BB-8 & D-O 1:1 Assembly Guide

中文在线装配网站 · English build guide · 权利与再分发边界

一个面向个人制作者的公开工程记录：包含《星球大战：原力觉醒》BB-8 的 1:1 屏幕参考 Blender 模型、三视图、内部运动机构、运动学/动力学验证、控制器草案，以及 D-O 合法公开资源和采购门控路线。

当前基准

• BB-8 身体球：Ø508 mm。
• 头部最大直径：Ø295 mm。
• 无天线总高：670 mm，对齐 StarWars.com 公开的 0.67 m。
• Blender 主工程 Stage 19 重开审计：386 个总对象、182 个内部对象，其中 150 个制造对象、9 个非制造工程标记和 23 个 non_fabrication_reference 预 CAD 门控对象；主文件 SHA-256 为 ecd9a8b02db7c0b253c06005aaf16e7a8bf10147f8adec9c8900415e18b38af4。
• 阶段14质量账本：名义8.463 kg、名义质心z=-56.2 mm、最不利角点z=-27.7 mm；0.6 N·m连续扭矩按2×余量时目标加速度降额为0.70 m/s²。17组质量仍需实物称重。
• 双轮差速内车、310 mm 轮距、6+6 磁体随动头和 40 N 装机拉脱力验收合同。
• 编码器轮速 PI + IMU 偏航闭环仿真：直线 RMS 误差 0.00772 m/s、转角 91.20°，传感器过期同周期撤销 PWM。
• ESP32-S3 已编译双正交编码器与 MPU6050 适配；CPR默认为0、静止标定未完成时保持拒动。
• 双 INA226 电流适配、开漏 ALERT、显式限值、过流/堵转回放与11类锁存故障已编译验证；阶段19将原ALERT→EN假设改为适配MDD20A的ALERT_N→PWM许可级，实体测试仍为 NOT_RUN。
• 阶段15新增左右电机驱动包络、双散热器、主保险丝、常开接触器、双通道常闭急停、安全继电器、维护断电与系留急停插口；3°动态坡道解析点为0.289 N·m/电机、2.07×连续扭矩裕量和4.22°合成倾角。器件型号与实体测试仍未冻结。
• 阶段16新增19项强制真机调试门、固定字段ESP32遥测解析器和带文件SHA-256的证据审计；当前结果为 HOLD_PHYSICAL_TESTS_NOT_RUN，0/19通过。
• 阶段17用厂商官方资料筛选MDD20A、30 A MIDI保险丝、SW60接触器和P28A 4S2P候选；15/15额定检查通过，但因堵转、再生、独立去能适配、BMS与电池包未冻结，结果保持 HOLD_COMPONENT_FREEZE_MEASUREMENTS_REQUIRED。
• 阶段18完成REC Active BMS 4S、MDD20A、SW60、MIDI保险丝、外置分流器与双通道门板的模块化电源舱解析布局，并已写入唯一Blender主工程；重开审计确认363个总对象、159个内部对象、150个制造对象、9个工程标记和39个阶段18对象。8个候选包络满足球壳/候选/既有机构间隙门，但12项实物尺寸与接口仍未冻结，结果保持 HOLD_PHYSICAL_FIT_AND_INTERFACE_VALIDATION_REQUIRED。
• 阶段19发布双许可PWM门正式KiCad 10原理图与50 × 35 mm两层布线PCB，并把23个非制造板件/器件参考包络写入唯一Blender主工程；重开审计与新导出已通过。SAFE_A、SAFE_B、双INA226 ALERT_N与3.3 V掉电均可独立阻断左右PWM；64/64真值组合、0项ERC违规、0项PCB DRC违规、0个未连接项，以及34个器件引用/91条规范引脚连接/21个网络交叉审计通过。但尚无独立原理图/布局同行复核、Gerber/钻孔发布复核、实装板或台架波形，结果保持 HOLD_PCB_CAD_BENCH_AND_SAFETY_VALIDATION_REQUIRED。
• 阶段20发现并封锁旧结构分析漂移：当前制造清单的磁力桅杆是Ø24 × 340 mm，而阶段2仍按Ø12/Ø8 × 300 mm铝管计算。新门以当前数字几何筛查2.5 g垂向/1.0 g侧向载荷、斜撑屈曲、纵梁/横梁挠度、PCD35电机安装需求、理想基材疲劳和桅杆模态；解析检查通过，但轮—壳接触还缺5.5 mm径向调节预算，15项材料/连接/公差/实物门全部未关闭，结果保持 HOLD_JOINT_TOLERANCE_MATERIAL_AND_PHYSICAL_VALIDATION_REQUIRED。
• D-O v3.4.3 的 D0/D1 舵机—Serial0 冲突已形成固定哈希安全变体：四路舵机移到 D22–D25，Mega 2560 编译仍为 Flash 17% / RAM 18%，并生成版本锁定线束合同；实体导通、USB/Serial0、四路脉宽与失效保护仍为 NOT_RUN，不放行舵机电源。
• 24 步装配指南与19项真机门；浏览器进度不能替代真机证据。

