製作基於Arduino的自動避障機器龜手工電子DIY教程

DIYer: robdavinci 製作時間: 一天 製作難度: ★★★☆☆ GEEK指數: ★★★☆☆

編譯來源

在本教程中我將一步步地教你如何利用板載Arduino UNO微控制器製作自動避讓機器人烏龜Duino（TurtleDuino）。我用五金裡買的材料，以及網上買的電子器件設計了這個烏龜Duino。

1   準備材料

購物清單：

Arduino UNO（）超聲波Ping感測器（）2個大型連續轉動伺服電機（sparkfun ROB-09347）1箇中型180度轉動伺服電機（sparkfun ROB-10333）麵包板（sparkfun PRD-09567）跳線（sparkfun PRD-11026）SPST撥動開關（sparkfun COM-09276）22號安裝線（sparkfun PRD-08023）伺服電器擴充套件（sparkfun ROB-08738）Arduino的9伏電池插口（sparkfun PRY-09518）9伏電池倉（可選）9伏電池4節AA電池分離長插頭（sparkfun PRT-10158）舊的遙控汽車輪子2個大型伺服電機支架

五金店採購：

1/2英寸（1.27釐米）45度PVC管（烏龜的脖子）（在電氣區）1/2英寸（1.27釐米）PVC單孔導管扣帶，或者導管夾（用於支撐烏龜的脖子）（在區）2英寸（5.08釐米）進線口帽（烏龜的甲殼）（在電氣區）1英寸（2.54釐米）進線口帽（烏龜的腦袋）（在電氣區）液態電工膠布（在電氣區）熱熔膠槍套件（在工具區）焊接套件（在工具區）

五金部分：

3/8英寸（0.95釐米）×6×24英寸（61釐米）手工板（用於製作烏龜的底座）#6-32×1英寸（2.54釐米）機械螺釘（大約20顆）#6平墊圈（小包裝）#6×1/2英寸（1.27釐米）金屬板螺釘（用於將脖子的角架、前輪，和甲殼連線在底座上）#4×1/2英寸（1.27釐米）金屬板螺釘（用於將伺服電機和arduino連線在底座上）（小包裝）#6螺母（小包裝）、4個#6-32×2英寸（5.08釐米）長螺栓（用於將腦袋連線在脖子上，和將ping伺服電機連線在腦袋上）90度角角板2英寸（5.08釐米）油漆刷（用於繪製超酷的莫霍克髮型）（在油漆區） 

2   切割底座

在這一步中我們要切割底座、安裝後部的伺服電機、前輪和後輪，以及4節AA電池的電池倉。

將烏龜外殼的底部零件取下並拆開，然後將外殼放在一塊1/2英寸（1.27釐米）×6×4英尺（1.22米）白楊木上，用3英寸（7.62釐米）鉛筆（之所以是3英寸鉛筆，是因為空間比較狹窄）將甲殼的內徑勾勒出來。在甲殼前面留出大約2英寸（5.08釐米）的底座，然後將勾勒出來的部分切割下來。（參見圖片）

現在，讓我們用兩個伺服電機，或者你自己做的電機，用#4金屬板螺釘（一定要用適合連續轉動的螺釘）將後部伺服電機安裝在底座背部靠近外側邊緣的位置，這樣一來，露在外面的就只有伺服電機的轉軸了。

在底座的2個伺服電機之間鑽一個1/4英寸（0.635釐米）的通孔，這個孔是用來穿電機和4節AA電池的電池倉的正負極導線，將它們連線在麵包板上。我用2個小型樂高零件將前輪安裝上去，並用#6×1/2英寸（1.27釐米）金屬板螺釘將它們擰在了底座上。我用熱熔膠將後輪固定在伺服電機長長的圓形機臂上，然後用螺釘將它們固定在伺服電機轉軸上。

最後擰上4節AA電池的電池倉的螺釘。［忘了將導線穿過1/4英寸（0.635釐米）的孔）］。

 

3   烏龜的脖子

現在我們要將脖子連線在底座上了。拿起1/2英寸（1.27釐米）45度PVC管，將較寬的一頭切掉。將PVC管角架用螺釘固定在底座前面的中間，讓角架大約距離前邊緣有兩英寸（5.08釐米）距離。

參見圖片，將管子的另一頭以某一角度切割，然後像圖片中那樣，在管子的上半部分末端鑽一個3/16英寸（0.48釐米）的孔（這些孔將被用於將90度角角板安裝在脖子上，來支撐烏龜的腦袋。這個孔必須對準了以後再鑽，從脖子的左側一直到右側。）

