机器人制作宝典\机器人制作天空宝典.0002.pdf机器人制作的好书！机器人大空(htp:/www.robotsky.com)反射式的基本结构为在电机的旋转轴上加一个圆形的黑白相间码盘(很多都是粘在轮子上),距离码盘很近的距离固定一个红外发射接收一体模块,利用黑自色对红外线的吸收率不同,红外线照射到黑色部分时,大部分被吸收而无反射信号;红外线照射到白色部分时,大部分红外线被反射冋来而产生强烈的反射信号。当码盘随电机旋转时,红外接收端的输出信号便是个由旋转速度决定频率的方波。进而我们便可知道此时电机的旋转速度。KERNEL○sky. comDIameter=16門码盘外形图透射式检测原理与反射式相似。唯一的不同是没有上图中的那种黑白相间的码盘,而是在光栅圆盘上开了一圈小孔,红外线或可见光的发射端与检测端分别位于光枬圆盘的两侧,同样是利用光栅圆盐旋转以后产生的脉冲信号来检测电札的旋转速度。光敏传感器刻度盘发光管转轴RrDBotsky.com光栅盐式光电编码器原理图其实这两种传感器从本质上来说都属于光电传感器,这类传感器的特点是价格便宜,结构可靠,检测结果准确。缺点是对于安装位置要求较高,因此建议大家购买电机时选择配各了光电编码器的电机,免去自己安装可能带来的种种问题。检测电机转速,除∫光电传感器之外,还有一些利用磁效应原理的传感器,汽车上经常使用这种传感器,我这里不再详细介绍了5、地面灰度:很多人最开始做的机器人小车基本功能就是循线,山色的地板上贴着一条黑线,让机器人小车沿着地面的兴线前进。很多机器人高手都是从类似的作品成长起来的。因此有必要介绍一下检测地面灰度的常用传感器。9机器人大空(htp:/w可见光地面灰度检测器:所渭的可见光地面灰度检测器,就是使用一个发光装置与一个光敏电阻搭配,装在机器人底部离地面较近的一个位置上。利用不同颜色对可见光的吸收程度不同的原理来检测地面灰度。发光装置发射可见光,照射到不同颜色上面后反射光的强度会有一定的差异,根据光敏电阻的返回值便可知道现在机器人下面的地面颜色。J口BRobotsKy.com一种利用发光二极管作为发光装置的地面灰度检测器我当初做的时候最初是自己弄了个小灯泡,可是效果不理想,后来换了个摩托车上的6v灯泡,效果好多了,就是电池受不了。后来买了个与图屮差不多的灰度传感器,耗电量下来的,检测效果也还可以,但是还是会有漏测的现象,而且容易受到环境光的干扰。于是后来就使用了一种非可见光的检测方式红外线地面灰度检测器:前面介绍光电编码器的时候已经提到了,反射式光电编码器的妈盘由黑白相间的条纹组成,利用黑白颜色对红外线的吸收程度不同来检测妈盘的旋转。其实如果引申一下,把机器人巡线的场地看成一个人码盘,其实也是黑白相间,这样每当机器人越过一条白线,就相当于光电编码器上的码盘转动了一个最小角度,光电编码器的输出高低电平便会变化一次。这种检测方式比较准确,很少岀现漏检的情形,抗干扰能丿也比较强,唯一的劣势就是对传感器本身的离地间隙要求较高,高一点或矮一点都不行。因此便对机器人的工作环境要求较高,不半的地面肯定是不行的。这两种地面灰度检测方式成本都比较低廉,具体采用哪一种便由你自己的确切应用来决定6、其他以上这些是我个人比较熟悉,并且在个人爱好者中应用比较广泛的几种传感器,微电了领域的发展速度是日新月异的,每天都在有各种各样的新传感器问世,很多以前高不可攀的传感器如今也变成了几块钱甚至几毛钱一个,因此经常去电子市场转转,关注一下最新的传感器信息都是必要的。其他制作个人机器人常用的传感器还有数字指南针、加速度传感器等,一般都是用在比较复杂的应用上,本篇文章的面向对象是准备制作第一个机器人作品的新于朋友们,因此就不再详细介绍了,有兴趣的朋友可以自己去了解下。