BEIJING SHUIMU SILICON VALLEY TECHNOLOGY CO., LTD. · EMBODIED AI EDUCATION MON–SUN 09:00–21:00 · 13269915901
首页 / 智能套件 / 星轨·智能小车套件
星轨·智能小车套件
教育套件入门首选现货
SMG-001 星轨·智能小车套件第一台会跑的机器人
SMG-001 · 具身智能套件

星轨·智能小车套件 热销

第一台会跑的机器人:四驱底盘 + 六路感知,把「图传一行代码」变成真实动作。

▸ Python / 图形化▸ 12 课时教程▸ 附 3 个月答疑
¥1,299¥1,599含配套课程与代码仓库权限
  • 主控芯片ESP32-S3 双核 Xtensa LX7 @240MHz,内置 Wi-Fi / BLE 5.0
  • 内存 / 存储512KB SRAM + 8MB PSRAM / 16MB Flash
  • 编程语言MicroPython(源码模式) / Blockly 图形化 / Arduino C++
  • 驱动方式四轮差速驱动,TB6612 双 H 桥驱动 ×2
  • 电机编码器直流减速电机 ×4,减速比 1:48,空载转速 200rpm
  • 里程计四路霍尔编码器,精度 11 线 × 4 倍频
  • 超声波HC-SR04,测距 2cm–400cm,精度 ±3mm
  • 循迹传感器五路红外反射式,可调阈值
Overview

产品概述

星轨(SMG-001)是水木硅谷面向零基础学习者设计的第一台移动机器人。它把「感知—决策—运动」这条机器人最核心的链路,压缩进一台 20 厘米见方、桌面即可调试的四轮小车里:超声波负责「看见」前方的墙,五路红外负责「读懂」地上的线,IMU 负责「感知」自己的姿态,主控板负责把这些数据变成四个轮子的转速。

与市面上大多数「只能跑例程」的教学小车不同,星轨从设计之初就按「可教学、可竞赛、可扩展」三层目标规划:底层开放电机驱动与 PID 调速接口,中层提供图形化(Blockly)与 MicroPython 双模式编程,上层预置避障、循迹、走迷宫、定点返回等 12 个可直接运行的工程案例。学生既能拖拽积木看效果,也能翻开源码逐行理解控制原理。

整机采用模块化卡扣结构,所有传感器与电机均使用防插反接口,插拔 2000 次以上不松动;底盘预留四组扩展孔位与 2×4P 电机口、I²C、GPIO 排针,可平滑升级到机械臂、摄像头视觉等更高阶模块,避免「学完就闲置」。

很多家长会问:小车和「编程课」到底有什么关系?答案在于反馈。在屏幕上写错一行代码,最多是报错;在小车上写错一行代码,车会撞墙、会打转、会迷路。这种即时、可见、可解释的失败,正是工程思维最好的老师。星轨的 12 个工程案例就是按这个逻辑编排的:先让学生看见问题,再引导他们用传感器数据和代码去解决问题。

Highlights

核心亮点

🚗

四轮独立驱动

四路编码器电机 + TB6612 双驱动,支持差速转向与精确里程计,可做 PID 速度闭环实验。

📡

六路环境感知

HC-SR04 超声波 ×1、五路红外循迹 ×1、MPU6050 六轴 IMU,覆盖测距、寻线、姿态三类经典任务。

🧩

双模式编程

图形化积木与 MicroPython 源码一一对应,同一功能两种打法,平滑过渡到文本编程。

📚

12 个开箱工程

避障、循迹、迷宫、跟随、定点返回……每个案例附带原理讲解、接线图与完整代码。

🔧

模块化可扩展

防插反接口 + 扩展孔位,可加装机械臂、摄像头、舵机云台,一套硬件学到进阶。

🛡️

教学级可靠

过流保护、低压报警、堵转保护三重防护,适合高频使用的课堂教学场景。

Hands-on Projects

项目实战

每个项目都有明确目标、可执行步骤与交付产出,学完即可写进作品集或课题报告。

PROJECT 01

项目一 · 循迹竞速小车

任务目标:让小车沿 2 米黑线赛道跑完全程且不脱线,时间越短越好。

  1. 在浅色地面上用黑色胶带铺一条含直角弯与 S 弯的赛道
  2. 打印五路红外传感器的原始读数,观察黑线与白底的数值差异
  3. 标定阈值(取黑白读数中值),把五路状态映射成「偏左 / 居中 / 偏右」
  4. 实现比例循迹:偏差越大,转向差速越大,而不是简单的「开关式」转向
  5. 在直线段提高基准速度、弯道自动降速,反复调参找到最快且不脱线的组合

交付产出:产出:可重复跑完整条赛道的循迹程序 + 一张「速度—转向量」调参记录表

PROJECT 02

项目二 · 超声波避障巡逻车

任务目标:让小车在房间内自主巡逻,遇到障碍自动绕行,不卡死在角落。

  1. 读取超声波测距,连续采样 5 次取中位数以抑制跳变
  2. 设定「远 / 近 / 危险」三档阈值,分别对应直行、减速观察、转向
  3. 加入转向记忆:连续两次同向转向后强制反向,避免在凹角反复打转
  4. 用 OLED 实时显示距离与当前状态,便于观察决策过程
  5. 把行驶路线画在方格纸上,与代码逻辑逐段对照