 

4   製作烏龜的腦袋

對我來說，製作腦袋是整個專案中最難的一步了。

所以請跟我一起來挑戰難關，我會盡可能讓你順利通過的。

拿起1英寸（2.54釐米）的進線口帽，將內部的零件都取出並拆掉。將ping感測器的圓柱體面對面地放在腦袋上，然後勾勒出圓柱體的輪廓，這樣你就知道要在腦袋前面如何切割了。參見圖片。（我建議你使用dremel工具）

在你為ping感測器切割好開口之後，將它放進腦袋裡，從腦袋前面伸出1/8英寸（0.3釐米）的長度。在腦袋的前面兩側各鑽一個3/16英寸（0.48釐米）的孔，位置就在ping感測器的安裝孔上方。接著，將ping感測器通過兩個小的扣環安裝在腦袋上。參見圖片瞭解細節。

然後，將伺服電機放進腦袋裡，從內側將腦袋頂部安裝孔的位置標記下來。用3/16鑽頭將兩個伺服電機安裝孔鑽好，然後用2個6-32×2英寸（5.08釐米）螺栓和2個6-32螺母將伺服電機安裝好。

 

5   製作烏龜的腦袋，第2部分

拿出90度角角板，用伺服電機附帶的兩顆螺釘和兩個套管將伺服電機的中型機臂安裝好。參見圖片瞭解細節。將機臂用螺釘安裝在伺服電機上。將ping感測器和伺服電機的導線穿過烏龜的脖子，連線到麵包板上。

但是，首先要將伺服電機的擴充套件件安裝在伺服電機和ping感測器上，讓它們能夠接到麵包板。現在，將角板安裝在機臂上，然後用一對6-32×2英寸（5.08釐米）螺栓和螺母將它安裝在烏龜的脖子上。

 

6   佈線

首先將麵包板背面的粘合劑剝掉，將它放在底座的後部，位於後部伺服電機的上方。測量並切割一條比arduino長1/8英寸（0.32釐米）的木板。這塊板將會用#4×1/2英寸（1.27釐米）的金屬板螺釘固定在烏龜腦袋支架的頂部。

將Arduino板用#4×1/2英寸（1.27釐米）金屬板螺釘固定在這塊板上。現在，就該排線了，用分離插頭的管腳將兩個後部伺服電機、ping伺服電機和ping感測器和麵包板接起來（從插頭管腳中去除4個3管腳的部分，連線伺服電機）。

用安裝線將後部電機的電源（4節AA電池的電池倉）負極（黑色）和正極（紅色）連線在麵包板的軌道上，黑色連藍色軌道，紅色則連麵包板的紅色軌道。

將左右伺服電機的紅色引線接在紅色軌道上，而黑色引線接在麵包板的藍色軌道上。

左邊電機的白色引線接在Arduino的11號D管腳上

右邊電機的白色引線接在Arduino的10好D管腳上

Ping電機：棕色是負極（接地）

橙色是正極（電源）

黃色是訊號線

將棕色引線接在麵包板的藍色軌道上，橙色引線接在麵包板的紅色軌道上。

黃線則接在Arduino的6號D管腳上。

Ping感測器：將ping感測器上標有GRN的管腳接在Arduino的GRN端。

將ping感測器上標有5v的管腳接在Arduino的5v端。

最後將標有SIG的管腳接在Arduino的7號D管腳上。

安裝9伏電池和電池倉。

現在，拿出SPST撥動開關，在每頭焊接一條8英寸（20.32釐米）的引線。拿出9伏插口，將紅線剪掉一般，然後將開關的一條引線焊接在插口的一頭，開關的另一條引線焊接在插口的另一頭。

在甲殼後部較低的位置鑽一個1/4英尺（0.635釐米）的孔，安裝開關。

 

7   Arduino設計和莫霍克髮型

莫霍克髮型：拿出3英寸（7.62釐米）油漆刷和強力膠，將膠水大量塗抹在刷子末端1/4英寸（0.635釐米）的範圍內。兩邊都浸泡好膠水（記得戴手套）然後等待20分鐘讓它晾乾。在幹了以後，剪下1/2英寸（1.27釐米）的刷毛，拿去用PVC接合劑或者任何其他的塑料膠水將它粘在腦袋上。

將Arduino插入計算機中，下載下面的設計程式。好了，恭喜你已經完成了烏龜Duino的製作。

程式碼在這裡：

我希望這篇教程讓你能體驗到和我一樣的快樂。如果你需要額外的幫助，請告訴我，我會很高興幫助你製作自己的機器人的。