该项目展示了如何使用ESP8266和ArduinoUno设计无线遥控两轮机器人漫游车。本教程展示了如何使用连接到ESP8266Wi-fi模块的ArduinoUno和两个步进电机，通过Wi-Fi网络设计远程控制的两轮机器人漫游车。可以使用HTML设计的界面从普通的互联网浏览器控制机器人。Android智能手机用于将视频和音频从机器人广播到操作员的控制界面。网上有很多形状、尺寸和价格各异的机器人套件。但是，根据您的应用，它们都不适合，您可能会发现它们对于您的实验来说太昂贵了。或者，也许您只是想制作您的机械结构，而不是购买完整的机械结构。本教程还展示了如何为您自己的机器人项目设计和构建低成本的亚克力框架，对于那些没有的人，只需使用普通工具使用那些昂贵的3D打印机或激光切割机。展示了一个简单的机器人平台。第1步：工具构建这个原型需要以下工具：手锯（用于对亚克力板进行初始切割）螺丝刀（用于螺栓和螺母的放置）尺子（尺寸测量用）美工刀（用于切割亚克力板）钻孔机（为螺栓钻孔）砂纸（平滑粗糙的边缘）第二步：机械结构和材料要构建定制机器人，首先您必须设计机械结构。这可能很容易，具体取决于您的应用程序，或者充满细节和限制。根据模型的复杂程度，您可能需要在3DCAD软件中对其进行设计或仅在2D中进行绘制。如果您不想构建自己的机械结构，也可以在线购买完整的结构。网上有很多机器人套件。在这种情况下，您可能会跳到第6步。在本教程中，我们设计了一个低成本的亚克力框架，用于连接电机和其他组件。本教程中介绍的结构是使用123DDesignCAD软件进行3D设计的。每个零件后来都使用Draftsight软件转换为2D。使用了以下材料：2mm亚克力板42x19mm车轮，带橡胶胎面轮胎(x2)49x20x32mm钢球万向轮(x1)M2x10mm螺栓(x12)M2x1,5mm螺母(x12)M3x10mm螺栓(x8)M3x1,5mm螺母(x8)5/32"x1"螺栓(x3)5/32"螺母(x6)手持自拍杆夹3x3厘米铝制支架(x4)基地结构的建设分为以下几个步骤：根据二维图中的尺寸切割亚克力底座；在二维图中所示位置钻孔；根据3D图纸使用螺栓和螺母安装组件。不幸的是，步进电机轴的直径大于轮子上的孔口。因此，您可能需要使用胶水来连接这些组件。在本教程中，我在电机轴和车轮之间临时搭建了一个木制联轴器。第3步：切割结构首先，您需要将模型的尺寸转移到亚克力板上。使用普通打印机在不干胶纸上打印您的2D绘图，然后将纸张切割成合适的尺寸并将该遮罩贴在亚克力表面上。您可以使用手锯根据您的尺寸切割亚克力或使用下面描述的断裂技术。用美工刀和尺子或刻度尺，沿直线切割亚克力。您不需要一直切割整个片材，只需对其进行评分以创建一些轨道，然后将在该轨道上切割该片材。将亚克力放在平坦的表面上，用一些夹子将其固定到位并施加一些压力，直到板材断裂成两半。重复此过程，直到完成所有切割。之后，您可以使用砂纸打磨粗糙的边缘。第4步：钻孔底座用钻孔机在二维图（面罩中所示）所示位置钻孔。亚克力相对容易钻孔。因此，如果您不处理钻孔机，则可以使用锋利的工具（如美工刀）手动钻孔。您也可以使用它来扩大小孔以适应螺栓尺寸。取下面罩，您的底座就准备好了。第5步：组装结构根据图片用螺栓和螺母安装组件，您的结构就准备好了。M3螺栓用于安装步进电机，而5/32"螺栓用于安装前轮和智能手机夹。现在，可以开始在以下步骤中组装电路第6步：电子产品您将需要以下电子元件：ArduinoUnoESP8266Protoshield或普通面包板1kohm电阻器(x2)10kohm电阻(x1)一些跳线带ULN2003driver的步进电机(x2)一台电脑（用于编译和上传Arduino代码）移动电源USB电缆您不需要特定的工具来组装电路。所有组件都可以在您最喜欢的电子商务商店在线找到。该电路由连接到ArduinoUSB端口的移动电源供电。根据原理图连接所有组件。您需要一些跳线来连接ESP-8266模块和步进电机。您可以使用protoshield（用于更紧凑的电路）、普通面包板，或设计您自己的Arduino扩展板。将USB电缆插入ArduinoUno板并继续下一步。第7步：Arduino代码安装最新的ArduinoIDE。在这个项目中stepper.h库用于控制步进电机。与ESP-8266模块通信不需要额外的库。请检查您的ESP8266的波特率并在代码中正确设置。下载Arduino代码(stepperRobot.ino)并用您的wifi路由器SSID替换XXXXX，用路由器密码替换YYYYY。将Arduino板连接到您的计算机USB端口并上传代码。第8步：Android网络摄像头第9步：将电路放入机器人中使用一些M1螺栓将电路安装在机器人顶部，如图所示。之后，使用双面胶带将您的移动电源粘在机器人背面（因为以后很容易取下），然后将您的智能手机放入夹子中。第10步：基于Web的控制界面为控制机器人设计了一个html界面。下载interface.rar并将所有文件解压到指定文件夹。然后在Firefox上打开它。在该界面中使用文本框形式输入ESP模块和视频/音频服务器（来自AndroidIP网络摄像头应用程序）的IP地址。有一个测试但是，它将使机器人旋转，直到收到另一个命令。键盘方向键用于向前或向后移动机器人，以及向左或向右旋转。第11步：使用当Arduino重新启动时，它会尝试自动连接您的Wi-Fi网络。使用串行监视器检查连接是否成功，并获取路由器分配给ESP-8266的IP。在Internet浏览器(Firefox)中打开html文件并在文本框中告知此IP地址。您还可以使用其他方法来找出路由器分配给设备的IP地址。断开ArduinoUno与计算机的连接并将其连接到移动电源。等待它再次连接。在连接到机器人的智能手机中启动IP网络摄像头应用程序。在您的控制界面上输入视频/音频IP并连接到服务器，您就可以开始使用了。您可能需要降低应用中视频的分辨率，以减少传输期间的延迟。单击并按住键盘上的箭头按钮以旋转机器人或向前/向后移动机器人，并享受探索环境的乐趣。如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。原文链接丨以上内容来源网络，如涉及侵权可联系删除。

我希望我能用手控制一切！坐在我的椅子上，像BOSS一样控制东西。我会喜欢的！所以我终于出来了一个很酷的DIY手势识别机器人，它可以遵循手势发出的命令。听起来很疯狂，但我保证这很简单。制作手势控制机器人其实很简单。这个机器人是我的另一个使用射频模块的DIY项目遥控车的改进。在这里，机器人也分为两部分，发射器和接收器。接收电路和老帖一样，只是发射电路略有变化，这里我们需要对发射电路进行编程。所以我将使用Arduino作为编程平台。为了识别做出的手势，我将使用加速度计传感器。所以让我们开始建造吧！什么是加速度计(ADXL335)？简而言之，加速度计是一种三轴加速度测量装置。这里使用的加速度计是ADXL335，它有3轴(XYZ)。现在几乎所有的智能手机都有加速度计（即使我们不会从智能手机上拿它）。你肯定在你的手机上玩过动作游戏（例如神庙逃亡），当你分别向左和向右倾斜手机时，游戏中的角色会左右移动，这是由加速度计完成的。在智能手机中发现了另一种称为陀螺仪的传感器，我们现在不需要它。它是如何工作和识别手势的？在这里，机器人的大脑是ArduinoUno(Atmega32)，它带有一些代码集。用手做出的手势/动作由称为加速度计(ADXL335)的加速度测量设备识别。这里加速度计在我们手动做手势时读取XYZ坐标并将XYZ坐标发送到Arduino（这里我们不需要Z轴，我们只需要两个协调的X和Y，因此忽略Z坐标）。Arduino检查坐标值并将4位代码发送到编码器IC。编码器将数据传递给发射器，发射的数据由射频接收器接收。接收器将4位代码发送到解码器IC，解码器将其传递给电机驱动器IC。稍后，电机驱动器决定沿所需方向转动两个电机。做电源首先，我们将从电源电路开始。我们需要两个电源电路：一个用于发射器，一个用于接收器。接收器电路需要使用12V电源供电（因为我使用的是12V电机），而发射器电路可以使用9V电池供电。您可以在右侧看到接收器电源的电路。使用此图连接电源电路。您还可以通过一个1k电阻添加一个LED来指示电源状态。IC7805将12V电源调节为5V（如果您无法获得12V电源，您可以使用9V电源）0.1uf和470uf电容状态LED的1k电阻注意：使用7805的散热器，因为我们降低了7V(12-5)，因此会产生大量热量来烧毁稳压器，因此建议使用散热器。让我们开始制作发射器（远程）发射器部分由一个加速度计组成，用于检测手势并将数据发送到Arduino。之后Arduino根据从加速度计接收到的数据向EncoderIC发送数据，然后将数据传输到接收器。按照以下电路接线：注意：请注意，某些加速度计使用3.3V电源，可能会被5V损坏。检查供应商的文档以找出正确的电压。这只是发射器的一个例子：制作接收器接收电路由2个IC（HT12D解码器、L293D电机驱动器）、RF接收模块组成。按照上述接收器原理图连接电路。接收器板上有2个LED，一个在给接收器供电时亮起，另一个在给发射器电路供电时亮起。ICHT12D附近的LED应该亮起，如果您的连接或RF-TX-RX模块没有问题，那么这会在发送器上电时为您提供有效的传输(VT)。如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。

介绍从我记事起，关于机器人的某些东西就已经俘获了我的想象力。每当我开始新的创客冒险时，它们就是我的舒适区；一旦我通过“闪烁LED”项目，在学习新平台或技术时，基本机器人始终是我的首选项目。因此，当我决定尝试WindowsIoTCore时，这个项目自然是我的起点。Rover是一个简单的机器人，所以它是一个很好的起点，但它也可以无限扩展。这是一个初学者项目，不需要高级软件或硬件技能。排除先决条件，如果您有任何Arduino或类似的微控制器经验，这个项目可以在1.5到2小时内完成。如果这是您的第一个电子项目，我建议您在开始之前花几个小时观看一些介绍性的Arduino和RaspberryPi视频。我还有一些改进要做：用于前灯的光敏电阻器和LED。模拟数字GPIO引脚上的PWM信号以调整Rover速度的代码。3D打印一个身体来隐藏所有的电子设备（也可能打印一个底盘）。如果您尝试任何这些增强功能或您想出的任何其他增强功能，请发表评论并让我知道它是如何进行的。先决条件在RaspberryPi2上运行Windows10IoTCore。在您的PC上运行Windows10和VisualStudio2015。将一个简单的Windows应用程序部署到RaspberryPi，以确保一切正常。你需要什么部分：树莓派2及标准配件：5v2A电源、8GBclass10microSD卡、机箱、网线跳线–公/公和公/母迷你面包板机器人汽车底盘套件，包括底座、电机和车轮L298N电机控制器HC-SR04超声波距离传感器1k和2.2k欧姆电阻LM2577DC-DC可调升压电源转换器模块3x1.5vAA电池座可选：4x1.5vAA电池座，带开/关开关和盖子可选：双面胶带或魔术贴或橡皮筋工具：万用表十字头螺丝刀小尖嘴钳可选：剥线钳可选：烙铁可选：电工胶带第1步：组装机器人底盘时间：30分钟工具：#1十字头螺丝刀；烙铁或电工胶带；可选剥线器零件：机器人底盘套件；可选4xAA电池座，带开/关开关市场上有多种机器人套件可用于该项目。您只需要一个带有两个从动轮和第三个用于平衡的套件。按照机器人底盘套件随附的说明组装底板、电机和轮子。如果您有烙铁，请继续将随附的电线焊接到电机上。如果您没有烙铁，您只需弯曲暴露的电线末端并将它们钩在电机端子上，然后将电工胶带缠绕在电机上的两个电线/端子连接上以固定它们。我没有使用机器人套件随附的4xAA电池座，而是使用了另一个带有盖子和开/关开关的电池座。这是一个可选的替换，因为它根本不会改变机器人的性能或功能。我只是喜欢使用内置在电池座中的开关轻松关闭电机电源的便利性。由于我将RaspberryPi直接安装在电池座的顶部，因此卸下电池以切断电机的电源要困难一些。电池盒可以通过多种方式安装到底座上。如果机器人底座上的孔与电池盒上的孔对齐，并且您有合适尺寸的螺钉，则可以将外壳拧到底座上。否则，请使用魔术贴、双面胶带或橡皮筋。我用橡皮筋，它们工作得很好。我将外壳安装在底座的中间，以保持重心靠近底座的中点。第2步：为L298N电机驱动器接线时间：20分钟工具：#1十字头螺丝刀；小尖嘴钳配件：L298N电机驱动器；跳线L298N电机驱动器允许您使用少量GPIO引脚向前和向后旋转电机。首先，将您在上一步中固定到每台电机的两根电线连接到一对电机端子-从一个电机到“电机A”的红黑线和从另一个电机到“电机B”的红黑线.极性并不重要，如果您在部署代码时电机最终以错误的方式旋转，您可以随时切换电线的顺序。接下来，将4xAA电池座的电线连接到电源端子-红色连接+12v输入，黑色连接接地；4节AA电池是电机的电源。还要确保从L298N上的接地端子连接到RaspberryPi上的GNDGPIO引脚（引脚6）。L298N旨在支持电机和微控制器/计算机的单一电源。来自电源的全电压被路由到电机。同时，来自电源的电压被转换并调节为5v供微控制器/计算机使用，并通过电源块上的+5v端子供电。然而，通过过去的电机项目，我发现L298N的5v电源的功率变化太大——即，当电机停转时，5v输出中的电压降很大（大到足以重置RaspberryPi）。此外，即使电机没有运行，我也仅测量到5v电源的4.35v输出。而实际上，这足以为RaspberryPi供电（即使RaspberryPi的规范声明它低于所需的最低电压），我不想冒险——在RaspberryPi中追逐不一致的行为并不有趣，尤其是当它可能是由于非常小的电压变化时。因此，对于这个项目，我决定使用两种电源——一种用于电机，一种用于RaspberryPi。在此步骤的早些时候，我们将4节AA电池连接到+12v端子为电机供电。在下一步中，我们将连接3节AA电池为RaspberryPi供电。但是，当我们设置L298N时，我们将继续将RaspberryPi的电源连接到L298N。首先，从L298N上取下物理跳线（照片中标记为“5venable”）。这将电机控制器逻辑设置为由RaspberryPi通过电源块上的+5v端子供电，而不是从连接到+12v端子的电源供电。重要提示：确保移除L298N上的物理5v启用跳线。如果不这样做，那么L298N将通过+5v端子输出可变的4-5v，这可能会导致RaspberryPi出现性能问题。不幸的是，RaspberryPi只有两个5v引脚，我需要三个用于这个项目。所以，我决定在我的面包板上创建一个电源轨——使用面包板上的互连行来分配来自RaspberryPi的电源。要创建电源轨，请将母/公跳线从RaspberryPi的引脚2（5v引脚）连接到面包板上任何未使用的行（我通常使用第一行或最后一行）。现在，可以通过插入面包板上的同一行，将来自RaspberryPi的5v电压分配到整个项目中。使用公/公跳线将L298N上的+5v端子连接到电源轨。所需的最后连接是将RaspberryPi的4个GPIO引脚连接到L298N上的4个电机输入引脚。IN1和IN2控制电机A的方向，IN3和IN4控制电机B的方向。将L298N上的跳线连接到两组电机使能引脚-ENA和ENB-保持原位。我的连接如下：IN1->GPIO27/物理13IN2->GPIO22/物理15IN3->GPIO5/物理29IN4->GPIO6/物理31现在，您的连接应该与此图匹配：第3步：为DC-DC升压电源转换器接线时间：20分钟工具：万用表；烙铁或电工胶带；可选剥线器零件：DC-DC升压电源转换器；3xAA电池座；跳线如第2步所述，我决定为RaspberryPi和电机使用单独的电源。不幸的是，RaspberryPi不支持广泛的输入电源——3节AA电池不够用，4节太多——所以你需要在电池组和RaspberryPi之间使用一些东西来输出稳定的5v。为了尽可能减轻负载，我选择使用3节AA电池而不是4节。DC-DC升压转换器可以从3节AA电池中获取4.5v输入，并且可以为RaspberryPi输出5v.将3xAA电池座的红线和黑线分别焊接到直流转换器上的In+和In-焊盘，或者，对于那些没有烙铁的，将电线的末端钩到焊盘上——标有“电源”从照片中的电池输入-并将电工胶带缠绕在它们周围几次。将三块电池放入支架中，然后使用万用表测量从直流转换器输出的直流电压。使用转换器的内置电位计“拨入”5v输出。重要提示：确保在将DC转换器连接到RaspberryPi之前将其输出设置为5v。开箱即用，转换器的功率输出通常要高得多-高到足以损坏RaspberryPi。最后，将DC转换器的输出连接到RaspberryPi。使用剥线钳，我将两个公/母跳线的公端剪掉，剥掉一点绝缘层，给裸露的电线镀锡，然后将它们焊接到Out+（红色跳线）和Out-（黑色跳线）。或者，扭转暴露的线股，将它们钩在直流转换器的焊盘上，然后用胶带粘住。将跳线的母端连接到RaspberryPi上的5v引脚（红线到引脚4）和GND引脚（黑线到引脚14）。第4步：连接超声波距离传感器时间：20分钟工具：不适用配件：HC-SR04超声波距离传感器；迷你面包板；1k和2.2k欧姆电阻；跳线HC-SR04有4个引脚–VCC、Trig、Echo和GND。我将传感器安装在一个迷你面包板上，以将其固定在机器人上并简化所有必要的连接。传感器上的VCC应连接到5v，因此使用公/公跳线将距离传感器的VCC连接到第2步中创建的面包板上的电源轨。现在传感器已通电，让我们完成与其他三个引脚的连接。将母/公跳线从RaspberryPi上的GPIO引脚连接到传感器的Trig引脚-在我的项目中，我使用RaspberryPi的GPIO23/物理引脚16。对Echo引脚执行相同操作，但首先放置1K欧姆传感器的回声引脚和RaspberryPi的GPIO引脚之间的电阻器——在我的项目中，我将RaspberryPi的GPIO24/物理引脚18连接到电阻器，然后将电阻器连接到传感器的回声引脚。将第二个电阻器（2.2k欧姆）连接到GPIO24的跳线和传感器的GND引脚。在传感器的GND引脚和RaspberryPi中的接地引脚（即引脚20）之间运行另一个跳线。（传感器将通过回波引脚提供5v电压，但RPi仅喜欢GPIO引脚上的3.3v，因此我们需要对电压进行分压。)第5步：将组件安装到机器人底盘上时间：20分钟工具：不适用零件：可选的橡皮筋或双面胶带或魔术贴有多种布局可供选择，当然，这取决于您选择的机器人套件。对于我的，我将4芯电池组放在机箱中间，将RaspberryPi放在电池组顶部的外壳中，将L298N放在RaspberryPi顶部——所有这些都用橡皮筋固定。DC-DC升压转换器放置在4芯电池组旁边的底盘上，并由固定电池组、RaspberryPi和电机控制器的橡皮筋固定到位。3芯电池组位于该电池组后面。第6步：下载并部署代码时间：20分钟工具：VisualStudio2015社区版零件：完成的漫游者从下方链接下载源代码并将项目加载到VisualStudio。程序的主要部分很简单——只有两个while循环。只要GPIO引脚正确初始化，第一个while循环就会无限期地驱动机器人前进。嵌套在其中的是第二个while循环，只要有障碍物挡在它的路上，它就会简单地转动机器人来改变它的路线。由于我们将跳线留在L298N上的电机启用引脚中，因此电机始终处于启用状态。您可以使用输入引脚（每个电机2个引脚）向前驱动、停止它们和反向驱动它们。如果您将两个引脚都设置为低电平，则电机停止。如果您将一个引脚设置为高电平，将一个引脚设置为低电平，则电机旋转；反转两个输入引脚上的高/低设置，以相反方向旋转电机。提示：如果电机旋转方向错误，请交换代码中的引脚设置或交换端子块中来自电机的物理电线。这个最初的项目只需要前进、右转和停止。但是，在代码中，您还将看到反向和左转的子程序。该功能暂时被注释掉了；我把它留在了，因为当我扩展我的项目时很快就会需要它。ObstacleDetected子程序简单地比较机器人与检测到的物体的距离，并确定机器人是否足够接近以保证改变路线。距离传感器的规格表明它可以测量长达几百厘米的距离。仅仅因为房间另一侧的墙壁距离300厘米并不意味着它目前是障碍物，机器人需要进行路线修正。因此，我随意选择了30厘米的距离——机器人前方小于30厘米的任何物体都被视为障碍物，因此需要通过路线修正来避免。DistanceReading子程序控制距离传感器读取读数。获取距离读数的过程如下：确保触发器已关闭并给它一些时间来稳定下来。打开触发器10微秒等到回声打开一旦回声打开，然后启动秒表等到回声关闭一旦回声关闭，然后停止秒表根据记录的时间计算到物体的距离一切正常运行后，您可以将程序设置为在启动时运行，这样您就无需手动启动程序本方案用到的一些代码如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。

本项目是一个带ESP8266的本地设备控制的4X4机器人想要制作该项目，你需要：一个ESP8266微控制器（NodeMCU）双H桥电机驱动器（MX1508、DRV8833等，尺寸尽可能小）4个3伏N20减速直流电机4个适用于直径一块3.7伏锂聚合物电池（推荐容量>=600mAh）电池充电控制器模块21SWG电线2个1x15母头一个1x3公头一个1x3母头或杜邦连接器（用于电池）4个7mm长的自攻螺钉，外螺纹直径为2.5mm4个7mm长的自攻螺钉，外螺纹直径为3mm4个10毫米长的自攻螺钉，外螺纹直径为3毫米一个7毫米长的自攻螺钉，具有宽头和2.5毫米外螺纹直径一把十字头螺丝刀一个烙铁焊锡丝助焊剂（推荐）热胶枪第1步：对微控制器进行编程第2步：记下ESP的IP地址对微控制器进行编程后，打开串口监视器并等待ESP连接到Wi-Fi路由器。连接后，您应该会在串行监视器上看到其IP地址。您可以记下它并在连接到同一路由器的设备的任何浏览器的地址栏中输入它，您应该登陆带有滑块和几个按钮的网页。第3步：打印零件第4步：研究电路原理图通过电路原理图了解如何将所有组件和模块连接在一起。第5步：将电线焊接到电机上使用一点热胶固定电线。第6步：在机箱中安装电机第7步：将电线焊接到电机驱动器的电源和输入端第8步：将车轮连接到电机第9步：将电机连接到电机驱动器第10步：拧上机箱盖将电机驱动器的电线从盖子的孔中引出，并使用10mm长、3mm宽螺纹的螺钉将其拧紧。第11步：将电池放在盖子上第12步：拧上微控制器的安装座从一侧布置输入线，从安装座中心的另一侧布置电源线，并用7毫米长、3毫米宽的螺纹拧在微控制器的安装座上，确保电池就位。您还可以在拧上底座之前在电池上放一小块折叠纸，以确保其牢固安装。第13步：进行接线连接按照电路原理图将适当的电线焊接到每个模块和组件上。为了连接母头，将它们插入微控制器以确保电线焊接到正确的引脚上。请特别注意极性，确保不要将电源线和信号线混在一起。使用热胶固定连接。推动电池连接器公头的最末端引脚之一，将其标记为-ve端子。在拧上微控制器的安装座之前，我实际上已经进行了接线连接（如左图所示），将组件穿过孔有点困难。第14步：粘上开关如上图所示，将开关粘在底座侧面。另一侧用于安装充电器控制器。第15步：安装充电控制器将PCB推入开关对面的区域，如上图所示。它非常合身，因此请确保使用足够的力量并注意不要破坏任何东西。第16步：固定充电控制器的夹子保持夹子较长的一面朝上并朝向PCB的USB端口的方向，用7毫米长和2.5毫米宽的螺纹将其固定到位。第17步：将微控制器插入接头中确保以正确的方向在每一侧插入正确的接头。第18步：拧上微控制器拧上微控制器以确保其牢固地固定到位。第19步：连接电池接下来只需要启动你的机器人就可以了，到这里已经完成该方案的制作了。制作过程中所用到的代码如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。

