教你用电子元器件DIY一个可以爬墙的简单机器人

生活DIY | 电子 / 2011-06-16 / 肉丁 / 42583℃

想挣脱地心引力的束缚?想练习跑酷在垂直的墙壁上疾走?——不要用崇拜的目光注视我,虽然我就是飞檐走壁,仁者无敌的可爱玲珑Wallbots!当然我也不介意你称呼我的艺名:【蜘蛛侠】

 

  墙面上爬来爬去的是神马?!莫要惊慌,既不是壁虎也不是变异蜘蛛,它们是可爱的Wallbots——能在垂直表面进行穿越的机器人。想知道怎么制作?嗯哼,往下看吧~小W可以在任何含金属墙面上移动,包括电梯,白板,冰箱、金属门。小W还配备了几个光传感器,通过它们可以进行简单的交互。 3种模式可供选择,通过光传感器进行转换:红色走得快,趋近障碍物(例如人的手或者小W的兄弟姐妹们);绿色走得慢,远离障碍;黄色走得最慢,检测到物体时完全停止。 


  1 工具和材料

  ● 一些不易弯曲的硬线

  ● 绝缘胶布

  ● 线

  ● 硬板纸

  ● 胶棒

  ● 热胶枪

  ● 剪刀

  ● 剪钳(绞线的那个)

  ○ 2.2K欧姆电阻*4

  ○ 10K欧姆电阻

  ○ 100欧姆电阻

  ○ Arduino Mini(单片机)

  ○ 伺服电机*2

  ○ 磁铁片*6

  ○ 1个RGB LED灯

  ○ 1个轻型的电池


  2 使伺服电机连续运转之入门篇

  ● 把固定它的壳子打开,对每个伺服机做简单修改就能得到我们需要的连续转动,先撬开壳子。


  ● 把妨碍转动的壳子剪掉,这样电位计就能一直获得连续信号。

  ● 这个黑色的部分是用来让它转了180度后停止的,看见没?两个黑色塑料小片儿。


  ● 取下齿轮

  ● 把黑色壳子上的线剪下(下一个大步会告诉你怎么处理它们)。


  ● 把挡着连续转动的小塑料片儿剪掉。

3 使伺服电机连续转动之进阶篇


  ● 现在,电位计已被成功调戏~(≧▽≦)/~,她一直采集连续信号。

  ● 从黑壳子上剪出红色,绿色和黄色的线(这个应当在上一步就做好了)。


  ● 绿色的线和黄色线之间焊个2.2K的电阻

  ● 在红色和黄色的线之间也焊个2.2K的电阻


  4 反向设置

  ● 在相同模拟信号下,伺服机的转向一般是相同的。他们对称安装在小W上,但是要让一个反向怎么办?在硬件和软件上都可以解决(我用硬件做的,因为我是代码懒人,摔!)。

  ● 剪下电机到电机板子上的红色和蓝色的线。

  ● 焊接红线到蓝线,然后蓝线到红线(头晕了吧?其实就是像图上那样交叉一下)。


  5 组装电机

  ● 这步很容易嘿!尽可能温柔滴把线塞到伺服机壳子里面,然后把齿轮装配好。可是捏,我加了电阻后,以前的壳子就不合适了,所以我用绝缘胶布把他们缠在一块儿的。

  6 齿轮上阵

  ● 怎么附上去呢?我用的热胶,其实任何粘性强的玩意儿都可以使,先剪两根1英寸长的硬线。


  ● 把每根线用热胶粘在伺服机顶部的齿轮里面。线要对半,露一半出来!


  ● 在每根线的末端粘3个磁盘。磁盘也必须是对准中心!


  7 伺服机与单片机对接

  ● 我用PIN 9和 PIN 10来驱动电机。

  ● Pin 9 >伺服机1的橙线。

  ● Pin 10 >伺服机2的橙线

  ● Ground >伺服机1,2的黑线。

  ● VCC >伺服机1,2的红线。8 接光敏电阻


  ● 把每个光敏电阻(光传感器)都连到Arduino上,一共4个传感器,左、右、前、后。


  ● 每个光传感器的电路图下面有,传感器的一条线连接到VCC;另一条线连到10K和100欧姆的电阻上。10K电阻接地,100欧姆电阻连接输入端。每个传感器的输入(绿线)连到MINI上的模拟端口(A0,A1,A2,A3)。


  ● 我程序里是这样设置的:Analog 0 > 顶部的传感器;Analog 1 > 左边的传感器;Analog 2 > 前面的传感器;Analog 3 > 右边的传感器。


  9 加上RGB LED灯

  ● 把每个光敏电阻(光传感器)都连到Arduino上,一共4个传感器,左、右、前、后。

  ● 你是不是想在每个端口和LED灯之间放个电阻(200 欧姆左右)?我没有酱紫,因为我的LED灯可以承受的电压比Arduino能提供的高得多,所以不会被烧。


  10 安装电池

  ● 其实捏,能提供3—4V的电池都可以用,越轻越好。我使用了sparkfun锂电池。接地,然后高压直接接Arduino的VCC口。

  11 上程序!!

  ● 这代码是关于2个伺服电机根据4个光传感器的输入值而进行驱动。根据模式,有几种运动方式。点此获得代码

  红色最快,趋向物体(当光传感器检测到光被挡住时);

  蓝色是中速,背向物体(背向黑色区域);

  黄色最慢,检测到物体就停止。

  ● 小W和它的兄弟姐妹们通过磁铁轮子在墙上运动,可以左转右转和前行;根据不同模式可进行调速。

  ● 当顶部的传感器被遮住超过3秒,所有传感器自动校准。

  12 别让小W裸奔

  ● 给小W穿件衣裳。但之前必须确定程序能跑,然后你能分得清哪个伺服机是左,哪个是右。


  ● 因为小W要垂直运动,衣裳越轻越好啊!我用的硬纸壳,其实报纸或者轻塑料都能使。


  ● 我把伺服机用热胶黏在硬纸盒里,传感器分布在前后左右,然后用硬纸壳加固。为了让热传感器和齿轮舒舒服服在里面呆着,我量体裁衣剪了些洞。小W的顶部其实就是。。。就是一张纸!


  ● 然后。。。然后没有然后了,你就做好了,玩儿去吧!


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