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干貨教程:一只奇葩的機(jī)器鳥是怎么煉成的?

本文作者: Chi Zhang 2015-11-09 11:28
導(dǎo)語(yǔ):竟然做出了這么奇葩的機(jī)器鳥。

干貨教程:一只奇葩的機(jī)器鳥是怎么煉成的?

編者注:這個(gè)名叫RoboBrrd的鳥形機(jī)器人項(xiàng)目來自RobotGrrl,原文發(fā)布于Makezine。Makezine對(duì)本項(xiàng)目的難度評(píng)級(jí)為“適中”,制造耗時(shí)估計(jì)在3-20小時(shí)之間。接下我們就來仔細(xì)觀摩一下這個(gè)奇葩的鳥型機(jī)器人到底是怎樣煉成的吧?

RoboBrrd是一款實(shí)驗(yàn)人機(jī)交互的機(jī)器人模型,普通人就可以用有限的材料搭建起來。其設(shè)計(jì)靈感來自于鳥類,它有著可以動(dòng)的嘴和翅膀,通過感知外界的輸入它就會(huì)做出不同的反應(yīng)。一系列動(dòng)作的組合讓RoboBrrd可以展示多種行為,而正是這些動(dòng)作讓我們看到了人類與機(jī)器人之間很多有趣或者滑稽的交互。通過這些互動(dòng),這個(gè)“鳥人”也展示出了屬于它自己的性格和特點(diǎn)。

通過很多方面將人與機(jī)器人聯(lián)系起來,例如性格特點(diǎn)以及對(duì)環(huán)境的感知。在機(jī)器人研究領(lǐng)域,這些特點(diǎn)的研究統(tǒng)稱為社會(huì)化機(jī)器人。這類研究旨在探索機(jī)器人與人類能夠如何進(jìn)行互動(dòng),以及如何基于更自然的方法相互溝通。

下面我們通過三個(gè)方面來簡(jiǎn)單介紹一下RoboBrrd:

  1. 首先是外觀與對(duì)機(jī)器人的最初印象。RoboBrrd的仿生設(shè)計(jì)(雖然可能有些逗B的成分摻和進(jìn)去了)讓我們對(duì)一個(gè)熟悉的物種賦予一定的人格。從而人類就可以更容易地認(rèn)知其主要特點(diǎn),并且對(duì)于這家伙大概能做什么有一定的預(yù)判。

  2. 其次機(jī)器人能夠通過其移動(dòng)、動(dòng)作或者其他表現(xiàn)形式的輸出向人類傳達(dá)具有特定含義的信息。RoboBrrd通過它鳥嘴、翅膀、和腳步等多方面的自由度讓人類看到其表現(xiàn)出來的行為。例如,LED的眼睛能夠表明它當(dāng)前的狀態(tài),并且可以根據(jù)它的需求來表達(dá)當(dāng)前的情緒。

  3. 最后這個(gè)機(jī)器人能理解人類向它傳達(dá)的信息。基礎(chǔ)的RoboBrrd有一個(gè)動(dòng)作感應(yīng)器,一些傾斜傳感器,以及兩個(gè)光敏電阻(LDRs)。這些傳感器將能夠讓它感知周圍環(huán)境中發(fā)生的一些事情,并且做出相應(yīng)的動(dòng)作。

下面我們來了解一下,造一個(gè)RoboBrrd需要知道的技術(shù)方面和機(jī)械方面細(xì)節(jié):

  • 如何用有限種類的材料設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人

  • 設(shè)計(jì)一種讓它動(dòng)嘴的機(jī)制(將旋轉(zhuǎn)變換成某種平移)

  • LM317穩(wěn)壓電路

  • TLC5940 PWM(Pulse Width Modulation脈寬調(diào)制) 變換電路

  • 伺服程序

  • 傳感器程序

  • 行為輸出程序

造一個(gè)萌丑萌丑的RoboBrrd可能有一點(diǎn)兒難度,后面我們要講的第一步會(huì)幫助你決定你RoboBrrd的復(fù)雜度,以及需要什么零件。

如果你會(huì)科學(xué)上網(wǎng),下面這些視頻教程也許會(huì)有很大的幫助:

以及一些圖片資源:

源代碼:

以下純干貨,讓我們動(dòng)起手來!