通过这款自动驾驶机器人，通过物体检测识别和监控垃圾。它还部署了视频流和跌倒检测系统。用术语来说，乱扔垃圾是对废弃产品的不当处置。尽管乱扔垃圾可能有意或无意发生，但乱扔垃圾会对环境造成严重和有害的后果：1)垃圾造成水、土壤和空气污染。随着垃圾的降解，化学物质和微粒会被释放出来。这些化学物质对环境来说不是天然的，因此会导致一些问题。它们可以进入土壤和淡水源，无论如何都会影响人类和动物。此外，研究人员估计，世界上超过40%的垃圾在露天燃烧，导致有毒排放物。这些排放物会导致呼吸系统问题、其他健康问题，甚至酸雨。2)垃圾每天都会杀死无辜的动物。研究人员估计，每年有超过100万只动物在摄入或陷入不当丢弃的废物中后死亡。塑料垃圾是最常见的动物杀手，海洋动物受到的影响最为显着。3)垃圾通过直接和间接接触促进和加速疾病的传播。不当丢弃的废物是细菌、病毒、病菌和寄生虫的温床。细菌可以通过与垃圾的物理相互作用直接传播。细菌、寄生虫和传染性病原体可以通过受影响的载体间接传播给人类。媒介是接触受污染的垃圾然后将这些污染物传播给人类的动物或昆虫。尽管明知提到了有害的后果，但不幸的是，我们用废物污染地球的速度比它恢复和补充的速度还要快。如果这种无休止和无休止的污染继续扩大，它最终将阻碍生态系统循环，并促使石化预兆的过程成为我们的日常现实。当地球被我们的废物淹没时，醒来发现一个不可恢复的世界的迫在眉睫的危险正在逼近。因此，在这个项目中，我重点考虑了一种避免浪费的解决方案。检查景观以发现散落的垃圾需要不合理的工作量，甚至在开始清理之前在经济上也具有挑战性。由于对抗垃圾入侵的最大问题之一是在为时已晚之前找到垃圾的位置，以防止垃圾扩散，因此我决定开发这种自主（自动驾驶）机器人，通过物体检测跟踪和监控垃圾。在这个机器人的帮助下，可以毫不费力地以极小的工作量搜索和找到乱扔垃圾的区域。哪怕是一小步，也希望这个原型能够在对抗废物入侵中起到有益的和实用的作用。我使用EdgeImpulse构建了一个神经网络模型，用于在这三类下通过物体检测来检测垃圾：瓶子（玻璃和塑料）罐（金属）包装（塑料、纸、纸板等）EdgeImpulse还可以在连接到RaspberryPi后提供实时视频流。因此，我无需创建网络摄像头服务器(Motion)即可使用RaspberryPi为该项目进行直播。在训练模型并在RaspberryPi上运行后，我设计并组装了我的自主垃圾检测机器人，其中包括RPLIDARA1M8360度激光扫描仪（激光雷达）、机器人底盘和USB网络摄像头。然后，我用ArduinoNano和一个6轴加速度计构建了一个跌倒检测系统，让机器人可以防止碰撞。第1步：在EdgeImpulse中构建平衡良好的数据集EdgeImpulse是一个免费的嵌入式机器学习开发平台，供开发人员（新手或专家）从学习到部署。它具有许多功能和内置神经网络模型，可满足各种要求，例如用于多目标检测的迁移学习。此外，该平台还提供来自连接设备摄像头的实时视频流。因此，我决定在这个项目中使用EdgeImpulse来识别和监控垃圾。在构建用于物体检测的神经网络模型之前，我需要创建一个平衡良好的数据集来检测多个垃圾类别：瓶子（玻璃和塑料）罐（金属）包装（塑料、纸、纸板等）通过精心挑选与上述垃圾类别相关的最合适的图像，我结合了废物和垃圾的两个不同数据集：垃圾分类数据集|检查TACO垃圾数据集|检查选择后，我每个类别大约有100张图像，总共292张。通常，像这样的小数据集无法在垃圾检测中得到准确的结果。然而，EdgeImpulse在训练模型时采用了迁移学习，所以我得到了相当不错的结果，而且准确率很高。首先，注册EdgeImpulse并创建一个新项目（垃圾检测机器人）。为了能够使用对象检测模型，请转到仪表板➡项目信息➡标签方法并选择Boundingbox(objectdetection)。然后，转到数据获取并选择上传数据（上传现有数据）。最后，将每个垃圾类别的图像上传到EdgeImpulse以创建数据集。它可以自动将它们拆分为训练集和测试集。步骤1.1：为多目标检测标记数据（废品）成功上传我的垃圾数据集后，我用提到的三个垃圾类别标记每个图像-瓶子、罐头、包装。在EdgeImpulse中，标记一个对象就像在它周围拖动一个框并输入一个标签一样简单。此外，EdgeImpulse在标记对象时在后台运行跟踪算法，因此它会自动为不同图像中的相同对象移动框。⭐转至数据获取➡标签队列（Objectdetectionlabeling）。它显示了数据集中剩余的所有未标记图像。⭐然后，选择一个未标记的图像，拖动框，单击Savelabels，然后重复此操作，直到整个数据集都被标记。完成标记后，我在数据采集下列出了一个平衡良好的数据集，用于垃圾检测。第2步：在EdgeImpulse中设计脉冲（神经网络模型）脉冲是边缘脉冲中的自定义神经网络模型。在这个项目中，我设计了一个脉冲，它获取原始图像数据，调整图像大小，使用预处理块来处理图像，然后利用学习块对新数据进行分类：图像预处理块➡取彩色图像中的数据，可选地使图像灰度化，然后将数据转化为特征数组。迁移学习学习块-对象检测（图像）➡接收所有图像并学习区分三种（瓶子、罐子、包装）垃圾类别。预处理块总是为相同的输入返回相同的值（例如，将彩色图像转换为灰度图像），而学习块则从过去的经验中学习。除了内置的预处理块，EdgeImpulse还允许用户创建自定义预处理块（步骤）。⭐进入创建脉冲，设置图像宽度和图像高度为320，调整大小模式为适合最短轴。然后，添加图像和对象检测（图像）块。最后，单击SaveImpulse。步骤2.1：配置处理块和功能⭐要配置处理块，请转到Impulsedesign下的Image，选择颜色深度为RGB，然后单击Saveparameters。处理块为模型适当地格式化原始图像数据。然后，在特征生成屏幕上，单击生成特征以：调整图像数据大小，将处理块应用于图像数据，并创建完整的垃圾数据集的3D可视化。第3步：使用迁移学习训练神经网络模型（脉冲）它正在努力从头开始构建准确的计算机视觉模型，因为该模型需要各种各样的输入数据才能很好地泛化，并且在GPU上训练此类模型可能需要数天时间。然而，EdgeImpulse在训练用于对象检测的神经网络模型时采用了迁移学习。转移学习方法重新训练训练有素的神经网络模型的上层以进行对象检测，从而产生更可靠的模型，这些模型可以在很短的时间内进行训练并使用更小的数据集。尽管迁移学习使训练对象检测模型变得轻松，但使用机器学习识别和监控垃圾仍然具有挑战性。由于垃圾种类的颜色、形状和材料各不相同，因此我从两个不同的数据集中精心挑选了292张最合适的图像，如前面的步骤所述。处理完我的数据集后，我用整个数据集训练模型以区分三种不同的垃圾类别（瓶子、罐头、包装）。使用我的数据集训练模型后，EdgeImpulse将精度分数（准确度）评估为60.2%。⭐进入Impulsedesign下的Objectdetection，选择默认的基础模型，并设置：训练周期数➡40学习率➡0.01步骤3.1：验证神经网络模型由于我使用整个数据集来训练模型，因此我上传了新图像作为测试数据集来验证模型。在验证模型后，我推断它区分瓶子（塑料和玻璃）和罐子（金属）的准确率超过88%。然而，它很难检测包装（塑料、纸、纸板等），因为包装在很多方面都不同——形状、颜色、材料等。由于收集的种类繁多，包装的准确度在45%到55%之间。因此，我仍在收集数据以改进我的数据集和包装的准确性。使用测试数据集（大约50张图像），EdgeImpulse评估模型精度为84.11%。⭐要验证模型，请转到模型测试并选择Classifyall。第4步：将RaspberryPi4连接到EdgeImpulse经过设计、训练、验证和验证后，我将我的模型部署到了树莓派4。由于EdgeImpulse官方支持树莓派4，因此使用此开发板部署和运行模型非常简单。⭐首先，打开终端，运行以下命令安装依赖和模块：安装依赖项后，将USB网络摄像头连接到RaspberryPi4并运行以下命令：边缘脉冲Linux然后，登录并使用终端向导选择一个EdgeImpulse项目（垃圾检测机器人）。要验证树莓派4是否成功连接到所选EdgeImpulse项目，请转到项目页面并单击Devices。第5步：在RaspberryPi4上部署和运行模型⭐要在RaspberryPi4本地部署和运行模型，请打开终端并在下面输入以下命令：edge-impulse-linux-runner⭐然后，EdgeImpulse会自动编译具有完整硬件加速的模型并将其下载到RaspberryPi4。在这方面，该模型以最小的延迟和功耗运行。在RaspberryPi4上部署我的模型后，我将它和USB网络摄像头连接到机器人底盘。然后，我运行了模型，它立即开始在三个垃圾类别之间进行分类。瓶子（玻璃和塑料）罐（金属）包装（塑料、纸、纸板等）由于EdgeImpulse在模型运行时提供带有来自连接的网络摄像头的分类结果的实时视频流，因此当垃圾检测机器人运行时，我不需要创建带有Motion或其他模块的网络摄像头服务器来显示分类结果。⭐要显示实时视频流和分类结果，请在运行模型后转到终端中给定的URL：第6步：在RaspberryPi4上设置RPLIDARA1M8360度激光雷达为了让垃圾检测机器人自主移动，我使用了RPLIDARA1M8-R6-360度激光扫描仪（激光雷达）。该激光雷达可以在12米范围内执行360度扫描，每秒生成多达8000个样本。我没有绘制环境来导航机器人（SLAM），而是使用激光雷达来检测三个不同方向（右、左和前）的障碍物，因为我想让机器人在不受环境（室内或室外）任何限制的情况下运行）。为了获得RPLIDARA1M8和RaspberryPi生成的360度扫描数据，我使用了AdafruitCircuitPythonRPLIDAR库。在使用库收集数据之前，我将RPLIDARA1M8连接到我的计算机(Windows)并运行FrameGrabber应用程序以在扫描周围环境的同时检查角度方向和距离测量值。第7步：使用RPLIDARA1M8检测障碍物并控制机器人底盘RPLIDARA1M8不是采用步进读取方法，而是通过直流电机驱动旋转扫描仪，并根据扫描仪获得的角度生成距离读数。这样，单次旋转不能保证为每个可能的角度（从0到360）产生距离值。只需旋转几次，即可使用此激光雷达进行完整的360度扫描。因此，在不调试生成的扫描数据点的情况下，使用RPLIDARA1M8进行避障可能会非常棘手和困难。在设置好RPLIDARA1M8并包括所需的模块后，我对扫描仪每转产生的不完整的360度扫描数据进行调试和处理，以检测三个不同方向的障碍物。对于每个方向，我定义了一个起始角和一个终止角（顺时针）：右➡开始：60，结束：120左➡开始：240，结束：300前➡开始：340结束：20在每个方向范围内，代码搜索准确的距离测量作为起点和终点：起点➡从起始角到起始角+15,终点➡从终点角度到终点角度-15.这样，代码覆盖每个方向的30度范围，以得出准确的距离测量值（起点和终点），不会出现错误或遗漏。然后，如果引出的方向起点和终点小于给定阈值（40cm），则代码激活机器人底盘（L298N）以避开该方向检测到的障碍物。在完成代码并将激光雷达（RPLIDARA1M8）安装到机器人底盘上后，我在外壳上测试了垃圾检测机器人的避障系统。第8步：使用Arduino为机器人构建跌倒检测系统完成上述步骤后，我决定为垃圾检测机器人添加一个6轴加速度计作为跌倒检测系统，以防止碰撞。跌倒检测系统还显示X、Y和Z轴的加速度测量值。下载所需的库以从DFRobot串行6轴加速度计获取数据：DFRobot_WT61PC|库下载控制SSD1306OLED屏幕所需的库：Adafruit_SSD1306|库Adafruit_GFX|库连接和调整首先，我组装了DFRobotBlackGladiator（履带式机器人底盘）并将L298N电机驱动模块连接到机器人底盘，以使用RaspberryPiGPIO引脚轻松控制其直流电机。然后，我将RPLIDARA1M8360度激光扫描仪（激光雷达）和USB网络摄像头连接到RaspberryPi4。通过使用公母黄铜六角PCB垫片（支架），我将RPLIDARA1M8连接到机器人底盘上。然后，我通过其GPIO引脚将L298N电机驱动器模块连接到RaspberryPi4。为RaspberryPi4和L298N电机驱动模块供电，我使用了小米20000mAh3ProType-C移动电源。我将USB升降压转换器板连接到小米移动电源，为机器人底盘的直流电机提供稳定的12V电压。为了构建机器人的跌倒检测系统，我将DFRobot串行6轴加速度计、SSD1306OLED屏幕（128x32）和蜂鸣器连接到ArduinoNano。为了提供ArduinoNano，我将它连接到RaspberryPi4：ArduinoNano➡树莓派4VIN➡5V地➡地最后，我将USB网络摄像头连接到RaspberryPi4，并用热胶枪将所有组件固定到机器人底盘上。如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。

