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解魔方的机器人攻略12 – 安装传感器

这一节要介绍搭建结构的最后一个部分–安装各种传感器。之后我会继续发布软件部分的攻略。
正好今天有位小朋友留言问道,能不能分享源代码。我在这里统一回答一下:在这系列的攻略里,会讲到制作萝卜头所有需要的知识点和注意事项,也会逐步贴出所有源代码。但是在攻略写完之前暂时不会提供下载,因为我希望大家最终自己动手实现,这也正是DIY机器人的乐趣所在!在我制作的过程中,遇到了许多困难,你们已经不需要走太多弯路了(谁敢说我小气,我跟他急^_^)。

引用一段和菜头的话:上网以后,我们把信息当做了知识,把收藏当做了学习,把阅读当做了思考,把储存当做了掌握。像个花栗鼠在秋天收藏坚果一样,把自己的阅读器和硬盘塞满,却依旧觉得饥渴难耐。

言归正传了:

颜色传感器需要的颗粒

颜色传感器需要的颗粒

把颜色传感器安装到电机上

把颜色传感器安装到电机上

非常重要的一步!因为传感器的杆很长,需要一根橡皮筋来避免晃动。

非常重要的一步!因为传感器的杆很长,需要一根橡皮筋来避免晃动。知足吧,这一根皮筋是我被折磨了一星期之后才想到的...

 

超声波测距传感器

超声波测距传感器

安装在最高点,它的作用是判断转台上有没有魔方

安装在最高点,它的作用是判断转台上有没有魔方

亮度传感器

亮度传感器

组装成一个奇怪的样子

组装成一个奇怪的样子

安装的目标是这里

安装的目标是这里

安装之后的效果,注意看上面的底盘,贴了一圈白纸,原因在软件部分会介绍

安装之后的效果,注意看上面的底盘,贴了一圈白纸,原因在软件部分会介绍

距离上需要留一个2到3毫米的间隙

距离上需要留一个2到3毫米的间隙

固定NXT主体

固定NXT主体

从另一个角度看看怎么固定

从另一个角度看看怎么固定

最后的一些工作:接线,贴提示的彩条,把剩余的散件用来加固,还有就是化化妆

最后的一些工作:接线,贴提示的彩条,把剩余的散件用来加固,还有就是化化妆

接线方式说明:

电机A:爪子
电机B:魔方的旋转底盘
电机C:颜色传感器电机

传感器1:超声波测距传感器
传感器2:亮度传感器
传感器3:颜色传感器
传感器4:按钮(这个是我调试的时候用来中断的)

解魔方的机器人攻略10 – 爪子电机

今天刚刚听说lego有一个叫做LDD的软件,可以直接生成搭建图。三人行必有我师,在这里感谢一下程序猎人

真是应了一句老话“独学而无友,孤陋而寡闻”。从我决定开始做魔方机器人以来,基本上都是自己闭门造车。后来为了发攻略,又重头搭建了一遍,途中拍了无数照片。早知道就不费这个牛劲了,更郁闷的是搭完以后程序员的兽性大发,改了n多地方和无数代码。。。。

不过话说回来,牛劲既然已经费了,我还是坚持把这一系列照片发完,嘿嘿。大家先凑合看,如果有时间的朋友愿意帮我转成LDD的搭建图,本人将不胜感激。

下面是萝卜头小爪子的驱动电机搭建过程:

准备一个电机

准备一个电机

连接电机轴,引出动力

连接电机轴,引出动力

几个连接件

几个连接件

不知道该说啥,照葫芦画瓢吧

不知道该说啥,照葫芦画瓢吧

这是下面的支架

这是下面的支架

和大底盘的对接过程

和大底盘的对接过程

看!搭起来了,请注意这里的角度和距离都是计算过的,最好不要变化

看!搭起来了,请注意这里的角度和距离都是计算过的,最好不要变化

这是两个悬臂,其实一个就可以了,两个是为了结实点,也更好看

这是两个悬臂

连杆的安装位置

两个悬臂的安装位置

悬臂安装以后,为了更结实,又增加了一个

悬臂安装以后,为了更结实,又增加了一个

安装完成了

安装完成了

绕到后面看一眼

绕到后面看一眼

这个版本的爪子电机,可以看出是由电机直接连转轴驱动的。在很多次朋友参观的过程中,这个爪子由于力气不够大,被魔方卡住了,让我感到非常没有面子(算了,萝卜头表现欠佳,归根结底还是我没培养好)
下面就是兽性大发的部分了:改用了一对3:1的齿轮组,把萝卜头的臂力增强了3倍,所以现在彻底解决了爪子被卡住的问题。搭建过程没有再拍照了,只能看看结果照片,大家自由发挥吧:

添加了减速齿轮组的爪子电机

添加了减速齿轮组的爪子电机

换个角度来个特写

换个角度来个特写

解魔方的机器人攻略9 – 颜色传感器电机

接下来的任务是安装驱动颜色传感器的电机。为什么我们要把这这部分安装在斜面支架上呢?因为颜色传感器是用来读魔方颜色的,按照说明书的要求,读数时必须距离2~3厘米,并垂直于目标物体的表面。所以魔方是斜的,传感器也必须是斜的。

有人给我提意见,怎么每次都只更新这么一点,一次多发点吧。

其实帖子就像姑娘的裙子,太短了盖不住主题,太长了又没有吸引力,差不多就行啦:)

之前我试过发特别长的攻略,我家娘子打开页面的时候,被不断缩短的滚动条吓的手一哆嗦。。。。又关掉了。。。

下面进入正题:

准备一个延长杆和一个直角连杆

准备一个延长杆和一个直角连杆准备好电机和一些连接件

准备好电机和一些连接件

准备好电机和一些连接件

神奇吧,电机正好连上,不过还有点晃晃悠悠的

神奇吧,电机正好连上,不过还有点晃晃悠悠的真是两个加固的小件

这步有点费解,刚才的两个小件是加到了连杆的下面,另外因为件不够了,我把上面的普通横杆换成了疙里疙瘩的连杆

这步有点费解,刚才的两个小件是加到了连杆的下面,另外因为件不够了,我把上面的普通横杆换成了疙里疙瘩的连杆

准备延长底座,一直要延伸到爪子那边

准备延长底座,一直要延伸到爪子那边

延长后的底座,正好顺路看看刚才比较费解的电机连接部分

延长后的底座,正好顺路看看刚才比较费解的电机连接部分

这一部分拍的照片有点少,不过乐高积木就是有这点好处,你想怎么蹂躏它都可以,只要接在一起就可以了,不一定非要完全按照我的接法。下一篇我们将要连上驱动爪子的电机!

解魔方的机器人攻略6 – 结构设计

接下来我会给大家介绍如何搭建萝卜头的结构。事先需要说明以下几点:
1,搭建好的萝卜头是不能动的,只有烧入程序以后,它才开始有思考能力
2,所有照片都是我在搭建过程中拍的,许多地方后来都做了修改
3,如果你完全按照我的攻略,肯定可以复制出一个萝卜头,这叫“抄作业”
4,如果你参考我的攻略,领会精神,也可以做出自己的窝窝头或其他什么头,这叫“做作业”

凡事预则立,不预则废。开始动手之前,在脑子里要先有大致上的构思。
NXT套装一共有三个电机,四个传感器(声音,距离,亮度和接触),另外有个单独的颜色传感器。
颜色传感器每次只能读一个点的颜色,为了扫描整个魔方,必须用一个电机带动它来读取不同的位置。
剩下的两个电机,一个用来“转”,一个用来“翻”和“抓”,这样才能切换到不同的面并进行操作。
有了大概的方向以后,就可以按照这个思路来搭建了。乐高有个巨大的优点就是积木式的设计,你可以随意调整它的结构。
我目前的这个方案也是经过了许多次的尝试,搭了又拆,拆了又搭,等大拇指上磨出一层茧的时候就差不多了。

在我的设计里,后来陆陆续续加了一些功能,其中影响到结构的包括:
1,增加了距离传感器,用来判断底盘上是否放上了魔方。
2,增加了亮度传感器,用来修正底盘旋转角度的误差。
3,为机械臂增加了一组减速齿轮,用以增加臂力,避免脱臼和骨折的发生。

由于这些原因,加上我也懒得拆开重新拍一遍,所以你看到的照片和最终的成品会有一些不同。
从另一个角度来说,结构设计并没有标准答案,你可以发挥想象力,做出更个性的机器人!
(呼呼,又说了很多废话,下面正式开始上图)