第一步:設(shè)計(jì)模型

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你可以自由定義你的RoboBrrd要有多復(fù)雜,以及你希望它都能做些什么。上圖是一些示例。

確認(rèn)一下你已經(jīng)有了什么部件,以及將會(huì)需要什么部件。這也會(huì)幫助你決定將要搭建的結(jié)構(gòu)和配置。

如果這是你的第一個(gè)機(jī)器人,也許簡(jiǎn)單小巧一些的結(jié)構(gòu)會(huì)更容易實(shí)現(xiàn)。然后你可以慢慢給RoboBrrd加上更多的零件和功能。

第二步:制作RoboBrrd的前面板

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前面板是這個(gè)小機(jī)器人的主要部分,它的上面將包括鳥的嘴和眼睛。我們可以用四根鉛筆,一些雪糕棍或者咖啡攪拌簽來搭建基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

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把鉛筆頂部的橡皮部分切掉,然后做一個(gè)正方形邊框。我們留著這幾個(gè)橡皮后面可能會(huì)用到。

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將雪糕棍粘到邊框里,要確保他們盡可能地相互垂直。

第三步:鳥嘴(一)

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鳥嘴可能是RoboBrrd最難的一部分。我們要非常非常耐心地來進(jìn)行這一步!要確保我們做的鳥嘴能夠剛好嵌入到之前做的前面板框架中。而且,鳥嘴的兩半部分要在后面邊緣處能夠相互觸碰。

這一步我們依然要用到雪糕棍(略寬)和咖啡棍(略窄),還有錐子之類可以戳孔的工具。

鳥嘴的整體分為上下兩個(gè)部分。下面的步驟教給大家如何制作上半部分,然后再做一個(gè)一模一樣的反過來就是下半部分了。

首先做一個(gè)基本的三角形(4)。

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剪短一根雪糕棒,然后在靠近直邊的一段戳一個(gè)孔(5),要小心不要把木頭戳分叉。如果不小心戳壞了,要重新來過哦。

將戳過孔的小棍粘到三角形一個(gè)邊的中心(6),然后用咖啡棍將這個(gè)立起來的小棍在相鄰的兩邊支起來(7),以及向另外一個(gè)角也搭一根(8)。

剪一個(gè)咖啡棍,長(zhǎng)度等于前面板兩個(gè)雪糕棍之間距離(9)。將一個(gè)小木片(每邊一個(gè))粘到打孔的小棍和鳥嘴的對(duì)角斜邊那根棍之間(10)。

第四步:鳥嘴(二)

同上一布,制作鳥嘴的另外一半。

將(9)中的小棍穿到(10)所帶來的空間中,如圖(11)。檢查一下兩半鳥嘴的大小和形狀跟前面板的其他零件都大致吻合。然后將咖啡棍跟雪糕棒粘到一起。

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同上,將下半部分鳥嘴也粘上去。

再拿兩根雪糕棒,在兩段分別打孔(14)。將其跟之前打孔的小棍用線穿在一起(15)。

休息一下吧。剛剛已經(jīng)完成了RoboBrrd最具挑戰(zhàn)的一部分!

第五步:添加其他立面

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首先準(zhǔn)備更多的雪糕棒、咖啡棍、線、繩子。

制作兩個(gè)鉛筆方框(16)。

用咖啡棍在方框中編織成網(wǎng)狀(17)。這個(gè)將會(huì)是RoboBrrd頭部的底面,所有的聯(lián)動(dòng)伺服裝置和電子設(shè)備都會(huì)被安置在這兒。

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將前面板和底板連在一起(18)。要確保他們盡可能地相互垂直。

將背板安置在有鳥嘴的正面板的對(duì)面(19)。同樣,要盡可能地讓它們相互垂直。

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在頂側(cè)安置兩根鉛筆完成整個(gè)立方(20)。

