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幾乎和我有記憶一樣，我一直在做軟件。自幾年前成立以來(lái)，我一直在關(guān)注開(kāi)源硬件運(yùn)動(dòng)，但我從未找到過(guò)自己嘗試硬件項(xiàng)目的時(shí)間或性質(zhì)。

到現(xiàn)在為止。

我決定做一個(gè)小小的硬件項(xiàng)目讓我的腳濕透，這個(gè)項(xiàng)目我將在這里充分記錄和討論，希望鼓勵(lì)和激勵(lì)其他人也這樣做。

以下是我發(fā)布的文章列表：

• 第一部分：硬件組件（本文）
• 第二部分：Arduino編程
• 第三部分：組裝機(jī)器人
• 第四部分：A（不是那樣）基本機(jī)器人固件
• 第五部分：避免障礙
• 第六部分：遠(yuǎn)程控制

決定要構(gòu)建什么

對(duì)于硬件平臺(tái)，我決定使用Arduino。這是一個(gè)簡(jiǎn)單的選擇，因?yàn)檫@是一個(gè)被世界各地的硬件修補(bǔ)工廣泛使用的平臺(tái)，這意味著有大量的信息和資源可供使用。

選擇符合我（有限）知識(shí)的項(xiàng)目也很容易。我知道我想要制作一個(gè)很酷的玩具，我可以給孩子留下深刻的印象。這大大減少了選項(xiàng)列表只有一個(gè)：機(jī)器人。

但是什么樣的機(jī)器人？一個(gè)人形機(jī)器人很棒，但它似乎不是第一個(gè)項(xiàng)目的好選擇。我需要一些足夠簡(jiǎn)單的東西，我可以在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)完成，但又足夠有趣和具有挑戰(zhàn)性。

經(jīng)過(guò)一番谷歌搜索，看看其他人對(duì)Arduinos做了什么，我已經(jīng)選擇了遙控機(jī)器人車(chē)。

正如我之前所說(shuō)的那樣，我想讓這個(gè)具有挑戰(zhàn)性，所以我決定購(gòu)買(mǎi)一個(gè)包含所有部件，軟件和說(shuō)明的套件。相反，我決定想出一個(gè)相對(duì)定制的機(jī)器人設(shè)計(jì)，獲得我需要的部件，并弄清楚如何構(gòu)建它并在沒(méi)有任何具體指令的情況下對(duì)其進(jìn)行編程。

以下是我決定我的機(jī)器人將具有的功能：

• 它應(yīng)該是一個(gè)可以前進(jìn)，后退和轉(zhuǎn)彎的車(chē)輛。
• 它應(yīng)該易于組裝和拆卸。
• 它應(yīng)該有一種模式，它可以自己移動(dòng)，檢測(cè)前方的障礙并避開(kāi)它們。
• 它應(yīng)該有一種模式，可以從我的Android智能手機(jī)完全控制它。
• 它應(yīng)該易于破解，改變和改進(jìn)。

這對(duì)你來(lái)說(shuō)聽(tīng)起來(lái)有趣嗎？我希望它確實(shí)如此，它肯定對(duì)我有用！

購(gòu)物清單

有了上面的功能列表，我繼續(xù)研究我的項(xiàng)目所需的部分。這是我提出的列表：

• Arduino板
• 電機(jī)控制器
• 距離傳感器
• 藍(lán)牙奴隸
• 原型板和電纜
• USB電纜
• 車(chē)載套件

Arduino板

Arduino板將成為機(jī)器人的大腦，因?yàn)樗鼘⑦\(yùn)行將控制所有其他部件的軟件。

我的兒子有一個(gè)老Arduino Uno，他最終沒(méi)有使用，所以我不需要買(mǎi)一個(gè)。有很多Arduino型號(hào)甚至可以使用Arduino兼容板。

我的推薦：Arduino Uno R3，亞馬遜目前21.95美元。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

Arduino板不能直接控制電機(jī)。棘手的部分是能夠使電動(dòng)機(jī)選擇性地向前或向后運(yùn)行，這需要將電源和接地輸入交換到電動(dòng)機(jī)中。

有一個(gè)稱(chēng)為H-Bridge的專(zhuān)用電路可以做到這一點(diǎn)，并且Arduino平臺(tái)可以很容易地使用這個(gè)電路的幾種實(shí)現(xiàn)，或者你也可以從基本部件構(gòu)建一個(gè)幾乎沒(méi)有的東西。