这些拆分尺寸和外观细节来自公开画面、社区摄影测量和制作者资料，不是 Lucasfilm 官方 CAD，也不应宣称逐毫米复制电影道具。

仓库结构

路径	内容
blender/	参数化生成器、主工程、阶段检查点、审计和导出脚本
engineering/	物理输入、计算结果、D-O 清单和采购门控
firmware/	BB-8 C++ 控制核心与 ESP32-S3 适配草案
docs/	从阶段 1 到阶段 20 的中英文设计、验证和续接记录
hardware/	阶段19双许可PWM门正式KiCad原理图、两层布线PCB与OpenSCAD机械包络；不含Gerber/钻孔发布包
app/	Vinext/Next 开发网站
github-pages-src/	GitHub Pages 纯静态 React 入口
public/	网站公开的图像、GLB、STL、CSV 和说明文件
tools/	运动学、物理、磁耦合、真机证据、D-O 与 Pages 审计工具

本地运行

要求 Node.js 22.13.0 或更高版本、Python 3，以及可选的 Blender 5.1.x。

npm ci
npm run dev

构建并审计 GitHub Pages 静态网站：

npm run build:pages

完整网站回归测试：

npm test
npm run lint

主要工程验证：

python3 tools/verify_kinematics.py
python3 tools/verify_physics.py
python3 tools/verify_multibody.py
python3 tools/verify_differential_turn.py
python3 tools/verify_motor_selection.py
python3 tools/verify_magnetic_coupling.py
python3 tools/verify_mass_properties.py
python3 tools/verify_stability_envelope.py
python3 tools/verify_commissioning_evidence.py
python3 tools/verify_power_component_selection.py
python3 tools/verify_power_cassette_layout.py
python3 tools/verify_dual_permissive_gate.py
python3 tools/verify_stage19_kicad.py
python3 tools/verify_stage19_kicad_pcb.py
python3 tools/verify_stage20_structural_load_path.py
python3 tools/audit_do_resources.py
sh tools/run_closed_loop_sim.sh

阶段 10 的闭环运动证据见 编码器 / IMU 闭环运动仿真 和 200 Hz 遥测。软件仿真通过不等于真机地面验收。

阶段 11 的传感器代码、默认拒动策略和上电标定顺序见 ESP32 编码器与 MPU6050 适配 与 机器可读接口合同。

阶段 12 的双 INA226、开漏ALERT、显式限值和故障回放见 电流保护与堵转回放、机器可读电流合同 和 5 ms回放记录；当时的EN假设已由阶段19适配为MDD20A的PWM硬件门。

阶段 13 把这条保护链落实到110件内部总成，见 电流保护硬件建模与重开审计 和 110件装配尺寸清单。

阶段 14 增加可拆卸密封低位配重盒，并以17组质量账本、全部最小/最大角点和刚体惯量替代旧110 mm假设，见 中文验证报告、English validation report 和 当前内部装配清单。

阶段 15 把驱动器与硬件去能链落实为30个新内部对象，并新增斜坡、牵引、转弯、倾角和磁头合载荷扫描，见 中文阶段15报告、English Stage 15 report 和已由阶段19重导出的 150件制造清单。未提供机械驻车制动，因此断电坡道保持明确为不支持。

阶段 16 不新增 .blend 副本，而是把真实硬件运行转换为19项可审计门：固定字段串口遥测、测量值、证据文件和SHA-256必须同时存在，空填PASS会被拒绝。见 中文阶段16报告、English Stage 16 report、测试矩阵、证据模板 和 当前HOLD结果。

阶段 17 将通用电气包络收敛为官方资料支持的候选，但不越过实物证据边界：MDD20A额定裕量足够，却没有独立EN且再生路径未冻结；30 A MIDI必须用堵转波形做I²t配合；SW60普通续流二极管的35 ms典型释放时间超出20 ms合同；4S BMS尚未冻结。见 中文阶段17报告、English Stage 17 report、候选矩阵 和 当前HOLD结果。

阶段 18 将候选器件收敛为可拆卸模块化驱动电源舱：REC Active BMS 4S按111 × 135 × 44 mm外壳、MDD20A按88.90 × 78.74 mm官方板框、SW60按81 × 37 × 28.1 mm包络进入解析布局。当前最小球壳余量27.643 mm、候选件间隙7.500 mm、与既有机构间隙6.000 mm；这些只证明数字包络未冲突，不代替实物孔位、接插件、线束弯曲、散热与维护验证。几何已覆盖保存到唯一主工程并在重开后通过审计，主文件SHA-256为 3b774f3e02c89e15922aac48629a43d4765d37078acad88ccf34f6316827d5c3。见 中文阶段18报告、English Stage 18 report、布局输入 和 当前HOLD结果。