机器人大空(htp:/www.robotsky.com)制作机器人机械结构的一些经验原文链接:htt:/www.societyofrobots.com/mechanicschassisconstruction.shtm(有删节)译者:胡泊设计当我还是一只小菜鸟的时候,曾经有一位大虾语重心长的对我说过:“如果你的机器人札械部分设计糟糕,即便你拥有专家缴别的控制与程序,你还是只能得到一台糟糕的机器人可如果你的枧械部分设计合理,即使你的控制系统与程序很差劲,你还是可以说制作了一台不错的机器人。”这条忠告我直铭记至今规划你是否认为拥有前景规划的人在生活中更容易获得成功?是的!制作机器人也是如此。在动手之前在纸上或是计算机里做好规划的重要性毋容置疑。比如札器人的札械结构采用什么材料,每一处的连接使用什么规格的螺丝,每一个传感器如何固定—每一个你可能想到的问题都应做好规划,这将节省你的忖间和金钱,并且你的机器人最终的结构也将更加完善。具体来说,你应该画出每一个零件的图纸,标出每一个要钻的孔,想好究竟该怎样把每一个零件连接在一起sdtskucom几条忠告使用尽量少和简单的零件。使用更少的零件,意味着你需要准备的零件就更少,需要设计的零件就史少,需要的花费就史少。设训零件的时,要考虑到这个零件是否易于加工。不要设计没有必要或是结构复杂的零件,或是你没有条件加工的零件。简单和少的零件,意味着你出现设计错误的机会就越少。—使用现成的零件。使用现成的零件,意味着你将花费更多的金钱。但是亳无疑问现成的零件比你自己设计的零件更加可靠。市场上销售的零件都经过了严格的设计与测试这些零件用在你的机器人上也不会出太大的问题。这也将大幅的节省你的时间和精力。而你札器人大空(htp/www.robotsky.co)的时间和精力是无法用金钱来衡量的。你可能花二十小时制作了一个功能贫瘠可靠性不高的电源,实际上你只要花费S20就可以买到更好的成熟产品了。不要使用太多的不同规格的螺钊。我的一个同事制作机器人的时候给他机器人上每一个不同的连接处都使用了不冋的螺钉。最后我进行拆卸的时候不得不使用了十种不同的六角扳手。而我的同事为了制作这个机器人也不得不买了十箱螺钉。框架结构:枉架结构貮是你机器人的主体部分,也就是其他所有零部件的支撑部分。要使用一种重量轻,刚性好的材料。比如铝板或聚乙烯。零部什:如果你见到我最初三年所制作的机器人,你定会惊讶于为何我的机器人成本会如此之低。毕竟商店里卖的各种机器人部件都是价格不菲。实际上,几乎可以这么说:你可以在自己的屋子里找到所有的你所需要的机器人的机械部分零件。一般米讲,我的机器人预算是这样的:电机大约10~50美元;机械材料大约20美元;车轮一般大约8美元;其他一些杂项包括嫘栓螺母大约10美元。翻一翻你的旧物,说不定会有意外的惊喜。有时候也许会找到一个好的旧电机,不过想要找到两个模·样的口电机做搭配就比较难了固定:经常有一些新手朋友问我:“究竞怎样把各个零件固定到机器人上才好?”必须要明确点:不同的零部件都有不同的合适固定方法,如e《的位貿、重量、尺寸、功能等等。一定要具体情况具体分析。车轮:直径:选择轮子时,首先要考虑扭矩和速度。直径大的轮子,获得同等的动力输入时,扭矩较低,但转速较高。如果你的电机动力较强劲,则可以选择直径较大的轮子。伺服电机的输岀扭矩较大,所以轮了的直径·定要大。如果你的电机负载较小,那么可以选择轮子的直径小一点。这样机器人的速度公较低,但是其扭矩足够使你的机器人爬上一个小斜坡。还有一个初学者经常犯得愚蠢错误,就是轮子直径等于或是仅仅比电机大一点,这样你的机器人离地间隙就会非常小,越过一些路况不好的路面时会发生严重的磕碰。车轮纹理:车轮纹理对一些路面来说非常重要。一些初学者经常忽视车轮纹理的选择。如果你的车轮衣面太光滑,将很难汏得足够的摩擦力。过度光滑的轮了在刹车或加速吋有可能会打滑。这一点上塑料轮子就不如橡胶轮子表现好。但是如果轮子的摩擦过大,比如泡沫材料,则会影响电机的效率,并且轮子的磨损也会比较严重。