繼續(xù)加置一些雪糕棒來固定(21)。

第六步:測(cè)試電子部分

我們的機(jī)械結(jié)構(gòu)先告一段落,下面我們來組裝一些電子設(shè)備。因?yàn)樾oboBrrd的內(nèi)部空間非常有限,所以在組裝好所有部件之前,對(duì)電子部分進(jìn)行一下測(cè)試是非常有必要的。我們接下來就要把所有將要用到的電子零件都測(cè)試一下。

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測(cè)試一下所有的伺服系統(tǒng),確保它們都能正確地運(yùn)轉(zhuǎn)。這里可以使用Arduino伺服代碼庫(kù)里面的“Sweep”示例。在后面的步驟中我們要給它們分別提供電力,所以現(xiàn)在我們先看一下這些零件是不是都能正常運(yùn)作。

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可以使用“Fade”的示例來測(cè)試所有的LED燈是否都能點(diǎn)亮。

如果想要使用其他的傳感器,也請(qǐng)?jiān)诮M裝前就確保他們都能工作??梢允褂谩癆nalogInOutSerial”這個(gè)例子來測(cè)試。

第七步:眼睛

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首先,我們需要兩個(gè)乒乓球。RoboBrrd的眼睛將會(huì)非常神奇,因?yàn)樗麄兛瓷先ナ前咨模茄劬梢酝ㄟ^LED變成任何的顏色! 

在乒乓球上打一個(gè)孔,能夠把LED燈放進(jìn)去。

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把裝有LED的乒乓球安置在RoboBrrd的前面板上(23)。要注意,我們要確保之后還能將LED取出來。然后在乒乓球上畫出炯炯有神或黯然憂傷或是色迷迷的眼睛吧(24)!

給LED燈接上足夠長(zhǎng)的線(能夠連到RoboBrrd的背部即可),把導(dǎo)線擰成股,并粘到乒乓球里(25)。

第八步:制作翅膀聯(lián)動(dòng)底座(上)

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這個(gè)底座將制成可以動(dòng)的翅膀,它跟鳥嘴的底座很相似只不過更短一些。左右翅膀做成一模一樣的兩個(gè)底座。這里可以選擇做成一個(gè)然后再?gòu)?fù)制另外一個(gè)(當(dāng)然不是復(fù)制粘貼啦),或者搭好兩個(gè)結(jié)構(gòu)之后分別填入其他零件。這里我們依然會(huì)用到很多雪糕棍和咖啡棍。

檢查一下伺服電動(dòng)機(jī)的大小和邊緣,確保裝上翅膀后能夠自由地移動(dòng),然后把伺服葉片連到馬達(dá)上。

將兩個(gè)略長(zhǎng)于伺服電動(dòng)機(jī)寬度的咖啡棍粘到其兩側(cè)(26)。

將這兩個(gè)小棍連同電動(dòng)機(jī)粘到底座的雪糕棒上(24)。然后把這部分放到RoboBrrd里面試一下,看看大小是否合適,再減去多余的部分。

剪兩根與上一步相同長(zhǎng)度的雪糕棒。

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剪兩個(gè)雪糕棒,其長(zhǎng)度略大于伺服馬達(dá)寬度+咖啡棍+雪糕棒的這一部分。把他們粘到之前一對(duì)的雪糕棒上作為底座(28)。

測(cè)量一下你需要這兩個(gè)底座有多遠(yuǎn)的距離。它們應(yīng)該比伺服電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度略長(zhǎng)。剪兩個(gè)小棍并且把底座粘到一起(29)。

第九步:制作翅膀聯(lián)動(dòng)底座(下)

粘上兩個(gè)雪糕棒,將兩個(gè)底座的頂端連接起來(30)。

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試著轉(zhuǎn)動(dòng)一下伺服馬達(dá),并且輕輕給底座施壓來測(cè)試底座是否足夠牢固和穩(wěn)定。如果你想讓它更牢固,請(qǐng)盡情地發(fā)揮創(chuàng)造力吧。

好了,現(xiàn)在我們已經(jīng)有兩個(gè)翅膀的馬達(dá)了,下面需要把它們安置到RoboBrrd的內(nèi)部。這部分應(yīng)該稍稍靠向前面板,但是不要靠得太近以至于移動(dòng)的時(shí)候會(huì)有阻礙或者磕碰。調(diào)整好了位置之后,粘到上面。

