M1 Rover

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	Microsoft Visual Studio 2015
	Microsoft Windows 10 IoT Core

关于这个项目

在构建了多个室内机器人之后，我决定构建一个能够穿越崎岖地形的室外机器人。我称之为“M1-Robot”。

M1-Robot 电机可以轻松驱动四个直流电机，使用 Arduino 驱动，因此它非常适合任何机器人项目，我认为这将为更强大的机器人打造梦幻般的心脏，因此我设计了越野四轮驱动 M1从头开始。

它不仅仅是一辆遥控车，它可以被编程为按照一组指令自动驾驶，甚至可以通过远程计算机进行控制，它可以像遥控车一样通过游戏控制器和自定义操纵杆使用。

第 1 步：设计

设计您自己的产品或原型很有趣，但是当您决定以实际尺寸制作时，它会变得更加复杂。所以我选择 Google Sketch-up 2017 作为强大且简单的设计工具，它允许您将模型的蓝图导出到激光切割机甚至 3D 打印机。

我花了前三个星期设计和建造机器人的外壳。

材料方面，给了我一张3mm的木板。

机器人的最后布线不太好，由于时间限制，包括将整个道路杀手塞入船体。

我认为我的机器人的一个恰当名称是 M1Rover。因为我打算开发一个版本的序列号，比如M2，M3等等。它设计在一个套件中，你要做的就是用一些螺丝把它组装起来。

第 2 步：组件和功能

⦁ 长达三个小时的运行时间！

⦁ 专为 Arduino Uno、Mega 和 Nano 设计。

⦁ 5V-9V 直流工作电压

⦁ 3mm厚的木质底盘

⦁ 68mm 直径轮子 L298N 双 H 桥电机/步进器

⦁ 9v 电池为直流电机供电

⦁ 9v 电池为 Arduino 供电

⦁ 前后LED灯7个

⦁ HC-06 蓝牙模块

⦁ Arduino 传感器扩展板 v5.0

⦁ 超声波换能器HC SR04

第 3 步：电机控制器

H 桥通常用于控制电机速度和方向，但也可用于其他项目，例如驱动某些照明项目（如高功率 LED 阵列）的亮度。

⦁ 确保你把所有的理由都绑在一起； Arduino、电源和电机控制器。

⦁ 如果您不想控制 PWM 功能，则不需要 PWM 引脚。

第 4 步：组装底盘

底盘已经用激光切割机切割成几个部分，正如我之前提到的，模型是在一个易于组装的套件中创建的，所以你所要做的就是按照下面的说明进行操作。

考虑到设计也很重要，当涉及到遥控车时，它应该包含前后灯。在M1-Robot的前面我放了4个白色LED，每个都连接220欧姆的电阻，在后面我放了2个红色的LED，每个都有220欧姆的电阻。这些 LED 可以由同一个应用程序控制

