做做AI，造造人 - 动力老男孩的博客

上篇博客提到我企图把手机改造成小爱的遥控器，这几天终于有点眉目了。这个小车刚组装好的时候，我就接上电池试运行了一下，结果它在屋里一溜小跑，紧赶慢赶才没让它撞到东西。这就是决定做一个遥控器的原因。本着“变废为宝，物尽其能”的DIY精神，我打算利用现有的手机来改造。

说起变废为宝，老婆大人一定心情很惆怅。因为大多数情况下，我喜欢拆东西，在家里干的都是些“变宝为废”的事情。但这次绝对是废物利用。我的手机是HTC钻石2，这款手机的系统是Windows Mobile；优点是CPU强大，屏幕细腻；缺点是经常丢短信，漏电话。也就是说，这款手机作为一个手机，基本可以认为是废物点心。好，接下来开始我们的变废为宝之旅吧。

第一次做手机上的开发，这段时间真是颇费周折。下面是我尝试的几个方案，供大家参考：

最初我想用类似控制萝卜头的办法，使用蓝牙串口向PC发送数据，结果发现并不是所有蓝牙连接都具有虚拟端口的功能。可以查看蓝牙支持的功能，那个Serial Port就是乐高机器人用来通讯的。

HTC手机的蓝牙，不支持Serial Port通信

第二个方案是改用手机的WIFI功能，在PC上搭建一个网页，通过URL Request的方式向PC发送数据，非常杯具的是WIFI可以向公网IP发数据，但是不能向局域网内的笔记本发数据。经验证，我放在博客主机上的测试页面可以收到数据，虽然最终也没有成功，不过也算是进了一步。

第三次尝试又用回蓝牙，发现在ActiveSync连接模式下，手机共享的是笔记本的网络资源，这样就可以向自身发送URL Request了。经测试，数据流可以走通。正在欢欣鼓舞的时候，发现一件更杯具的事情：不知道为什么，每发送五六条数据之后，手机就像死机了一样，必须休息几分钟之后才能继续发送。这要是用来当遥控器，小爱怕早就把电视撞烂了。

接下来的几天没有什么进展，非常郁闷，以至于我经常萌生一些邪念（例如把手机扔进马桶）。事实证明最痛苦的时候往往已经接近成功了。有一天我把URL Request换成Web Service做了一次尝试，神奇的发现手机调用Web Service居然又快又不会死机。接下来的事情只能用峰回路转来形容，Web Service再通过TCP/IP协议把数据转发到一个Socket端口，一个端口监听程序再把数据通过USB发给Arduino开发板。经过这么多热心的同志，终于把鸡毛信从手机送到电机了，看看数据流图（其中WebService服务器和笔记本逻辑上是独立的，物理上是同一台电脑）：

手机遥控器的数据流图

不知道会不会被手机开发的业内人士们鄙视，不过我至少摸索了一条没人走过的曲折道路，整个流程一共需要写四个程序：
1，在手机上运行的小程序，我画了一个方向盘，用手指触摸的时候，会换算成电机速度发送给Web Service。
   开发环境是Windows Mobile 6.5，使用的语言是C#
2，Web Service程序，接受指令之后，通过TCP/IP的方式转发。使用的语言还是C#，服务器是IIS。
3，端口监听以及Arduino开发板通信的程序。一边通过监听Socket端口接受2发来的指令，一边把指令通过模拟的串口发送给Arduino开发板。使用的开发语言还是C#。
4，Aruino开发板程序，这部分是通过模拟的串口接受指令，转换成电机对应的占空比电流脉冲，从而控制小车的两个直流电机。开发环境是Arduino 0017，开发的语言怀疑是类Java（软件上面有一个咖啡杯的图标）

