教你用電子元器件DIY一個可以爬牆的簡單機器人小製作
想掙脫地心引力的束縛?想練習跑酷在垂直的牆壁上疾走?——不要用崇拜的目光注視我,雖然我就是飛簷走壁,仁者無敵的可愛玲瓏Wallbots!當然我也不介意你稱呼我的藝名:【蜘蛛俠】
牆面上爬來爬去的是神馬?!莫要驚慌,既不是壁虎也不是變異蜘蛛,它們是可愛的Wallbots——能在垂直表面進行穿越的機器人。想知道怎麼製作?嗯哼,往下看吧~小W可以在任何含金屬牆面上移動,包括電梯,白板,冰箱、金屬門。小W還配備了幾個光感測器,通過它們可以進行簡單的互動。 3種模式可供選擇,通過光感測器進行轉換:紅色走得快,趨近障礙物(例如人的手或者小W的兄弟姐妹們);綠色走得慢,遠離障礙;黃色走得最慢,檢測到物體時完全停止。
1 工具和材料
● 一些不易彎曲的硬線
● 絕緣膠布
● 線
● 硬板紙
● 膠棒
● 熱膠槍
● 剪刀
● 剪鉗(絞線的那個)
○ 2.2K歐姆電阻*4
○ 10K歐姆電阻
○ 100歐姆電阻
○ Arduino Mini(微控制器)
○ 伺服電機*2
○ 磁鐵片*6
○ 1個RGB LED燈
○ 1個輕型的電池
2 使伺服電機連續運轉之入門篇
● 把固定它的殼子開啟,對每個伺服機做簡單修改就能得到我們需要的連續轉動,先撬開殼子。
● 把妨礙轉動的殼子剪掉,這樣電位計就能一直獲得連續訊號。
● 這個黑色的部分是用來讓它轉了180度後停止的,看見沒?兩個黑色塑料小片兒。
● 取下齒輪
● 把黑色殼子上的線剪下(下一個大步會告訴你怎麼處理它們)。
● 把擋著連續轉動的小塑料片兒剪掉。
3 使伺服電機連續轉動之進階篇
● 現在,電位計已被成功調戲~(≧▽≦)/~,她一直採集連續訊號。
● 從黑殼子上剪出紅色,綠色和黃色的線(這個應當在上一步就做好了)。
● 綠色的線和黃色線之間焊個2.2K的電阻
● 在紅色和黃色的線之間也焊個2.2K的電阻
4 反向設定
● 在相同模擬訊號下,伺服機的轉向一般是相同的。他們對稱安裝在小W上,但是要讓一個反向怎麼辦?在硬體和軟體上都可以解決(我用硬體做的,因為我是程式碼懶人,摔!)。
● 剪下電機到電機板子上的紅色和藍色的線。
● 焊接紅線到藍線,然後藍線到紅線(頭暈了吧?其實就是像圖上那樣交叉一下)。
5 組裝電機
● 這步很容易嘿!儘可能溫柔滴把線塞到伺服機殼子裡面,然後把齒輪裝配好。可是捏,我加了電阻後,以前的殼子就不合適了,所以我用絕緣膠布把他們纏在一塊兒的。
6 齒輪上陣
● 怎麼附上去呢?我用的熱膠,其實任何粘性強的玩意兒都可以使,先剪兩根1英寸長的硬線。
● 把每根線用熱膠粘在伺服機頂部的齒輪裡面。線要對半,露一半出來!
● 在每根線的末端粘3個磁碟。磁碟也必須是對準中心!
7 伺服機與微控制器對接
● 我用PIN 9和 PIN 10來驅動電機。
● Pin 9 >伺服機1的橙線。
● Pin 10 >伺服機2的橙線
● Ground >伺服機1,2的黑線。
● VCC >伺服機1,2的紅線。8 接光敏電阻
● 把每個光敏電阻(光感測器)都連到Arduino上,一共4個感測器,左、右、前、後。
● 每個光感測器的電路圖下面有,感測器的一條線連線到VCC;另一條線連到10K和100歐姆的電阻上。10K電阻接地,100歐姆電阻連線輸入端。每個感測器的輸入(綠線)連到MINI上的模擬埠(A0,A1,A2,A3)。
● 我程式裡是這樣設定的:Analog 0 > 頂部的感測器;Analog 1 > 左邊的感測器;Analog 2 > 前面的感測器;Analog 3 > 右邊的感測器。
9 加上RGB LED燈
● 把每個光敏電阻(光感測器)都連到Arduino上,一共4個感測器,左、右、前、後。
● 你是不是想在每個埠和LED燈之間放個電阻(200 歐姆左右)?我沒有醬紫,因為我的LED燈可以承受的電壓比Arduino能提供的高得多,所以不會被燒。
10 安裝電池
● 其實捏,能提供3—4V的電池都可以用,越輕越好。我使用了sparkfun鋰電池。接地,然後高壓直接接Arduino的VCC口。
11 上程式!!
● 這程式碼是關於2個伺服電機根據4個光感測器的輸入值而進行驅動。根據模式,有幾種運動方式。點此獲得程式碼
紅色最快,趨向物體(當光感測器檢測到光被擋住時);
藍色是中速,背向物體(背向黑色區域);
黃色最慢,檢測到物體就停止。
● 小W和它的兄弟姐妹們通過磁鐵輪子在牆上運動,可以左轉右轉和前行;根據不同模式可進行調速。
● 當頂部的感測器被遮住超過3秒,所有感測器自動校準。
12 別讓小W裸奔
● 給小W穿件衣裳。但之前必須確定程式能跑,然後你能分得清哪個伺服機是左,哪個是右。
● 因為小W要垂直運動,衣裳越輕越好啊!我用的硬紙殼,其實報紙或者輕塑料都能使。
● 我把伺服機用熱膠黏在硬紙盒裡,感測器分佈在前後左右,然後用硬紙殼加固。為了讓熱感測器和齒輪舒舒服服在裡面呆著,我量體裁衣剪了些洞。小W的頂部其實就是。。。就是一張紙!
● 然後。。。然後沒有然後了,你就做好了,玩兒去吧!
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