在沒(méi)有太多了解這一點(diǎn)的情況下，我買(mǎi)了最便宜的電機(jī)控制器板，亞馬遜的Adafruit電機(jī)屏蔽的完全組裝版本，售價(jià)13.99美元。后來(lái)我意識(shí)到這個(gè)板子我需要解決一個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題，所以如果我不得不再次購(gòu)買(mǎi)，我會(huì)得到一個(gè)更昂貴的。稍后會(huì)詳細(xì)介紹。

我的推薦：Arduino Motor Shield R3，亞馬遜售價(jià)33.01美元。

距離傳感器

距離傳感器向前發(fā)送超聲波信號(hào)，然后等待接收反彈信號(hào)。根據(jù)信號(hào)彈回多長(zhǎng)時(shí)間，可以計(jì)算到障礙物的近似距離。我將使用這個(gè)小裝置來(lái)防止機(jī)器人撞到墻壁或其他障礙物。

在亞馬遜上瀏覽我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)廉價(jià)且備受推崇的組件HC-SR04，目前售價(jià)為6.59美元。這是一個(gè)不錯(cuò)的組件，它不僅能讓機(jī)器人看到它，還能給它看起來(lái)很酷的眼睛！

我的推薦：HC-SR04，亞馬遜6.59美元。

藍(lán)牙奴隸

從智能手機(jī)控制機(jī)器人的最簡(jiǎn)單方法是通過(guò)所有現(xiàn)代智能手機(jī)擁有的藍(lán)牙串行接口。手機(jī)將充當(dāng)主人，所以我需要一個(gè)藍(lán)牙奴隸機(jī)器人。

在亞馬遜上瀏覽我發(fā)現(xiàn)BT2S藍(lán)牙到串口奴隸似乎很好地適合該法案。

我的建議：BT2S藍(lán)牙到串口從屬，亞馬遜14.95美元。

原型板和電纜

我決定將這個(gè)項(xiàng)目強(qiáng)加給我的一個(gè)限制是我不會(huì)做任何焊接，因此我可以在不破壞任何部件的情況下將機(jī)器人組裝和拆卸到我心中。

然后我需要一個(gè)平臺(tái)，我可以輕松地將所有組件連接在一起。對(duì)于這種任務(wù)，人們通常使用面包板。在亞馬遜上瀏覽我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)帶有一組跳線(xiàn)的微電位。

我的推薦：微型IB401，亞馬遜售價(jià)8.66美元。

USB線(xiàn)

Arduino板通過(guò)USB端口連接到計(jì)算機(jī)。USB連接用于上傳軟件，也可以在測(cè)試時(shí)用作電源。

我從一臺(tái)舊打印機(jī)上取了一根電纜，所以我不需要買(mǎi)這個(gè)東西。如果您需要購(gòu)買(mǎi)電纜，請(qǐng)確保獲得正確的連接器。計(jì)算機(jī)端是標(biāo)準(zhǔn)的A-Male，但在Arduino一側(cè)，你需要一個(gè)B-Male連接器。

我的建議：Amazon Basics USB 2.0 A-Male到B-Male Cable，6英尺，亞馬遜5.49美元。

車(chē)輛套件

機(jī)器人友好型車(chē)輛有很多選擇。我唯一的要求是它有一個(gè)大平臺(tái)，所有部件都可以安裝，并配有輪子和電機(jī)。

最后我決定買(mǎi)魔術(shù)師底盤(pán)。這是一個(gè)非常易于構(gòu)建的工具包。它包括兩個(gè)電機(jī)和一個(gè)直接插入Arduino板的電池盒。

我的推薦：Magician Chassis，亞馬遜25美元。

如果你按照我的建議，上面零件的總成本約為115美元，但如果你想省錢(qián)，你肯定可以花更少的錢(qián)，做更多的工作。

最后的話(huà)

感謝您閱讀我的教程系列的第一部分，希望您發(fā)現(xiàn)它很有用。

在第二篇文章中，我將啟動(dòng)我的Arduino板，向您介紹Arduino開(kāi)發(fā)環(huán)境，最后編寫(xiě)一些小的Arduino程序來(lái)演示如何控制機(jī)器人的每個(gè)部分。