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智能巡線機(jī)器人的制作:digitalRead 、digitalWrite 、analogRead 、analogWrite、 pinMode 、delay

來(lái)源:機(jī)器人的天空     編輯:創(chuàng)澤   時(shí)間:2026/3/9   主題:其他 [加盟]

智能巡線機(jī)器人所需的元器件并不太復(fù)雜,只需要一個(gè)傳感器就能做出Z簡(jiǎn)單的智 能巡線機(jī)器人了。那么它的原理是什么呢?還是讓我們用圖來(lái)說(shuō)明吧!如圖7- 1所示, 在完成巡線任務(wù)的程序中,讓小機(jī)器人每次檢測(cè)到黑線的時(shí)候就立即向左轉(zhuǎn),而每當(dāng)檢測(cè) 到白色地板的時(shí)候就立即向右轉(zhuǎn)。這樣機(jī)器人就會(huì)按照“之”字形的折線巡線前進(jìn)了。用 這種方法巡線有個(gè)好玩的英文名字,叫作zig-zag, 也可以稱(chēng)為“之”字形巡線法。

不過(guò)要注意的是,采用這種方法巡線的機(jī)器人,它的初始位置擺放可是有學(xué)問(wèn)的。我 們一定要保證在巡線開(kāi)始時(shí),機(jī)器人傳感器的位置在靠近黑線的左側(cè)或者正好在黑線上。 這樣做的原因是顯然的,假設(shè)同學(xué)們一開(kāi)始就把機(jī)器人放到線右邊的地板上,由于編寫(xiě)的 程序讓機(jī)器人碰到白色地板就立刻往右轉(zhuǎn),因此它就只能原地打轉(zhuǎn)了。

端口命令

還記得我們已經(jīng)學(xué)過(guò)的那些命令嗎? digitalRead 、digitalWrite 、analogRead 、analogWrite、 pinMode 、delay。它們構(gòu)成了Arduino 中Z為重要、Z為常用的功能,

命  令


值 的 


適用端口

用 法 說(shuō)

 

digitalRead


HIGH/LOW


輸入的取值范圍是“高電平” (HIGH)或“低電平”(LOW)兩種  狀態(tài)


 

所有端口


數(shù)字輸入,用于讀取開(kāi)關(guān)型的 數(shù)字傳感器狀態(tài),比如微觸開(kāi) 關(guān)傳感器等

 

digitalWrite

HIGH/LOW


輸出的取值范圍是“高電平” (HIGH)或“低電平”(LOW)兩種  狀態(tài)


 

所有端口


數(shù)字輸出,用于控制開(kāi)關(guān)型的 驅(qū)動(dòng)器,比如LED小燈、蜂鳴 器等

命  令

值的范圍

適用端口

用法說(shuō)明

analogRead


0~1023。輸入模擬值的范圍是 0~1023的整數(shù)


A0~A5端口


模擬輸入,用于讀取模擬傳感 器的值,比如光感傳感器、地面 灰度檢測(cè)傳感器等

analogWrite


0~255輸出值的范圍是0~255 的整數(shù)


標(biāo)有PWM功能 的端口


模擬輸出,用于控制小燈的明 暗、電機(jī)的轉(zhuǎn)速等

 

pinMode

 

INPUT/OUTPUT


 

所有端口


一般在setup中調(diào)用,將某個(gè)端


口設(shè)置為數(shù)字輸入(INPUT)功 能或者數(shù)字輸出(OUTPUT)


功能


delay

一個(gè)合理大小的整數(shù)


 

令主控板“休眠”一段時(shí)間









微觸開(kāi)關(guān)傳感器-很簡(jiǎn)單的傳感器,用程序就能很準(zhǔn)確地檢測(cè)到它的開(kāi)閉變化

微觸開(kāi)關(guān)也只有“開(kāi)”和“閉” 兩種不同的狀態(tài),把它連接到主控制器,用程序就能很準(zhǔn)確地檢測(cè)到它的開(kāi)閉變化了,只要用 digitalRead 命令就可以很 方便地讀取微觸開(kāi)關(guān)的值了,這個(gè)命令的用法

為機(jī)器人安上轉(zhuǎn)向燈:連接機(jī)器人,編寫(xiě)程序,觀察現(xiàn)象

將機(jī)器人、擴(kuò)展板和小燈模塊連接好,將右轉(zhuǎn)向燈連接D5 號(hào)口,左轉(zhuǎn)向燈連接D3號(hào)口;編寫(xiě)程序,讓轉(zhuǎn)向燈亮滅的語(yǔ)句,左轉(zhuǎn)向燈熄滅,同時(shí)機(jī)器人向右轉(zhuǎn)彎

簡(jiǎn)單機(jī)器人的主控制器與擴(kuò)展板

機(jī)器人的主控制器可以用這些插針和各種傳感器或執(zhí)行器共同工作,用灰色的RJ11 線連接各種傳感器 和執(zhí)行器,而不用擔(dān)心線路連錯(cuò)或連反,連接時(shí)如果聽(tīng)到“咔嚓”就代表連接成功

機(jī)器人中最為流行的驅(qū)動(dòng)方式-雙輪差速驅(qū)動(dòng)

常見(jiàn)的一種機(jī)器人驅(qū)動(dòng)方式—雙輪差速驅(qū)動(dòng),左輪和右輪以同樣的速率向前轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)器人向正前方前進(jìn);左輪和右輪 以同樣的速率向后轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)彎半徑的大小取決于左右兩個(gè)輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)速度之差

