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01 从车轮开始的智能小车制作之旅
◇温正伟
我国的玉兔月球车成功登陆月球,每个中国人都激动万分,机器人爱好者们对于类似月球车这样的智能机器小车的关注就会更多了,制作一台自己的智能机器人小车容易吗?
从小看着科幻电影长大,电影里各种各样的机器人或机器小车都是我的最爱。比如电影《星球大战》里的R2-D2(见图1.1),那台聪明的机器人有可爱的外观、灵活的机动性,深受广大星战迷和机器人爱好者的喜爱。一直以来我都有着一个想法,就是制作一台机器小车,可以让它在家里四处自主游走,可以当作电子宠物玩具,陪家里的小朋友玩耍,同时也可以作为学习机器人技术的一个小平台。
图1.1 《星球大战》里的R2-D2
多年前,我做过一些BEAM机器人,也做过一台机器小车,但是限于当时的条件和技术水平,做得不是太好,电脑还留存着当时车子半成品的照片(见图1.2),现在自己的编程水平、电路制作水平已经有了很大的提高,而且购买元件比多年前方便太多了,所以我准备再做一台小车,实现自己从小的梦想。我将与各位读者朋友一起分享制作的过程,共同感受制作的乐趣和快乐。
图1.2 多年前的小车作品
制作一台小车并不难,只要几个轮子、几个电机组装起来就成了,但是要做成智能机器小车起码要有两件必备之物——微控制器、传感器,这样它才有自己的大脑和感观。所以我对要制作的这台小车有如下构想:4只电机驱动4个轮子,拥有一个32位的ARM芯片做微处理器,安装光敏、温度、红外或超声波传感器,人机界面使用点阵LED或LCD显示屏,以后还可以加装无线数传、USB等接口。而它的智能则体现在软件方面,先实现最初级的自主避障,然后再慢慢加入更多的智能化程序,让其真正具有“智能”。
我们就从小车自下到上的第一个部件——车轮来开始小车制作之旅吧。