交付产出:产出:避障巡逻代码 + 一张障碍物分布与行驶轨迹草图

PROJECT 03

项目三 · 蓝牙遥控与数据回传

任务目标:用手机遥控小车,同时把速度、距离、姿态实时回传到手机或电脑。

  1. 建立主控与手机之间的 BLE 连接,定义简单的指令协议(前进/后退/左转/右转/急停)
  2. 在轮询循环里解析指令并驱动电机,保证指令响应低于 100 ms
  3. 每秒回传一组数据(左右轮速、超声波距离、俯仰/横滚角)
  4. 用 Python 或手机端工具把回传数据画成曲线,观察加速与转向时的变化
  5. 尝试给小车加一个「自动直线保持」功能,体会闭环控制与开环控制的差别

交付产出:产出:手机遥控界面 + 实时数据曲线,可作为科创比赛的展示作品

Learning Path

课时大纲与学习路径

阶段 / 模块内容要点课时完成后可达成
第 1 阶段 · 认识与点亮(3 课时)主控板、电机、传感器与接线;第一个程序让 OLED 亮起来3 课时指示灯与屏幕可控,会烧录程序
第 2 阶段 · 让它动起来(3 课时)电机正反转、差速转向、编码器测速与速度闭环3 课时小车按指令行走并保持设定速度
第 3 阶段 · 让它感知(3 课时)超声波测距、五路红外循迹、IMU 姿态数据读取与滤波3 课时避障与循迹两项功能各自跑通
第 4 阶段 · 综合项目(3 课时)把感知与运动组合成完整项目,调参、排错与作品展示3 课时完成一个可演示的综合项目并讲清原理
How It Works

技术原理讲解

不讲黑箱:把关键原理拆开说明,帮助学习者理解「为什么这样设计」。

为什么用编码器电机而不是普通电机

普通 TT 电机只能「通电就转」,转速随电池电压和地面阻力变化;带编码器的电机能实时读出转了多少、转多快,才能做速度闭环(PID),让小车在电量下降、地毯阻力变大时仍然保持设定速度。这是从「玩具」跨到「工程」的第一个分水岭。

差速转向是怎么实现的

左右两侧轮子转速不同,小车就会向转速慢的一侧转弯。转弯半径由左右速度差决定:差越大转得越急。代码里通常把「目标前进速度」和「目标转向量」合成为左右轮速:左轮 = 速度 − 转向,右轮 = 速度 + 转向。理解这个公式,就理解了几乎所有轮式机器人的运动基础。

红外循迹的阈值为什么会飘

红外反射式传感器靠反射光强判断黑白,而反射强度受地面材质、环境光、传感器离地高度影响。同一条黑线,在瓷砖上和在木地板上读数可能差一倍。所以「一次标定终身有效」是错的——正确做法是在实际场地上开机自标定,或改用灰度更细的多路传感器做比例控制。

Specifications

技术参数

主控与算力
主控芯片ESP32-S3 双核 Xtensa LX7 @240MHz,内置 Wi-Fi / BLE 5.0
内存 / 存储512KB SRAM + 8MB PSRAM / 16MB Flash
编程语言MicroPython(源码模式) / Blockly 图形化 / Arduino C++
运动系统
驱动方式四轮差速驱动,TB6612 双 H 桥驱动 ×2
电机编码器直流减速电机 ×4,减速比 1:48,空载转速 200rpm
里程计四路霍尔编码器,精度 11 线 × 4 倍频
感知系统
超声波HC-SR04,测距 2cm–400cm,精度 ±3mm
循迹传感器五路红外反射式,可调阈值
姿态传感器MPU6050 六轴(三轴加速度 + 三轴陀螺仪)
显示0.96 寸 OLED 128×64 状态屏
电气与结构
供电7.4V 2×18650 锂电池组(2000mAh)
续航连续运动约 3 小时,待机约 20 小时
充电Type-C 5V/2A,约 3 小时充满
整机尺寸约 200 × 160 × 80 mm
整机重量约 0.8 kg
扩展接口
电机接口2×4P 防插反电机口 ×2
通信接口I²C ×1、UART ×1、GPIO 排针 ×8

* 以上参数为标准配置实测值,受使用环境影响可能存在合理偏差;支持按项目需求定制配置,具体以合同技术附件为准。

In the Box

包装清单

  • 四驱底盘总成(含编码器电机 ×4)×1
  • ESP32-S3 主控板 ×1
  • TB6612 双路驱动板 ×2
  • 18650 锂电池 ×2 + 充电器 ×1
  • HC-SR04 超声波模块 ×1
  • 五路红外循迹模块 ×1
  • MPU6050 六轴 IMU ×1
  • 0.96 寸 OLED 屏 ×1
  • 二自由度舵机云台 ×1
  • Type-C 数据线 ×1
  • 杜邦线与螺丝工具包 ×1
  • 《星轨入门手册》×1 + 课程卡 ×1
Scenarios