我“手工”制作了一个Arduino四足机器人，这意味着没有套件或3D打印机。它使用“长步”步态行走，看起来非常流畅和自然。虽然它并没有完全按照我想要的方式出现。然而，为了让我的机器人独一无二，我想在地板上创造一种掠过式的运动，类似于船夫水甲虫游泳的方式。在我所有的在线搜索中，我还没有遇到过被编程为以这种方式移动的四足机器人，所以这可能是第一个在线发布的此类机器人（？）。浏览动作是一种笨拙、生涩的移动方式，但非常有趣，而且比走路快得多。此外，它允许我编程一个“抓手模式”，前部让机器人能够拾取小的、重量轻的物体。在下面的第一个视频中，机器人先走，然后沿着地板掠过。在第二个视频中，机器人会走路，然后大约在视频播放到一半时它会抓住垃圾并在掠过之前将其处理掉。这不是一个初学者项目，所以我假设你有一些关于使用Arduino和上传草图等的知识.第1步：设计概述每条腿由三个部分组成，并带有伺服电机来移动每个部分。这三个马达被命名为：臀部、股骨和胫骨，并为每条腿编号。例如，在第1腿的电机编程中，它们被称为“hip1”、“fem1”和“tib1”。每个臀部马达的底部是一个½英寸的小脚轮，可以在撇脂运动中滚动。机器人使用两节9伏电池。一个为ArduinoNano供电，后者又为伺服电机驱动器和遥控接收器供电。另一个电池用于电机，它很轻但提供了足够的电压。我使用红外线(IR)遥控器来控制机器人。它们易于使用，可通过Internet上的预编程代码使用，并且具有许多按钮，可以轻松运行机器人的所有不同功能。第1步：获取零件伺服电机SG90(x12)–带伺服喇叭（随伺服电机提供：4个十字型，8个单杆型）和附带的螺钉纳米微控制器(x1)迷你170孔面包板(x1)脉波调制(PWM)伺服驱动器(x1)½”脚轮(x4)聚苯乙烯塑料板-3.2毫米厚聚苯乙烯塑料板（只需一块废料即可）聚苯乙烯“L”形塑料角钢（4.8mm）红外接收器模块和红外遥控器9VNiMh可充电电池(x2)和充电器9v电池(x2)的连接器M2螺丝10mm(x38)M2螺母(x60)M2螺丝6mm(x14)M3螺丝14mm(x2)M3螺母(x4)5毫米LED1000欧姆电阻跳线，公对母可选：橡胶乐高轮胎其他工具/用品：ArduinoIDEMiniUSB电缆Testors模型胶水尖嘴钳带2毫米钻头和更大钻头的电钻Twist手电钻-用于手持小钻头进行手钻M2螺丝的小螺丝刀砂纸烙铁和焊料主体由3.2毫米塑料聚苯乙烯制成。我是从多伦多的这家商店买的，但是你不能在他们的网站上搜索。较薄的片材（例如2毫米）可能足够硬，但重量不会太大。无论如何，聚苯乙烯很容易切割、钻孔和粘合在一起，所以我推荐它用于这个项目。模型胶将碎片熔化在一起，形成牢固的粘合。第2步：制作每个可容纳两个电机的髋部框架要制作臀部框架的模板，首先在纸上描绘出伺服电机底部的尺寸。这代表伺服器将滑入的孔（尽管最后您需要使孔比这大一点）。接下来绘制一个更大的矩形，使伺服孔周围至少有0.5厘米，但一侧应为1厘米。使用这个模板、一把尺子和一个正方形，在聚苯乙烯中标记框架的外边缘。然后用模板用你的刀尖通过模板按压所有角落的位置。重复直到有八个框架，外边缘标记为电机的内部矩形。如果做直线，切割聚苯乙烯非常容易。用一把尺子或方形尺子，用X-acto刀划几下，在聚苯乙烯上划出划痕。它不需要太深。您应该能够用手弯曲纸张，它会沿着刻痕线折断。它并不总是一种精确的塑料切割方式，但它既快速又简单。对于太小而无法用手握住的零件，请使用尖嘴钳夹住，但用纸盖住塑料，以免钳子留下痕迹。切割后，用刀或砂纸修整边缘，使切割过程留下的凹凸不平。因为伺服孔在塑料内，所以不能刻痕和折断。因此，对于每个伺服孔，使用尺子和刀在伺服孔内约2毫米处标出第二个较小的内部矩形。使用这个双矩形，外部矩形将大致是完成的伺服孔的尺寸，而较小的内部矩形为制作穿孔提供了有用的物理指南。这是通过使用带有2毫米钻头的钻头完成的，并在不损坏外部矩形的情况下沿着内部矩形打很多孔。然后按x-acto刀切割穿孔以获得一个粗糙的孔。用刀削掉矩形的内部，将其加宽，直到它大到足以让伺服器滑入而不会损坏电线。这个矩形需要更长一点，以防止在您稍后插入电机时损坏电线。（请注意，有些伺服器的电线从底部边缘而不是从外壳的侧面出来，这样更容易进入。）要将两个矩形以90度放在一起，请在每个矩形的外边缘切一个0.5厘米深的槽。它们足够宽(3.2毫米)可以将两个插槽互锁在一起。这最终会将八个部分变成四个臀部框架，但不要将它们粘合起来。确保插槽的深度不要太深，以免堵塞伺服孔。另外，请记住，每个臀部框架都是两个相邻电机的镜像：腿1和4的股骨电机齿轮面向前方，而两个后股骨伺服机构，腿2和3的齿轮面向落后。换句话说，腿1和2分别是腿4和3的镜像。当所有的槽都完成后，用刀在角上划痕，然后用尖嘴钳夹住角，然后将它们一个一个地折断，将矩形做成六边形。用刀和锉刀清理边缘。现在将六边形粘合起来形成4个臀部框架，仔细检查方向，以便有两对彼此镜像。为了加强髋部框架的接合处，切下“L”形角塑料片并将它们沿着接合处粘上。胶水干燥后，将电机滑动到位，而不会损坏电线。如果需要，将伺服器的孔变大。然后使用2毫米钻头和手持钻头支架标记孔的位置。对髋部框架中的所有8个电机重复上述操作，然后用2毫米钻头和电钻钻出这些孔。第3步：准备伺服喇叭——钻2毫米孔舵机通常带有许多不同形状的舵机喇叭。使用十字形喇叭将臀部电机连接到主体上。十字形舵机喇叭的两个较长的臂长不一样。使用最长手臂上的倒数第二个孔，以及另一只手臂上的倒数第三个孔。您应该只需要两颗螺钉即可将十字形喇叭连接到主体上。喇叭上的孔对于M2螺钉来说太小了，因此用手用2毫米钻头将它们加宽。对于每个股骨和胫骨伺服系统，使用单臂喇叭（总共八个）。这些喇叭末端的宽度也可能太窄而无法固定M2螺钉，因此请使用倒数第二个孔。第4步：制作胫骨件在其他项目中，胫骨块的形状有很多变化。这个机器人的顶部宽2厘米，长7厘米。在胫骨的顶部为伺服切割矩形孔，在两侧和顶端留下0.5厘米的聚苯乙烯。使用尺子、刀子和钳子，在胫骨件的锥形底端进行刻划和切割，并去除两个顶角。第5步：制作股骨碎片股骨与胫骨的宽度相同（2厘米x7厘米）。用铅笔沿着股骨中心画一条纵向线。这将用于对齐伺服喇叭并标记将喇叭固定到股骨块的螺钉的位置。为此，请在股骨片上标出tib和fem电机的齿轮中心所在的位置，距每端约1厘米。用小钻头打一个孔，然后用更大的钻头逐渐加宽这些孔，直到可以插入喇叭的圆形部分。重复使每个股骨块都有两个孔。然后一个一个地将喇叭对齐到位，并用2毫米钻头穿过喇叭标记在聚苯乙烯塑料上钻孔的位置。取下喇叭并钻出2毫米的孔。稍后，当需要安装时，一个M2螺丝会穿过每个喇叭。第6步：制作主体主体是一块3.2毫米的聚苯乙烯，尺寸为9厘米x12厘米。身体前后比宽。要标记并钻出用于安装髋关节电机的孔，请将髋关节电机放入髋部框架和不带螺钉的十字形伺服系统中。髋部电机放置在臀部框架中，使前部电机的齿轮不在主体前部，后部髋部电机的齿轮不在后面。两个前股骨马达朝前，两个后股骨马达朝后。此外，确保伺服喇叭的方向一致——前电机（1和4）的最长臂指向后，后电机（2和3）指向前。确保这三个对齐点后，将臀部框架的边缘与主体的边缘对齐。例如，固定电机hip1的框架的前左侧与主体的左前角对齐。（臀部框架的前部和左侧与主体的前部和左侧）。将伺服喇叭放在正确的方向上，将其牢固地靠在主体上，然后卸下伺服和臀部部件，使喇叭靠在机器人主体的下侧就位。标记M2安装螺钉所在的两个扩大孔的位置。更换喇叭并三重检查1)定位喇叭到电机，2)臀部框架的方向，3)臀部与主体边缘对齐，以及4)钻孔前的孔位置用2毫米钻头钻孔。在顶面上，您可以使用更大的钻头小心地加宽开口，以便能够埋头钻螺钉。第7步：组装腿将所有舵机居中至90度。您可以在ArduinoIDE的伺服示例草图中修改扫描草图。现在是有趣的部分！使用四个M2螺钉和螺母将两个电机连接到臀部框架。记住臀部框架中臀部马达的方向，并将fem马达的方向与齿轮靠近底部。然后使用伺服随附的安装螺钉将十字形伺服喇叭连接到臀部电机。这是通过喇叭的顶部中心拧入电机的齿轮。然后将臀部电机安装到主体上，将臀部框架的边缘与主体边缘对齐，并用尖嘴钳夹住M2螺母，同时从主体顶部拧紧M2螺钉。股骨片应垂直安装，平行于主体。将短的单杠杆角压入股骨块，并用M2螺钉和螺母连接。我为tib电机的喇叭使用了6毫米M2螺钉，因为蓝色电机在喇叭下方的间隙较小，并且固定喇叭的10毫米螺钉的末端会接触到伺服的外壳。然后将胫骨电机安装到胫骨件上，使齿轮更靠近顶部。现在股骨上的角可以安装在股骨和胫骨电机上，这应该完成腿！当机器人掠过时，在每条腿的末端放置一个小的橡胶乐高轮胎将有助于牵引。第8步：接线组件将Nano插入面包板。我将跳线的公针连接到9V电池连接器的引线末端。这样，来自9V电池的红色引线和黑色引线分别连接到Nano的“Vin”和“GND”引脚。PWM电机驱动器的连接方式如图表和Fritzing接线图所示。所有跳线的连接如下：GND.......................GNDSCL............................A5SDA......................A4VCC..........................5V电机连接到PWM/伺服驱动器，确保来自伺服系统的3根电线正确定向到电机驱动器上的每排3个引脚。驱动器上伺服器的引脚标有5V、接地(GND)和数据线。舵机的线一般为红色为5V，黑色或棕色为地线，橙色为数据线。在这个方向上，电机连接到PWM/伺服驱动器，如下所示：hip1.....................0fem1.........................1tib1.....................2hip2..........4hip3....................8fem3.........................9tib3......................10hip4.....................12fem4........................13tib4...................................14注：3、7和11未使用。第二块9V电池通过连接线连接到PWM电机驱动器的螺丝端子，红色引线接正极，黑色引线接负极。红外传感器通过跳线通过面包板连接到Nano，如下所示：Vcc....................5VGND..............GND数据.......D12发光二极管(LED)用于指示机器人何时等待另一个命令。因为步行动作需要一些时间。这很有帮助，因为如果您过早按下遥控器，机器人将错过命令。如果您连续多次按下，遥控器会发出机器人未编程的“重复”命令。LED连接到面包板，LED的阳极（长引线）连接到Nano的引脚D13。1kOhm电阻器将阴极连接到Nano的地(GND)。第9步：将组件连接到主体将带有Nano、PWM伺服驱动器、IR接收器和两块电池的面包板放在主体的顶部中央，以确保东西居中并有足够的空间。带有Nano的面包板位于机器人后部的中央。放置Nano时，请注意，如果您需要修改编程，则需要将miniUSB电缆插入Nano，同时腿仍然可以移动。一旦您对位置感到满意，您就必须能够安装面包板。面包板底部有一个双面胶垫，但如果你以后想移动它，你可以用螺丝代替。面包板有两个螺丝孔，但10毫米M2螺丝不够长，无法穿过面包板和3.2毫米聚苯乙烯。因此，在面包板就位后，使用2毫米的小钻头标记孔的位置。这意味着切割双面胶带并切入机器人的主体。取下面包板并完成两个2mm孔的钻孔。然后从机身底部取出10毫米M2螺丝，并在顶部用螺母固定。两个螺丝的轴从主体上伸出。将面包板放在这些螺丝上，以防止面包板四处滑动，但可以轻松地将面包板抬离原位。PWM伺服驱动器集中在机器人的前部。标记钻孔的位置。伺服驱动器用两个M3螺钉和螺母固定到位。对于每个螺钉，您可以在主体和伺服驱动器之间放一个螺母，以留出一点空间。用胶水粘上四段“L”形聚苯乙烯，将电池固定到位，以免它们四处滑动。红外接收器放置在左后方，靠近第二条腿，并用两个6毫米M2螺钉固定到位。请记住，红外接收器必须对遥控器“可见”，因此任何东西都不能阻挡接收器的视线。两个M2螺母可用作垫片，两个螺母可用作固定IR接收器。第10步：将脚轮连接到臀部伺服器的底部为了连接1/2英寸脚轮，我们构建了一个盒子以适合每个髋部伺服器的底部。盒子的底部是一块3.2mm的聚苯乙烯，大小与臀部舵机底部一样大。盒子的三(3)个侧面是“L”形角塑料片。这些位于3.2毫米的部件上，水平边的角以45度角切割，以形成盒子的紧角。（在图片中，您可以看到我在将它们粘在一起之前将要粘合的表面粗糙化，但这不是必需的，因为胶水会将表面熔化在一起。）此时，将脚轮放在盒子底部的中心并标记通过底部钻孔进入盒子的内部。在盒子中使用更大的钻头，以便能够埋头钻M2螺钉的头部。埋头孔将使伺服器尽可能深地放置在盒子中。盒子的第四面是一块较薄的聚苯乙烯，从盒子的侧面伸出约0.5厘米，制成一个标签。它比其他三个边高，因为这个凸片用于将螺钉安装到臀部框架的垂直部分。将一小块3.2毫米聚苯乙烯放在此标签上以紧密贴合。切割并粘合四小块“L”形角塑料以加固盒子。然后使用两个6毫米M2螺钉从盒子内部穿过舵机的安装孔。使用M2螺母和尖嘴钳将脚轮连接到盒子上。最后将盒子滑过伺服器的底部。第11步：代码有很多关于如何将代码上传到Arduino（ArduinoIDE、YouTube、带有Arduino套件等）的教程，所以我不会解释。但是，我将解释代码的一些亮点。代码远非完美，而且很长，所以我不会全部介绍。其中大部分基于Adafruit的PWM/Servo驱动程序示例草图（链接）和DronebotWorkshop的IR远程控制教程（链接）。该代码依赖于三个库作为后台编程。这些是：远程文件Wire.hAdafruit_PWMServoDriver.hPWMServoDriver可以从上面的Adafruit链接下载。顾名思义，它控制控制伺服电机的伺服驱动器。Wire库是ArduinoIDE软件附带的标准库。IRremote库可以在ArduinoIDE的库管理器中找到。代码中的变量之一是在代码顶部附近声明的“togglePosture”。这会跟踪机器人的模式：行走、浏览或抓取。当机器人即将移动时，Nano会检查togglePosture的值以确定当前的模式。如有必要，它将运行适当的函数来改变姿势，然后将togglePosture变量更新为新模式（skimming=0，或standing=1，或grip/skimming=2，或这些都没有=3）。例如，这允许用户在机器人站立时激活“skimForward”功能。由于机器人不处于浏览模式，togglePosture不等于0。因此，机器人将调用“skimPosture”函数，使机器人下降到脚轮，然后togglePosture变量的值将是更新为等于0，由于电机的方向，有些电机顺时针转动以向上弯曲或前进，而另一些则逆时针转动以进行相同的运动。因此，例如，对于tib1和tib3，值100是完全弯曲的。但是，对于tib2和tib4，600的值是完全弯曲的。对于步行，前后运动意味着平滑的协调运动，一次移动多个关节。它需要一系列动作，机器人移动其重量以将重心保持在三条腿下方，同时抬起并缓慢移动第四条腿。为了做到这一点，向前和向后行走函数在代码中被分成几个“for”循环（类似于伺服库的“扫描”示例代码的编程，如果你已经使用过它的话）。例如，向前行走的第一个动作之一是将重心转移到第4腿。这有以下代码：for(tib2=400;tib2if(fem2if(hip3if(tib4>300)tib4=tib4-1;if(hip1>350)hip1=hip1-1;}pwm.setPWM(0,0,hip1);pwm.setPWM(5,0,fem2);pwm.setPWM(8,0,hip3);pwm.setPWM(14,0,tib4);pwm.setPWM(6,0,tib2);delay(delayTime);}解释这一行：变量tib2对应第二条腿上胫骨电机的位置，从400开始。这一行还规定只要tib2的值低于500，Nano就会循环遍历11个代码行一遍又一遍，但每次都会将tib2值增加+1。接下来的几行代码是几个“if”语句，其中随着tib2的增加，fem1和hip3也会在每次循环中将位置值增加1，而tib4和hip1每次都会减少1。带有“pwm.setPWM”的行是指示PWM伺服驱动器将电机推进到由“for”和“if”语句指示的新位置的函数。因为每个电机位置只变化1，所以运动只是很小的运动。通过一次增加这些变量一个值，腿将缓慢而平稳地移动。此外，由于tib2、fem1、hip3、tib4和hip1都受到影响，这五个电机将同时运动，就像机器人同时协调多个关节一样。delay(delayTime)行导致Nano在此代码的每个循环之前暂停。变量“delayTime”是在整个代码的最开始定义的，就像togglePosture变量一样。但是，此变量以毫秒为单位表示暂停的持续时间。因此，它控制Nano一遍又一遍地执行这部分代码的速度。暂停时间必须足够短，以免电机在每次增量运动之间停止，否则它会像模拟手表上的秒针一样移动。通过在代码段的每个循环之间使用这个暂停，行走会故意变慢和平滑。当tib2达到500时，“for”循环将结束，Nano将转到下一段代码（此处未显示），这将使用不同的电机协调一组不同的运动。与步行相比，撇去和抓握动作的代码要快得多，因此动作不会像步行那样在“for”循环中增加。例如，在“skimForward”函数的开头附近是这段代码的摘录：fem2=330，fem3=390；//股骨向上pwm.setPWM(5,0,fem2);pwm.setPWM(9,0,fem3);if（togglePosture==0）{fem1=375;pwm.setPWM(1,0,fem1);fem4=300;pwm.setPWM(13,0,fem4);}延迟（10）；在这段代码中，fem2和fem3的值都改变了，这样两条腿就会抬起。两条pwm.setPWM线对电机执行这两个运动，没有增加运动，只有一个命令，所以它会突然而快速。这段代码中的“if”语句是为了检查机器人是否处于“skim”模式，在这种情况下，接下来的两行（大括号{}之间）将被执行，这也会带来前腿，腿1和4，也起来。如果togglePosture变量不为零，则机器人将处于抓手模式，因此两条前腿不用于移动，因此此处不会移动腿1和4。delay(10)函数将机器人延迟10毫秒，让电机有足够的时间到达新位置。voidloop(){if(irrecv.decode(&results)){if(results.value!=0xFFFFFF){//0xFFFFFFisthe"repeat"commandfromtheremote,sotherobotwillignoreitdigitalWrite(LED_PIN,LOW);//turnoffstandbyLEDval=results.value;irrecv.resume();switch(val){//Whichfunctionstocallwhenbuttonispressed,buttonsweredefinedbeforethesetupcaseP:Pause();break;caseFr:forward();break;caseB:back();break;caseL:left();break;caseR:right();break;caseSt:stand();break;caseLu:legsUp();break;caseLd:legsDown();break;caselt:legsTogether();break;caseEq:gripPosture();break;caseLa:legsApart();break;caseSf:skimForward();break;caseSb:skimBack();break;caseSr:skimRight();break;caseSl:skimLeft();break;caseS:skimPosture();break;default:break;}}}digitalWrite(LED_PIN,HIGH);//turnonthestandbyLEDjustincase}如果红外传感器接收到来自遥控器的红外信号，这条线路将调用Nano解码来自遥控器的红外信号。在“val=results.value”行中，IR信号的值记录在名为“val”的变量中。然后在switch函数中使用这个变量，该函数将“val”与不同的情况进行比较，每个情况都对应于一个移动函数。Nano将运行该移动函数，然后在代码中返回到循环部分的开头以解码下一个IR信号。您可以在此处下载当前版本的代码：Robot_WalkSkimGrip_July2021.ino第12步：使用红外遥控器控制机器人实际遥控器可以在这个教学的第一张图片中看到。遥控器的按钮将使Nano分别运行代码中的单个功能（请参阅遥控器和功能图）。按钮和函数名称（带引号）如下：ON/Off=“Pause”这会导致机器人下降到脚轮并收回所有4条腿。用于卸载电机，从而卸载电池Vol+=“forward”如果还没有这样做，机器人将站立并向前走。这是腿部的一系列平滑运动。RevPlay=“stand”如果还没有这样做，机器人将站立FastForward>>=“right”如果机器人还没有站立，则机器人将站立并向右转。这是腿的快速洗牌Vol-=“back”如果机器人不这样做，机器人会站起来，然后向后走。这是腿部的一系列平滑运动。Arrowup=“GripUp”当机器人处于抓手模式时，机器人会抬高前腿的水平Arrowdown=“GripDown”当机器人处于抓手模式时，机器人会降低前腿的水平0=“gripTogether”当机器人处于抓手模式时，机器人会将前腿拉近EQ=“GripPosture”机器人将采取抓手模式的姿势。前腿收起，后腿向两侧伸出ST/REPT=“GripTogether”因为当机器人处于抓手模式时，机器人会将腿拉得更远2=“skimForward”机器人将向前撇去，用腿向外推。这是一个快速推动，可以在略读模式或抓手模式下完成4=“skimLeft”机器人将向左撇去，双腿向外。这是一个快速推动，可以在略读模式或抓手模式下完成5=“skim”机器人将采取撇渣器模式姿势（如果尚未这样做）。所有四条腿都将伸向两侧6=“skimRight”机器人将向右撇去，双腿向外。这是一个快速推动，可以在略读模式或抓手模式下完成8=“skimBack”机器人将向后掠过，将自己的腿向外推。这是一个快速推动，可以在略读模式或抓手模式下完成以上就是项目的全部内容了，希望您能够喜欢！

在本教程中，我将教您如何构建避障机器人。该机器人将是一辆小巧而简单的两轮汽车，它将向前移动，直到它检测到路径上的障碍物。这样做时，它会停下来，向后移动一点，然后向左和向右看。然后它会比较两边的可用距离，然后转向可用距离似乎更相对的方向。这样它就可以在充满障碍物的环境中移动而不会与任何障碍物发生碰撞。这是在仓库机器人、无人驾驶汽车等各种应用中使用的防撞概念的一个小代表。为了检测距离，机器人使用HC-SR04超声波传感器。所以这个传感器每10微秒发送一次超声波，如果前方有任何障碍物，传感器就会收到回声。根据行程时间，它知道传感器和物体之间的距离。那么让我们开始吧！第1步：收集组件首先，首先，我们显然需要收集构建机器人所需的组件和工具。在下面找到所需的组件和工具：单个组件：阿杜诺UNOL293D电机护罩底盘（包括电机和车轮）电线电池座微型伺服电机SG90HC-SR04超声波传感器传感器安装（可选）工具（可选）：烙铁热胶枪钢丝钳螺丝刀第2步：连接电机和车轮我对底盘做的第一件事是在前部添加一个脚轮，作为前部的第三个支撑轮，它可以自由旋转，因为它具有360度自由度。这样我们就可以避免使用4个轮子，而避免使用2轮机器人。接下来我们需要做的是任何车辆相关项目中的经典步骤。将电机和车轮连接到底盘上。没有特别的方法可以做到这一点，因为每个人可能使用不同的底盘，但我想在这里提一件事：确保电机牢固固定并且水平相同，并且车轮完全指向前方。否则，您以后可能会遇到一些与运动相关的问题。第3步：连接Arduino和电机扩展板将Arduino板连接到机箱顶部。您可以以任何更喜欢的方式附加它。这可以使用一些垫片和螺钉，也可以使用一块双面胶带将Arduino板直接粘在机箱上。就个人而言，我总是会采用第一种方法，因为它看起来更专业。然后只需将电机护罩插入Arduino板的顶部，您就可以开始了！第4步：添加伺服电机和超声波传感器现在我们需要添加机器人的传感机制。这包括三个组成部分。用于感应前方距离的超声波传感器用于左右旋转传感器的伺服电机将传感器固定在伺服电机上的传感器支架我的底盘有一个用于连接伺服电机的切口，所以我只需将它插入切口中。如果你的也有，那就太好了。如果没有，则只需使用一条双面胶带将其粘在机箱正面。然后使用传感器安装，将传感器连接到伺服电机并继续下一步！第5步：接线我们在这里再次提出三件事。因此，在为机器人接线时，我们需要注意三件事：马达电机屏蔽具有用于连接多达四个电机的端口，采用螺钉端子的形式。只需将电机连接到任意两个端子，因为我们只使用两个电机。伺服电机伺服电机只有一根插头线，里面有三根线。只需将其插入电机屏蔽上的伺服端子即S1即可。超声波传感器有关超声波传感器与Arduino板的连接，请参阅上图。（或）连接：传感器GND:ArduinoGND传感器VCC:Arduino+5V传感器之旅：ArduinoA4传感器回声：ArduinoA5另外，将电池座连接到电机护罩的电池螺钉端子，然后再继续前进！第6步：编码//resetingthevariableaftertheoperationsdistance=readPing();}intlookRight(){myservo.write(0);delay(500);intdistance=readPing();delay(100);myservo.write(90);returndistance;}intlookLeft(){myservo.write(180);delay(500);intdistance=readPing();delay(100);myservo.write(90);returndistance;delay(100);}intreadPing(){delay(70);intcm=sonar.ping_cm();if(cm==0){cm=250;}returncm;}voidmoveStop(){motor1.run(RELEASE);motor2.run(RELEASE);}voidmoveForward(){if(!goesForward){goesForward=true;motor1.run(FORWARD);motor2.run(FORWARD);for(speedSet=0;speedSet{motor1.setSpeed(speedSet);motor2.setSpeed(speedSet+MAX_SPEED_OFFSET);delay(5);}}}voidmoveBackward(){goesForward=false;motor1.run(BACKWARD);motor2.run(BACKWARD);for(speedSet=0;speedSet{motor1.setSpeed(speedSet);motor2.setSpeed(speedSet+MAX_SPEED_OFFSET);delay(5);}}voidturnRight(){Serial.println("TurningRight");motor1.run(FORWARD);motor2.run(BACKWARD);delay(turn_amount);motor1.run(FORWARD);motor2.run(FORWARD);}voidturnLeft(){Serial.println("TurningLeft");motor1.run(BACKWARD);motor2.run(FORWARD);delay(turn_amount);motor1.run(FORWARD);motor2.run(FORWARD);}以上就是项目的全部内容了，希望您能够喜欢！

ROBOEMPOTO是一个非常好奇和情感的机器人。虽然实际上本质上毫无用处，但ROBO注定是为了更大的材料操纵目的。需要材料：1x微控制器(ArduinoUno)1xL293D直流电机驱动屏蔽步进电机驱动屏蔽1x半+面包板1x16x2行液晶屏4节AA电池+外壳4x直流电机1x底盘1x1000k电位器1x无源蜂鸣器许多杜邦电线第1步：组装机箱第一步是组装底盘，包括车轮、电机和底盘车身。第2步：组装电子零件并连接到电线按照图中的图连接零件参考代码：CODE__intbuzzerPin=A3;intmaximum=100;intbuzzDuration=50;voidsetup(){pinMode(buzzerPin,OUTPUT);}voidrandSound(intmaximum){NewTone(buzzerPin,random(maximum,10*maximum),buzzDuration);delay(maximum/10);noNewTone(buzzerPin);}voidLoop(){randSound();}第4步：机器人“本”面部表情的代码构成roboemoto总共有3个定制的lcd面。一张快乐的脸，一张扑克脸和一张悲伤的脸。为了实现这一点，我们需要制作一些自定义字符以及使用一些内置字符，如图所示。第5步：ROBOEMOTO避障的操作逻辑ROBO使用与蜂鸣器和LCD屏幕相同的传感器，继续向前移动，直到即将撞到物体。它通过超声波传感器的读数来做到这一点。一旦离得太近，它就会停止马达，转身，继续前进。参考链接在评论部分告诉我您的想法，如果您尝试构建你自己的，请告诉我！

本文将教你如何制作一个迷你“雕刻师”。这个“雕刻师”将能够雕刻纸板，木材，乙烯基贴纸等。教程视频所需材料（一）硬件清单ArduinoUNO（带USB电缆）2个DVD驱动器步进机构2个A4988步进电机驱动器模块（或CNC屏蔽）250mW激光，透镜可调最低12v2Amp电源1个IRFZ44NN通道Mosfet等。（二）工具清单烙铁钻孔机金属锉砂纸钢丝钳强力胶操作步骤步骤1：DVD驱动器步进机制对于这个项目，我们需要两个DVD刻录机机制。一个用于X轴，另一个用于Y轴。您可以从损坏的CPU或本地硬件商店中找到该DVD刻录机。也可以当地的五金店以非常便宜的价格买到。拆卸DVD刻录机步骤：使用飞利浦头螺丝刀卸下所有螺钉。从DVD驱动器上拔下所有连接器和电缆打开磁盘支架并拧松滑动机构。分离滑动机构。步进电机是4针双极步进电机。步骤二：找到步进电机步进电机是4针双极步进电机。它是一种机电设备，可将一系列电脉冲转换为离散的角位移，这意味着它能够根据其控制输入推进一系列的步进。步进电机的行为与数模（D/A）转换器相同，并且可以由逻辑系统的脉冲驱动。它的主要应用包括变频电机，无刷直流电机步骤三：步进电机接线使用万用表的连续性模式，确定确定2个线圈，线圈A和线圈B。我通过颜色区分制作了两对电线，一对用于线圈A，第二对用于线圈B。步骤4：X轴和Y轴坐标连接使用胶水将X和Y轴的滑块相互垂直地连接在一起。并在其上方附加一块切割好的木片作为工作床。步骤5：组装激光支架步骤6：激光组装我使用的是200-250mW650nm激光模块，它具有可聚焦透镜，用于调整激光点。必须连接所需的散热器才能获得较长时间的性能。您可以从网上购买全新的散热器，也可以像我一样使用旧主板散热器，使用强力胶将散热器与X轴滑块相连，将激光与支架相连。步骤7：电机组装固定将电机和激光线连接到CNC防护罩步骤8：下载并安装Benbox激光雕刻机3.7.991.下载并解压缩Benbox2.选择Benbox并运行安装向导3.下载并安装ArduinoIDE。https://www.arduino.cc/zh/Main/software4.单击并安装CH340驱动程序。5.重新启动计算机6.在计算机和雕刻机之间连接USB电缆。步骤9：安装ArduinoNano固件要安装固件，请单击菜单顶部的闪电符号（最右边的图标）。1.选择适当的COM端口。2.选择nano（328p）。3.选择并安装Lx.Hex固件。4.单击安装。成功安装固件后，您将在顶部的更新固件标题旁边看到一个绿色的对勾。步骤10：设置Benbox激光雕刻机参数最后一步是设置雕刻机的参数。1.单击软件右上角的蓝色菜单图标。2.单击菜单图标下方的向右箭头以访问参数列表。3.如图所示，输入参数值。步骤11：制作第一个雕刻品该起始点将与（0，0）位置上的红色弧相关（请参阅图像）。使用左侧的绘图工具绘制一个简单的图像。按绿色的开始按钮开始打印。单击带有调整的圆形激光按钮，直到光束清晰为止。最后：恭喜您成功制作出第一台雕刻机