第十步:制作鳥嘴聯(lián)動(dòng)底座

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嘴部是整個(gè)RoboBrrd最具挑戰(zhàn)性的一部分,下面的步驟需要你有很大的耐心,所以,如果你已經(jīng)覺得累了就先休息一下吧。制作嘴部聯(lián)動(dòng)的步驟與翅膀非常相似,而且仍然要用到雪糕棒和咖啡棍。

檢查一下伺服電動(dòng)機(jī)的大小和邊緣位置,大多數(shù)的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該位于靠近鳥嘴的位置。

與之前的步驟一樣,來做一模一樣的馬達(dá)支架。

測(cè)量并決定這個(gè)馬達(dá)部分要放到RoboBrrd內(nèi)部的位置,再?gòu)?qiáng)調(diào)一遍,不要離鳥嘴太遠(yuǎn)。在RoboBrrd的底座支架上用鉛筆做記號(hào)。

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取一根雪糕棒,在圓頭的一端戳個(gè)孔。比照一下電動(dòng)機(jī)葉片的長(zhǎng)度,確保這個(gè)小棍的長(zhǎng)度足夠完全使鳥嘴完全開合(32)。(opps,原作者的編號(hào)中漏過了31號(hào)^_^)這跟小棍將作為電動(dòng)機(jī)葉片的延展部分,暫且稱之為延伸棒。

如果嘴部的骨架夠不到這個(gè)延伸棒,可能需要再粘一根雪糕棒上去來延長(zhǎng)一下嘴部的結(jié)構(gòu)。然后不要忘記在尾部打孔。

當(dāng)確定了延伸棒的長(zhǎng)度之后,減去多余的部分。

第十一步:制作鳥嘴聯(lián)動(dòng)底座(下)

將嘴部的結(jié)構(gòu)同延伸棒用線穿起來。

將延伸棒與馬達(dá)葉片粘起來。

測(cè)試一下,確保嘴部在動(dòng)的時(shí)候沒有不必要阻力,而且能夠完全開合(33)。如果感覺到一些阻礙,請(qǐng)確認(rèn)雪糕棒都足夠長(zhǎng),并且檢查一下延伸棒是不是足夠長(zhǎng)。

反復(fù)地試驗(yàn)和調(diào)整,知道嘴部能夠自由地活動(dòng)。也許這個(gè)部分需要一定的耐心,但是最后當(dāng)嘴部自由開合的時(shí)候你會(huì)發(fā)現(xiàn)所有的工作都是值得的。

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按照之前做好的標(biāo)記把馬達(dá)部分粘進(jìn)去。這部非常關(guān)鍵,因?yàn)槿绻胁缓线m的地方,在后面的過程中來修理將會(huì)非常麻煩。所以請(qǐng)?jiān)偃龣z查確保每個(gè)部件都能按照需要自由活動(dòng)。

恭喜你!現(xiàn)在嘴部的聯(lián)動(dòng)已經(jīng)完成了! 

第十二步:準(zhǔn)備電子零件

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電子零件的準(zhǔn)備取決于你想要在你專屬的RoboBrrd中使用什么零件來實(shí)現(xiàn)什么樣的功能。下面這些可以作為參考,然后在接下來的制作中確保已經(jīng)擁有全部你需要的零件。

Arduino和Proto Screw Shield:檢查你的Arduino板子是否能正常工作。如果你有Proto Screw Shield,那就太好了,我們強(qiáng)烈推薦這個(gè)零件。這個(gè)教程可以告訴你如何將它組裝起來。

穩(wěn)壓電路:你需要一個(gè)LM317,240歐姆電阻,5000歐姆的變阻器,一個(gè)電池來從外部給電動(dòng)機(jī)供電,一個(gè)10微法的電容,導(dǎo)線,散熱器,以及螺絲和螺母。這些必要的工具適用于使用一個(gè)以上的伺服馬達(dá),因?yàn)锳rduino能提供的電流不足夠給這些馬達(dá)。