阶段 19 将门板占位收敛为正式原理图与布线PCB/DRC参考设计：2个VO617A-4隔离SAFE_A/B，3片SN74LVC2G08依次门控SAFE_A、SAFE_B和双INA226 ALERT_N；2.00 kΩ/0.5 W输入支路在12.0–16.8 V解析为5.175–7.900 mA，64行真值表证明任一许可丢失均使两路PWM为低。23个板件/器件包络已作为非制造参考写入唯一主工程，重开后确认386个总对象、182个内部对象、150个制造对象、9个工程标记和23个Stage 19对象；STL/GLB、制造清单与内部三视图已重导出。KiCad 10.0.4正式原理图为0项ERC违规；50 × 35 mm两层PCB含38个封装、1614段走线、54个过孔、F.Cu 3V3和B.Cu GND铜区，DRC为0项违规/0个未连接项。临时重生成板与跟踪板的UUID无关结构哈希一致，XML网表与34个器件引用、91条规范引脚连接和21个网络全部一致。仍没有独立原理图/布局同行复核、Gerber/钻孔发布复核、实装板或20 ms示波器证据。见 中文阶段19报告、English Stage 19 report、原理图验证结果、PCB验证结果、PCB DRC报告、Blender重开证据、机器合同 和 当前HOLD结果。

阶段 20 将结构解析重新绑定到当前Stage-19制造清单，并明确标记阶段2的Ø12/Ø8 × 300 mm桅杆已被当前Ø24 × 340 mm包络取代。Ø24/Ø20管材和Ø12/Ø8斜撑只是待冻结候选；2.5 g垂向/1.0 g侧向闭式筛查得到桅杆3.273 MPa、两根纵梁22.814 MPa和0.670 mm挠度，解析裕量通过。PCD35电机面板只报告每颗M4的18.25 N合成需求，不宣称未知等级紧固件已通过。理想6061-T6/T651基材、模态和名义锁扣比值同样只作筛查；轮—壳接触的5.5 mm调节短缺、材料证书、接头、壳体接触、应变、冲击、锤击模态、耐久与19项真机门仍保持开放。见 中文阶段20报告、English Stage 20 report、机器合同、当前HOLD结果 和 载荷扫描。

D-O 公开资源边界

仓库不冒充拥有 D-O 整机机械文件：

• Printed Droid 公开仓库固定审计到提交 e90aacdbe26a62fd4f0229d5504a3f2f3c409055。
• 公开仓库包含 5 个 Arduino 草图，但整机机械 CAD/STL 数量为 0。
• v1.1、v2.1、v3.4 使用个人非商业条款，不能笼统称为 OSI 开源。
• Printed Droid 控制板页的 12 个公开附件已下载到 Git 忽略目录并逐项固定 SHA-256；公开可下载不等于允许本仓库镜像再分发。
• AIO32 v2.1 附件含 22 个源码文件，已用 ESP32 core 3.3.7 实编译通过（Flash 41%、RAM 15%），并发现手册遗漏 SensorLib 依赖；但整包仍无统一 LICENSE、KiCad/Gerber 或机械模型，其手册所称共享仓库硬件文件在当前唯一 main 分支中未找到，保持许可与硬件 CAD 双 HOLD。
• Mr Baddeley D-O V2 机械包属于付费资源，本仓库不包含。
• Mantis 播放列表的5集编号构建视频与1个轮胎视频描述已逐条审计；描述没有发布 Matt 改版 CAD 或控制源码，详见 机器审计。
• 许可不明确的调试支架、第三方 PDF、本地工具链和编译缓存不会推送到 GitHub。

详见 D-O 资源审计与自组入口、D01-D16 自组路线 和 26 项采购门控 BOM。DO-SRC-001 已有 D22–D25 可编译变体但仍等待实体连续性；DO-SRC-002 已有版本/哈希绑定线束合同但仍等待逐网导通；DO-SRC-003 将官网仍为 v3.4.0 的泛名 ZIP 降为历史参考，当前转换输入只使用固定 GitHub v3.4.3。

自动部署

推送到 main 后，.github/workflows/deploy-pages.yml 会：

1. 安装固定依赖；
2. 构建 /bb8-do-assembly-guide/ 子路径静态站点；
3. 扫描本机绝对路径、GitHub 令牌和禁止发布的 .blend 网站副本；
4. 上传 Pages artifact 并部署到 GitHub Pages。

免责声明

这是非官方粉丝研究、个人教育和工程原型。STAR WARS、BB-8、D-O 及相关角色归各自权利人所有。除非文件单独声明许可证，本仓库公开可见不等于自动授予商用、复制或再分发许可。使用前请阅读 NOTICE.md。