轮」宽度:轮」的宽度不要太宽,否则将会影响机器人的灵活性。我曾经使用过2.542机器人大空(htp:/www.robotsky.com)厘米厚的泡沫轮子,结果机器人运行的非常差——轮子的屮心孔径:最终你要通过这个孔来把电机轴输出的动力传递到轮子。因此这个孔径的选择要根据你电机轴的大小来决定-轮子如何安装:过盈配合:如果你的轮子没有中心孔,那你就要自己钻一个。加工的吋候·定要确保你所加L岀来的孔是在轮了的中心。加L出来的孔径应比电机轴稍微绀点点。然后在孔中涂一点强力胶,将电机轴穿过轮」的中心孔,使电机轴与中心孔形成过盈配合。-胸买途径:—般飞杋航模的轮子是个不错的选择,网上有很多航模的配件商店,有很多的选择。你可以自己去搜索一下。电机的种类浩如烟海,我这里假设你的机器人使用的是最基础的直流电机。购买电机的时侯最好选拌直接配有变速箱的电机,经过变速箱的动力输出可以使你的杌器人史易于控制、更有力。我建议你不要尝试自己去制作电机的减速系统,这将会给你带来各种各样非常多的问题。我的第一次尝试最终也是以失败告终。我真的不建议你去做这个尝试。电机:普通电机安装:不论什么类型的电机,要固定到你的机器人底盘上都需要一个L形支架。你可以用块有定厚度的铝片来制作。侧上钻两个孔,用来利用螺丝将铝片固定在机器人底盘上;另一侧钻两个孔,用来利用电机上的固定孔来固定电机。将铝板折成一个90度角。这样个支架就制成了。还有一个选择:就是使用现成的U形铝,这和铝材很容易找到。只要人小合适,再钻上几个合适的孔,就可以很容botsky.com易的固定到我的聚乙烯底盘上。安装机器人电池安装机器人电池是件很简单的事情。只要你使用的是固态电池(比如镍镉或镍氢电池)。最简单的固定方法就是用胶或胶带来把电池固定在机器人底盘上。电子电路:将电路板装在你的机器人上有时侯是件很困难的事情。如果你的运气够好,买到一块预留了螺纹孔的电路板就比较便于安装。如果没有的话,那么你就要想办法自己在电路板上钻孔,然后使用螺母与螺杆来把电子芯片固定在机器人庶盘的聚乙烯板上。Ob0sK.yom安装你的电子设备时婁记住一件事:尽量把你的电路板或其他一些电子设备安装在机器人的高处。因为这些电子设备大多较轻,而你应当尽量使你的机器人重心靠下。并且如果你的电路板离地太近,那么机器人在运动时溅起的一些污垢就很容易把电路卉脏。而电机在运行时产生的一些电子信号也容易对你的控制电路产生干扰。机器人大空(htp:/www.robotsky.com)Rebotskllcgh布置传感器:安裝传感器方面,很难有什么共通的准则。安装传感器最大的困难就是在札器人上总是有这样或那样的影响传感器工作的限制。比如传感器不能离噪音较人的电动机太近;传感器可能必须要裝在机器人的前面或两侧:并且要有一定得保扩措施,避免碰撞或灰尘也有可能会影响传感器正常工作;如果你做的是一个巡线机器人,那么机器人底部传感器的离地间隙必须精确。因此如果想将传感器安装在一个非常合适的地方,你必须利用一些技巧和具:螺纹、胶、或是“些自制的支架机器人大空(htp:/www.robotsky.com)看看你的实验室还缺了什么作者:胡泊很多朋友都开始构建自己的机器人实验室,很多学校也开始为学生搭建机器人实验室下面我就列举一些机器人制作中常用的工具,人家快看看自己还缺什么,赶紧去采购吧!字起:这是机器人制作中的最基本工具了,用來拧紧或拆卸一字螺钉,也常用来调节一些电位器之类的电子元件的强度。十字起:也是最常用工具,通常用来拧十字螺钉。有多种型号,大小不同。万用表:万用表是电子制作中最不可缺少的工具。分辩电子元件的好坏,测量电路输出量的大小,判断电路故障的原因,都离不开万用表的帮助。45机器人大空(htp:/www.robotsky.com)电烙铁:手工焊接、修改电路板都离不开的电烙铁焊锡丝:与电烙铁搭配完成电路板上的手工焊接longchuan尖嘴钳:用米对小的硬质零件进行修改的工具。