LED PWM眼睛:如果不適用Arduino來控制LED眼睛的顏色的話,則需要一個(gè)PWM變換芯片來實(shí)現(xiàn)。這里需要一個(gè)TLC5940,一個(gè)DIP插座,2000歐和10000歐的電阻,以及導(dǎo)線。關(guān)于TLC5940,Arduino的官方教程上有詳細(xì)的說明。

伺服馬達(dá)插頭:插頭的數(shù)目是伺服馬達(dá)的三倍(分別給信號(hào),電壓和零線)。

導(dǎo)線:你需要準(zhǔn)備充足的導(dǎo)線,最好是實(shí)芯、21號(hào)、不同顏色(紅/黑/棕/橙/紫等等)

第十三步:LM317穩(wěn)壓器&元件插頭(上)

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由于Arduino的輸出電流有限,我們不能用它直接給所有電動(dòng)機(jī)供電。LM317穩(wěn)壓器能夠讓外接電池來給他們供電。同理,帶有5V輸出電壓的7805芯片也可以實(shí)現(xiàn)該功能,如果你對(duì)電子電路系統(tǒng)動(dòng)手能力很強(qiáng)的話,有很多方法可以實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)。

開始之前,查看一下伺服電動(dòng)機(jī)所需電壓。在下面的步驟中我們將使用5V作為操作電壓。

我們需要插座來使用LM317,這樣如果它壞掉了可以很容易地進(jìn)行更換。

如果你有一些其他的部件,在制作電路中也許會(huì)很有用哦。

LM317用需要一個(gè)輸入電壓,然后在它內(nèi)部發(fā)生一些神奇的事情,最后我們就可以得到一個(gè)調(diào)整后的電壓了。

點(diǎn)擊查看LM317的規(guī)格書, 我們?cè)赩out后面鏈接一個(gè)10微法的電容從而使輸出電壓更加平穩(wěn)。

第十四步:LM317穩(wěn)壓器&元件插頭(中)

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如圖(34)是等效電路圖。

焊接這個(gè)電路的時(shí)候需要注意下面的幾點(diǎn):

時(shí)刻注意Adj和Vin的位置;

可調(diào)節(jié)電阻有三個(gè)針腳,用兩個(gè)距離最近的針腳來得到所需的電阻值;

電容的輸出電壓在正極一端,所以要在正極接線從而得到平穩(wěn)的電壓。同時(shí),負(fù)極需要接地。

當(dāng)電路連接完畢后,我們要進(jìn)行測(cè)試。

將電池接通到電路中,如果電路冒煙了或者LM317發(fā)燙則要立刻斷開電源。電路中一定有鏈接錯(cuò)誤的地方,按照之前的步驟一步一步檢查,并且對(duì)照電路圖找到連接錯(cuò)誤的地方。

第十五步:LM317穩(wěn)壓器&元件插頭(下)

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將萬(wàn)用表調(diào)至電壓模式,兩段分別接在穩(wěn)壓后的輸出和零線上。當(dāng)我們調(diào)節(jié)電阻的時(shí)候就可以看到電壓的變化。

將電壓調(diào)節(jié)至5V,或者調(diào)到盡可能接近5V(強(qiáng)迫癥患者們請(qǐng)保重……)。需要提醒的是,對(duì)于伺服電動(dòng)機(jī)來說,略微低于標(biāo)準(zhǔn)電壓要好過高電壓。

剪三個(gè)針腳作為伺服電動(dòng)機(jī)的插頭,針腳越長(zhǎng),焊接的時(shí)候就更容易一些。

將左側(cè)的插頭焊接在Arduino相應(yīng)的針腳(孔)上。最好不要占用interrupt或者UART針腳以免以后需要用到它們。

將右側(cè)的插頭全部焊到一起,他們將一起連到零線上。再把Proto Screw Shield上的零線連進(jìn)來。

測(cè)試一下電壓確保電路中沒有短路或者反向。

第十六步:TLC5940 PWM調(diào)制

如果不用Arduino MEGA來控制LED眼睛的顏色的話,我們考慮使用TLC5940 PWM 變換器。這個(gè)集成電路能夠提供每個(gè)通道4096級(jí)別的PWM調(diào)制,也適用于多通道調(diào)節(jié)。這里需要提醒一下,本文原作者在制作過程中發(fā)現(xiàn)伺服電動(dòng)機(jī)與TLC5940庫(kù)同時(shí)使用時(shí)會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)你決定如何控制LED時(shí)需要考慮一下這點(diǎn)。下面的步驟只是門介紹TLC5940,如果使用其他方法可以掠過以下步驟。