機(jī)器龜?shù)慕Y(jié)構(gòu)制作材料:底盤(pán),執(zhí)行器,傳感器,中型減速電機(jī),萬(wàn)向輪,標(biāo)準(zhǔn)舵機(jī)

機(jī)器龜有一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)的活動(dòng) 底盤(pán),底盤(pán)上搭載了一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的傳感器平臺(tái),機(jī)器人頭部設(shè)置了一個(gè)距離傳感 器,底盤(pán)下裝有4個(gè)邊緣傳感器

機(jī)器人的避障功能原理:接觸式傳感器觸發(fā)的“神經(jīng)阻斷”電路

制作靜片使用的材料是端子芯和黃銅管,把一根有彈性的金屬絲套在銅管里做開(kāi)關(guān)的動(dòng) 片,碰到物體后,金屬絲和銅管內(nèi)壁接觸,電路導(dǎo)通,以用電阻引腳彎個(gè)圓圈做成靜片

4足機(jī)器人的制作材料:微型減速電機(jī),車(chē)條,曲別針,熱縮管

電機(jī)的布局建議稍微靠后,給兩條前腿留出多 一點(diǎn)活動(dòng)空間。因?yàn)榍懊嬷谱鞯腃PG 是主-從神經(jīng)元結(jié)構(gòu),前腿帶著后腿走,前腿的動(dòng)作幅度大于后腿。這樣的設(shè)計(jì)可以使機(jī)器人跨越路面上的一些小障礙

機(jī)器人CPG(中樞模式發(fā)生器)的制作材料:74HC240,電阻,洞洞板,20腳PDIP插座,鋰電池,LED

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中最關(guān)鍵的元件是電阻R3,R3的阻值過(guò)小,左、 右兩側(cè)機(jī)體就無(wú)法協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)器人就好像喝醉了一樣。實(shí)際R3的阻值可以選取 1~10MΩ

螞蟻機(jī)器人的制作材料:74HC240,光敏二極管,微型電機(jī),電源端子,插頭尾簧,洞洞板

,74HC240,4個(gè),光敏二極管,2個(gè),0.22μF無(wú)極電容,6個(gè),微型電機(jī),2個(gè),1MΩ電阻,6個(gè),1.5MΩ電阻,2個(gè),PC電源端子(母,拆芯),2位,小型壓線端子(拆芯),2位,3mm黃銅管(可選),1小段,RCA插頭尾簧,1個(gè)

3D光電跟蹤頭的制作材料:74HC240,二極管,電容電阻,鋰電池,開(kāi)關(guān)端子

光電跟蹤頭的感光元件可以使用任何規(guī)格的光敏二極管或紅外線接收二極管;74HC240 在這里作為兩組神經(jīng)元電路使用;74HC245 是小型BEAM 機(jī)器人常用的雙向電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片

2D光電跟蹤頭的構(gòu)造:兩個(gè)光敏二極管, 一 片數(shù)字邏輯集成電路,一個(gè)減速電機(jī)

電機(jī)為機(jī)器人制作中常用的N20 微型減速電機(jī),標(biāo)稱(chēng)電壓為6V;感光元件串聯(lián)在電源兩端;芯片的第1/19腳為 使能端,實(shí)際使用中要接低電平;端子芯取自工業(yè)連接器里面的接線排座

尋光機(jī)器人電子部分的制作材料:三極管,光敏電阻或光敏二極管,紅外線接收管,鋰電池

機(jī)器人電子部分的主要元件使用的三極管是C1815, 可以替換成電流更大的8050,也可以使 用其他型號(hào)的小功率NPN 型三極管。鋰電池充電器用一個(gè)報(bào)廢的摩托羅拉手機(jī)充電器(標(biāo)稱(chēng)輸出 4.4V/1A)改造而成
資料獲取
機(jī)器人開(kāi)發(fā)
== 資訊 ==
智能巡線機(jī)器人的制作:digitalRe
OpenClaw 完全使用手冊(cè)-所需的硬
智能復(fù)合機(jī)器人的成本構(gòu)成:硬件本體,場(chǎng)景
具身智能復(fù)合移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)20
OpenClaw自我研究1.0報(bào)告 by
OpenClaw發(fā)展研究報(bào)告1.0-Th
微觸開(kāi)關(guān)傳感器-很簡(jiǎn)單的傳感器,用程序就
為機(jī)器人安上轉(zhuǎn)向燈:連接機(jī)器人,編寫(xiě)程序
簡(jiǎn)單機(jī)器人的主控制器與擴(kuò)展板
機(jī)器人中最為流行的驅(qū)動(dòng)方式-雙輪差速驅(qū)動(dòng)
機(jī)器人對(duì)人類(lèi)的幫助:代替人類(lèi)完成體力勞動(dòng)
機(jī)器人的四大組成部分:主控制器,傳感器,
AI 革命進(jìn)入新階段,賦能全場(chǎng)景終端-從
具身智能商業(yè)化元年全洞察-政策密集出臺(tái),
具身智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)調(diào)研報(bào)告202
== 機(jī)器人推薦 ==
迎賓講解服務(wù)機(jī)器人

服務(wù)機(jī)器人(迎賓、講解、導(dǎo)診...)

智能消毒機(jī)器人

智能消毒機(jī)器人

機(jī)器人開(kāi)發(fā)平臺(tái)

機(jī)器人開(kāi)發(fā)平臺(tái)


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