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简易Arduino机器人的制作

步骤1：准备步骤2：通常，机器人是虚拟的人工或机械代理，能够对环境做出反应并自主决定要实现特定目标的行动。这些角色将机器人与汽车或烤面包机等东西区分开来，因为它们无法感知环境。机器人通常由电子电路或计算机程序控制。在这里，我拍了一张图，表明Arduino机器人的基本组成。机器人平台是决定它的外观和功能的机器人主体。轮式平台是目前最常见的平台。与其他产品相比，它具有一些优势，例如相对较低的成本，丰富的选择以及简单的设计和构造。强烈建议对机器人初学者使用。微控制器是机器人的大脑，因为它能够执行程序，并负责所有决策，计算和通信。 Arduino UNO和Romeo是用于DIY Arduino机器人的两种流行的微控制器。电动机是可以将电能转换为物理运动的设备，而电动机驱动器则充当微控制器，电池和电动机之间的中间设备。它以所需的电压提供电流，并与微控制器一起工作，以使电动机适当地移动。由于各种机电传感器，机器人具有感知周围环境的能力。例如，红外传感器可以帮助Arduino机器人检测自身与物体之间的距离，然后将该信息反馈给微控制器。制造线跟踪机器人需要灰度传感器。在开始制造机器人之前，最好先了解一些基本工具。第3步：基本工具螺丝起子螺丝起子，一种用于拧紧螺丝（驱动或卸下螺丝）的工具）对于构建机器人必不可少。我们建议您带一把螺丝起子，这对于处理不同类型和大小的螺丝非常方便。吸锡笔锡焊笔是电子项目中经常用于在电路板上进行焊接和去焊的工具。在这个项目中我们需要用它来焊接电动机的电缆。注意：加热后，焊接笔的笔尖会变得非常热。如果您以前从未使用过电焊笔，请花一些时间来熟悉如何使用电笔。使用电焊笔时要当心！针鼻钳针鼻钳通常用于切断电缆和电线的多余长度。在这个项目中，我们不会使用过多的钳子；但是，它们是电子项目中必不可少的工具。剥线钳剥线钳是用于剥去电气绝缘层的手持式工具断线。如果需要，剥线钳也可以用剪刀代替。使用此工具时，只需要剥去第一层绝缘层即可，使内部的导线暴露在外。这有助于简化焊接过程。步骤4：装配说明-步骤1 下一步，系统将教您建立一个基本的Arduino机器人。为了使本教程易于理解，此处以Arduino机器人套件（海盗：带有蓝牙4.0的4WD Arduino移动机器人套件）为例。 STEP1：组装自己的电动机在零件袋中寻找八个长螺丝。这些用于将电动机固定和固定到位。正确对齐电机，然后将它们拧紧到位，如下图所示。请注意，零件包中还包括垫圈和垫圈。垫圈可用于增加摩擦力，这有助于将电动机固定到位。垫圈有助于防止由于机器人的运动和碰撞而导致螺母松动和脱落。步骤5：组装说明-步骤2：焊接电缆将黑色和红色电线从零件袋中取出。将一根黑色和一根红色电缆（长15厘米）连接到每个电动机（总共4台电动机）。然后，使用剥线钳剥去电线两端的绝缘层（确保不要剥去太多–请参见下图）。接下来，将电线焊接到固定在电机上的插针上。对所有四个电机重复焊接过程。注意：焊接时，请注意红色和黑色导线的正确位置。有关详细信息，请查阅以下图片。步骤6：组装说明-步骤3：组装Romeo BLE控制器在零件袋中寻找三个铜支撑。那些1厘米长的支架用于固定Romeo控制器板。如下图所示，控制器板上有三个孔。将三个铜支架放入孔中，然后用适当的螺钉将其固定到位。步骤7：组装说明-步骤4：组装Romeo BLE控制器取出两个沉头螺钉（它们的头是平的）。然后按照下图所示的步骤将电池固定在汽车底座上。步骤8：组装说明-步骤5：制作电源开关电池是机器人必不可少的命脉。为了控制电源使用，我们需要使用电源开关：不使用时，该开关会关闭电源，从而节省电和电池寿命。组装和安装电源开关之前，请参考下图。组装开关时，请注意垫片和螺母的顺序。组装开关后，我们要开始焊接其导线。取一些以前剩余的电线。剥去电缆两端的电线，使电线的内部裸露（与之前的电机相同）。我们想将电线的裸露端焊接到开关的引脚上。焊接时，务必注意开关的插针位置。让我们逐步进行此操作。 a）将开关连接到电池充电器。注意这两个项目的确切位置。 b）如下图所示，焊接连接交换机和电池充电器的红色电缆。 c）最后，取一根红色电缆和一根黑色电缆。