TLC5940電路和教程可以從Arduino官網(wǎng)教程中找到。

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最好使用一個(gè)DIP插座來安置TLC5940的IC以防其出現(xiàn)任何故障,這樣的話可以很方便地進(jìn)行更換。

注意一下,使用這個(gè)IC的時(shí)候LED不要連接零線,而是鏈接5V線。這與LED通常情況下的工作情形相反。

你可以將LED直接焊接到主板上,也可以只用插頭。LED燒毀或者損壞的概率非常低,這里可以不用擔(dān)心以后的更換。

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連接Arduino以測(cè)試TLC5940,測(cè)試代碼點(diǎn)這里

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運(yùn)行代碼,LED應(yīng)該可以改變顏色了。如果不能,則返回之前的步驟檢查電路中是否有鏈接錯(cuò)誤。

第十七步:添加傳感器

添加什么種類的傳感器完全取決你所設(shè)想的RoboBrrd的配置。連接過程中要確保導(dǎo)線足夠長(zhǎng)將傳感器沒有任何拉扯地連接到Proto Screw Shield上,但同時(shí)還要避免導(dǎo)線過長(zhǎng)而絞到馬達(dá)上。

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如果要添加一個(gè)光敏電阻(LDR),可能要用到上拉電阻或者下拉電阻。LDR都有所不同,所以首先要在案板上測(cè)試一下。

如果我們要添加傾斜球開關(guān),在不用Arduino內(nèi)部電阻的情況下這里需要添加一個(gè)上拉電阻。更多關(guān)于傾斜傳感器的信息可以在這里找到。

被動(dòng)式紅外傳感器(PRI)通常需要變阻器來調(diào)節(jié)。還有很多種方法可以改造PRI從而有不同的表現(xiàn)功能,Ladyada的PIR教程對(duì)其有很詳細(xì)的說明。

運(yùn)行測(cè)試代碼并將傳感器的輸出值顯示出來,從而來測(cè)試傳感器是否正常工作。在Arduino的官網(wǎng)上能夠很容易地找到相關(guān)測(cè)試代碼。

第十八步:測(cè)試,再測(cè)試?。ㄉ希?/h3>

友情提示:距離完成這個(gè)機(jī)器人只剩下最后幾步了,當(dāng)它真正動(dòng)起來的時(shí)候不要太激動(dòng)哦。當(dāng)然,這種情況經(jīng)常發(fā)生,不過也許仍然會(huì)有一些小故障等著你去發(fā)現(xiàn)。所以,不要過于激動(dòng)或是灰心,保持耐心,當(dāng)所有bug都被解決之后你的機(jī)器人就會(huì)動(dòng)起來了。加油。

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首先要測(cè)量的是,當(dāng)外部電池接通的時(shí)候,伺服電動(dòng)機(jī)會(huì)跳動(dòng)一下。先接通一個(gè)電動(dòng)機(jī),其活動(dòng)方向取決于你如何焊接其針腳。小心不要弄混了信號(hào)線和零線。如果電動(dòng)機(jī)接通時(shí)跳動(dòng)了一下,證明它可以收到電壓,反之證明沒有電壓與之連接,可能是連線錯(cuò)了或者其他哪個(gè)零件出現(xiàn)了問題。可以拔掉所有的連線重新連接或者一點(diǎn)一點(diǎn)找到問題。