第 5 步：电路

电路有点棘手，因为当您决定同时控制多个电子部件时，您应该注意每个部件的顺序。

⦁ Arduino 传感器扩展板 5.0

⦁ Arduino Uno R3 L298N 双 H 桥电机/步进器

⦁ 9v 电池为直流电机供电

⦁ LED 灯 7（2 个后）和（4 个前）

⦁ HC-06 蓝牙模块

⦁ 超声波换能器HC SR04

⦁ 伺服电机9g

⦁ 有源蜂鸣器

⦁ 4 个带轮直流电机

第 6 步：软件

在编写M1-Robot的代码时我考虑了很多事情，通过GUI软件你可以得到更多关于机器人状态的信息。

入门套件的基本代码，可以通过蓝牙由手机或笔记本电脑控制：

int frontled =3; //led int reled =4; int outPin1 =5; //motor1 int outPin2 =6; //motor1 int outPin4 =11; //motor2 int outPin3 =12; //motor2 char bt =0; //BT int buzzerPin =2;const int pingPin =9; // 超声波传感器的触发引脚const int echoPin =8; // 超声波传感器的回波引脚/*----------------------------------------- -------------------------------------*/ void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(outPin1,OUTPUT); pinMode(outPin2,OUTPUT); pinMode(outPin3,OUTPUT); pinMode(outPin4,OUTPUT); pinMode（前置，输出）； pinMode (buzzerPin, OUTPUT);} void loop() { if (Serial.available()> 0) { bt =Serial.read();数字写入（前端，1）；持续时间长，英寸，厘米； pinMode（pingPin，输出）；数字写入（pingPin，低）；延迟微秒（2）；数字写入（pingPin，高）；延迟微秒（10）；数字写入（pingPin，低）； pinMode(echoPin, INPUT);持续时间 =脉冲输入（echoPin，高）；英寸 =微秒到英寸（持续时间）； cm =microsecondsToCentimeters(duration); if (cm> 10 ){ // 到停止的距离 /*________________________________________________________________________*/ if(bt =='F') //向前移动 { digitalWrite(outPin1,HIGH);数字写入（outPin2，低）；数字写入（outPin3，高）；数字写入（outPin4，低）； } else if (bt =='B') //向后移动 { digitalWrite(outPin1,LOW);数字写入（outPin2，高）；数字写入（outPin3，低）；数字写入（outPin4，高）； } else if (bt =='S') //停止！！ { digitalWrite(outPin1,LOW);数字写入（outPin2，低）；数字写入（outPin3，低）；数字写入（outPin4，低）； } else if (bt =='R') //right { digitalWrite(outPin1,HIGH);数字写入（outPin2，低）；数字写入（outPin3，低）；数字写入（outPin4，低）； } else if (bt =='L') //left { digitalWrite(outPin1,LOW);数字写入（outPin2，低）；数字写入（outPin3，高）；数字写入（outPin4，低）； } else if (bt =='I') //向前右{ digitalWrite(outPin1,HIGH);数字写入（outPin2，低）；数字写入（outPin3，低）；数字写入（outPin4，高）； } else if (bt =='G') //向前左{ digitalWrite(outPin1,LOW);数字写入（outPin2，高）；数字写入（outPin3，高）；数字写入（outPin4，低）； } } else{ digitalWrite (buzzerPin, HIGH);延迟（500）；数字写入（蜂鸣器引脚，低）；延迟（500）； } }}long microsecondsToInches(long microseconds) { return microseconds / 74 / 2;}long microsecondsToCentimeters(long microseconds) { return microseconds / 29 / 2;} 

Arduino代码兼容任何类型的控制器，因为所有的电子部件都是通过串口命令编程工作的，因此您可以使用蓝牙模块发送/接收器、PC、手机。

⦁ C# windows 应用程序（附截图）

第七步：打包

初学者

该 M1-Robot 套件包含基本组件，而顶板允许轻松安装任何传感、操作或计算机硬件。只需将传感器连接到车载和 Rover 电源即可开始使用。

探险家

Explorer 包支持基本的室内和室外自主功能，我使用通过 IP 地址连接到互联网的手机摄像头代替 IP 摄像头。

映射

Explorer 包支持基本的 GPS 跟踪，当然，当车辆在室外时，实时查看坐标路径非常酷。

操纵

用机械臂和两指50mm抓手与世界互动。

重要提示：

并非所有舵机都有完整的 180 度旋转。许多人没有。您可以编写一个测试来确定机械极限在哪里。使用servo.writeMicroseconds 而不是servo.write 我更喜欢这个，因为它可以让你使用1000-2000 作为基本范围。许多舵机将支持超出该范围，从 600 到 2400。

所以，尝试不同的值，看看你在哪里得到了告诉你已经达到极限的嗡嗡声。然后只在你写作时保持在这些限制内。您可以在使用servo.attach(pin, min, max)时设置这些限制

编辑：我应该说，如果你愿意，你可以在附件中设置最小和最大微秒，然后简单地使用servo.write。它使用 map() 将您传递的 0-180 度值更改为微秒值。

如果您将其保持在终点站，很快就会出现 - 它会拉动大电流并迅速升温 - 通过以这种方式加载伺服器很容易“烹饪”任何时间长度。

找到真正的运动范围并确保代码不会试图将其推过终点站，constrain() Arduino 函数对此很有用：

servo.write (constrain (angle, 10, 160)); // 将角度限制在 10..160 范围内 

定制零件和外壳

示意图