将一根电缆的一端连接到电池充电器的负极，另一根电缆的一端连接到电池充电器的正极。然后将两条电缆的另一端连接到Romeo BLE控制器上。观看放大的图片，可以更好地了解电线的连接方式。焊接后，请确保从头到尾检查电池和Romeo控制器之间的接线是否一致，并与上述图片匹配。步骤9：组装说明-STEP6：制作电源开关使用八个M3x6mm螺钉，将侧板固定到前后保险杠板上，如图所示注意：在此步骤中拧紧螺钉时，请确保首先不要完全拧紧螺钉-这样，我们可以在以后的步骤中轻松卸下顶板，如果需要的话。进行调整。然后，将底板重新安装到汽车车身上。 **这是汽车底座组装后的样子-记住要安装步骤10：组装说明-STEP7：将电动机与微控制器板连接现在我们需要电动机用微控制器板。仔细遵循下图：左马达的红线和黑线应焊接到M2中；正确的电动机的红线和黑线应焊接到M1。请特别注意电池组：黑色电线应焊接到接线端口的GND上，而红色电线应焊接在标有VND的电线端口中。用螺丝刀松开并拧紧电线端口-插入电线后，请确保将这些端口固定好。注意：确保将来自一台电动机（即左电动机）的电线焊接到其中马达端口。（即下图的M2端口-请勿将一根电动机的导线焊接到两个单独的端口中。）将电动机的导线焊接到微控制器板上之后，我们准备将顶板连接到汽车的底座。在安装顶板之前，您可以选择安装传感器板（请参见下图）-如果您尚不打算使用传感器，则可以跳过此额外步骤。 p》在安装平台的顶部之后，您的机器人平台应类似于下图。步骤11：组装说明-STEP8：在您的机器人上附加一个水平仪找到基座顶板上的四个孔。拧入四个M3x60mm铜支架，然后如下图所示安装附加的顶板-使用M3x6mm螺丝将该板固定到铜支架上。在机器人平台上扔一些轮子，您将第12步：编码组装好之后，是时候将代码上传到微控制器并使Arduino机器人移动了。一旦组装好，机器人便具有用于移动的所有组件。浏览名为“ MotorTest.ino”的Arduino文件的示例代码。示例代码MotorTest： #include DFMobile Robot （4，5，7，6）; // initiate the Motor pin void setup （） { Robot.Direction （LOW，HIGH）; // initiate the positive direction } void loop （） { Robot.Speed （255，255）; //Forward delay （1000）; Robot.Speed （-255，-255）; //Back delay （2000）; } 下载代码，然后将其上传到您的微控制器。电动机和车轮应迅速运转。如果没有，请检查电池和电源开关是否正确安装。电动机正常工作后，恭喜！您已经迈出了一大步-差不多要把橡胶放到路上了。然后观察您的机器人汽车，检查它是否可以在1秒钟内前进并在1秒钟内后退。如果是这样，祝您好运。您无需调整组件。对于那些需要对汽车底座或马达进行一些调整的人，请找到以下有关机器人运动方式的信息。检查您的机器人平台是否遵循上面显示的代码：它应该向前移动保持1秒钟，然后反转1秒钟。如果是这种情况，只需浏览以下内容，然后就可以开始了！但是，大多数人都需要调整他们的电动机。在此之前，我们先简要回顾一下机器人的电机功能和代码如何工作。步骤13：如何使机器人前进？为了理解这个问题，我们首先检查一下机器人的向前运动。下图说明了这种向前运动。上方的红色箭头表示车轮的方向。如上图所示，只有在左右车轮/电动机都向前行驶时，汽车才能向前行驶。如上所示，Arduino机器人仅在左右电机和车轮都向前移动时才向前移动。代码简介第一行代码是： #include//调用库我们无需对此行进行过多思考。我们要做的就是调用/使用Arduino基本框架之外的一组功能-DFMobile库。有关Arduino库的更多信息，请访问Arduino网站。下一行代码是： DFMobile Robot（4，5，7，6）;//启动电动机针脚此功能来自DFMobile库（也就是说，它不是通用的Arduino功能）。我们在这里使用它来初始化微控制器上的电机引脚（4、5、7、6）-如果没有此功能，电机将无法启动。我们稍后还将使用此功能。