /dev/ttyACM0 设备是否存在

Q: 电机不转动？

检查 GPIO 连接
确认 PWM 引脚配置正确
检查电机供电

Q: 摄像头无法识别？

检查 USB 连接
确认设备文件 /dev/video0 存在
测试摄像头：ls -l /dev/video0

其他

Q: 如何查看机器人 IP？

访问 http://<机器人IP>/api/ip

Q: 如何开启 HTTPS？

生成证书：

openssl req -x509 -newkey rsa:4096 -keyout key.pem -out cert.pem -days 3650 -nodes

配置环境变量：

export APP_CERT_PATH=/path/to/cert.pem
export APP_KEY_PATH=/path/to/key.pem

Q: 如何设置开机自启？

参考机器人连接中的开机自启配置。