适用场景

中小学信息科技 / 人工智能通识课培训机构机器人入门班青少年科创竞赛初赛项目家庭亲子编程启蒙
Courses

配套课程

Optional Upgrades

配件与升级

按学习阶段逐步加装,一套平台可以持续用到更高阶的项目与课题。

配件 / 升级项说明参考价
视觉循迹升级包单目摄像头 + 支架,把红外循迹升级为视觉巡线,可识别颜色与路口¥299
舵机云台与夹爪包二自由度云台 + 小型夹爪,实现「看见—伸手—抓取」¥349
避障传感器扩充包TOF 激光测距 + 碰撞开关,近距感知更可靠¥259
动力升级包金属齿轮电机 + 橡胶越野轮胎,爬坡与越障能力提升¥399
备用电池与充电座18650 电池 ×2 + 双槽充电座,续航翻倍¥129
亚克力扩展底板加装传感器与第二层的安装基础¥99
Troubleshooting

常见故障排查

课堂上最常遇到的几类问题与处理办法,先自查再求助,效率更高。

现象可能原因排查 / 处理
小车通电后原地打转左右电机接线接反了把任意一侧电机的两根引线对调,或在代码里交换 MOTOR_L / MOTOR_R 对应的引脚定义
循迹时车身抖动、走不直转向量过大形成「开关式」控制改用比例控制(转向量与偏差成正比),并适当降低基准速度;检查五路传感器高度是否一致
超声波读数忽大忽小单次采样受地面与噪声干扰连续采样 3–5 次取中位数;避免探头正对强反光或软质吸音材料
蓝牙连不上或频繁掉线供电不足或距离过远更换满电电池,确保在 10 米内且中间无金属遮挡;重启手机蓝牙后重新配对
Selection Guide

选型对比

不确定选哪一套?这里是同系列产品的定位差异,也可直接咨询顾问获取推荐。

型号定位与本品差异
SMG-001 星轨·智能小车教育 · 入门(本型号)四驱 + 六路感知,双模式编程,12 课时,¥1,299
SMG-005 启智·创意入门套件教育 · 零基础少儿更重结构与图形化,适合 6–12 岁;不含编码器电机与源码级编程
SMG-010 巡疆·SLAM 导航小车科研 · 进阶加了激光雷达与 ROS2 导航栈,适合做建图与自主导航研究,价格约 3 倍
Delivery & Service

交付与服务

FAQ

常见问题

零基础能用吗?
可以。套件默认提供图形化编程模式,孩子先拖积木看效果;配套 12 课时课程从「认识主控板」讲起,无需任何编程基础。
和市面上的小车有什么区别?
星轨开放底层驱动与 PID 接口,源码级可读可改,不是「只能跑例程」的封闭玩具;同时预留机械臂、摄像头扩展位,学完不闲置。
需要自己焊接吗?
不需要。全部模块出厂预装、防插反接口即插即用,开箱通电即可运行第一个程序。
配套课程怎么开通?
签收后凭说明书内课程卡在线激活,自动开通 12 课时视频与代码仓库权限,有效期 3 年。
坏了怎么办?
整机一年质保,非人为损坏免费换新;专属技术答疑群 7×12 小时响应,可远程协助排查。
孩子会不会玩两天就腻?
星轨的 12 个案例按难度递增编排,从「让车动」到「让它自己决定怎么走」,且硬件预留了摄像头、机械臂扩展位。多数孩子的路径是先玩循迹,再折腾避障,然后主动要求装摄像头——延展空间是防腻的关键。
需要家长懂编程吗?
不需要。图形化模式可以完全靠拖拽完成;进入 Python 阶段后,课程每一行代码都有讲解视频,遇到问题可以在答疑群直接提问。
和学校信息课的内容冲突吗?
不冲突且互补。校内信息课偏重语法与计算思维,星轨补的是「代码如何作用于真实世界」,两者结合对理解更完整。
Related

相关推荐

Benchmark

对标参考

以下为公开资料对标的同类产品参数与参考价,用于选型参照。

对标产品 / 型号厂商 / 生态关键参数参考价
树莓派小车套件树莓派 4B + 电机驱动 + 传感器(开源生态)四驱差速 · Python / C++ 编程约 ¥400–800
幻尔 / Hiwonder 智能小车Hiwonder编码器电机 · 图形化 + Python 双模式约 ¥800–1500
Micro:bit 小车(教育)MakeCode 生态图形化编程 · 少儿入门约 ¥300–600

星轨(SMG-001)在四驱差速、编码器测速与双模式编程上与主流教育小车同构,其差异在「开放底层驱动与 PID 接口、预留机械臂/视觉扩展位」的教学取向。

想先看看实物或要一份详细方案?

课程顾问可提供参数对比、样机演示与院校采购方案,支持对公结算与发票。

📞 免费试听