构建 Raspberry Pi 机器人：初学者的最佳教程

如果您是 Raspberry Pi 的初学者并且正在寻找一个简单的硬件项目，那就别无所求。本教程将向您展示如何开发一个基于 Python 的机器人，它可以避开障碍物并自由导航。
避障机器人相当常见且易于制作。在这里，您可以使用该项目为您的机器人添加物体回避功能。或者干脆用它来开始搞乱 python 和树莓派上的硬件外围设备。该系统使用 IR 模块来检测物体，但我们稍后会谈到技术方面。所以，如果你有一个树莓派并想用它来构建基于硬件的东西，只需向下滚动并享受乐趣:)。查看底部的视频，了解树莓派避障机器人的工作原理。如果您是真正的初学者，您可以随时使用我们在 Raspberry Pi 和 Arduino 上的免费电子书从第 0 步开始。

做这件事需要什么东西？

1. Raspberry Pi B/B+ 或 2 和基本外围设备：SD 卡、键盘、鼠标等。
2. 像这样的红外传感器模块。
3. 齿轮直流电机。
4. L293D 驱动板。
5. 机器人底盘和轮子。
6. 脚轮。
7. 面包板和双面胶带。
8. 男对男/女对男套头衫。
9. 9V 电池和连接器。
10. 按钮和 220R 电阻器。

它是如何工作的？

这个机器人的整个工作真的很简单，没什么好担心的。由于它的板载传感器，整个系统避免了与障碍物的碰撞。在这里，该机器人使用两个红外传感器模块，可以检测 5-6 厘米范围内的物体。当在其范围内有物体时，该传感器输出数字低 (0V) 信号。否则输出数字HIGH（5V）信号。

那么这些红外传感器是如何工作的？ IR 代表红外线，这是一种人眼不可见的光波长（但可以通过我们的智能手机相机看到！）。这些模块由一对接收器和发射器 IR LED 组成。当物体到达 IR 传感器前面时，物体表面会将一部分 IR 光反射回接收器。因此，接收器随后输出一个低电平信号，通知传感器前方有物体。

这些传感器连接到树莓派的 GPIO 输入引脚。然后 pi 使用 python 脚本检查连接到 IR 传感器模块的 GPIO 引脚是否变低。如果它确实变低，则它会命令直流电机先反向移动，然后再转动。此外，当我们按下面包板上的按钮时，这个机器人最初被激活，之后树莓派通过 L293D 驱动板命令直流电机向前移动。您可以查看本页底部的演示视频，了解该机器人的工作原理。

第一步：为树莓派避障机器人连接红外传感器

首先，您需要在将树莓派连接到显示器、键盘等后打开它。然后我们需要检查红外传感器模块。为此，将红外模块连接到您的树莓派，如下图所示。通过从树莓派提供 5V（+ 引脚）和 GND（- 引脚）为传感器供电。并将传感器上的 B 引脚连接到树莓派的 GPIO 引脚 3 和 16。您可以根据此处的引脚图查看树莓派 GPIO 引脚输出。我们使用的是 GPIO.BOARD 配置，这意味着引脚根据它们在板上的正常顺序（1,2,3,..）进行编号。读取传感器模块上的引脚配置并进行相应连接。

接下来需要复制粘贴以下代码并保存为python文件——irtest.py：

import RPi.GPIO as GPIOimport timeGPIO.setwarnings(False)GPIO.setmode(GPIO.BOARD)GPIO.setup(3, GPIO.IN) #右传感器连接GPIO.setup(16, GPIO.IN, pull_up_down =GPIO.PUD_UP) #Left sensor connectionwhile True:i=GPIO.input(3) #读取右侧IR传感器的输出 j=GPIO.input(16) #读取左侧IR传感器的输出 if i==0:#Right IR传感器检测到物体打印“左侧检测到障碍物”,i time.sleep(0.1) elif j==0:#Left IR 传感器检测到物体打印“右侧检测到障碍物”,j time.sleep(0.1) 

保存此文件并运行后：“sudo python irtest.py”。您会注意到，当您用手挡住传感器时，屏幕上会打印以下输出：

第 2 步：将电机与 L293D 连接

测试完红外传感器模块后，接下来需要连接和测试 L293D 模块和电机。通过将电路板的 + 和 – 引脚连接到 9V 电池，为 L293D 模块供电。另外，将板子的“-”连接到树莓派的GND。

更多详情：初学者搭建树莓派机器人最佳教程