在Arduino>Examples>Servo菜單中找到Sweep代碼例子。我們需要改變指示接口的變量變成當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的接口。代碼修改好之后將其上傳到Arduino上,如果沒有跳動(dòng),則檢查一下右側(cè)的接口以及是否牢固連接上了。如果仍然不能工作,說明有可能LM317電路有錯(cuò)誤或者故障。這時(shí)候依然需要耐心地找到并且解決問題。

一個(gè)一個(gè)地將伺服電動(dòng)機(jī)加進(jìn)來直到所有的電動(dòng)機(jī)都能工作。有的時(shí)候如果馬達(dá)變得不像開始時(shí)候那么有力度了,有可能是LM317的輸出電壓有所改變。用萬(wàn)用變測(cè)量一下此時(shí)的電壓,然后調(diào)整變阻器使電壓重新變?yōu)?V。

當(dāng)測(cè)試完伺服電動(dòng)機(jī)之后,斷開電池的連接。我們一會(huì)兒再?zèng)Q定這些電動(dòng)機(jī)到底要如何工作,不過現(xiàn)在它們已經(jīng)一切準(zhǔn)備就緒了。 

用PWM的測(cè)試代碼或者TLC5940的代碼來測(cè)試LED。如果不能工作,先檢查一下是否正確地連接了所有針腳。如果TLC5940仍然不工作,回到電路中查找問題的所在。

我們之前已經(jīng)測(cè)試過了所有的傳感器,不過現(xiàn)在可以再檢查一遍確保一切順利。在終端中用Arduino示例代碼來顯示出傳感器的測(cè)量值。如果傳感器不工作,檢查所有的連接是否正確。

第十九步:測(cè)試,再測(cè)試!(下)

如果一切順利的話,下面我們進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的邊界測(cè)試。這里仍然選擇用Arduino Servo庫(kù)中的Sweep示例代碼。我們要分別設(shè)定上限和下限,以免過度的活動(dòng)損壞了結(jié)構(gòu)。

干貨教程:一只奇葩的機(jī)器鳥是怎么煉成的?

最簡(jiǎn)單的方法是觀察電動(dòng)機(jī)在0/90/180度的位置。這樣可以知道當(dāng)翅膀向上或者向下時(shí)候電動(dòng)機(jī)的角度。

在每個(gè)邊界減少30度來看看是否電動(dòng)機(jī)在任何位置有減少一些壓力。當(dāng)電動(dòng)機(jī)能夠在適當(dāng)?shù)姆秱?nèi)自由活動(dòng)時(shí)(可以通過聲音和電動(dòng)機(jī)的散熱來判斷),記下此時(shí)的邊界。后面我們?cè)O(shè)計(jì)RoboBrrd動(dòng)作的時(shí)候這些數(shù)據(jù)會(huì)非常重要。對(duì)每個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)重復(fù)這個(gè)步驟。

現(xiàn)在,我們有了活動(dòng)的范圍、LED、傳感器,恭喜!

第二十步:組裝&裝飾

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這時(shí)候我們?cè)俅文闷鹬白龊玫腞oboBrrd部件,現(xiàn)在要把它們組裝起來并加上裝飾。這里我們可以用到毛氈、泡沫、刷子條、以及幾片羽毛。盡情地釋放你的想象力吧!你想象中屬于自己的RoboBrrd是什么樣的,就把它做成那個(gè)樣子!

裝飾鳥嘴只需要三塊毛氈就可以了。兩片覆蓋在上下兩個(gè)三角上,第三片加載中間把兩個(gè)部分連接在一起。再加個(gè)舌頭也是不錯(cuò)的主意(35)。

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如果你的RoboBrrd有底座和支架,要在裝飾的過程中留意它各個(gè)部分的活動(dòng),不要讓裝飾物影響了它的機(jī)械活動(dòng)。

用雪糕棒搭的三角形翅膀(36)可以用羽毛裝飾,這里你可以用膠水直接把雪糕棒粘到電動(dòng)機(jī)葉片上。

用尼龍搭扣粘好頂部和背部面板可以在不破壞外部包裝的情況下方便地維修內(nèi)部零件。

在后面板上,給任何現(xiàn)有或者可能的線留出孔來,比如,Arduino需要一個(gè)大一些的孔來連接USB線。

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其他的就看你的自由發(fā)揮和創(chuàng)造了。

