在本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)中，我們要在上節(jié)課8字舞機(jī)器人的基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)器人進(jìn)行改裝，為它 裝上左右轉(zhuǎn)向燈。裝了轉(zhuǎn)向燈的機(jī)器人，在跳8字舞時(shí)就可以用燈光指示方向了。當(dāng)它 沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，智能程序會(huì)將右燈點(diǎn)亮；沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則將左燈點(diǎn)亮
實(shí)驗(yàn)器材
· 已經(jīng)組裝好的機(jī)器人；
·USB 連接線；
· 個(gè)人計(jì)算機(jī)；
· 主控器及擴(kuò)展板；
·LED 小燈模塊兩個(gè)。
實(shí)驗(yàn)步驟
1.連接機(jī)器人
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，如圖4-6所示。
2.編寫程序
然后，請(qǐng)同學(xué)們將圖4-7中的程序輸入計(jì)算機(jī)并保存。
下面為代碼中讓轉(zhuǎn)向燈亮滅的語(yǔ)句：
digitalWrite(3,LOW);
digitalWrite(5,HIGH);
analogWrite(11,200);
analogWrite(13,120);
這4條語(yǔ)句會(huì)讓連接5號(hào)口的右轉(zhuǎn)向燈點(diǎn)亮，左轉(zhuǎn)向燈熄滅，同時(shí)機(jī)器人向右轉(zhuǎn)彎 (順時(shí)針轉(zhuǎn)圓圈)。
digitalWrite(3,HIGH);
digitalWrite(5,LOW);
analogWrite(11,120);
analogWrite(13,200);
相應(yīng)地，這4條語(yǔ)句是讓右燈熄滅，左燈點(diǎn)亮，同時(shí)機(jī)器人向左轉(zhuǎn)彎(逆時(shí)針轉(zhuǎn)方向圓 圈)了。
3.下載程序，觀察現(xiàn)象
現(xiàn)在，我們將機(jī)器人連接到計(jì)算機(jī)上，然后按照我們已經(jīng)熟悉了的操作步驟編譯和下 載程序，并且觀察跳8字舞機(jī)器人的運(yùn)行狀況，轉(zhuǎn)向燈是否已經(jīng)在跳8字舞的同時(shí)正確亮 起了呢?
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)如果聽到“咔嚓”就代表連接成功
常見的一種機(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)器龜有一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)的活動(dòng) 底盤，底盤上搭載了一個(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，底盤下裝有4個(gè)邊緣傳感器
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
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
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中最關(guān)鍵的元件是電阻R3,R3的阻值過小，左、 右兩側(cè)機(jī)體就無法協(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
,74HC240,4個(gè),光敏二極管，2個(gè),0.22μF無極電容，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)
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
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
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)稱輸出 4.4V/1A)改造而成
機(jī)器人的身體。身體是一個(gè)由兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的可以自由活動(dòng)的小 車式底盤。身體相當(dāng)于機(jī)器人的骨架，機(jī)器人的傳感器和控制器都搭載在它上面。 車輪和電機(jī)構(gòu)成了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)器官
上位機(jī)軟件負(fù)責(zé)根據(jù)誤差信號(hào),伺服控制器從主機(jī)得到控制指令,進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗螽a(chǎn)生相應(yīng)的PWM 電機(jī)控制信號(hào)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),利用上位機(jī)的 CMOS 定時(shí)來實(shí)現(xiàn)，可以精確到微秒級(jí)