看看下面的功能： DFMobile机器人（EnLeftPin，LeftSpeedPin，EnRightPin， RightSpeedPin）; 此功能用于初始化四个电动机引脚（4、5、7、6），并分为四个单独的参数： EnLeftPin：控制电动机左方向的引脚 LeftSpeedPin：控制左马达速度的引脚 EnRightPin：控制右马达方向的引脚 RightSpeedPin：控制右马达速度的引脚请注意：不包含此功能，机器人的电动机将无法运行。另外，必须将此函数放置在Arduino草图的void setup（）字段中。在测试机器人的向前运动之前，我们可能遇到了一个问题：汽车将开始漂移，更改方向，而不完全遵循我们给出的代码。这是由于未正确地将电动机电线焊接到电池上。不用担心-我们可以通过代码进行纠正。通过使用LOW/HIGH值，我们可以调整汽车转弯的方向。步骤14：如何调整机器人汽车的直线方向？要调整电动机和车轮的方向，我们需要以下代码行： Robot.Direction（LOW，HIGH）; 功能如下： Robot.Direction（LeftDirection，RightDirection）；此功能用于使电动机向前移动。该函数分为两个参数：LeftDirection和RightDirection，在Arduino代码中以LOW或HIGH形式编写。之前，我们简要介绍了如何使Arduino机器人向前移动。在这里，我们将使用“低/高”来纠正机器人的向后移动。例如，在示例代码中，LeftDirection被设置为LOW。但是，机器人汽车的左轮可能会向后旋转而不是向前旋转。现在，您要做的就是将LeftDirection从LOW更改为HIGH。相同的方法适用于右轮。例如：在此示例代码中，LeftDirection被配置为LOW。假设您的左轮没有向前移动，而是向后移动。在这种情况下，请将LeftDirection的配置从LOW更改为HIGH。将其更改为“高”后，再次上传代码-您应注意，左轮现在向前移动而不是向后移动。如果此调整有效，请对RightDirection（从低到高，反之亦然）进行相同的操作。成功调整Arduino机器人的方向后，就可以设置了！恭喜！您现在可以使用机器人的所有基本功能。不过，在结束之前，有必要简要地讨论一下Robot.Speed（）函数。对以下函数有所帮助： Robot.Speed（LeftSpeed，RightSpeed） ; 此功能包含两个元素（LeftSpeed和RightSpeed），用于设置电动机的速度。您可以输入-255到255之间的数字。255是最大数字，负号表示方向。此功能用于配置电动机的速度。该功能分为两个参数：LeftSpeed和RightSpeed。这些参数以Arduino代码编写，取值范围-255至255。255是前进速度最快的值；默认值为255。 -255是最快的速度（即反向）。我们已经在代码的void setup（）部分中配置了机器人的速度。现在，我们可以使用speed（）函数来控制汽车的速度，甚至向前/向后的方向。看看是否可以理解以下两行：Robot.Speed（255，255）;机械手速度（-255，-255）; 第一行显示了汽车以全速前进-如果可以的话，以全速前进（船长，是的）。第二行显示汽车以全速向后移动（倒车）。从这个意义上说，speed（）是必不可少的函数。接下来，我们将回顾最后一部分：机器人如何运动和旋转的原理。步骤15：机器人如何运动和旋转下图显示了机器人汽车的一些常规运动方式。例如，如果“左方向”的速度为零，那么如果您向右轮提供一些力向前移动，机器人将向左转。下图显示了Arduino的多种方式机器人可以移动和转动。例如，如果左轮的速度设置为0，则将导致右轮向前移动-因此，Arduino机器人将向左旋转。要考虑的事情：我们怎么能最后：如果需要，您可以运行更多代码来测试和校准自己的机器人运动。打开“ MotorTest2.ino”文件。除了左右转弯之外，此代码还应帮助您更好地理解和评估前进和后退运动的能力。考虑到这一点，将那些轮胎放到道路（或地毯）上，让我们撕裂吧！恭喜，现在您已经建立了第一个机器人！它具有基本功能，可以向前，向后，左转和右转。

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