第二十一步:基本動(dòng)作編程

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在賦予這個(gè)“鳥人”更多復(fù)雜表情和動(dòng)作之前,首先我們要學(xué)會(huì)如何讓它有一些基本的動(dòng)作。本文原作者的Github中有很多示例代碼可以參考。下面給出一些動(dòng)作例子:

  • 張嘴:將嘴部從初始位置移動(dòng)到全部張開的位置。如果想要加入一些挑戰(zhàn)電話,可以讓它從任何位置開始張開。

  • 閉嘴:將嘴部從張開的狀態(tài)變成咬合狀態(tài)。

  • 向左/右轉(zhuǎn):如果RoboBrrd有底座和相應(yīng)的伺服馬達(dá)的話,它可以任意向左右旋轉(zhuǎn)。

  • 向上/下傾斜:RoboBrrd可以慢慢地向上或者向下傾斜。傾斜動(dòng)作可能有一定難度,因?yàn)樵谛D(zhuǎn)點(diǎn)上會(huì)有很大的重量,所以如果速度過快的話很容易失控。

其它任何你想要的動(dòng)作,都試著讓RoboBrrd做一下吧。

第二十二步:表現(xiàn)動(dòng)作編程

我們可以在RoboBrrd的程序里發(fā)揮任何創(chuàng)造力來展示我們?cè)炝艘粋€(gè)炫酷的機(jī)器人。在這里我們鼓勵(lì)所有制作者設(shè)計(jì)屬于自己的富有創(chuàng)造性的RoboBrrd。下面是一些主意希望可以對(duì)大家有所啟發(fā):

  • 動(dòng)作感應(yīng)與回應(yīng):當(dāng)PIR傳感器被觸發(fā)的時(shí)候讓RoboBrrd扇動(dòng)它的翅膀或者發(fā)出一些聲音。

  • 光線感應(yīng):當(dāng)LDR傳感器被觸發(fā)的時(shí)候讓RoboBrrd動(dòng)起來。也許當(dāng)兩個(gè)LDR都探測(cè)到黑暗的時(shí)候讓RoboBrrd躲起來!

  • 嘰嘰喳喳:讓RoboBrrd發(fā)出各種聲音。或許可以讓它嘰嘰喳喳唱出一些旋律來。

  • 被動(dòng)表現(xiàn):在RoboBrrd自己發(fā)呆的時(shí)候,讓它時(shí)不時(shí)地動(dòng)動(dòng)翅膀和嘴。這樣會(huì)讓路過的人知道它是“活”的,讓后來調(diào)戲它。

  • 社交網(wǎng)絡(luò):給RoboBrrd加一個(gè)Xbee然后讓它能與你的電腦、互聯(lián)網(wǎng)、甚至其他RoboBrrd互動(dòng)!這是更高級(jí)的一個(gè)階段但會(huì)是非常有趣。關(guān)于這些可以在網(wǎng)站RobotGrrl.com上找到相關(guān)的代碼。

  • 自定義動(dòng)作:創(chuàng)造一些新奇有趣的表現(xiàn)吧。Just have fun!

最后一步:分(xuan)享(yao)

向小伙伴兒們展示你的機(jī)器人吧!或者與其他制作者交流一下心得,大家的RoboBrrd都有什么功能?都用了什么元件?大家都有什么頭疼的或者好玩兒的bug?有什么挑戰(zhàn)?從中學(xué)到了什么?每個(gè)人都想知道這些。

好了,說了這么多,無(wú)論你是否學(xué)會(huì)了制作自己的RoboBrrd,無(wú)論你的小“鳥人”有多萌多丑多智能多蠢多可愛,我們希望你很享受動(dòng)手制作和發(fā)明創(chuàng)造的過程!

更多有趣的項(xiàng)目,請(qǐng)關(guān)注硬創(chuàng)邦微信(leiphone_bang),另外,全球創(chuàng)客馬拉松華南農(nóng)大站的報(bào)名正在火熱進(jìn)行中,在微信回復(fù)“華農(nóng)”即可參與。

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