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。