回头一看，发现自己真够啰嗦的，写了半天还没见到代码，赶紧给标题后面加了个“1”。先贴两个程序的截图吧，改天再把代码发上来。

手机上的程序截图

端口监听及转发程序截图

春节期间给小爱做了一个测试版的底盘小车，这两周工作太忙，没有什么进展。今天先补上记录。

话说上个月有个网友，问能不能参观一下我的工作室。其实我是一个标准IT宅男，俗称闭家锁，一般不参加网友活动，更别说请人回家参观了。不过我在网上就非常好客，比如可以参观一下我的豪华工作台：

打孔的地方

下面那个脏兮兮的玻璃台子曾经是个鱼缸，小金鱼们已经被放生到昆玉河，目前下落不明。观察力敏锐的同学会发现工作环境光线很好。没错，其实我的工作室不仅光线好，还视野宽阔，空气清新，唯一的缺点是冬天有点冷：

工作室就是我家的阳台

不说废话了，首先看看之前做好的轮子，预留了一个方便安装的直线轴承。

轮子和轴承

量好尺寸，根据小爱将来的宽度做一点计算，然后用铅笔在铝条上划线。

划线

现在需要在铝条上折出两个直角。没想到3mm厚的铝条居然这么硬，如果直接用钳子掰的话，只能弯成一个大圆弧形。不过不要紧，工程师是不会被工具难倒的。想起之前拆的那个鞋架子。用两个木条做成夹棍，把铝条用螺丝固定在中间，最后垫在那块万能菜板上使劲敲，这样就弯出了比较完美的直角：

木条制作的“老虎钳”

接下来就是在我的豪华工作台上打孔了。那个手持的小电钻真是不太好用，钻头晃的很厉害。这里给大家介绍一个小经验，用钉子在划线的地方敲一个小坑，然后用钻头顶住小坑再开始打孔，这样位置就精确了，而且打孔速度会快很多。看看打好孔的铝条：

打孔后的铝条

临时装上轮子看看装配的尺寸是否合适

检查打孔的尺寸

好了，既然尺寸还凑合，拆下轮子继续划线打孔，把整个底盘的架子装好。

底盘架子

接下来是安装轮子和直流电机：

轮子和直流电机

驱动小车用两个直流电机就够了，另外一端使用的是两个万向轮：

万向轮

最终的成果是这样的：

大功告成

这个小车做好以后，我把Arduino实验板，直流电机控制板，电源，笔记本都架在小车上做了一个实验。可以顺利完成前进后退和转弯的动作。不过电机控制使用的是笔记本+USB线，所以暂时还不能实现遥控。这几天正在试验把我的手机作成遥控器，如果能搞定的话发上来跟大家分享。另外萝卜头的攻略还差几篇，接下来这段时间争取把它们写完。

春节期间老丈人和丈母娘来北京了。本来我还非常担心，如果老人们发现我每天捣腾这些东西，一方面可能觉得我不务正业，一方面也可能会觉得自己的闺女生活在水深火热之中。

老丈人曾经做过十多年的铣工，知道我这点小爱好以后，非常有兴趣，这几天一直跟我一起探讨和制作机械部分，还说回家以后要送我一套什锦锉。哈哈，也许男人就是天生的机器人爱好者
废话不多说了，先看看最近几天的进展。

首先是订制的几根45#钢的小轴，春节前终于送到了。下面是我手绘的加工图和送到的小轴：

小车的轴

非常杯具的事情：我只标注了Φ8的直径，没有标注公差，所以寄来的小轴比轴承粗了0.2毫米。用磨刀石磨了半天，发现45#钢真是太硬了，这样下去胳膊磨细了轴也细不了。用砂轮打的话，又担心打不圆。经过和老丈人的讨论，决定制作一个小型“车床”，用来打磨这根轴。正好可以用小车的电机来驱动。这是从百宝箱里搜刮出来的各种杂物：

各种车床配件

家里最可怜的菜板，一直被我用来做各种实验，这次它会变成一个车床。

百变菜板

直流电机需要一块角铁做支架，百宝箱里找不到合适的配件，我在家里寻摸了半天，终于发现电脑桌下面有几块合适的角铁，趁着老婆去午睡的机会把它拆了。作为补偿，让电脑桌也上个镜头：