我的项目是一个简单的直线跟随器机器人。顾名思义，它是可以跟随直线的机器人。在这种情况下，它是白色表面上的黑线。在本教程中，我将解释如何制作追随者机器人，并展示由我自己制造的机器人。我决定以娱乐为目的。我从RoboIndia购买了Arduino入门套件。无需使用该套件即可制作。但是，这样做很容易，因为您不必搜索单个组件。这是必需组件的完整列表：1.底盘-通常必须购买底盘，但也可以是木材，您可以自行购买。2.Wheels-这些通常必须是橡胶轮。3.电池盒-用于放置电池并运行机器人。应该适合6节AA电池。4.Arduino开发板5.电机罩。一个简单的电动机罩就足够了，并且有用于连接到Arduino板的地方。通常，由于电动机屏蔽板与Arduino板直接连接，因此，如果您将某些东西连接到电动机屏蔽板上的引脚，则它将连接到Arduino板。6.红外传感器-2个红外传感器用于检测表面的颜色。7.BO电机：-这些是实际上将用于转动车轮的电机。其中2个就足够了。8.脚轮-这是超市手推车中使用的轮子。现在，让我们开始制造机器人！组装起来并不难。所有需要做的就是将轮子放在机器人下面。红外传感器的放置方式应使其上的两个LED面向机器人将要运行的表面。HCSR04应该放置在您认为可以检测到其他物体的地方。最好在更高的地方比较好，尽管这完全取决于您。电池组可以放置在任何地方。我将其连接在主机架下。在这里，您可以看到红外传感器朝下，HCSR04被一个盒子包围，而Arduino板在顶部。从组件到电路板的连接非常重要。电机应连接到电机驱动器。我的是L293D。在BOMotors中，一根线用于向后移动，而另一根线用于向前移动。因此，在将电线连接到电动机屏蔽罩时，通常最好将同一电动机的两条电线彼此相邻连接。我的电机护罩是从RoboIndia购买的，带有用于放置电线位置的标签。电机连接到电机护罩所有其他组件必须正常连接。它们可以连接到Arduino或电动机护罩，因为许多电动机护罩已经连接到Arduino。您将需要确认电机屏蔽罩上的引脚号是否与Arduino上的引脚号匹配。红外传感器具有三根导线。这是将红外传感器连接到Arduino的方法：红外线->Arduino5v->5v地线->地线D->您想要的任何图钉。我的红外传感器连接到引脚7和8。我的左传感器连接到引脚7，我的右传感器连接到引脚8。我的电动机屏蔽罩带有用于5v和GND的多个引脚。如果电动机护罩不是这种情况，请考虑使用面包板。这些连接很容易理解。红外传感器需要有5v的电源，然后应将其接地以完成电路。需要一个引脚来对传感器进行编程！接下来是HCSR04的连接。如果我们可以连接它，那么我们就完成了！HCSR04->Arduino的VCC->5伏回声->任何销触发->任何销我已将Echo连接到引脚10，将Trig连接到引脚9。HCSR04可以计算从它到最前面物体的距离。触发发送声音脉冲，而回声接收声音脉冲。使用为此花费的时间，可以计算出距离。但是，在我的代码中，我正在使用一个库来简化事情。这就是设置所需要的。最后一点也是非常明显的，就是将电池放入电池盒中。现在，我们可以对机器人进行编程了。我在下面详细解释了代码。在深入研究代码之前，必须必须了解机器人的工作方式。•首先测量到最近物体的距离。•如果距离超过29厘米，则表示机器人不会停止。•然后，它检查红外传感器。•如果左红外传感器检测到黑色，则机器人将向左移动以校正其路径。•如果右侧的红外传感器检测到黑色，它将向右移动以校正其路径。•当两个红外传感器都检测到白色时，它将向前移动。•最后，如果两个红外传感器都检测到黑色，它将停止。这有利于使其停止。现在，介绍机器人如何执行动作。•为了向前移动，两个电动机都必须沿向前方向旋转。很简单。•要向右转，右马达必须停止，只有左马达必须向前旋转。•要向左转，左电动机必须停止，而只有右电动机必须向前旋转。•要停止，两个电动机都必须停止旋转。这是机器人工作的视频：原理图：

无人机飞行器风靡一时，各种各样的无人机席卷了市场，无人机受到了电子爱好者的追捧，整理了电路城上8个四轴无人机方案，赶快学起来吧。1、小马哥STM32开源RoboFly四轴飞行器原理图PCB工程源代码3D模型文件等这款四轴面向的人群是电子相关专业（包括自动化、电气自动化、电子信息工程、计算机、测控等专业）的大学生，通过一个完整的四轴项目来学习贴片元器件的焊接、PCB设计软件AD的使用、电路基本知识、旋翼型无人机的基本原理、STM32单片机编程与基本使用、飞控算法的实现等。https://www.cirmall.com/circuit/102112、科研级别的小四轴STM32F4芯片支持WIFI且android手机控制自适应控制该飞机面向有科研和强烈学习意向的小伙伴们使用，如果只是想玩的话你肯定不会喜欢这套四轴的，主要设计思想是提供一个高性能的控制和姿态算法验证平台，因此牺牲了许多“玩”的性能，却大幅的提高了通信和运算的能力。该机可以承载很大的通信数据量，通信部分我已经做了多线程时线程安全的考虑，可以随意的printf给上位机，完全不用自己考虑线程安全和数据胡乱穿插的问题（还没测试过最大能承载多大的数据量，但是实时发送存储飞控数据已经足够了）。最关键的是中央最优越的地理位置被一颗螺丝孔霸占了……这是做控制算法的人所必须的，连接万向节测试控制效果。上下位机软件的开发遵循“最简，方便修改”的原则，实现了大多数的功能，但是没有把程序写到“很大很复杂”，这样使用我程序的小伙伴们就可以非常方便的找到核心代码并按照自己的需求进行更改。https://www.cirmall.com/circuit/26843、参赛-基于STM32F4的四轴航拍飞行器（开源分享）本设计是基于STM32F4的四轴航拍平台。以STM32F407为控制核心，四轴飞行器为载体，辅以云台的航拍系统。硬件上由飞控电路，电源管理，通信模块，动力系统，机架，云台伺服系统组成。算法上采用简洁稳定的四元数加互补滤波作为姿态解算算法，PID作为控制器，实现飞行，云台增稳等功能。具有灵活轻盈，延展性，适应性强好等特点。https://www.cirmall.com/circuit/13894、基于STM32F103C8T6设计的开源四轴飞行器电路方案（源码+原理图+pcb）STM32开源小四轴验证可行，带气压定高https://www.cirmall.com/circuit/185995、基于STM32F103设计的开源四轴飞行器电路方案（原理图+源码+bom表）1.匿名主机PID调节2.互补滤波姿态解，级联PID3.NRF24L012.4G遥控器，OLED实时显示四轴姿态，电压返回，可二次开发4.STM32F103主控制器，集成了MPU6050，BMP280气压计，WS2812B全彩指示灯，预留的可扩展接口https://www.cirmall.com/circuit/188546、新唐M452设计的四轴飞控板四轴飞行器电路原理图、PCB、源代码最新版新唐NuMicro™M451USB系列是基于ARM®Cortex™-M4内核的新一代32位的微控制器，宽工作电压(2.5V~5.5V)，工业级温度(-40℃~105℃)，内置22.1184MHz晶振(在25℃，5V时精度1%)，可配置DataFlash，强抗干扰性(ESD8KV，EFT4KV)，封装类型有LQFP48、LQFP64和LQFP100。该方案采用新唐M45x系列Cortex-M4MCU四轴飞控板方案遥控器采用新唐N79E814,并且配合南方硅谷2.4GRF做无线遥控https://www.cirmall.com/circuit/153387、基于STM32四轴飞行器设计方案使用STM32主控MPU6050传感器设计的迷你四轴飞行器，使用蓝牙串口遥控。1607空心杯电机。资料包含PCB工程包含原理图、元件库、封装库等完整的文件。有飞控程序和参考资料。https://www.cirmall.com/circuit/157228、最火微型小四轴完整资料微型四轴硬件描述：（1）主控芯片STM32F103C8T6（STM32F103C8T6数据手册），传感器采用三轴陀螺仪三轴加速度传感器MPU6050（MPU6050数据手册）（2）电机采用空心杯电机，价格便宜。易于更换。（3）小四轴具有安全系数高，运动灵活，玩赏性高的特点。（4）电路图有具体的元器件库，以及电路的详细参数。https://www.cirmall.com/circuit/1455

在自主行走机器人系统中，机器人要实现在未知和不确定环境下行走，必须实时采集环境信息，以实现避障和导航，这必须依靠能实现感知环境信息的传感器系统来实现。视觉、红外、激光、超声波等传感器都在行走机器人中得到广泛应用。由于超声波测距方法设备简单、价格便宜、体积小、设计简单、易于做到实时控制，并且在测量距离、测量等方面能达到工业实用的要求，因此得到了广泛的应用。本文所介绍的机器人采用三方超声波测距系统，该系统可为机器人识别其运动的前方、左方和右方环境而提供关于运动距离的信息。超声波测距原理超声波发生器内部由两个压电片和一个共振板组成。当它的两极外加脉冲信号，且其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之，如果两极间未加外电压，当共振板接收到超声波时，就成为超声波接收器。超声波测距一般有两种方法：①取输出脉冲的平均电压值，该电压与距离成正比，测量电压即可测量距离；②测量输出脉冲的宽度，即发射超声波与接收超声波的时间间隔t，根据被测距离s=vt？2来得到测量距离，由于超声波速度v与温度有关，所以如果温度变化比较大，应通过温度补偿的方法加以校正。本测量系统采用第二种方法，由于测量要求不是特别高，所以可以认为温度基本不变。本系统以PIC16F877单片机为，通过软件编程实现其对外围电路的实时控制，并提供给外围电路所需的信号，包括频率振动信号、数据处理信号等，从而简化了外围电路，且移植性好。系统硬件电路方框图见图1。图1系统硬件电路方框图由于本系统只需要清楚机器人前方、左方、右方是否有障碍物，并不需要知道障碍物与机器人的具体距离，因此不需要显示电路，只需要设定一距离阀值，使障碍物与机器人的距离达到某一值时，单片机控制机器人电机停转，这可通过软件编程实现。超声波发射电路超声波发射电路以PIC16F877为，当单片机上电时，单片机从RA0口产生40kHz的超声波信号，但是此时该信号无法通过与非门进入放大电路使超声波发射头发射超声波，只有闭合开关S1时，从RA1口发射出一门控信号，该信号的频率为4kHz，同时启动单片机内部的定时器TMR1，开始计数。该门控信号每发射一个周期的波形，超声波就会发射10个完整的波形，这可由它们的频率得出。超声波的周期为1（40kHz）=01025ms，而门控信号的周期为1（4kHz）=0125ms。根据s=vt2求出障碍物与移动机器人的距离。当超声波接收头收到反射回来的超声波时，计数器停止计数，时间t可以根据计数器的计数与门控信号的周期求出。RA2口接RS触发器，RS触发器可以自动控制超声波的发射和停止。本系统的电路还包括人工复位电路，由单片机的MCLR引脚接S2来控制，超声波发射电路图见图2。图2超声波发射电路图门控电路（RS触发器）为实现对超声波发射和接收的自动控制，须在电路中加一门控电路，该门控信号频率为4kHz，如把输出脉冲作为闸门信号，让已知频率fc的脉冲恰好通过闸门，那么t=NTc，其中，Tc为已知脉冲的周期，N为脉冲的个数。门控电路由RS触发器组成，当输入端R=1（S=0）时复位，即输出端Q=0;当R=0（S=1）时置位，即Q=1。RS触发器与单片机的RA2口相连。超声波放大电路超声波放大电路由三极管等组成，由于单片机RA口多只有20mA～25mA上拉电流，而超声波发射器需要60mA的电流，所以在与非门后加放大电路来放大电流，以完成超声波的发射。超声波放大发射电路见图3。图3超声波放大发射电路图超声波接收放大电路由于超声波接收头接收到的超声波信号很微弱，所以在其后需加一超声波接收放大电路。该电路采用两个集成运放，设计为两级，两级都为同相输入，因为同相输入的电压放大倍数为1+RfR，所以每的放大倍数为10，两级放大倍数接近100倍，这样后续电路就可以很容易地检测到输入的信号。集成运放采用双电源供电，超声波接收放大电路见图4。图4超声波接收放大电路图信号滤波电路从信号放大电路出来的声波带有一定的干扰，为了去除干扰信号，需要一滤波电路，信号滤波电路选用带通滤波器电路，使其中心频率为40kHz、带宽为2kHz，外加一过零比较器，使输出信号转化为方波信号。信号滤波电路见图5。图5信号滤波电路图信号整形电路从信号滤波电路出来的方波信号很不规则，故其后加一整形电路，整形电路由两级非门串联，并联一电阻组成，整形后再送单片机进行处理，信号整形电路见图6。图6信号整形电路图本文设计的超声波测距系统采用了单片机编程技术，配合硬件完成了系统的要求，其能满足大部分的工程需要。与传统的测距系统相比，具有结构简单、价格便宜、移植性好等特点。来源：维库电子市场网

智能车种类众多，其中两轮平衡车特别受到了工程师的喜爱，整理了8个两轮平衡车的资料，一起看看这个小可爱吧。1、基于ARM-STM32的两轮自平衡小车小车直立和方向控制任务都是直接通过控制小车两个电机完成的。假设小车电机可以虚拟地拆解成两个不同功能的驱动电机，它们同轴相连，分别控制小车的直立平衡、左右方向。在实际控制中，是将控制小车直立和方向的控制信号叠加在一起加载电机上，只要电机处于线性状态就可以同时完成上面两个任务。小车的速度是通过调节小车倾角来完成的。小车不同的倾角会引起小车的加减速，从而达到对于速度的控制。https://www.cirmall.com/circuit/10072、模块化迷你两轮平衡小车很多人对平衡车的相关技术很有兴趣，但是在实际搭建平衡车或者购买套件时会发现其实成本很高，动辄需要300~400的价钱，而且搭建出来的东西块头很大，做好后的存放是个问题...针对这些问题，我们专门设计了一款非常小巧的平衡小车，这个平衡小车在实现了平衡的前提下做到了非常小的尺寸以及高度的模块化设计，其整体尺寸仅为8cm*4cm*4cm;其模块化设计做到了将传感器，电机驱动器，红外遥控接收器，以及马达和电池都是可以拆卸的模块。其次就是关于代码和资料方面，源代码全部由我们自行设计与实现，因此可以提供非常详细的代码注释。电路设计，pcb设计也是原创。如果需要，可以在此基础上进行二次开发。https://www.cirmall.com/circuit/51063、基于STM32的两轮自平衡小车（硬件+软件+设计说明等）本小车主控采用STM32F103ZET6，驱动模块为L298N，采用直流减速电机配高精度码盘测速，三层PID嵌套算法，MPU6050姿态传感器，内含两种自平衡算法，可使用红外遥控，可用无线NRF24L01以及蓝牙控制。附件内容包括全套程序，原理图和PCB以及主要的材料采购清单等。https://www.cirmall.com/circuit/21194、两轮平衡小车集成化主控板原理图+PCB+程序源码主控芯片是STM32F103C8T6，电机驱动是TB6612，姿态芯片是MPU6050，板载蓝牙2.0模块，电源用的LM2596-5V和AMS117-3.3两个芯片构成，串口用的CH340，留出所有IO口，有NRF2401、CCD摄像头、超声波和OLED接口。串口1和串口3都有留出IO口。可以改成寻迹小车和各种多功能的小车。这是两轮平衡小车的主控板，所有模块集成到一个板子上，有电源，驱动，OLED,MPOU6050,蓝牙，串口。可直接给工厂打样，焊接好后下载相应源码即可运行。https://www.cirmall.com/circuit/58955、基于STM32和MPU6050和NRF24L01的两轮自平衡小车全套资料基于STM32单片机和MPU6050传感器和NRF24L01无线的两轮自平衡小车全套资料。小车采用BTS7960电机驱动，性能稳定，不怕烧坏。在小车向前走时立刻向后随意遥控都不会倒，可以高速转圈。小车采用MPU6050的DMP库函数直接返回各个参数。有各个部分的测试程序，容易看懂。串口示波器有我写的详细的安装教程，通过串口可以实时显示四路波形。用陀螺仪测试函数可以直接返回MPU6050的各参数的波形图，方便观察调试。有PID调试参考视频。这是非常完善的教程。https://www.cirmall.com/circuit/19396、体感控制两轮自平衡小车的设计该两轮自平衡小车主要由两部分组成，分别是上位机体感识别的部分和下位机两轮自平衡部分。主要是使用微软的Kinect摄像头，这个摄像头可以输出景深图像，骨骼数据以及RGB数据。所谓的景深数据就是可以反应图像深度的数据，简单来说就是有这个数据可以得到视场范围内每一个点的三维坐标，然后根据这个三维坐标做图像处理得到骨骼数据。图像处理非常复杂，由微软提供，RGB数据我没有处理，直接显示了，然后做了一个简单的动作识别，基于空间点坐标和点之间向量，计算阀值，然后用WIFI传输数据，WIFI使用亚信提供的WIFI转串口方案，虽然我花了半个月时间看计算机网络，看TCP/IP协议，也没用看懂，到最后也没用用上。https://www.cirmall.com/circuit/15227、【毕业设计（论文）】体感控制的两轮平衡小车，全部制作资料开源分享体感控制两轮自平衡小车原理：使用微软的Kinect摄像头，这个摄像头可以输出景深图像，骨骼数据，和RGB数据。景深数据就是，可以反应图像深度的数据，简单来讲就是由这个数据可以得到视场范围内每一个点的3维坐标，然后根据这个三维坐标做图像处理得到骨骼数据，图像处理非常复杂，由微软提供。下位机用陀螺仪和三轴加速度采样信号，用一个凯尔曼滤波做了一个数据融合，计算出角度和角加速度，然后就是几个PI调节器做的一个3闭环，姿态，速度，位置，实现细节在论文里面有。凯尔曼滤波用的是别人的代码，这个是一个自适应的算法，参数神马的都不需要改动，只要求单片机速度就可以了，M051的确是快。https://www.cirmall.com/circuit/50328、毕设完整资料开源：基于STM32打造的两轮直立自平衡小车STM32F103VET6主控芯片；两个microusb口，第一个是MCU的串口1，可作为普通的串口收发数据，通过调节板上BOOT选项，也可将其作为ISP下载程序接口；第二个是SWD硬件仿真接口；蓝牙模块，与MCU的串口2连接；WIFI模块，与MCU的串口3相连；一块1.3寸IIC协议的液晶接口；超声波接口；双电机驱动；六轴陀螺仪；电池电压检测；4个用于调试的LED；4个独立式按键；一组4P的拨码开关；有源蜂鸣器；两个6P带AB相编码器的电机接口。https://www.cirmall.com/circuit/10116

对于在室外环境工作的移动机器人通常使用惯导/卫星组合导航方式。惯性导航系统具有完全自主、抗干扰强、隐蔽能力好和输出参数全面等优点，但它的鲁棒性极低，误差会不断随时间累积发散。卫星导航系统具有高、定位范围广和误差不随时间累积等优点，但其自主性差、易受外界遮挡和干扰、接收机数据更新频率低等缺点。因此工程上常常将两者互补结合使用，组成卫星/惯性组合导航系统。本文以低功耗MSP430F149为，设计了能够同时实现卫星导航（GNSS）接收机、惯性测量单元（IMU）、气压高度等导航信息的高速采集与高速合路传输，并进行初步导航定位信息融合的导航系统，即可为室外移动机器人提供直接的导航服务，也可作为高组合导航系统的原始测量信息高速采集系统。系统设计的关键是利用单片机有限的接口资源实现了多传感器信息并行采集，设计了有效的数据同步方法，解决了气压传感器数据手册疏漏导致的无法接入问题，给出了机器人组合定位的基本方法。系统充分利用了MSP430F149单片机的能力，具有结构简单、低功耗、对传感器具有普适性等优点。本系统由电源、气压计接口、IMU接口、GNSS接收机接口、SPI转UART模块及MSP430F149构成。系统组成如图1所示。组合导航系统的功能实现分为IMU数据接收与解析、GNSS数据接收与解析、气压计数据接收与解析、组合导航解算以及数据输出五个部分。IMU数据接收与解析功能用来获取导航解算中需要的加速度和角速度信息;GNSS数据接收与解析功能用来获取导航解算中需要的位置和速度信息（松耦合组合）或者GNSS伪距和伪距率（紧耦合组合）;气压计数据接收与解析功能用来获取高度信息;组合导航解算功能为系统，用来进行组合导航解算;数据的输出包括原始数据包的整合输出和解算结果的输出。本文所使用的惯性器件和GNSS接收机都是RS-232电平的UART接口，具有通用性，用户可根据成本考虑不同的设备。气压计选用美国MEAS公司生产的MS5803-02BA，已经固化在电路中。图1系统组成结构图微控制器接口整个组合导航定位系统需要三个UART接口和两个SPI接口。其中两个UART接口由430单片机自带的UART资源提供，另外一个UART接口由GPIO模拟SPI通过MAX3111E芯片转化得到;两个SPI接口由GPIO模拟得到。另外需要一个外部中断引脚捕获秒脉冲信号（PPS）、一个外部中断引脚捕获MAX3111E中断信号。MSP430F149管脚资源分配如表1所示。电源电路本系统供电需求为3.3V供电，因此采用AMS1117稳压芯片，接入5V电源即可输出3.3V稳定电压，可提供1A电流，满足系统供电需求。电路设计如图2所示。IMU器件及GNSS接收机接口电路IMU器件及GNSS接收机都采用UART接口方式接入，采用RS232协议。因此可使用430单片机上自带的两个UART接口，但是需要进行TTL电平与RS232电平转换。这里采用常见的MAX3232芯片，电路设计如图3所示。图3IMU及GNSS接口电路气压计MS5803-02BA接口电路MS5803-02BA［3］是由MEAS公司生产的数字压力传感器，分辨率达10cm。芯片内部包含一个高线性的压力传感器和一个内部工厂标定系数的超低功耗24位ΔΣ型ADC。该款芯片有SPI和I2C两种接口方式，通过芯片的PS引脚配置了选择不同的接口方式（PS置低时，采用SPI工作模式;PS置高时，采用I2C工作模式）。本文所阐述的定位系统将气压计配置为SPI工作模式。MS5803-02BA与微控制器间的接口电路设计如图4所示。图4MS5803-02BA接口电路MS5803-02BA的控制命令包括复位命令、温度ADC命令、气压ADC命令、ADC读取命令、PROM读取命令。控制命令如表2所示。控制命令通过SDI口移位输入，响应结果从SDO移位输出。输入的电平判定在时钟信号的上升沿，输出的电平判定在时钟信号的下降沿。输出的气压值可以进行温度补偿，需要利用芯片内部PROM中的系数来补偿。ADC读取命令输入之后，输出24位ADC结果;PROM读取命令输入之后，输出16位补偿系数。本文基于MSP430F149单片机设计的室外移动机器人组合导航定位系统，通过接口的扩展使得该款定位系统能够接入IMU、GNSS接收机、气压计三路信息，完成初步导航定位服务功能，同时可作为多路数据采集设备，将多路数据整合到一路高速输出接口，用于进一步的高导航解算。该系统根据使用者的需求不同，可接入不同成本和的设备，只要满足RS-232协议即可。笔者将其实际运用，整个系统充分利用该款单片机的资源，结构简单、功耗低、适用范围广，不仅可作为初步导航定位服务的设备，还可作为多路数据采集设备。来源：维库电子市场网

Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。对于初学者来说，极易掌握，同时有着足够的灵活性。Arduino不仅仅是全球最流行的开源硬件，也是一个优秀的硬件开发平台，更是硬件开发的趋势。借助Arduino我们可以轻松打造很多有趣的电子设计，整理了电路城上8个开源的方案，一起玩起来吧。1、玩Arduino，技术宅带你打造Arduino闹钟我的项目是Arduino闹钟。我很想知道我是否可以只使用Arduino板和RTC制作功能闹钟。起初，这些数字只出现在串口显示器上，因为我很难让液晶显示器点亮。我想在这个过程中一步一步走，这样我才能完全理解发生了什么。这个项目的详细情况，我整理在附件里，有兴趣或需求的可以参考下，仅供参考！https://www.cirmall.com/circuit/108572、开源项目：Arduino控制的弹球机，包含Arduino代码该项目使用激光跳线，螺线管和竖立件组装Arduino控制弹球机。螺线管用于推动推动球围绕赛场的脚蹼。目标由保持球的“篮子”组成。一旦球进入目标，激光绊线将自动触发螺线管弹出球，使其回到游戏中。当球从目标弹出时，铃声响起。https://www.cirmall.com/circuit/54023、Arduino仿生机械鱼测试机器人入水之前，你必须仔细检查每一个机械和线路连接。将鱼和控制动作，并确保两个传感器提供信号到Arduino。使用万用表测量其输出电压：在没有障碍的情况下，信号应该是很高的，请确保电压至少5.5V.在这一点上，我们已经准备好防水机器人：有许多解决方案，我们已经介绍了机器人在一个塑料袋（呼吸里面看到它有孔，并用胶带密封）。使用橡皮筋保持袋子的机器人身体紧贴，确保伺服自由移动。https://www.cirmall.com/circuit/41254、基于Arduino的测谎仪嘿大家今天我想告诉你如何制作一个Arduino控制的测谎仪，根据你所处的情况或你感受到的情绪来测量你的身体不同的反应，最酷的是我们可以在Arduino图中实时看到所有这些在图中显示出来。https://www.cirmall.com/circuit/102275、小型Arduino点唱机我的地下摇滚乐队在20年后重新团聚，我决定使用ArduinoNano，DFPlayerMini，扬声器，三个按钮和一个16x2LCD显示器创建一个带有一些“点击”的小型自动点唱机。对于我使用Fusion360的情况。我正在附加STL文件。最初的想法是创建一个像盒子一样的点唱机，但我没有时间。对于LCD显示器，请获取I2C接口，因此只需要2根信号电缆，5V和接地。https://www.cirmall.com/circuit/103486、DIYArduino多功能电能表在本教程中，我将向您展示如何制作基于Arduino的多功能电表。这个小仪表是非常有用的设备，可显示有关电参数的重要信息。该设备可以测量6个有用的电气参数：电压，电流，功率，能量，容量和温度。该设备仅适用于直流负载，例如太阳能光伏系统。您也可以使用此仪表进行电池容量测量。仪表可测量的电压范围为0-26V，最大电流为3.2A。https://www.cirmall.com/circuit/184407、Arduino复古街机时钟构建一个交互式街机床头钟，带有触摸屏和动画街机数字，您可以录制您选择的闹钟声音。该项目包括一个3D打印的案例和四个单独的程序可供选择1.街机时钟-DK马里奥，太空侵略者和吃豆人动画2.吃豆子时钟-具有时钟功能的互动动画吃豆人游戏3.DK时钟-具有时钟功能的交互式动画DK游戏4.TumbleGhost-基于FlappyBird的动画吃豆人鬼游戏对于那些喜欢重温80年代街机游戏人物怀旧情绪的人来说，有很多乐趣，也是一个很棒的礼物。https://www.cirmall.com/circuit/103058、ArduinoLED骰子，摇晃起来骰子仍然是一个完美的入门项目。该功能每个人都很清楚，很容易理解。几乎所有东西都有一个现成的组件。在寻找Arduino或RaspberryPi的入门套件时，最好看到这一点。LED，按钮和任何类型的传感器等组件都构建在电路板上，因此可以通过几条线连接和使用到GPIO。简单但足够的3D打印机在ebay上可用，价格低于140欧元。几乎所有支架，安装或外壳变化都可以用它来创建。https://www.cirmall.com/circuit/11491

机器人迅速发展，随之涌现出了一大堆创意机器人设计，魔方机器人，寻迹机器人，六足虫虫机器人……电路城给你十个创意机器人陪你玩耍，一起去看看吧！1、奥豆机器人结构图+代码+装配教程奥托的制作和设计是受LMR两足机器人鲍勃的启发，他的编程代码是来自另外的一个名为Zowi的开源两足机器人。奥豆是一款兼容于Arduino，且可以3D打印的机器人。它的独特之处在于他组装后的体积很小（11cmx7cmx12cm），而且他的集成组件和公式都是很简单的。利用现成的部件和3D打印机，只需要做简单的电路连接（几乎不需要焊接）和懂得基本编码技巧，你就可以在短短的两个小时内做出你可爱的朋友-奥豆！http://www.cirmall.com/circuit/4391/details2、魔方机器人-华为研电赛一等奖作品软件方面：1.移植了Kociemba算法。Kociemba算法是当今世界上复原魔方步数最少的算法，最长步数只有21步，并且其解算时间为ms级。2.颜色识别方面应用机器学习领域中一种比较成熟的分类算法完成颜色的分类，颜色识别基本不会出错，识别率极高。3.对来自Kociemba算法的复原指令进行了优化处理，使用深度优化搜索算法，优化率达23%，缩短了整体复原时间。我认为如果你想学习制作属于自己的机器人，魔方机器人应该是最佳选择，因为你既可以学到硬件的设计，还可以学到控制算法。http://www.cirmall.com/circuit/3976/details3、【创意设计】六足虫虫机器人资料分享新版虫虫用3个微型舵机的协调摆动来行走，通过红外测距来感知环境，还能够感知周围的光线亮度。另外，新版虫虫的中枢依旧是一颗强大的Beetle控制器和扩展板，而且是利用简单易用的Arduino来编程。所有这些功能让虫虫的行走更加复杂，互动更加丰富。可以实现前进、后退、避障拐弯、巡光等功能。简单的组装让你了解最基本的机器人原理和智能控制。喜欢DIY的用户，还可以在原有代码的基础上改造出自己的互动模式。http://www.cirmall.com/circuit/4049/details4、（恩智浦）低功耗蓝牙控制机器人参考设计Bluetooth®LowEnergy(BLE)控制的机器人参考设计采用FRDM-KW40板和PololuZumo机器人开发，并且可以通过手机APP控制。BLE控制的机器人基于KinetisKW40Z片上系统(SOC)，该系统包括一个ARM®Cortex®M0+处理器，并配有面向BLE和802.15.4的2.4GHz无线电。它采用HIDoverGATT配置文件实施，用作人机接口设备。该软件提供的特性包括：BLE数据到手机app的传输、电机控制和电池监测，等等。http://www.cirmall.com/circuit/4116/details5、无人遥控水下机器人供电设计方案分享，原理图、PCB、数据手册等无人遥控水下机器人主要有，有缆遥控水下机器人（简称ROV）和无缆遥控水下机器人（简称AUV）两种，ROV是从水面进行控制，带有推进器、水下电视、水下机械手和其他作业工具，能够在三维水域运动，由水面提供能源的装置。水面与ROV之间通过数百米甚至数千米的线缆连接供电，为了减小线缆上的损耗，必须减小其电流，这就要求ROV输入电压尽量高，最好(300-400)V，以目前的DC48V/(3000-4000)W需求为例，传统的砖模块电源很难满足高效率及小体积方面的要求。Vicor针对水下机器人对体积、效率及大功率的特殊要求提供了有效的解决方案。http://www.cirmall.com/circuit/4302/details6、坦克循迹机器人资料（电路+代码+论文等）超全单片机智能小车程序资料+坦克循迹红外遥控+原理图260M的资料，无线智能小车，资料很详细，有视频有程序，感兴趣的千万不要错过了，免费分享一大波！http://www.cirmall.com/circuit/4013/details7、电路征集：【大赛作品】激光测距机器人设计全部资料，包括论文测距采用激光测距，通过对激光束进行幅度调制并测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟，再根据调制光的波长，换算此相位延迟所代表的距离，测量距离是超声波与红外线的10倍以上，测量精度远超超声波与红外线，最高能达到1mm的精确度……http://www.cirmall.com/circuit/3857/details8、超酷溜冰机器人设计（硬件+软件+论文等）在本系统中，采用意法半导体公司的STM32F407VGT6单片机作为智能小车的核心控制器。使用电磁感应圈感应磁场的的寻迹方案，采用MMA7660传感器和单轴陀螺仪作为车速检测传感器，使小车可以直立行走。以脉宽调制（PWM）控制方式控制直流电机和舵机，利用自适应控制PID算法，对小车的转向和速度进行控制修正，从而完成传感器信号采集处理、控制算法裁决及执行、直流电机驱动控制。http://www.cirmall.com/circuit/3800/details9、（3D打印）画蛋机器人制作开源设计本文介绍画蛋机eggbot的制作，因前篇篇幅有限，所以发起新话题，详细介绍一下画蛋机eggbot的制作。你现在有3D打印机么？有42步进电机么？有arduinomega2560么？如果你有，和我一起来制作画蛋机eggbot吧制作难点：eggbot的主控为EiBotBoard，这个电路板在其他地区是买不到的，只能在eggbot官网进行购买，目前为V2.0版本。在查阅大量资料之后，我们找到了一个eggbot的衍生版SphereBot。SphereBot采用arduinouno和电机驱动A4983，并提供了firmware和简单实用的操作软件，这为我们制作画蛋机提供了方便，结合3D打印机的制作经验，我们采用arduinomega2560+2个A4988组合作为电子控制部分。OK，准备好，我们开始吧！！！http://www.cirmall.com/circuit/3785/details10、基于WIFI的无线侦查机器人本设计是基于wifi技术的机器人，机器人的动作可以通过电脑操控，并实时地返回高清侦查视频。该机器人可以在一定范围内进行侦查，从而避免人员直接进入未知的危险环境之中。本设计主要由无线路由器、摄像头、机器人主控制器、舵机、电机驱动模块、电源模块以及机器人底盘等等构成。另外本设计控制客户端采用C++builder6.0编写。http://www.cirmall.com/circuit/1173/details

炎炎夏日，空调房西瓜的搭配好不自在。整理了10个极品智能车方案，在家避暑的同时，玩玩智能车，顺便提升下自己的技能吧。1、极品智能飞车wifi和Android控制小车（获奖作品原创）本极品飞车采用意法半导体公司的STM32F401（STM32F401数据手册）芯片作为主控制芯片，分为PC客户端和智能小车两部分。通过WM3612—wifi模块连接路由器组建局域网系统，PC客户端通过无线获取智能小车的当前位置以及视野，根据这些信息同样利用无线方式发出控制信息，远程操作小车；智能小车上的Android手机连接本局域网，使用摄像头采集前方视频信息，并发送到PC客户端。智能小车根据PC客户端发送的控制信息做出相应动作，实现前进、左右转弯、停止等动作。https://www.cirmall.com/circuit/13422、手势遥控智能小车已问世，你的小车升级了吗？手势遥控车原理图分为小车驱动电路和手势控制电路。小车驱动电路和手势控制电路的蓝牙母座连线有所不同，请注意区分。驱动电路中SET脚和3V3脚是短接的，而手控部分无需短接。手势遥控车应用到ADI的传感器模块ADXL345，ADXL345是一款小而薄的低功耗3轴加速度计，分辨率高（13位），测量范围达±16g。数字输出数据为16位二进制补码格式，可通过SPI（3线或4线）或I2C数字接口访问。https://www.cirmall.com/circuit/31663、语音遥控智能小车（1）启动小车运作命令“大白”（参考超能陆战队）。（2）发出指令“前进”，小车会向前行走，LED处于跑马灯状态，遇到障碍物会自动停车，此时“前进”指令无效，且小车发出警告以及闪灯。（3）发出指令“后退”，小车会向后行走，LED处于跑马灯状态，此时检测障碍物无效。（4）发出指令“左转”，小车会向左移动一段距离然后停止，LED灯一排处于闪灯状态，此时遇障碍物会发出警告以及全部灯闪。（5）发出指令“右转”，小车会向右移动一段距离然后停止，LED灯另一排处于闪灯状态，此时遇障碍物会发出警告以及全部灯闪。https://www.cirmall.com/circuit/106854、STM8遥控小车/WIFI智能小车手机APP控制(全套制作资料)这是一款基于stm8s103f3p6控制器制作的利用手机app连接小车wifi热点，app控制小车前进后退，左转右转功能的diy产品，资料包含本diy设计所有制作资料，包含源代码电路图等；不失为diy爱好者学习stm8单片机应用制作的好素材。https://www.cirmall.com/circuit/71955、STM32单片机智能扫地智能车机器人锂电池充电73-（pcb+源码+电路图+论文）本系统由STM32F103C8T6单片机核心板、2路红外避障模块、2路按键、风扇驱动、电机驱动、升压模块、锂电池充电模块及电池盒供电组成。1、按下启动按键后，小车启动，同时，风扇转动吸尘；按下停止按键后，小车停止转动，同时，风扇停止转动。2、小车在运行过程中，左侧的红外避障传感器模块检测到有障碍物，则右拐；右侧的红外避障传感器模块检测到有障碍物，则左拐；如果任何一边的红外避障传感器模块检测到障碍物超过一定时间（小车可能走不动了），则小车后退然后旋转调头。https://www.cirmall.com/circuit/177716、NRF24L01无线双向通信、遥控、循迹、激光跟随智能小车本设计选择通用、价廉的51单片机为控制平台，选择常用的点击模型车为机械平台，通过细化设计要求，结合传感器技术、电机控制技术、无线通信技术等相关知识实现小车的各种功能。设计完成以激光笔控制、红外遥控等硬件模块实现小车的前进、倒退、转向行驶、PWM调速，并且能自动根据地面黑线循迹导航功能，实现无线智能控制，达到设计目标。本电路设计模块由单片机控制电路、电压比较器电路、电源与电机驱动电路、激光笔控制电路、红外探头电路、感光电路组成。https://www.cirmall.com/circuit/10787、MicroPythonstm32f405蓝牙遥控自动循迹与避障智能车（电路图+源码）硬件外围：蓝牙BT04，STM32F405跑官方MicroPython固件，板载H桥驱动芯片，板载WIFI图传模块和舵机（这里舵机未用到），降压芯片两重降压，DHT11和烟雾传感器，红外避障模块，SR-04超声波模块……https://www.cirmall.com/circuit/185628、基于STM32f401的遥控智能小车电路方案（pcb+源码）总体功能：遥控发送前进后退左转右转停止命令，可调速，小车响应；两个按键默认用来控制舵机正反转；遥控功能：采集摇杆按键电池电压，屏幕上显示相关数据；无线通信；小车功能：电池电压低，蜂鸣器持续报警；超声波检测距离障碍物近，蜂鸣器持续报警；蓝牙、oled、usb功能是预留的，提供给买家实现更多功能的可能性；https://www.cirmall.com/circuit/129819、基于STM32F401的无线遥控智能小车(原创)本系统采用STM32F401作为手柄的主控芯片，STM32F103作为小车的主控芯片。小车采用L298N驱动电机，FUBATA-S3003型舵机转向，并搭载DHT11数字温湿度传感器采集温度和湿度数据，再通过NRF24L01无线通信模块把温度和湿度数据发送给手柄，手柄接收到数据后在mini12864液晶上显示出来温度和湿度。手柄采用按键和重力感应两种控制方式来控制小车的运动可以任意切换以达到不同类型用户的需求和服务。https://www.cirmall.com/circuit/133010、51单片机智能扫地吸尘智能车机器人红外避障风扇95-（pcb+源码+电路图+参考文档）本系统由STC89C52单片机、2路红外避障模块、2路按键、风扇驱动、L298N电机驱动及电池盒供电组成。1、按下启动按键后，小车左侧的红外避障传感器模块检测到有障碍物，则智能车右拐；小车右侧的红外避障传感器模块检测到有障碍物，则智能车左拐，同时，风扇转动吸尘；2、按下停止按键后，小车停止转动，同时，风扇停止转动。https://www.cirmall.com/circuit/17949

这辆清华大学研制的无人自行车可以实时感知周围环境，在跟随前方试验人员的同时自动进行避障操作。绕开障碍物装上芯片后，自行车可以根据语音指令、视觉感知的反馈产生实时信号，从而对电机进行控制，以达到保持平衡，改变行进状态。S形路线这辆自行车能够实现自动行驶，是因为科学家团队在自行车里内部装了一款名叫“天机”（Tianjic）的人工通用智能芯片。这是一款中国自主研制的芯片，更是全球首款异构融合类脑芯片。天机芯测试板机芯片内部存储带宽达到了610GB/s。在300MHz的主频下，利用人工神经网络(ANN)，该芯片的算力可达1.28TOPS/W，而利用脉冲神经网络(SNN)则可达到650GSOPS/W的算力。8月1日，这款由清华大学类脑计算研究中心施路平教授带领团队研制出的芯片，登上了最新一期全球顶尖期刊《自然》杂志（Nature）的封面！据Nature报道，当前人工智能芯片发展有两大主流方向，一种是以神经科学为基础，试图建构模拟大脑的电路；另一种以计算机科学为基础，通过计算机来执行机器学习算法。但“天机芯”与以往的研究不同。施路平教授表示，“我们做的是类脑（研究），是借鉴脑科学的基本原理，凝练出一些指导计算架构发展的新规律。””天机芯”能将两种运作方式集合在一个混合平台中。它具有多个功能核心，可轻松实现重新配置，使其能同时运行机器学习算法和大多数神经网络模型。而研究人员将芯片安装到无人自行车，足以证明该芯片的强大功能和潜力。这款无人自行车能自我平衡，具有声控功能，可探测并避开障碍物。这都是“天机”芯片能同时处理多种算法和模型的强大功能。通过搭载强大的天机芯片，多个专用网络和多样化的算法与模型，研究人员成功让无人驾驶自行车实现了诸多功能，如：语音识别、目标锁定、障碍辨别和自主决策等。这辆自动驾驶自行车搭载的主要部件包括：天机芯、各类传感器、驱动系统本文转载自大鱼机器人

世平集团联合策略合作伙伴信驰达推出采用iPhone遥控蓝牙4.0小车方案。本方案采用TICC2540作为主芯片，CC2540是TI推出的一款高性价比，低功耗的片上系统（SOC）解决方案，适合蓝牙低功耗应用。它包含了一个出色的工业标准的8051内核的RF收发器，可程序设计闪存，8KBRAM和其它功能强大的配套特征及外设。CC2540适合低功率系统，超低的睡眠模式以及运行模式的超低功耗和转换进一步实现了低功耗。本方案是世平集团联合信驰达推出基于TICC2540iPhone遥控蓝牙4.0小车方案运用最新蓝牙4.0无线技术，实现iPhone等移动设备端取代传统遥控器，控制赛车前进、后退、左右转弯及漂移。蓝牙4.0低功耗技术，节能省电；虚拟控键控制、G-Sensor重力感应控制双重控制方式，带来超酷游戏体验。►方案方块图►核心技术优势1.超炫APP功能：APP炫丽接口，左边加速器控制车辆前进、后退，右边的方向盘控制车辆转向，更有左右漂移控键，玩转遥控赛车。2.双重操控方式：支持虚拟控键控制、G-Sensor重力感应控制两种控制方式。3.远距离传输：遥控赛车与iPhone初次连接成功后，下次能够自动连接，连接距离可达30米。►方案规格本方案采用TICC2540作为主芯片，蓝牙4.0低功耗技术，节能省电；TICC2540RF性能：出色的长距离链路预算（高达+97db）以及与其它2.4ghz器件的良好共存性TICC2540互操作性／兼容性：符合蓝牙规范4.0版标准的单模式(cc2540)与双模式器件（BlueLink™7.0蓝牙／FM单芯片解决方案、WiLink™7.0WLAN／GPS／蓝牙／FM单芯片解决方案以及WiLink™6.0WLAN／蓝牙／FM单芯片解决方案）可实现全面的链路测试与开发。来源于大大通。

