簡(jiǎn)單又有趣的巡邊機(jī)器人

ID:262 · 發(fā)表于 2014-11-8 13:34

簡(jiǎn)單又有趣的巡邊機(jī)器人，即可以自主的沿著墻壁的邊緣行走，這和老鼠的行為很像，為此再加上專門的造型設(shè)計(jì)，儼然一只在黑暗中偷偷摸摸的狡猾老鼠。通常要實(shí)現(xiàn)類似沿墻走的功能，往往需要紅外線或者超聲波等之類較為高級(jí)的傳感器，且還要加上復(fù)雜的控制電路，而本項(xiàng)目卻是用簡(jiǎn)單到僅有幾個(gè)開關(guān)就能實(shí)現(xiàn)同樣的效果，可以說是非常值得推薦的一個(gè)項(xiàng)目。

　　本項(xiàng)目機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)機(jī)理是控制前面兩個(gè)輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向就可以控制整個(gè)機(jī)器人行進(jìn)的方向：
　　1、左右兩個(gè)后輪都向前轉(zhuǎn)，則機(jī)器人向“正前方”直線前進(jìn)；
　　2、左右兩個(gè)后輪都向后轉(zhuǎn)，則機(jī)器人向“正后方”直線倒退；
　　3、左后輪向前轉(zhuǎn)，右后輪向后轉(zhuǎn)（或不轉(zhuǎn)），則機(jī)器人將以前輪為軸心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)向“右前方”轉(zhuǎn)彎前進(jìn)；
　　4、右后輪向前轉(zhuǎn)，左后輪向后轉(zhuǎn)（或不轉(zhuǎn)），則機(jī)器人將以前輪為軸心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)向“左前方”轉(zhuǎn)彎倒退。

　　在機(jī)器人的一側(cè)前端用鋼絲做了一根觸須，通過觸須感應(yīng)是否挨著墻壁，假如遠(yuǎn)離墻壁則控制整體往墻壁靠，假如過于靠近墻壁則控制整體離開墻壁，讓整體出于“遠(yuǎn)離－靠近—再遠(yuǎn)離—再靠近。。。”的動(dòng)態(tài)平衡中，就可以沿著墻壁的走向一直前進(jìn)。

　　觸須是安裝在挨著墻的身體一側(cè)的，且控制兩個(gè)后輪輪流轉(zhuǎn)動(dòng)前進(jìn)：觸須遠(yuǎn)離墻時(shí)控制處于墻外側(cè)的后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，即讓整體往墻內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)向前進(jìn)；觸須碰到墻壁時(shí)控制處于墻內(nèi)側(cè)的后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，即讓整體往墻外側(cè)轉(zhuǎn)向前進(jìn)�！　“凑丈蠄D前進(jìn)的方向，我們把墻外側(cè)的后輪稱為左后輪，把靠近墻內(nèi)側(cè)的后輪稱為右后輪，則：
　　1）默認(rèn)狀態(tài)下，遠(yuǎn)離墻壁，觸須不觸發(fā)，左后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，右后輪不轉(zhuǎn)動(dòng)，則整體往墻內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)向前進(jìn)；
　　2）整體繼續(xù)往墻內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)向前進(jìn)；
　　3）當(dāng)足夠靠近墻壁時(shí)，觸須碰到墻壁觸發(fā)，左后輪不轉(zhuǎn)動(dòng)，右后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，則整體往墻外側(cè)轉(zhuǎn)向前進(jìn)，即讓整體不至于過于靠近墻壁，而是向墻外側(cè)轉(zhuǎn)出；
　　4）由于觸須是機(jī)械式的觸發(fā)，有一定的慣性，即在整體已經(jīng)轉(zhuǎn)向墻外側(cè)的時(shí)候，觸須的觸發(fā)不會(huì)馬上釋放，而是會(huì)有一定的延時(shí)，也就是讓整體向墻外側(cè)轉(zhuǎn)出的過程會(huì)持續(xù)一定的時(shí)間；
　　5）整體繼續(xù)向墻外側(cè)轉(zhuǎn)出；
　　6）當(dāng)遠(yuǎn)離墻到一定程度時(shí)，觸須的觸發(fā)釋放，左后輪重新轉(zhuǎn)動(dòng)，右后路停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則整體開始往墻內(nèi)側(cè)再轉(zhuǎn)向前進(jìn)，即重新回到以上第1步，由此循環(huán)往復(fù)。
本項(xiàng)目的電路非常簡(jiǎn)單，由一個(gè)最基本的電學(xué)電路組成。
　　1、機(jī)器人的動(dòng)力是由兩個(gè)直流電機(jī)提供的，眾所周知，直流電機(jī)的兩個(gè)電極連接直流電源，接通電源則電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)前進(jìn)；
　　2、電源為兩節(jié)7號(hào)電池組成的電池組，電池組同一時(shí)間只為其中一個(gè)電機(jī)供電。如果身體往墻內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)則是驅(qū)動(dòng)外側(cè)的輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，而身體往墻外側(cè)轉(zhuǎn)則是驅(qū)動(dòng)內(nèi)側(cè)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)。
3、通過三引腳的碰撞開關(guān)，可以控制電池組為哪一個(gè)電機(jī)進(jìn)行供電，而碰撞開關(guān)則連接觸須，觸須被擠壓則碰撞開關(guān)被觸發(fā)。下圖為控制原理。
　　4、機(jī)器人頭部有一根鋼絲作的觸須，觸須分別連接在碰撞開關(guān)上。
　　（1）沒有靠著墻壁時(shí)，觸須沒有被擠壓，不觸發(fā)碰撞開關(guān)，碰撞開關(guān)默認(rèn)的通路，給外側(cè)的電機(jī)供電，外側(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而內(nèi)側(cè)電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，則身體轉(zhuǎn)向往內(nèi)側(cè)墻上靠并前進(jìn)；
　　（2）碰到墻壁時(shí)，觸須被擠壓，觸發(fā)碰撞開關(guān)，碰撞開關(guān)斷開默認(rèn)通路，連接另外的一組通路，給內(nèi)側(cè)電機(jī)供電，內(nèi)側(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而外側(cè)電機(jī)不轉(zhuǎn)，則身體轉(zhuǎn)向墻外側(cè)并前進(jìn)；
　�。�3）身體轉(zhuǎn)向墻外側(cè)前進(jìn)一定距離，觸須離開墻壁，轉(zhuǎn)回以上第一步循環(huán)往復(fù)……

ID:68699 · 發(fā)表于 2014-11-12 11:10

選擇套件制作一次，然后再看原理及講解就更加好懂了

ID:61876 · 發(fā)表于 2015-2-7 15:05

有創(chuàng)意。。。

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