电脑桌下面的角铁

看，和直流电机简直就是天生的一对

直流电机的支架

再用一块不知道从那里捡来的T型铁皮做成支架，一个简易的小车床就制作完成了：

小型车床

接下来就是用砂轮打磨了，老丈人亲自操刀上阵，看看战斗现场：

打磨短轴

经过打磨的短轴终于可以安装到轴承里了，事先套上一个直线轴承，然后装上传说中的无敌风火轮：

安装轮子

在轮子的另一面，用一个锥型齿轮，把动配合变成静配合，再用螺丝拧紧固定：

锥齿轮固定

最后把打磨用的直流电机拆下来，用联轴器连上。把上面的工序一式两份，底盘小车的两个驱动轮就完成了。明天的计划用铝条和角铝把两个轮子连上，然后再添加两个万向轮制作成底盘。两个直流电机的功率还没有试过，希望能带的动二十公斤的重量。

做好的轮子

最近一直没上来发攻略，主要的时间都在淘宝上逛街了。现在的小爱已经有一个大概的框架图，具体的搭建还需要不断的买材料，调整，再买材料，再调整。

发一些最近买的东西，留个纪念：

无敌风火轮，这是滑板车的轮子，准备做小爱的驱动轮

这是万向轮，一般用来做柜子，这个准备做小爱的辅助转向轮

这个是锥齿轮，可以用于轴的转向，其实这是麻将桌的配件，每个5毛钱

五金店买的一些金属材料，还没想好怎么用

另外一些舵机专用的支架，和上一个图有些重复

各种电机和舵机，一共十多个，刚拆包了几个做了测试

各种轴承

无数默默无闻的螺丝钉

另外还有一些开发板和传感器还没拍照，等下回做实验的时候发。希望明天几根定制的轴能送到，周末就可以组装点东西了。

话说萝卜头完工以后，我经常想一个问题：接下来做点啥？

其实这期间有过很多想法，例如乐高打印机，写毛笔字，下五子棋以及等等等等。
面临的问题是，萝卜头就像是家庭的一个成员，实在不忍心拆掉。但是横不能每做一样东西就买一套NXT吧，毕竟咱的钱也不是大风刮来的。

有一天我家娘子说：“我给你出道题吧，给咱们家圈圈做一个小摇篮，如果半夜圈圈哭闹的话，就自动的摇啊摇，这样咱们就不用起来哄了。。”
看，这世界还真是由懒人推动的。我飞快的想了一下，可以用一个亮度传感器判断是白天还是晚上，再用一个声音传感器判断有没有哭闹，最后带动电机来摇动小摇篮，用LabelView就可以实现了。

想到这里，我又回到了那个老问题，有没有必要为这样特定的功能单独用一套NXT，能不能做一个通用的机械结构，既可以下棋，还可以照顾小孩呢？毫无疑问，这就需要一个真正的机器人了。所以我们决定做一个跟大孩子差不多高的小机器人，如果能够制作成功的话，就可以通过软件的更新来实现各种不同的功能。这个小家伙看来是不能用乐高实现了，我准备向那位俄罗斯的手工狂人学习。

这个小家伙的名字叫“小爱”，来源于AI的意思，顺便也沾点爱迪生，爱因斯坦等同学的光。小爱还没诞生，我们就给她安排了很多工作，比如端茶倒水，揉肩捶背，铲冰除雪，溜门撬锁等等（简直就是无良父母啊 ）

YY了半天，赶紧回到现实。我暂时还是电子技术的门外汉，甚至还没有设计过一块电路板。可能有些高手看到这个帖子，会带着鄙夷的酱油飘过“俺们这些专业人士也不见得能做好啊”。嗯，对于困难我早有心理准备，小爱的诞生也许是一个非常漫长的过程，但是年轻啥都不怕，我们都充满信心！

孔子曰：三人行必有我师，n人行必有我n师。希望有更多的朋友光临小站和论坛，分享经验，互相学习，共同进步。