外國(guó)牛人DIY超聲波傳感器檢測(cè)避障機(jī)器人（圖文）

電子發(fā)燒友網(wǎng)訊：這是我做的第一個(gè)機(jī)器人，我會(huì)詳細(xì)記錄下每個(gè)程序，以方便那些初學(xué)者借鑒，準(zhǔn)確說(shuō)來(lái)我做的是一個(gè)履帶式的，由picaxe28x1控制，超聲波傳感器檢測(cè)的障礙物躲避機(jī)器人。

首先我焊接了一個(gè)排煙裝置。這個(gè)風(fēng)扇我是從一個(gè)報(bào)廢的筆記本上拆下來(lái)的，我把它通過(guò)一個(gè)盒子將其連接到一個(gè)碳纖維金魚(yú)缸過(guò)濾器上，之后接上電池盒。

因?yàn)槲沂怯肍/F跳線連接模塊的，因此我需要焊接出相關(guān)的針腳，我會(huì)在picaxe上面額外添加一些插針，需要注意的是要注意針腳焊接的準(zhǔn)確位置和角度。

因?yàn)镠C-SR04超聲波傳感器明確的額定電壓是5V，而picaxe28X1也是在5V的電壓下工作狀態(tài)才是最佳的，同時(shí)我們用到的電機(jī)L294D的需要，因此我還做了一個(gè)5V的電壓調(diào)節(jié)器去保證超聲波傳感器免受電壓波動(dòng)影響。這樣就可以保證我們機(jī)器人模組能工作在一個(gè)很穩(wěn)定的電壓狀況下。具體做法就是我用一個(gè)工作電流1A的，5V固定電壓調(diào)節(jié)器，并將其連接到6個(gè)AA電池去提供一個(gè)7.2V輸入，5V輸出的電壓。

因?yàn)樾枰腋懔艘粋€(gè)線轉(zhuǎn)針的轉(zhuǎn)換器。最初我想用切掉的線芯把焊點(diǎn)連接起來(lái)，但這樣很容易造成兩點(diǎn)之間的流錫。根據(jù)我失敗的經(jīng)驗(yàn)可以提醒各位，在做的時(shí)候最好是用到實(shí)心線。然后我用萬(wàn)用表去確認(rèn)我的連接都是沒(méi)問(wèn)題的，當(dāng)然，用電池和LED也可以完成同樣的工作。

同時(shí)我還想要做一個(gè)可以允許電線暫時(shí)轉(zhuǎn)換成pin接口的模組，其他的線和單獨(dú)模擬板類型的元器件可以插入，也可以把萬(wàn)用表通過(guò)利用短塊和F/F跳線的方式插入插槽。以下就是我做的轉(zhuǎn)換器。

我還做了一個(gè)DIP轉(zhuǎn)陣腳的轉(zhuǎn)換器，這樣的話就可以在有需要的時(shí)候插入額外的IC。

做以上的準(zhǔn)備主要是考驗(yàn)了我焊接的能力，在過(guò)程有各種悲劇，不過(guò)終于還是完成了。

實(shí)際上這個(gè)履帶的輪子是由兩半組成的，我不確定是把它們固定在軸上或者是用膠水固定在指定點(diǎn)上面。因此我買(mǎi)了一些螺絲，并買(mǎi)了一些模型搞出了以下的東西。

我用紙筆畫(huà)出了相應(yīng)的模型圖及位置圖，下底部如下所示，這只是為了支撐，同時(shí)放電源和引擎的。

上部是控制、感應(yīng)和可變的，因此需要空間放picaxe28x1，電壓穩(wěn)壓器，線針轉(zhuǎn)換器，超聲波檢測(cè)器，同時(shí)還需要為之后添加額外的DIP芯片預(yù)留空間。

接下來(lái)就是組裝

我用一些便宜的塑料板裁剪成我需要的形狀，我畫(huà)出了一個(gè)圖紙，并將它當(dāng)做我鉆孔的指導(dǎo)。

完成了之后我就可以裝配機(jī)器人的底部了，底部看起來(lái)是傾斜的，因此我我需要使用一種手段去保證上部的水平。我在電池槽離岸邊搞了些粘膠泡沫去固定它。但看起來(lái)還是能夠移動(dòng)。

完成了組裝以后就得出了以下的一個(gè)模型。

之后就回到電氣和程序方面的工作

我需要去搞出一些一些容納伺服電機(jī)的空間以便可以轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器人的“頭部”。我又繼續(xù)用到那個(gè)便宜的塑料板，我同時(shí)會(huì)制造一些孔槽保證那些線遠(yuǎn)離履帶，然后將間隔器放在適當(dāng)?shù)奈恢?，這樣的話可以抬高PCB，并將它們固定。

接下來(lái)就是安裝頂部，安裝好電機(jī)以后，我在電池和穩(wěn)壓器間裝個(gè)開(kāi)關(guān)，這樣的話我就可以斷開(kāi)所有的元器件，那樣在我把機(jī)器人停下來(lái)的時(shí)候就不需要拔掉任何東西。

然后就放上PCB，在安裝之前，我們需要檢查過(guò)所有的東西都是沒(méi)問(wèn)題的，以避免給后面的工作帶來(lái)麻煩。

接下來(lái)是我一直糾結(jié)的問(wèn)題，我究竟該怎樣把超聲波傳感器連接到電機(jī)上，并要有一定的角度保證其向前，并要盡量使傳感器在更低的位置，以保證它能看到更小的物體，從而能夠避開(kāi)。我最后決定在一個(gè)塑料疊層板上DIY，將那些板以一定的角度連接，并連上一個(gè)4pin的接收器，在上面加些東西使其頭部能夠輕易轉(zhuǎn)動(dòng)，在一定位置鞏固螺栓，以便可以在上面使用環(huán)氧樹(shù)脂膠。接下來(lái)就是線的問(wèn)題，相對(duì)于我的剝線器來(lái)說(shuō)，這些線實(shí)在太小了。但我最終用打火機(jī)搞定。然后就連接上了相對(duì)應(yīng)的線路。記住要用到適合的線。否則焊接的時(shí)候你就會(huì)感到悲劇了。

我把那些線都分開(kāi)，同時(shí)在適當(dāng)?shù)奈恢醚b上擴(kuò)展針槽。

最后將他們組裝在一起，下面是它的成品圖

為了方便焊接，我買(mǎi)了一個(gè)放大鏡，如下圖所示

然后我決定去畫(huà)一個(gè)電路圖，

之后我進(jìn)行了編程，并在調(diào)試的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)并解決了一些小問(wèn)題。在完成所有的工作之后去測(cè)試我的機(jī)器人，可得知，在光滑的路面上，機(jī)器人的抓地能力都是不錯(cuò)的，機(jī)器人在木質(zhì)地板上轉(zhuǎn)360度僅僅需要9秒鐘。

作者用DIA流程圖軟件去調(diào)試，并發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，但由于LMR軟件不允許作者上傳實(shí)際的DIA版本，因此做了一個(gè)迷你的總體流程圖。