模擬版機(jī)器龜是一部由模擬電路控制的輪式機(jī)器人，有一定制作經(jīng)驗(yàn)的機(jī)器人 愛(ài)好者會(huì)覺(jué)得它有點(diǎn)簡(jiǎn)單，起碼在技術(shù)上已經(jīng)過(guò)時(shí)了。事實(shí)也是這樣，以我們現(xiàn)在 所掌握的科學(xué)技術(shù)翻回頭去研究一個(gè)老式的模擬控制電路，可能動(dòng)手的樂(lè)趣會(huì)更 多一些吧!這次用Arduino 制作的數(shù)字版機(jī)器龜，在技術(shù)的分配上就顯得比較均衡 了。數(shù)字版機(jī)器龜是一部由程序控制的機(jī)器人，你在制作中既能體會(huì)到搭建硬件結(jié) 構(gòu)的樂(lè)趣，又可以學(xué)習(xí)到很多程序設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。

“機(jī)器龜”是從機(jī)器人的外形和行為上得出的稱呼，如果進(jìn)行準(zhǔn)確的描述，它 應(yīng)該屬于輪式移動(dòng)平臺(tái)，或稱為小車機(jī)器人。雖然步行機(jī)器人比輪式機(jī)器人的動(dòng)作 更靈活，外形也更討人喜歡，但是輪式結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)也比較低，所以仍然是 機(jī)器人愛(ài)好者的選制作對(duì)象。實(shí)際上現(xiàn)在大多數(shù)移動(dòng)機(jī)器人都是輪式驅(qū)動(dòng)的，履 帶式機(jī)器人可以看成輪式機(jī)器人的一個(gè)變種，它們只是結(jié)構(gòu)不同，驅(qū)動(dòng)方式是完全 一樣的。小型輪式機(jī)器人的結(jié)構(gòu)通常涉及3個(gè)部分。

(1) 底盤：活動(dòng)底盤是整個(gè)機(jī)器人的基礎(chǔ)，底盤一般由兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

(2) 執(zhí)行器：執(zhí)行器也稱為受動(dòng)器，即機(jī)器人底盤上搭載的執(zhí)行元件，包括 云臺(tái)、視頻采集設(shè)備、機(jī)器手等。

(3) 傳感器：傳感器也搭建在底盤上面，它們的作用是感知機(jī)器人周圍的環(huán) 境信息。

這只數(shù)字版機(jī)器龜，對(duì)這3個(gè)結(jié)構(gòu)部分都有所體現(xiàn)。它有一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)的活動(dòng) 底盤，底盤上搭載了一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的傳感器平臺(tái)，機(jī)器人頭部設(shè)置了一個(gè)距離傳感 器，底盤下裝有4個(gè)邊緣傳感器。說(shuō)到這里，機(jī)器龜?shù)拇笾陆Y(jié)構(gòu)就已經(jīng)出來(lái)了，接 下來(lái)的工作就是尋找合適的材料搭建它的結(jié)構(gòu)部分了。

動(dòng)動(dòng)腦筋，生活中很多常見(jiàn)的材料都可以作為機(jī)器人的零件。善于利用身邊現(xiàn) 有的材料進(jìn)行制作，可以帶來(lái)若干好處。D一，也是Z明顯的，可以節(jié)省你的荷 包；第二，使你養(yǎng)成深入細(xì)致的觀察習(xí)慣。其實(shí)一些平時(shí)看起來(lái)毫不起眼的東西只 需要稍加雕琢，就能變成生動(dòng)有趣的機(jī)器人。這次制作機(jī)器人底盤所使用的材料是 一塊木地板的邊角料。在木地板底盤的方案后面，還提供了兩個(gè)可供參考的備選方 案。這幾個(gè)方案的共同特點(diǎn)是材料靈活使用，造價(jià)超便宜。

底盤材料：

>> 木地板1塊，實(shí)際需要大約120mm×200mm

>> 中型減速電機(jī)(6V、30r/min),1對(duì)，配軸連器、80mm 橡膠輪胎

>> 萬(wàn)向輪，1個(gè)

>>標(biāo)準(zhǔn)舵機(jī)，1個(gè)

>>洞洞板，2塊

>>鋁合金板(用于制作機(jī)器龜頭部的傳感器框架、舵機(jī)支架和電機(jī)支架),1塊

>> 6V電池倉(cāng)

制作工具：

>> 鋼鋸

>> 臺(tái)鉗

>> 銼刀

>>臺(tái)鉆，M3.2鉆頭

>>十字螺絲刀

>> 平口鉗

圖示為制作機(jī)器人底盤的主要材料。電機(jī)、軸連器和輪胎可以在網(wǎng)上比較大 的機(jī)器人材料店里成套購(gòu)買。因?yàn)殡姍C(jī)支架的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，這里采用自制 的 方式 。

先切割兩塊鋁板，制作一對(duì)L 形的電機(jī)支架。圖中為電機(jī)安裝好支架和軸 連器的樣子。車輪的輪轂內(nèi)側(cè)是六角形的，可以直接配合軸連器固定。

木地板可以直接用鋼鋸切割成型，切割以后需要用銼刀將邊緣打磨光滑，防 止掉皮。這次使用的是家里裝修剩下的一塊木地板，因?yàn)榕潞同F(xiàn)在地面上鋪 的地板“撞衫”,就把它反過(guò)來(lái)用。背面的顏色看起來(lái)有點(diǎn)老式電木板的感覺(jué)， 給人的感覺(jué)既復(fù)古又親切。木地板作為機(jī)器龜?shù)牡妆P，全部的結(jié)構(gòu)件和電子 部分都安裝在上面。因?yàn)榘宀挠幸欢ê穸�，建議使用臺(tái)鉆進(jìn)行孔，不垂直的 孔將會(huì)給后續(xù)的安裝帶來(lái)麻煩。為了避免反復(fù)拆裝，鉆孔需要一次全部鉆好。

用鋁板制作一個(gè)安裝舵機(jī)的U 形支架，后面要用它驅(qū)動(dòng)機(jī)器龜?shù)膫鞲衅髌?臺(tái)，這部分結(jié)構(gòu)相當(dāng)于機(jī)器龜?shù)牟弊�。脖子的�?fù)荷非常輕，對(duì)舵機(jī)要求不高， 使用一般的標(biāo)準(zhǔn)38g舵機(jī)就可以了。

將電機(jī)、車輪、萬(wàn)向輪和舵機(jī)安裝在底盤上的樣子。底盤上面的空間很大， 可以用銅柱堆疊多塊洞洞板。制作好的底盤比較重，證明事先選擇中型電機(jī) 和車輪的決定是正確的。