老树开花网络科技基于绘本学习为核心，推出互动学习机器人方案。本方案是一款智能互动学习机器人，专门针对儿童电子教育市场开发的高科技智能产品，集通讯、娱乐、学习、互动于一身。她可以通过云语音识别技术实现人机交互，对于生活类和学习类的语音控制指令，例如百科查询、互动问答、天气查询、计算、翻译、歌曲点播、早教学习等指令有准确的响应。她准确识别用户发出的自然语言，通过云计算服务器来匹配用户的问题答案，进行响应。她具有非常好的“听得懂、答得上、正确响应”的交互体验，在云端服务器无法匹配到答案的时候，还能通过自主学习来达到自我成长的目的，实现初步的人工智能。智能机器人的亲子微信互动交流是能提高家庭成员之间的感情，陪伴孩子的成长而不留遗憾；海量的音乐、国学、故事、英语启蒙、安全科普、习惯养成、情商培养、专家绘本、互动学习等内容与语义对话系统完美结合，突破了传统学习机或是互动机只能播放或是只能简单地操作指令的局限，能跟孩子更好地互动，让孩子真正意义上体验到的启发思维、互动学习，这也使产品突显了更丰富的情感，使交互更加生动鲜活，能更好地实现陪伴、引导、教育的核心思想，在情感上能给予孩子更多的安全感，在早教启蒙方面给予孩子更优质的体验。智能机器人的角色塑造为孩子的良师益友，她陪伴孩子进行早期的引导式主动学习。让孩子可建立良好的阅读习惯和学习兴趣。►方案方块图►核心技术优势1、绘本学习语音互动：读出绘本名称（作为指令语音），即可进行绘本内容的音频播放，在绘本播放结束后，可针对绘本的内容进行互问互达的语音沟通交流。让传统的绘本阅读从“看绘本”升级到“听绘本”再升华到“学绘本”。2、语意识别：内置指令合计，可通过用户的语音控制进行音乐、故事、咨询、天气、航班等信息的互动播放。3、微信通信：通过手机微信功能可以和机器进行远程连接，进行语音通话。最好的远程陪伴的神器。4、在线点播：通过手机微信端就可以远程推送优质内容到机器上进行在线实时播放，并可保存添加到在线播放清单中，方便下次直接进入播放列表，减少用户选择步骤。5、信息控制：通过手机微信端可以直接控制管理机器的相关内容，包括：音量大小、版本信息、内部存储、当前网络、当前播放等。6、本地播放：机器在未联网的情况下，也可以进行按键控制进行内部存储卡上的内容进行播放。此内部存储卡的内容可在联网的情况下由用户自己进行内容管理（增减更换等）。7、安全机制：所有与本机器进行绑定的过程均需要手机短信验证，以此提高产品的安全等级8、微信群聊：以每个机器为中心自动建立一个家庭群组，每个家庭人员均可参与到这个群组并与机器可进行语音、播放等方面的互动。►方案规格本方案采用NSIWAY音频专用芯片NS4160。超低EMI，无需滤波器，最大功率可达5W。本方案采用三色高亮LED，用于显示操作内容状态。采用RealTek8188WIFI模组增加产品网络链接稳定性。来源于大大通。

世平集团联合恩孚电子推出基于STM32MPU6000和HMC5883CC2540的迷你六轴自拍无人机方案。本方案是一款消费型的MINI自拍无人机，历经两年研发，经历了两次批量生产，该方案已成熟稳定。其特点是完全手机操控，720P高清摄像和100W像素拍照，支持WIFI图传，可实时在手机端监控无人机画面，同时能将视频和照片实时分享到朋友圈，Facebook等社交媒体。独特的左右视频格式处理引擎和流畅的图传回传，配合VR眼镜即可体验非常真实的3DFPV。作为消费级无人机，需要具备几个明显特性：亲民的价格，很低的操控门坎，足够高的安全系数。ELF在性能和价格中间做了很好的权衡，使得在不降低质量，性能的情况下，裁剪不必要的功能，将成本控制得更为合理和可接受。麻雀虽小五脏俱全，ELF内含32位处理器，6轴加速度陀螺仪，还有高精度气压计，ARM9内核的CPU和高性能视频编码器，Linux系统。历时两年的优化，只为了不断降低操控门坎，不断从小白用户的角度出发，不断推倒设计重来，不断找小白用户测试，并搜集回馈意见进行修改，每一项新功能的添加，都耗时几十个版本优化才最终定型。目前可以做到让大多数人在有人教的情况下两分钟之内上手，大多数人在看完视频或说明书之后自行练习5分钟之后上手，这么低的上手门坎，业内几乎少有。这种门坎的降低背后也是倾注了恩孚团队非常多的心血。两次众筹一共积累的人数高达5000人，搜集到了非常多宝贵的回馈，这些回馈的搜集整理，帮助我们进一步更加优化操控体验，简化操控，完善教程，帮助我们更加理解最终用户的感受和体验。目前我们将起飞简化到打开APP，解锁，一键起飞，三个步骤。甚至连开机和关机的动作都没有，一切都是为了尽可能简化使用者的操控步骤。在降低用户操控门坎的环节上，正是我们下功夫最多的地方。正是得益于这么小的体积和重量，可以弃大动力的无刷电机不用，改用小动力的空心杯电机，和更安全尺寸的浆，使得更加安全，更加适合民用。►产品实体图►方案方块图►核心技术优势1.一键起飞和降落：本方案支持一键起飞功能，只需点APP的一键起飞和降落即可实现自主起飞，并定高保持在1.5米左右，之后操控即可。同样，飞行过程只要点一下一键降落，无人机即可自动慢慢降落。起飞和降落作为新手最难上手的环节，该功能极大简化了操作，降低了操控门坎。2.手机姿态体感控制：本方案区别于其他传统的遥控器操作方式，借助手机重力加速度传感器，只需一只手操作即可，操作时只需点住虚拟遥感，前后左右方向倾斜手机即可操控无人机做出和手机一致的姿态从而起到控制前后左右飞行的目的，这种对操控的简化也能极大降低操控门坎。3.气压定高：本方案加入了气压定高功能，极大简化了操控者对高度维度的操控，油门回中设计，使得向上分，只要往上推动摇杆，放手后摇杆回中，无人机自动停在设定高度。而无需像没有定高飞机那样通过精准的油门控制来达到控制飞行高度保持的问题，气压的加入也在很大程度上降低了操控门坎。4.航拍：航拍模式下，摄像头方向即为机头方向，电机拍照或者录像按钮，即可实现SD卡和手机端同步录制或者拍照，你可以在多媒体页面里找到拍摄的视频或者照片浏览，同时可以取出SD卡到PC上进行播放，SD卡端的视频和图片将有更加优良的画质。5.自拍：打开自拍模式，即可将镜头对着自己，所有操控保持不变，将非常适合用来自拍。6.一键分享：进入媒体库，点击想要分享的视频或者照片，即可将视频或照片一键分享到微信，QQ，QQ空间，微博等的社交媒体。7.3DFPV飞行：进入双手操作接口，打开左右格式画面，配合VR眼镜即可体验非常真实的3DFPV画面，让你体验到3D立体的无人机飞行视角。►方案规格1.支持iOS,Android双系统；2.超低控制门坎，一键起飞，气压定高，全球首创单手操控；实时图传，一键分享；3.百万像素，独有的自拍模式；4.720P的高清航拍体验；5.结合VR分享3DFPV飞行体验；6.巴掌大小，随身携带，安全牢固，避震设计，室内室外，全场景适用。来源于大大通。

1、引言移动机器人利用导航技术，获得机器人的目前所处的位置，结合传感器技术对周围外界环境（障碍物等）作实时探测，并根据环境提供的信息规划一条可行路径完成达到目标点的任务。移动机器人技术涉及到传感器技术，导航技术，计算机技术，人工智能等多个领域，因而对移动机器人的控制部分提出很高的要求，特别是视觉传感器的出现，要求控制系统不仅存储量大，而且处理速度快等。以往基于PLC和单片机控制的移动机器人就不能很好的满足实时性快速性的特点。随着ARM处理器的出现和发展以及嵌入式系统的发展，移动机器人的实时性快速性要求便能得到很好满足，现在该技术已经在多种领域得到有效的应用。本文是以SAMSUNG公司一款基于ARM7TDMI核的低功耗高性能的32位处理器芯片S3C44B0X为控制核心，以凌阳16位单片机SPCE061A为辅助处理器来处理传感器探测的障碍物信息，并运用嵌入式实时多任务操作系统?C/OS-II管理移动机器人的导航算法的实现和多任务的执行。实验结果表明：该系统能够实现避障和导航功能并能顺利达到目的地。2、控制系统的硬件设计移动机器人的控制系统主要完成对外界障碍物的探测与信息的传输，机器人当前位置的获取，路径规划，和运行控制等功能。对系统进行功能模块化划分，本系统可划分以下五大模块：环境探测模块；全局定位模块；程序下载模块，电机驱动模块和电源管理模块。各个模块之间的关系如图1所示。2.1环境探测模块移动机器人在避障和路径规划过程中，机器人必须实时探测周围的障碍物的信息，测量障碍物的距离。目前有红外，超声波，激光和视觉（CDD）传感器，激光传感器受环境影响大，价格比较昂贵，视觉传感器（CCD）要求芯片的存储容量大且要求处理速度快等特点，不易采用。基于这一点本文在移动机器人的前方，左方，右方各安装一套红外传感器和超声波传感器以测量3个方向的障碍物的距离，多传感器的使用可以避免了单一传感器的测量存在的盲区。红外传感器有发射器和接受器构成，此传感器的3路发射端口接凌阳单片机SPCE061A的3路I/O口，3路接受器的端口接单片机的另外3路。当单片机I/O输出为高电平时，发射器端口发射红外光，光波遇到障碍物反射被接受器，产生光强相对的电流经过A/D转换输入单片机，根据电压大小计算障碍物的距离。超声波传感器的工作原理与红外传感器基本相同，声波遇到障碍物返回被接受器接受，根据时间差计算障碍物的距离。该探测模块可以测量0～2m距离内的障碍物，测量误差小，采用16位凌阳单片机SPCE061A对障碍信息进行快速处理，一旦探测到障碍物便通过总线接口与S3C44B0X通讯并作数据传输。2.2全局定位模块机器人当前位置的确定至关重要，为机器人路径规划提供必不可少的信息，目前定位传感器有全球定位系统（GPS），旋转电位计，光电编码器，磁罗盘，电子罗盘，加速度计等。针对使用环境，本模块采用长春第一光学有限公司生产的光电编码器和电子罗盘相结合的方法来确定机器人的当前的坐标点?。光电编码器经光电转换，将轴的角度位移转换成电脉冲信号，6通过放大电路输出到S3C44B0X的计数器T1，把在特定时间采集的脉冲进行存储，脉冲信号与轮子的转过的圈数成正比，因而可以计算在设定机器人的实际路程。电子罗盘采用霍尼维尔低成本的HMR3100平面电子罗盘，内部有HMC1022二轴磁传感器，，角度测量精度可达5度，电子罗盘可以确定机器人相对北极的绝对方向，可以精确测出机器人的运动方向与理论方向之间的偏差，从而纠正机器人运动轨迹。2.3程序下载模块和电机驱动模块程序下载模块主要完成启动程序和应用程序的下载，本系统提供两种下载方式，串口下载和并口下载。串口下载通过RS232串口线连接板上COM1与PC进行通讯，并口下载通过并口线与JTAG调试接口连接完成PC与S3C44B0的通讯。电机驱动模块的精度对整个系统精度的影响很大，考虑各种因素本模块选用一种基于双通道、高压、高速栅极驱动方式的集成驱动器IR2110。IR2110驱动芯片能将输入的逻辑信号转化成同相位的低阻抗输出驱动信号，可驱动同一桥臂上的2路输出，驱动能力强，响应速度快，工作电压高，成本低等特点提高了系统的精度和可靠性。电机采用普通大功率直流减速电机，使用大功率H桥驱动电路，电路原理如图2所示。电路中IR2110作为前置驱动，四个IRFP250组成H桥驱动电路。当IN1端加上PWM信号，IN2端加上低电平时Q2，Q5导通，Q3，Q4截止，驱动电机正转；当IN2端加上PWM信号，IN1端加上低电平时Q3，Q4导通，Q2，Q5截止，驱动电机反转。调节PWM脉冲宽度可以调节电机转速。为了使电机运行平稳，PWM信号的频率不低于1KHZ。3、系统软件实现软件部分的实现是基于移植到S3C44B0X的实时多任务操作系统?C/OS-II，它是基于优先级，抢占式实时内核，具有源代码公开，可移植性好，可剪裁，多任务等特点，可以管理64个任务，应用程序可达56个任务。它主要完成任务管理，时间管理，信号量管理，内存管理等功能。该机器人主要完成避障检测与信息传输，位置获取，路径规划，运行控制功能，因此，该系统共创建了4个任务，任务1：避障检测与信息传输，任务2：位置获取，任务3：路径规划，任务4：电机驱动控制。任务的优先级依次降低，任务之间通过油箱传递信息。移动机器人在完成初始化系统后，驱动电机执行任务4按照预定的路径向目标点前进，同时单片机SPCE061A控制的传感器工作，当传感器探测周围有障碍物时，任务1进入就绪态，由于任务1的优先级高，就抢占CPU的使用权，完成障碍信息的处理与传输。通过信号量的传递，任务2进入就绪态，完成目前位置的计算，为路径规划提供依据。任务3根据任务1提供的障碍信息和任务2提供的信息位置信息启动导航算法进行路径规划，新的路径规划完成之后，任务4进入运行状态，从而完成最终规定任务。4、实验结果实验是在室内进行的，场地面积12m×12m，绿色毛毯状物质贴于场地表层以防止打滑。路径规划采用基于栅格的导航算法?，机器人形状大小0.8m×0.8m×0.6m，栅格尺度为机器人尺度为0.8m×0.8m，栅格的行数与列数均为15，栅格总数为15×15=225格。以积木和其它机器人为静止障碍物。移动机器人的运行轨迹如图3所示。图中浅灰色方框为障碍物，深灰色方框路线为机器人运动轨迹，起始点与目标点如下图4所标。实验结果表明，该机器人能够避开障碍物到达目标点，实验多次，位置误差在0～0.4m，具有可行性。5、结论本文作者的创新点是采用高性能ARM芯片S3C44B0X为主控制和单片机SPCE061A为辅助控制器相结合的方法对机器人进行控制，并引入嵌入式实时操作系统?C/OS-II完成机器人导航算法的实现以及对机器人多个任务进行合理规划和调度，以及保证机器人对未知环境的快速响应和保证整个系统的精度，实验证明了这种方法具有可行性。该控制系统有丰富的硬件资源，传感器所获取的信息的处理也采用高性能单片机SPCE061A，为以后视觉传感器（CCD）的使用提供了硬件基础，该机器人占用主控制器的硬件也比较少，为以后系统的升级提供方便。也可以采用更先进的导航算法使更加智能化。转载自——维库电子市场网

随着控制技术、计算机技术、信息处理技术和传感器技术的发展，智能机器人无论是在工业领域还是消费电子领域都已经扮演了非常重要的角色，已成为人工智能研究和发展的热点之一。在语音控制机器人领域，有研究表明已成功地将连续隐马尔可夫模型（CHMM,CentrifugalPumpbasedonContinuousHiddenMarkovModel）模型应用于定点数字信号处理器（DSP,DigitalSignalProcessor）上，并实现了对机器人的语音控制。关于传感测距方面，使用多传感器快速测量智能机器人与障碍物之间距离的方法，使机器人不仅具备语音识别功能，而且能实现智能避障。而关于家用室内机器人的应用也有相关研究，文献[4]探究了一种通用并有效的智能移动机器人嵌入式控制平台，并设计了一套能满足要求的低成本的机器人定位系统以及自动充电系统。这里设计的移动音乐机器人即属于智能机器人范畴，该音乐机器人集多种功能于一体，不但有陪人玩耍的娱乐功能还有保护家庭安全的安防功能1总体方案设计该移动音乐机器人以英飞凌16位单片机XE162FN处理器为核心，英飞凌开发的16/32位微控制器具有高度系统集成、无需外设附加器件及相关软件开销、提供系统安全和故障保护机制等功能。蓝牙（Bluetooth）是一种全球开放性的、低成本的无线通信规范。另外，由于蓝牙具有传输距离远，抗干扰能力强、功耗低传输速率高的优点，设计采用了蓝牙无线通信技术，设计主体为一轮式移动小车机器人，拥有跟随主人行走、播放音乐、遥控运行、彩灯随拍手频率闪烁以及家庭安防等多项功能。机器人的移动采用驱动直流电机带动轮子转动实现，跟随主人行走的功能由红外发射与接收来判断主人手中的手持设备和移动音乐机器人之间的方位，进而驱动机器人跟随主人行走。无线遥控运行由蓝牙通信实现。在安防功能上，该移动音乐机器人配备了典型的用于检测火灾的烟雾传感器，并且如果检测到有烟雾或者煤气泄露时，本地声音报警以及通过GSM无线网络控制短信发送模块发送报警短信给指定的手机号码。GSM网络是在蜂窝系统的基础上发展而来的一种无线数字网络标准，具有网络容量大、业务种类齐全、信号稳定性强、具有较高的保密性和安全性以及灵活的切换处理和自动漫游功能等众多优点。在手持设备的设计上，配备了一块320*240的触摸屏以实现直观方便的无按键遥控控制，以及一个加速度传感器感知倾斜角度从而控制机器人运动。综上所述，系统的结构框图如图1和图2所示。图1系统移动机器人部分结构框图2系统手持设备部分结构框系统的各部分之间的数据通讯如图3所示。图3系统各部分间的通讯2硬件设计由于系统的功能较多，硬件部分则主要介绍一些关键部分的硬件设计。系统的智能跟随功能是通过红外实现的，音乐机器人上的红外接收器感知到红外线时，会追踪红外发射源，感知不到时，会原地旋转重新搜索红外发射源，直至重新定位方向。红外发射源是由10个红外发射管组成，将10个红外发射管均匀摆放在一个球体表面，使得红外发射源可以向四面八方辐射红外线，保证音乐机器人更加快速准确地寻找到红外发射源。红外发射管发射的载波频率为38kHz占空比为50%的方波。红外的发射和接收电路如图4所示，10.0连接一个普通I/O引脚，控制红外线的通断，即接通4ms,然后关断11ms,反复进行接通与关断。10.3连接一路PWM方波，方波的频率是38kHz.一共有10路红外发射管。红外接收装置采用2个红外接收器1838,分别安装在音乐机器人的头部和尾部。两个接收器的输出引脚分别连接单片机的10.2和10.7引脚。红外接收器1838对38kHz频率的红外线敏感，所以红外接收器1838可以检测到红外发射源的方位，从而驱动电机向红外发射源的方向前进。图4智能跟随红外发送接收电路拍手彩灯功能的实现主要分为拍手信号的捕获和彩灯的旋转点亮，彩灯的旋转点亮较为简单，但拍手信号捕获上由于拍手产生的信号不是标准的阶跃信号，当用示波器进行波形的观察时，实际上波形在上升沿和下降沿的地方出现比较多的毛刺，也就是说一次拍手信号产生了多次阶跃信号。如果单片机记录2次上升沿的时间间隔时，由于毛刺的存在，使得单片机错误的将毛刺当做上升沿而捕捉，造成两次上升沿的时间间隔的变小。解决的办法是利用包络检测电路进行包络检测，再通过电压比较器选取合适的比较电压值，从而产生比较理想的阶跃信号，即一次拍手产生一次阶跃信号。电路利用麦克风采集声音信号，然后利用LM324对采集来的信号进行比例放大，放大的比例为100倍，然后接过两个1N5819和一个104独石电容进行包络线检测，最后利用LM358作为电压比较器，利用1K电阻和880Ω电阻分压获得比较电压值，其电路如图5所示。机器人的移动采用驱动直流电机带动轮子转动实现，即控制直流电机的正反转和速度，系统直流电机驱动芯片采用SGS公司的L298N,内部有4通道逻辑驱动电路。用三极管组成H型平衡桥，驱动功率大，驱动能力强。同时H型PWM电路工作在晶体管的饱和状态与截止状态，具有非常高的效率。图5拍手信号捕获电路电机的转速取决于3个因素：负载、电压和电流。对于一个给定的负载，可以通过脉冲宽度调制的方法来使电机保持稳定的速度。通过改变施加在直流电机上的脉冲宽度，可以增加或减小电机的转速。调整脉冲宽度，即改变占空比，调整电机的速度。驱动板采用6个高速光耦6N137实现驱动电路与逻辑电路的隔离，这样可以有效地避免驱动电路与逻辑电路之间的相互干扰。驱动板的电路原理图如图6所示。图6直流电机驱动电路通过软件编程可以自由改变单片机两路PWM脉冲信号的占空比，电机的A端连接PWM脉冲信号，电机的B端连接单片机的一个I/O引脚。当这个I/O引脚置1时，电流从电机的B端流向电机的A端；当这个I/O引脚置0时，电流从电机的A端流向电机的B端，这样电机就可以改变电机旋转方向，同时控制PWM脉冲信号的占空比值还可以改变电机旋转速度，实现转向和转速的控制。通过I/O引脚控制电机旋转方向的示意图如图7所示。图7I/O引脚控制电机旋转示意3软件设计软件设计主要包括上位机控制界面的设计以及单片机的编程。如图8所示，即为用VB设计的系统上位机控制界面，就串口开发而言，VB提供了串口通信控件MSComm,通过对此控件的属性和事件进行相应编程操作，就可以轻松地实现串口通信。图8上位机控制界面单片机的编程则包括电机驱动编程、音乐播放编程、蓝牙收发编程等，这里截取电机驱动部分程序为例，如下所示。4结语这里介绍了基于英飞凌16位单片机XE162FN的多功能智能机器人的硬件和软件设计。该设计的创新之处在于将智能机器人的娱乐功能和实用的安防功能相结合，有人在家时，它是一个功能强大互动性强的玩具，无人在家时它是家中卫士，时刻监控家中情况，并且可以通过短信方式报告。转载自——维库电子市场网

该机器人的最小系统为，触摸屏模块，超声波模块，摄像头图像采集模块，直流电机闭环控制系统，在整个系统中测距是最总要的一环，它直接影响电机运行距离的精度，在有效范围内的图像采集控制。整个系统都是在ARM9与linux平台中完成，每个模块都是用设备驱动的方式实现使得模块的控制更加方便。1、引言在项目开发中采用从英国进口的SRF05超声波传感器，它的回波反馈与测距方式与通常使用的超声波传感器相比较特别，在ARM中实现也稍有难度，但该传感器精度很高可达到1cm，因此用该传感器去掉了用于近距离测距的红外测距模块节约了硬件资源。该机器人的最小系统为，触摸屏模块，超声波模块，摄像头图像采集模块，直流电机闭环控制系统，在整个系统中测距是最总要的一环，它直接影响电机运行距离的精度，在有效范围内的图像采集控制。整个系统都是在ARM9与linux平台中完成，每个模块都是用设备驱动的方式实现使得模块的控制更加方便。  2、SRF05超声波测距方法提供一个10us的脉冲触发超声波传感器，SRF05会发出8个周期的频率为40khz的超频脉冲，此时在echo也是就回波口上的电平变为高，此时定时器开始计时，等到echo变为低电平证明有障碍物此时停止计时，高脉冲的宽度有测距的距离成正比，该超声波的有效测距范围为1cm~4m，因此如果没有障碍物或障碍物大于4m，echo依然会变为低电平此时定时器的时间为30ms，因此在测距时定时器的周期应大于30ms这样才能有效测距。原理如图1所示。3、超声波测距软件实现如图2为超声波测距的流程图。3.1回波检测的采集方法超声波的回波的检测是个难点，因为在ARM中一个端口设置中断只能设置一种触发方式，如果设为上升沿触发可以打开定时器定时但无法捕获下降沿，也就无法关闭定时器，从而不能测距，因此用软件的方式实现。首先设置两个时间延迟函数usdelay（）和msdelay（），这样可以在给出高脉冲10us后等超声波触发再打开定时期计时，在设置一个外部中断eint1接到超声波传感器的echo口并设置为下降沿触发，等下降沿来临关闭定时器读出值既为脉宽的时间长度，然后根据障碍物的距离=（ECHO高电平的时间）*声纳速度/2得出距离。空气中v与温度关系：v=331.5√1+T/273m/s，T为摄氏温度。一般情况下超声波速近似声速，在室内温度影响下取约343.2m/s。3.2超声波触发的实现利用数字示波器精确设计一个软件计时函数usdelay（），具体实现如下。则usdelay（1）既为10us，该函数用于在给出激发高脉冲后延续10us然后关脉冲。还要设计一个msdelay（）用于控制整个测距周期的时间值。msdelay（1000）在主函数数中用于延迟1s，这样定时器可以完全有足够的回波检测时间同时也不会对其它三路超声波信号造成干扰。如下所示。3.3超声波回波检测的实现回波检测计算脉宽的时间需要用到定时器和外部中断，外部中断接超声波的echo并设置为下降沿触发。定时器的初始化如下。rTCFG0=0x9595;//预分频值为95rTCFG1=0x00000;//分割值1/2rTCNTB0=10000;/根据T=［TCNTB0*（TCFG0+1）*（1/TCFG1）］/50MHZ得出定时器的周期为60ms在这个时间段里足以计算回波时间。外部中断1初始化如下rGPFCON=0xaa;//GPF1设置为EINT1rINTMOD=0x0;//设置为普通中断rGPFUP=0xf;//禁止GPF0上拉电阻pISR_EINT1=（unsigned）Eint1Handler;//建立中断向量EnableIrq（BIT_EINT1）；//使能中断rEXTINT0=0x492;//EINT1下降沿触发根据T=［TCNTB0*（TCFG0+1）*（1/TCFG1）］/50MHZ得出定时器的周期为60ms在这个时间段里足以计算回波时间。3.4在外部中断中计算机距离3.5循环控制与轮询测距由于超声波之间有干扰，采用轮询的方式依次打开超声波，每次只测一个，这样可以有效地避免干扰，为了提高实时性可以控制定时器周期，比如设置为35ms，这样四路超声波轮询一次大约为140ms，足以满足实时要求。4、机器人控制的实现图3为利用超声波的反馈信息控制机器人直流电机闭环系统的总体结构图。linux系统中超声波传感器为只读的字符设备，具体应用为在应用程序下打开超声波设备，然后在驱动中测距，测得的数据传到应用程序，应用程序中有超声波的避障算法，根据算法判断障碍物的位置给直流电机控制信号进行避障导航。触摸屏中的图形界面中含有机器人的指令设置，可以设置运行速度，图像采集与超声波模块的打开与关闭，是否开启机器人模糊算法运行轨迹还是使用普通的PID调节，这使得机器人有很多种方案可以选择。机器人的每一次行为都是根据超声波传感器测得的值和当前机器人运行的即时速度来来给出将要运行的时间，在遇到障碍物时（05、结论本文采用新型的超声波传感器，在ARM9与嵌入式linux为平台的移动机器人上实现了超声波的测距，并利用超声波传感器控制运动系统和图像采集系统。该机器人目前已经成功应用与本项目的开发并取得良好的效果。本文创新点：采用一种精度高的新型超声波传感器，用软件方法克服了它在ARM9中不利于检测回波的问题，成功应用于移动机器人的运行轨迹控制，使得机器人无论在行走和图像采集的即时性上都得到了很大的高。转载自唯样电子资讯。

教学机器人的上位机（主控计算机）和下位机（运动控制器）原先采用并行口（LPT1）的SPP方式进行通信。利用LPT1的状态寄存器（StatusPort）具有的读能力和每次传送半字节（Nibble）来实现数据的双向传送功能。每次传送的时序（次序）由软件建立，在控制字的协调下按照教学机器人的通信协议接收和发送数据。目前USB越来越普及，正逐渐取代串口和并口在计算机接口中的地位。为了研究USB在实时通信时的性能，已将教学机器人上下位机通信改用USB端口实现。1、USB特点及其应用通用串行总线USB（UniversalSerialBus）是1994年底由Compaq、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的一种计算机接噪覆亡，目前已发展到USB2.0。由于USB具有以下几方面的特点，所以迅速普及，逐渐确定了在计算机接口中的主导地位。（1）易用性。USB支持热插拔和即插即用。（2）可扩展性。用户可以通过连接USB集线器到一个已有的端口来增加USB端口数量，集线器上还可以连更多的集线器。理论上可以连接127个外设到USB总线上。（3）快速性。USB1.1版规定了两种传输速率：低速传输和全速传输。低速传输的速率是1.5Mbps，全速是12Mbps。这不但远远高于传统的串口传输速率，也比并口传输快了好多倍。最近推出的USB2.0允许的最高传输速率高达480Mbps。（4）可靠性。USB的可靠性来自硬件设计和USB数据传输协议两方面的保证。USB驱动器、接收器和电缆的硬件规范消除了大多数可能引起数据错误的噪声；USB协议使用了差错校验和数据重传机制，可以最大程度保证数据传输的准确性。（5）内置电源。USB总线内置电源线，可以给外设提供5V和最多500mA的电源供应，满足大部分低功耗外设的电源要求。由于USB具有这些突出的优点，不但一些传统外设开始提供USB接口，而且大量新型外设也把USB接口作为首先甚至唯一的接口，如MP3播放器、移动硬盘等。由于USB的高可靠性和足够快的通信速率，USB开始应用于工业级的实时通信和控制，例如机器人系统中示教盒与控制器的通信。本文论述的用USB端口实现机器人上位机与下位机的通信也属于这些方面的应用。2、用USB实现计算机双机通信由于USB模型是一种Host-Slave（主机-外设）主从式结构，没有办法使两台主机不通过外设而直接通过USB总线通信。然而可通过增加外设控制器的方法使两台主机利用它们的USB端口通信。每个外设控制器连接到不同的主要，并利用共享的缓冲器交换数据。Cypress公司的EZ-Link和Prolific公司的PL-2301把两个外设控制器和共享缓冲区集成到一块芯片上，作为两台主机通过USB总线通俗诉桥梁。其它公司也提供类似的控制芯片。在教学机器人中，采用PL-2301。PL-2301是台湾Prolific公司生产的一种全速USB控制芯片。PL-2301的结构框图如图1所示。PL-2301包括两套独立的USB控制单元。在握手信号的协调下，它们通过两个FIFO缓冲器无阻塞地交换数据。PL-2301包含四个终端：缺省的控制终端（地址00H）、中断终端（地址81H）、块输出终端（地址02H）、块输入终端（地址83H）。控制传输用于在主机列举阶段完成对PL-2301的配置及在两台主机通信时控制PL-2301的握手信号；中断传输用于PL-2301定期（每毫秒一次）向主机报告握手信号的状态；块传输用于两台主机之间实时地交换数据。块传输支持错误检测，这对实时通信和控制很重要。控制传输被确保拥有10%的USB总线带宽，中断传输和等时传输最多可以使用90%的带宽，块传输使用剩余的最大可用带宽（最多95%）。当总线不太忙时，由于块传输只有一个很小的协议头（13字节），它是所有传输类型中最快的。为了确何教学机器人上下位机以最快的速度通信，满足实时性要求，最好不要在USB总线上挂接过多的USB外设。PL-2301除了能对USB标准请求做出反应外，还能对几种厂商自定义的请求做出反应。自定义请求ClearQuickLinkFeature和SetQuickLinkFeature用于控制两台主机通信时PL-2301的握手信号。这些握手信号是：（1）TX_RDY指示本地USB端口是否准备好传输数据的指示信号。（2）S_EN挂起使能信号。置位后，PL-2301支持标准的USB挂起特性。（3）RESET_O块输出管道的复位信号，用于出现错误时复位块输出通道。（4）RESET_IN块输入管道的复位信号，用于出现错误时复位块输入管道。（5）TX_REQ块传输的请求信号。（6）TX_C块传输完成的指示信号。（7）PEER_E告诉对方本地端口是否连接好的指示信号。在这几个握手信号的协调下，上位机和下位机可以双向通信。图2是主机PCA向PCB传输数据的流程图。这些底层的细节问题并不需要控制，由PL-2301的驱动程序完成。3、软件结构3.1教学机器人软件结构EDUROBOT-680-II型教学机器人控制系统的控制软件包括下位机的底层控制软件和上位机的上层控制软件，它们通过USB端口通信。其软件结构如图3所示。上层控制软件运行在Windows98平台上，它为用户提供与机器人交互的人机接口界面，完成复杂运动控制的数据处理和插补计算。它由人机界面、运算插补、主控、通信四大模块构成。通信模块能够实时地发送控制命令给下位机并从下位机获得反馈信息，同时保证数据传输的准确性。为了提供对USB的支持（为了使底层控制系统有更好的实时性和更紧凑，下一步准备将底层控制系统改用支持USB的WindowsCE、VxWorks或嵌入式Linux），底层控制系统目前采用Windows98平台。底层控制软件接口收上层控制软件的控制命令，同时解释并执行控制命令。这通过多线程实现。任务调度和管理模块是底层控制软件的主线程，它负责从指令队列中取出指令并解释执行。主线程执行过程会产生一个辅助线程——通信线程。通信线程调用通信模块的输出函数，负责监视USB端口。如果上位机传来控制命令，则遵循教学机器人通信协议接收并存入指令队列中。3.2通信模块的实现上位机和下位机控制软件共用相同的PL-2301客户驱动程序、传输模块（由Prolific公司提供）和通信模块。PL-2301客户驱动程序是典型的WDM驱动程序。驱动程序屏蔽了底层的硬件细节和USB协议，使上层软件仅通过驱动程序接口函数就可以访问PL-2301。主要的几个驱动程序接口函数是CreateFile（）、WriteFile（）、ReadFile（）、DeviceIOControl（）。传输模块（Transfer.dll）是驱动程序的上层模块，它通过调用驱动程序接口函数，实现了两台主机通过PL-2301通信的基本通信能力。Transfer.dll会产生一列三个线程：（1）发送线程。这个线程对发送请求进行排队并按先后顺序处理请求。如果出现错误，则努力恢复。（2）接收线程。这个线程等待来自状态线程的消息，如果发现对方主机将要传输数据，就按照传输协议接收数据。接收线程把接收到的数据放在接收FIFO缓冲器中，等待上层软件（Comm.dll）取走。如果有错误发生时，也会努力恢复。（3）状态线程。这个线程监视PL-2301的状态信号。如果发现有任何状态改变，它将给相关线程发消息或调用回调函数通知上层软件。Transfer.dll提供几个供上层软件（Comm.dll）调用的输出函数：·USB_InitService（）调用Transfer.dll里的其他输出函数之间必须先调用这个函数。·USB_OpenConnect（）调用此函数获得PL-2301的句柄。发送和接收数据时要用到这个句柄。·USB_WriteConnect（）调用此函数向对方主机发送指定的数据。·USB_ReadConnect（）调用此函数从接收FIFO缓冲器中读取数据。通信模块（Comm.dll）通过调用Transfer.dll提供的输出函数完成教学机器人控制命令的发送和接收。为了协调命令的发送和接收，定义了套控制字，作为上位机与下位机通信时的握手信号（与PL-2301的握手信号没有联系）。上位机发送数据（控制命令或控制字）时，直接调用USB-WriteConnect（）即可。下位机读取数据采取轮询方式，循环调用USB-ReadConnect（）扫描USB端口，如果有数据则接收下来。如果接收到的是指令，则放入指令队列中，等待任务管理和调度线程取走。图4是上位机发送一条命令的示意图。有些命令需要下位机发送返回值给上位机，如读机器人状态命令status需要下位机发送返回值给上位机，如读机器人状态命令status需要下位机把机器人状态返回给上位机。下位机发送返回值的过程与上位机发送命令的过程相似。USB作为一种新兴的计算机外设接口标准，其技术特点使不但能作为计算机与一般外设的接口，也可用于实时通信和控制。本文介绍的用USB实现教学机器为上下位机的通信，为机器人上下位机的通信提供了一种新颖、方便和可靠的解决方案。随着USB2.0的推出，其高达480Mbps的传输速率可满足高实时性要求的工业设备控制、动态图像实时传输等，为USB在更广阔领域的应用打下了坚实的基础。转载自——维库电子市场网

STEVAL-FCU001V1可实现四轴无人飞行器设计,完整的范例程序使设计人员很快开始测试中小型四轴（有刷或无刷直流电机），无人飞行器并在真实飞行条件下评估传感器的性能。可以通过标准外部遥控器（PWM输入接口）控制，也可以通过智能手机或平板计算机控制板载蓝牙低功耗模块（CE，FCC，ARIB，BQE认证）。还嵌入了磁力计和压力传感器，以支持3D导航应用。SWD，I²C和USART连接器可用于程序开发和调试，并支持其他外部传感器或RF模块.场景应用图产品实体图展示板照片方案方块图核心技术优势1.完整的范例程序2.可以通过标准外部遥控器控制，也可以通过智能手机或平板计算机控制3.支持3D导航应用方案规格1.飞行控制器单元评估板，配有中小型四轴飞行器的样品固件2.Lipo单芯电池充电器板载3.可通过低压板载MOSFET直接驱动4个DC有刷电机，或者使用外部ESC进行直流无刷电机配置来源于大大通。

服务型机器人市场的主要“玩家”包括医疗器械公司IntuitiveSurgical、iRobot、谷歌(微博)、德国的库卡（美的控股）和中国的大疆。此外，有数百家新创公司也准备来分一杯羹。专家认为，专业级服务型机器人和面向个人和家庭的服务型机器人到2019年将各自占据市场的半壁江山。世平集团推出基于RockchipRK3399的服务型机器人方案，支持以太网接口数据传输，HDMI接口，WiFi，BLE，同时可扩展多种外置接口，可帮助客户缩短开发进程!展示板照片方案方块图核心技术优势①以RK3399为主平台的核心板方案②支持以太网传输③支持WiFi，BLE功能④可外置扩展接口方案规格①M4内核MCU②支持2路CAN-BUS通信③支持Arduino接口来源于大大通。

世平集团联合深圳吉隆德科技推出基于RockchipRK3399的工业安卓主板,可用于智能机器人，人脸识别的访客机,自动售货机,自助取票机,自助查询机,电子白板等安卓智慧设备。展示板照片方案方块图核心技术优势①A72双核+A53四核的CPU，搭载Android6系统②支持双摄像头360度摄像③支持8路麦克风数组④主板集成USB3.0TYPE-C，PCI-E接口，以太网，HDMI，WIFI，BT，功放输出方案规格①支持远场语音识别②支援人脸识别③支持360度全景录像④高端工业级智慧安卓主板来源于大大通。

更多项目进度详情分享：智能小车开源项目文章汇总项目资料：电路城“来实战”多功能智能小车项目设计方案资料（持续更新）ADCx_IN0-ADCx_IN15为ADC的输入信号通道，即某些GPIO引脚。输入信号经过这些通道被送到ADC器件，ADC器件需要收到触发信号才开始进行转换，如EXTI外部触发，定时器触发，也可以使用软件触发。ADC部件接受到触发信号后，在ADCCLK时钟的驱动下对输入通道的信号进行采样，并进行模数转换，其中ADCCLK是来自ADC预分频器。ADC部件转换后的数值被保存到一个16位的规则通道数据寄存器（或注入通道数据寄存器）中，我们可以通过CPU指令或DMA把它读到内存（变量），模数转换之后，可以出发DMA请求或者触发ADC转换结束事件，如果配置了模拟看门狗，并且采集的电压大于阈值，会触发看门狗中断。外部的16个通道在转换的时候又分为规则通道和注入通道，其中规则通道最多有16路，注入通道最多有4路。那这两个通道有什么区别？在什么时候使用？规则通道：顾名思意，规则通道就是很规矩的意思，我们平时一般使用的就是这个通道。注入通道：注入，可以理解为插入，插队的意思，是一种不安分的通道。它是一种在规则通道转换的时候强行插入要转换的一种。这点跟中断程序很像，都是不安分的主。所以，注入通道只有在规则通道存在时才会出现。使用DMA（直接存储器的访问）模块的目的在于提高效率，它的优点在于DMA传输方式无需CPU直接控制传输，也没有中断处理方式那样保留现场和恢复现场的过程，通过硬件为RAM与I/O设备开辟一条直接传送数据的通路，使CPU的效率大为提高。否则，CPU需要从来源把每一片段的资料复制到暂存器，然后把它们再次写回到新的地方。在这个时间中，CPU对于其他的工作来说就无法使用，在实现DMA传输时，是由DMA控制器直接掌管总线，因此，存在着一个总线控制权转移问题。即DMA传输前，CPU要把总线控制权交给DMA控制器，而在结束DMA传输后，DMA控制器应立即把总线控制权再交回给CPU。一个完整的DMA传输过程必须经过DMA请求、DMA响应、DMA传输、DMA结束4个步骤。STM32F103中有灵活的7路通用DMA可以管理存储器到存储器、设备到存储器和存储器到设备的数据传输；DMA控制器支持环形缓存区的管理，避免了控制器传输到达缓冲区结尾时所产生的中断。每个通道都有专门的硬件DMA请求逻辑，同时可以由软件触发每个通道；传输的长度、传输的源地址和目标地址都可以通过软件单独设置。STM32F103中DMA可以用于主要的外设有：SPI、I²C、USART，通用、基本和高级控制定时器TIMx和ADC。图片来自洋桃电子那么我们应该怎么进行ADC_DMA配置呢？我们注意以下几点：DMA通道1.DMA通道在接收数据时，不影响CPU其他的操作。2.DMA优先级：DMA1优先DMA2，较低编号的通道优先于较高的通道，通道2优先于通道4。ADC单通道与DMA传输的配置1.ADC配置成连续转换。2.DMA数据传输方向由外到内，必须数组，必须递增数据地址，根据ADC数据配置数据位数，工作模式循环模式。ADC多通道与DMA中断配置1.ADC多个通道首先要配置好顺序，这样数组里就可以按照顺序去处理，还要开启循环扫描+连续转换。2.DMA开启数据完成中断，中断函数里进行数据滤波或者平均。开源项目沟通交流群，马上扫码加入！想为我们开源项目出谋划策？马上扫码加入开源项目专家智囊团微信群，需要备注“专家智囊团：姓名+擅长领域+所在地区”，我们会尽快审核您的身份：开源项目贡献者名单荣誉榜（马上加入我们，开源项目等你来贡献智慧...）。。。。。。

在电机控制系统中安装过流保护有两方面的意义：一是防止在电机正常运行时，电机出现超载或堵转而使得电枢绕组电流过大损害电机甚至引发火灾；另一方面是由于电机肩动时启动电流很大，往往不能直接启动，既需要等励磁绕组逐渐建立磁场后再正常运行，又希望电机以尽量快的速度肩动起来。有了过流保护对电流进行斩波，可以使电机安全快速地启动。过流保护原理图如下图所示。电机的相电流通过康铜丝转换成电压信号Vtext，经过运算放大器放大后的模拟量AD1送至控制器A/D转换模块，同时将经过电压比较器比较后的数字量EVA送至控制器的外部中断口。针对搬运机器人的前轮转向舵机和后轮驱动电机的控制要求，采用以Cortex-M3为内核的STM32F107作为主控制器，采用嵌入实时操作系统μC/OS-II，将程序分成启动任务、电机转速控制任务、舵机控制任务等相对独立的多个任务，并设定了各任务的优先级。该系统能较好地实现搬运机器人的运动控制。

着人工成本的不断升高，用机器人代替人力去做一些重复性的高强度的劳动是现代机器人研究的一个重要方向。搬运机器人在导航寻迹中，需要后轮驱动电机和前轮舵机的协调工作。搬运机器人电机驱动有其特殊的应用要求，对电机的动态性能要求较高，能在任意时刻到达控制需要的指定位置并且使舵机停止在任意角度；电机驱动的转矩变化范围大，既有空载平整路面行使的高速度、低转矩工作环境，也有满负载爬坡的运行工况，同时还要求保持较高的运行效率。功率驱动的设计电机的供电电源是由24V的蓄电池提供，额定功率为240W，由4个75N75组成桥式电路来实现。75N75是MOSFET功率管，其最高耐压75V，最高耐流75A，电机驱动电路下图所示。Q1、Q4和Q2、Q3分别组成两个桥路，分别控制电机的正转和反转。高端驱动的MOS管导通时源极电压和漏极电压相同且都等于供电电乐VCC，所以要实现MOS管正常的驱动，栅极电压要比VCC大，这就需要专门的升压芯片IR2103.控制器产生的PWM信号输入HIN引脚，控制器I/O口输出的EN1、EN2作为使能信号。输出端HO就可得到比VCC要高的电压，且高出的电压值正好是充在电容两端的电压。二极管提高导通速度，使得75N75的导通电阻更小，降低了开关管的损失。同时IR2103的两个输出口HO、LO具有互锁功能，防止由于软件或硬件错误造成的电机上下桥臂直通造成短路。

RS485总线 本设计采用485总线进行通信通过主板发出指令来控制从板从而控制各个舵机的工作：舵机控制电路 每块从板上共有六组舵机驱动，用P117光耦进行隔离电路图如下：

机器人控制电路设计本次所设计的机器人是由新华龙C8051F310控制，两条人形机械腿由十二个舵机组成由三块电路板控制。且三块电路板由三名组员分别设计完成。其中一块主控板控制两块从板，通过485总线进行通信，从而实现机械腿的协调动作。一． 电源电路   电源芯片采用AZ1084和LM1117。其中AZ1084输入电压为7.2v，输出电压为5v，LM1117输入电压为5v，输出电压为3.3v。F310单片机的工作电压是3.3v，因此需要经过两次降压达到3.3v。为了稳定工作电压，采用IB0505LS来稳定单片机的工作电压。

成像对于许多机器人应用至关重要，能让机器人执行基本任务，躲避障碍物，进行导航以及确保基本安全。显然，提供成像的方式是采用低成本视频摄像头，或者再好点，使用两个摄像头实现立体视野和深度感知。但后者存在一些缺点。使用双摄像头实现三维成像会增加功耗和空间需求，同时也会使外形尺寸和制造工艺变得复杂，并且增加成本。由于三维成像是从基本“协助”单元到自主驾驶车辆应用的主流，因此设计人员需要比简单添加更多摄像头更好的替代方案。为此，设计人员正在越来越多地使用替代方案，这些方案在封装、成本、功耗、数据缩减和整体性能方面存在优势。这些替代方案中就有飞行时间(ToF)成像系统（通常又称为光探测和测距，或称作LIDAR）。这些成像系统可采用红外(IR)成像（通常称为热成像）作为辅助手段。从IR谈起红外电磁波的波长比可见光谱红端的电磁波更长；IR波段的波长通常被认为在700nm(0.7μm)到1mm(1000μm)之间。简单的说，这些波长表示物体的热辐射。通过恰当的IR成像系统，此IR“热图”被转换为可见光图像，通常含有添加的伪色，以突出相对温度（图1）。注意，该IR成像不同于IR传感。感测是一种用于检测，或者甚至是测量热源的非接触方法，例如人员经过作为报警系统一部分的被动红外(PIR)传感器，或者监测到管道过热；没有类似图像的细节或者图像分辨率。为何使用IR来替代，或者用于补充传统的可见光成像？有多个理由：当感兴趣的物体融入到背景中，无论是故意隐藏或只是巧合，这时IR就能发挥其价值IR能帮助定位视野中的人员或温血动物在寻找造成局部发热的常见故障时，如过热的管道、蒸汽管路、阴燃火灾或电器故障等，IR也可非常有用现在，由于高集成度、高性能元件的出现，并且这些元件具有易于使用的接口，使得实施IR成像子系统大为简化。例如，FLIRSystems,Inc.的LeptonIR摄像头（图2）。该器件的尺寸约为10×12×6mm，集成了定焦镜头组、适用于8-14μmIR的80×60像素长波红外(LWIR)微测传感器阵列、以及信号处理电子元件。通过使用行业标准MIPI和SPI视频接口，以及类似双线I2C的串行控制接口，使得互连大大简化（图3）。除了尺寸小巧、易于使用，Lepton单元还具有高性能，成像快（不超过0.5秒），且热灵敏度低于50mK。工作功率也较低，为150mW（典型）。这样的产品得益于用户的实践经验，因此FLIR为摄像头模块提供分线板，它兼容基于ARM的评估板和RaspberryPi（图4）。这款25mm×24mm的电路板需要3V到5.5V单电源供电，带有25MHz系统时钟、用于其他低噪电源轨的内部LDO、标准互连接头，以及用于Lepton模块自身的32引脚Molex排针。ToF的兴起热图像对于许多应用都很有用，但却不能满足这些应用的全部要求，此时就需要通常采用3D技术的可见光成像系统。显而易见，这就需要采用标准的视频摄像头。现在许多厂商都提供这样的摄像头，并且提供许多不同的分辨率、光灵敏度、尺寸和接口选择。若需要立体成像，则使用一对摄像头。尽管热成像已问世数十年，但相比如今的成像装置，其性能欠佳、成本和功率消耗较高，而ToF技术则相对较新。20世纪90年代，此项技术首先作为学术概念被提出，然而能让它切实可行的基本元件和处理能力直到过去十年才出现。ToF通常是许多应用的首选成像方法，包括自主驾驶车辆（自动驾驶汽车），并且已经进行数百英里的实际道路测试。（在架构方面，智能或自主车辆属于轮式机器人系统，带有传感器、算法和定义的动作，只是角度不同。）相比传统成像摄像头，ToF方法实际上具有一些明显优势（讨论如下）。工作方式：传统摄像头成像的工作原理通常被工程设计人员所理解，比较直观，而ToF则了解的人不多，并且更多依赖于通过方程和感测到的光子实现。此项技术包括两个关键元件：一个精确控制和调制式光源（固态激光或LED，通常在850μm近IR范围下工作，因此肉眼不可见）、一个用于“查看”由来自成像场景的发射光线反射的像素阵列。要完全了解ToF原理，需要明白定义其工作原理的方程式，且要考虑一些不可避免的错误来源，然后对其进行补偿。整体ToF过程可通过两种方式完成：光源以低占空比脉冲重复，或者由连续正弦波或方波源进行调制。若使用脉冲模式，反射的光能通过两个异相窗采样，这些采样值用于计算到目标的距离。若使用连续模式，传感器每次测量时取四个采样值，每个采样值偏置90⁰，这样便可计算照射和反射之间的相位角以及距离。ToF序列和计算的输出是表示成像区域的点数据集合，术语“点云”由此而来。[1]相对利弊：使用一个或两个摄像头的传统成像，还是使用ToF方法，需要根据应用的具体情况进行判断。对于基本的检测和缺陷识别，假设物体已知并且目标在照明受控的环境中经过特征提取/对比，那么提供二维图像的单摄像头通常是最佳选择。但是，若照明发生变化，ToF可能会更好，因为它受到环境光线变化的影响较小。对于使用两个传统摄像头的三维成像，需要以机械和安装问题为起点从多方面考虑并做出决定。即使这些都不是问题，处理图像的系统也必须采用功能强大的算法，以解决“对应”问题，即将一个摄像头中场景中的点和另一个摄像头中场景中的相同点匹配。这样做需要大量颜色或灰阶变化，深度准确性通常由于成像场景的不均匀表面而受到限制。相比之下，ToF系统受到机械问题、照明与对比度问题的影响较小，不需要三维结果的图像对应匹配。鉴于具有响应快、处理大范围客观特征的能力，以及生成的点云的本质，ToF系统非常适合于在自主驾驶车辆中将手势、面部或身体姿势转换为命令，以及捕捉周围环境。然而，由于许多基础成像摄像头已成为市面上的常见设备，因此使用传统的单个或两个摄像头配置的解决方案成本更低。实现：ToF系统有五个主要的功能块：光源：生成精确定时的光源脉冲的元件光学器件：对焦传感器上的光线对焦镜头；可能还带有光学带通滤波器，以降低环境光线的“噪声"图像传感器：用于捕捉从被照射场景反射回的光线管理电子元件：控制发光单元和图像传感器，并使其同步计算单元和接口：根据发出光线与返回光线的时间差以及感测到的光子计算距离选择光发射器和成像传感器是配置ToF系统的第一步。发射器选择包括二极管，如VishayVSMY1850X01，这是一种专用于高速运行的850μmIR器件。该器件支持由100mA驱动的10纳秒上升和下降时间，使其适合脉冲模式。传感器或像素阵列是ToF系统的核心，现在已能作为更大、集成度更高的设备的一部分提供，如TexasInstrumentsOPT8241飞行时间传感器/控制器IC（图6）。如简化型框图（图7）所示，该器件包括传感器源（上述项目3）、控制电子元件（项目4），并且可向诸如OPT9221飞行时间控制器等协同处理器提供数字化反射数据，处理器可利用数字化传感器的数据计算深度数据。OPT9221还具备各种校正功能，包括抗锯齿、非线性补偿和温度补偿。正如设计用于不仅能够捕捉场景，还能以一致、有用的方式进行的任何视频系统一样，ToF软件的设计并不繁琐。TI提供详细的用户指南[2]、估算工具，以便设计人员评估性能和参数的相互作用，如深度分辨率、二维分辨率（像素量）、距离范围、帧率、视场(FoV)、环境光和物体的反射率。结论机器人系统的设计人员始终面临如何提供细节清晰的“周围环境感测”的挑战。幸运的是，如今的设计人员可以采用高性能、功能强大、相对低成本的技术，包括红外成像、传统视频摄像头、甚至基于飞行时间原理的LIDAR。因此，由于它们的整体功耗较低，许多全套设计采用这些方法的组合，以克服任何单一技术的缺陷，从而提供更全面的多维度图片。

无人机的应用场景越来越多，包括在紧急情况或灾难现场用作应急人员工具箱的一部分。例如，在巴黎圣母院火灾期间，无人机最初用来报告活跃火灾的规模、热量和范围。此外，它们还配备热成像能力，以搜索仍然困在里面的人员。后来，无人机又用于评估损坏情况。显然，这种应用要求以足够的分辨率透过烟雾和火焰等复杂条件去观察情况，挑战不小。为了应对这些挑战，在无人机上增加更多传感器是很诱人的想法，但设计人员需要始终意识到，无人机是由电池供电的，并且在许多情况下对成本很敏感。因此，设计人员需要在功能、成本、尺寸、重量和功耗(SWaP)之间取得微妙的平衡。当考虑给无人机设计增加传感器和成像设备时，找到这种平衡是主要目标。本文讨论设计人员向无人机添加传感器时需要考虑的架构权衡因素。其中应特别注意电源，电源可能会有磁性元件，这会增加重量并占用宝贵的空间。此外，本文将介绍一些供应商提供的合适电源和传感器解决方案，包括TexasInstruments、EfficientPowerConversion、AnalogDevices、BoschSensortec、STMicroelectronics和SparkFunElectronics。无人机架构设计考虑因素电源：设计人员一旦知道实现无人机最佳性能所要关注的重点方面，便可寻找方法来尽可能减小其物理尺寸和重量，首先是创建尽可能高效的电源。这将使得电源整体的尺寸和重量最小化，从而实现更小、更轻的无人机。由于采用电池供电，电源效率更高的无人机将能以更小的电池尺寸和重量工作。无人机电池的典型选择是可充电锂电池（Li-Ion或Li-Po型），特别是如果设计人员计划在降落或悬停于无线充电器上时为电池充电，或者计划在着陆时通过外部充电器充电。设计人员还可以使用标准的非充电电池作为电源，在电池用完后更换电池。选择DC/DC转换器时，由于转子电机产生的反电动势(BEMF)的高电压脉冲，设计人员需要使用宽输入范围的器件。当电机减速时，在单独的DC/DC转换为转子电机供电后，此BEMF将出现在DC/DC转换器的输入端。TexasInstruments的LM5161DC/DC电源转换器IC是无人机电源的上佳选择，因为当编程为断续导通模式(DCM)时，它提供严格稳压的降压输出，而无需任何其他外部反馈纹波注入电路。它还集成了高压侧和低压侧MOSFET，可节省电路板空间。为了提高可靠性，LM5161具有峰值和谷值限流电路，可防范过载情况。作为附加预防措施，欠压锁定(UVLO)电路可提供独立可调的输入欠压阈值和迟滞。无人机上很可能会有许多传感器，还有相关的传感器融合IC、主处理器和螺旋桨电机。这些都需要良好的电池控制系统。设计人员可以在他们选择的通常使用功率晶体管的电源架构中选择氮化镓(GaN)功率晶体管。GaN将有助于以最小的尺寸/基底面实现最佳的性能效率。无线电源-悬停时充电[理论探讨]：1、2、3这是理想的方式，因为当无人机着陆并关停以充电时以及再次起飞时，转子电机的启动和提升需从电池消耗大量电力。EfficientPowerConversion是研究悬停时无线充电的众多公司之一。一种电源选择可以是基于GaNFET的无线充电架构，例如EfficientPowerConversion的EPC2019。基于GaN的FET支持13.56兆赫(MHz)的开关频率，这是普通硅FET难以达到的。如此高的开关频率还能使电源磁性元件的尺寸和重量最小化。另外，GaN晶体管比硅器件小五到十倍，但能处理相同的功率水平。使用此类电源，无人机不必着陆，而是可以悬停在无线充电基座上充电。设计人员会发现，可使用很多评估/开发板来加快无线电源的上市时间。对于EPC2019GaNFET，EfficientPowerConversion通过EPC9513无线电源接收器开发板对其进行支持，使其可用于无人机内部。该开发板对设计人员很重要，因为它基于AirFuel标准，可确保经认证的无线设计可与全球其他无线充电产品互操作。设计人员可以向供应商索要演示板的Gerber文件，以便重新创建演示板的优化布局。太阳能：另一种电源选择是使用太阳能为无人机电池充电。对此而言，PowerFilmInc.的PT15-75太阳能电池是一个不错的选择。PT15-75可以与AnalogDevices的LT3652电池充电器IC一起使用，实现巧妙、紧凑的电池充电器设计（图1）。请记住，当面板连接到负载并提供电流时，实际上不存在开路电压(Voc)为输出的情况。图1：通过添加此2A太阳能电池充电器，设计人员可以创建可靠、高效的无人机电源；充电器中增加了热敏电阻RNTC以补偿最大功率水平下的太阳能电池（如PT15-75）温度系数。（图片来源：AnalogDevices）LT3652输入稳压环路还能够找到太阳能电池板的最大功率工作点，从而优化太阳功率转换的效率，以向电池提供最大输出功率。传感器：传感器既能增加无人机的可控性，又能提高其实用性。关于无人机控制，传感器可以支持自动水平模式、恒定高度模式或绕行特定物体或目标点的轨道模式。所有这些附加特性都依赖于高性能惯性测量单元(IMU)和大气压力传感器来实现最佳用户体验，并提高专用或商用无人机的可靠性。设计人员可能需要提高无人机性能，这就可能要用到输出信号漂移极低的陀螺仪，以确保无人机处于适当的方向、位置和平衡状态，尤其是在温度条件不断变化的情况下。这可以通过使用BoschSensortec的BMI160加速计和陀螺仪组合来实现，该组合是一个具有九轴传感器数据融合功能的小型低功耗IMU。尺寸为2.5x3.0毫米(mm)，高度为0.83mm；即使陀螺仪和加速计处于全面工作模式，功耗也仅为925微安(µA)。它采用1.71V至3.6V电源供电。作为BMI160的补充，带有温度传感器的数字气压传感器将有助于测量垂直速度、增强GPS导航并确定无人机的高度。为了保持精度，建议偶尔在海平面压力下校准气压计。BoschSensortec的BMP388气压和温度传感器IC是一个很好的例子，设计人员可以将其集成到架构中。此传感器模块的基底面仅有2x2mm2，高度为0.88mm，在1赫兹(Hz)时的功耗低至3.4µA，非常适合于电池供电。该器件的相对精度典型值为+/-8Pa，绝对精度典型值为+/-50Pa，有助于改善无人机的悬停和避障能力。为了检测多个轴上的运动，STMicroelectronics的ISM330DLCTRiNEMOIMU系统级封装(SiP)模块将加速计和陀螺仪与磁力计整合在一个单片六轴IC中。这种配置可使无人机在悬停时保持水平、垂直和旋转稳定性。对于专业级无人机摄影和3D成像之类的应用，需要六轴陀螺仪稳定性，而ISM330DLCTR可提供这种能力。陀螺仪测量并保持无人机方向。将三个加速计集成在一起时，每个加速计沿不同轴定向，故可确定无人机沿任意轴的运动程度。这样将能更好地收集有关无人机滚转、俯仰和偏航的信息，然后将这些信息反馈给无人机的比例积分微分(PID)控制器。磁力计测量地球北磁场的强度和方向，用以校正其轨迹。务必经常校准磁力计；电力线、电机以及电气设备发出的任何其他强磁场都可能对其造成影响。加速计会检测到由外力（例如强风）引起的无人机运动，并将其传递给PID控制器，然后由PID控制器调整电机以进行补偿。测距仪：降落、悬停以及测量与物体的距离无人机需要有良好的传感器才能安全着陆，在无线充电时悬停，并检测物体以避免运动时发生碰撞。这种测距可以使用声音或光。超声波测距仪检测：可以使用超声波传感器来提供无人机着陆、悬停和地面跟踪能力。无人机在着陆过程中，需要检测从无人机底部到着陆区域的距离。尽管GPS和气压计是该控制功能的一部分，但准确的距离感应是安全着陆的关键。超声波传感器还能帮助实现安全悬停和地面跟踪，这可能需要无人机以固定高度飞行。MaxBotix的MB1010-000超声波飞行时间(ToF)测距传感器板就是其中一种用于辅助着陆、悬停和天花板检测的测距传感器。了解ToF所有这些情况都需要使用ToF方法，它是指发射的超声波到达目标所花费的时间加上反射信号回传到无人机传感器的时间（图2和图3）。图2：对于无人机着陆、悬停或无线充电，设计人员需要了解ToF概念。（图片来源：TexasInstruments）图3：超声波ToF的三个阶段。初始发射的声音(1)、静默(2)和接收到的回声(3)，用于无人机设计中的精确测距。若理解此图，加上本文中讨论的评估板和传感器，可以帮助设计人员在实施本部分中的硬件建议时达到飞行稳定性、避免碰撞和最佳无线充电的目标。（图片来源：TexasInstruments）要计算从无人机到任何物体的距离，可使用下式：TexasInstruments提供的PGA460PSM-EVM超声波接近感应评估模块可缩短设计时间。LiDAR范围检测：另一种距离检测手段是利用脉冲激光进行光检测和测距(LiDAR)。从ToFLiDAR系统获得的信息可用于创建三维图像。LiDAR技术可提供高精度、高分辨率和大覆盖范围。设计人员可以选择光学激光测距传感器，例如SparkFunElectronics的SEN-14032，这是一种基于激光的光学测距传感器，测距范围为40m。该传感器需要通过I2C与外部微控制器相连接。此类LiDAR有两种主要架构：固态LiDAR和机动360°视野旋转LiDAR。两者原理相同，都是用激光发出一束光束。固态架构使用反射镜进行扫描，而扫描旋转盘架构使用由电机驱动的转盘。第三种类型的LiDAR称为闪光LiDAR，可同时发出许多短脉冲，使用摄像头芯片接收脉冲反射，然后测量ToF。闪光LiDAR具有非常高的分辨率，但测距范围限于约30米(m)。感测环境热像仪：无人机上的热像仪会检测物体和材料的热信号/温度，并将其显示为静止图像或视频。巴黎圣母院火灾的观察和跟踪便使用了热像仪。热像仪可以检测到微小的热量差异，有时甚至可以小到0.01˚C。无人机热成像应用的另一个重要领域是灾难恢复，例如在地震或严重飓风之后，可能会留下损坏或坍塌的结构，并有人员被困在里面（图4和图5）。图4：无人机首先会使用传统相机拍摄坍塌建筑物的图像，这是重要的一步。然后通过热像仪，无人机能够感测到被困在瓦砾中的人员的体温。（图片来源：IEEE4）图5：设计人员现在拥有了在灾难情况下定位和挽救生命的工具。此图片是消防员演习中使用DJI无人机拍摄的被困人员画面。（图片来源：IndustrialEquipmentNews/MenloFireUAS/Droneprogram，由AP提供）为了在无人机中集成热成像，有一种很好的入门方法，那就是使用FLIRLepton的500-0771-01微型热像仪之类的器件。该热像仪的光谱范围为800纳米(nm)至1400nm，场景动态范围为0˚至120˚C，标称功耗为150毫瓦(mW)（工作）、650mW（快门事件期间）和5mW（待机）。湿度、压力和温度检测：为了帮助确定大气条件，设计人员可以使用BoschSensortec的BME280，它是一种具有SPI接口的数字式湿度、压力和温度传感器。其集成度高，尺寸为2.5mmx2.5mmx0.93mm，休眠模式下的功耗仅为0.1µA，感测所有三个参数时的功耗最高为3.6µA。利用多传感器开发套件加快产品上市DA14585IOTMSENSOR是DialogSemiconductor出品的一款多传感器开发套件，使用了BoschSensortec的环境传感器和TDKInvensense的运动传感器。此套件对设计人员很重要，因为它是一个很好的试验平台，可供开发无人机检测传感器融合能力并加快产品上市。此套件有一个BME680低功耗气体、湿度、压力和温度传感器，另外还有加速计、陀螺仪和磁力计。通过DA14585IOTMSENSOR的传感器融合能力，设计人员将能了解如何使用此特性来获得更好的整体检测性能，同时延长无人机电池的使用寿命。结论无人机提出了异常困难的设计挑战，要求强大的功能和长飞行时间。同任何设计一样，必须知道设备将要执行的主要任务，才能制定计划来确保满足项目要求的架构是最佳的。

HusarionCORE2旨在帮助创建者构建互联网连接的机器人和无人机。它有两种配置：a）CORE2--一种低功耗，云连接的实时计算机，带有Wi-Fib）CORE2-ROS--一种ROS供电的云连接计算机，具有Wi-Fi，结合了ARM的实时功能Cortex-M4微控制器和RaspberryPi3或华硕TinkerBoard的高计算能力。自动机器人的理想选择。硬件：实时微控制器：ARMCortex-M4@168MHz，192KBRAM，1MB闪存CORE2-ROS：主板计算机：ARMv8@1.2GHz，1GBRAM，16GB闪存（RaspberryPi3或ASUSTinkerBoard）CORE2（基础）：基于ESP32的Wi-Fi模块4个直流电机输出+4个正交编码器输入6个伺服端口，可选择电压等级（5/6/7.4/8.6V）6个传感器端口（4xGPIO，ADC/分机中断，I2C/UART，5V输出）扩展端口（12xGPIO，7xADC，SPI，I2C，UART，2xext。中断）CAN接口与板载收发器microSD卡接口USB串口（FTDI芯片）电源电压输入：6-16VDC（内置过流，过压和反极性保护）嵌入式软件框架：C++11API基于实时操作系统使用DMA，中断，RTOS功能来处理通信接口并节省处理能力并行处理多个PID用于离线开发的SDK+VisualStudio代码扩展用于在线开发的cloud.husarion.com上的WebIDEArduino兼容支持ROS（机器人操作系统）：基于Ubuntu的专用图像，带有CORE2-ROS的ROS云：您在cloud.husarion.com上列出的所有机器人轻松为每个机器人创建自定义Web用户界面通过链接或电子邮件共享机器人使用WebRTC流式传输视频-例如用于远程呈现机器人Husarion云安全你的机器人只是连接到互联网是不够的。它应该安全连接，因此未经您的批准，任何人都无法访问您的设备。在Husarion，我们在几个不同的领域解决您的机器人的安全问题：a）CORE2和云平台之间的连接-每条消息都经过加密，并且实现了完整的SSL协议，包括CORE2和CORE2-ROS。b）您的云帐户和代码执行-为用户界面提供支持的JavaScript代码在每个机器人的单独沙箱中执行。在WebIDE中编译代码时，编译也会在沙箱中进行。在沙箱中工作可确保用户不会影响服务器或其他用户帐户的操作。c）机器人共享设置-安全性并不意味着只有您可以使用机器人。感谢分享设置，您可以与朋友分享您的机器人一段固定的时间（几分钟，几小时，几天，......或永远）以及指定的访问权限（只读，完全控制等）。选择访问权限后，您可以决定如何共享机器人。有两种方法：通过“魔术链接”-任何拥有该链接的人都可以访问机器人-即使没有在cloud.husarion.com上的帐户。仅与cloud.husarion.com用户共享。使用此选项，您的朋友可以在机器人列表中看到您的机器人，如果您授予他们自由访问权限，甚至可以更改它的固件。d）CORE2-ROS的Web控制台：您可以从cloud.husarion.com用户帐户访问CORE2-ROS的Linux控制台。机器人连接到哪个网络并不重要。使用https://www.zerotier.com/项目完成连接，该项目在您的计算机和CORE2-ROS之间提供安全，轻松的VPN设置。e）运行气隙机器人：由于我们的离线SDK，最安全敏感的机器人可以在没有任何互联网访问的情况下运行。您无需成为互联网技术专家即可在线管理基于CORE2的机器人，而无需担心未经授权访问您的设备。您可以专注于您的机器人应用程序。是否需要HusarionCloud才能使用CORE2？我们经常听到的一个问题是“我是否需要使用HusarionCloud来使用CORE2？”。答案很简单：“不，不用担心，我们也会提供离线开发工具。”为此，我们为VisualStudioCode创建了一个“Husarion扩展”，为您准备开发环境，安装工具链并下载SDK。这使您可以完全脱机为机器人开发代码。安装和使用“Husarion扩展”非常简单：下载VisualStudio代码安装Husarion扩展使用USB电缆编写代码并刷新CORE2如果您是Emacs，Vim，Eclipse或任何其他代码编辑器或IDE的用户，您可以下载我们的SDK并配置您喜欢的开发环境。文章来源于网络