萌版蜘蛛侠:爬墙机器人DIY作品秀

本帖最后由技术弟弟于 2012-3-20 14:15 编辑

想挣脱地心引力的束缚？想练习跑酷在垂直的墙壁上疾走？——不要用崇拜的目光注视我，虽然我就是飞檐走壁，仁者无敌的可爱玲珑Wallbots！当然我也不介意你称呼我的艺名：【蜘蛛侠】

墙面上爬来爬去的是神马？！莫要惊慌，既不是壁虎也不是变异蜘蛛，它们是可爱的Wallbots——能在垂直表面进行穿越的机器人。想知道怎么制作？嗯哼，往下看吧~小W可以在任何含金属墙面上移动，包括电梯，白板，冰箱、金属门。小W还配备了几个光传感器，通过它们可以进行简单的交互。 3种模式可供选择，通过光传感器进行转换：红色走得快，趋近障碍物（例如人的手或者小W的兄弟姐妹们）；绿色走得慢，远离障碍；黄色走得最慢，检测到物体时完全停止。

1 工具和材料

● 一些不易弯曲的硬线
● 绝缘胶布
● 线
● 硬板纸
● 胶棒
● 热胶q1an9
● 剪刀
● 剪钳（绞线的那个）
○ 2.2K欧姆电阻*4
○ 10K欧姆电阻
○ 100欧姆电阻
○ Arduino Mini（单片机）
○ 伺服电机*2
○ 磁铁片*6
○ 1个RGB LED灯
○ 1个轻型的电池

2 使伺服电机连续运转之入门篇

● 把固定它的壳子打开，对每个伺服机做简单修改就能得到我们需要的连续转动，先撬开壳子。

● 把妨碍转动的壳子剪掉，这样电位计就能一直获得连续信号。
● 这个黑色的部分是用来让它转了180度后停止的，看见没？两个黑色塑料小片儿。

● 取下齿轮
● 把黑色壳子上的线剪下（下一个大步会告诉你怎么处理它们）。

● 把挡着连续转动的小塑料片儿剪掉。

3 使伺服电机连续转动之进阶篇

● 现在，电位计已被成功调戏~(≧▽≦)/~，她一直采集连续信号。
● 从黑壳子上剪出红色，绿色和黄色的线（这个应当在上一步就做好了）。

● 绿色的线和黄色线之间焊个2.2K的电阻
● 在红色和黄色的线之间也焊个2.2K的电阻

4 反向设置

● 在相同模拟信号下，伺服机的转向一般是相同的。他们对称安装在小W上，但是要让一个反向怎么办？在硬件和软件上都可以解决（我用硬件做的，因为我是代码懒人，摔！）。
● 剪下电机到电机板子上的红色和蓝色的线。
● 焊接红线到蓝线，然后蓝线到红线（头晕了吧？其实就是像图上那样交叉一下）。

5 组装电机

● 这步很容易嘿！尽可能温柔滴把线塞到伺服机壳子里面，然后把齿轮装配好。可是捏，我加了电阻后，以前的壳子就不合适了，所以我用绝缘胶布把他们缠在一块儿的。

6 齿轮上阵

● 怎么附上去呢？我用的热胶，其实任何粘性强的玩意儿都可以使，先剪两根1英寸长的硬线。

● 把每根线用热胶粘在伺服机顶部的齿轮里面。线要对半，露一半出来！

● 在每根线的末端粘3个磁盘。磁盘也必须是对准中心！

7 伺服机与单片机对接

● 我用PIN 9和 PIN 10来驱动电机。
● Pin 9 ->伺服机1的橙线。
● Pin 10 ->伺服机2的橙线
● Ground ->伺服机1,2的黑线。
● VCC ->伺服机1，2的红线。

8 接光敏电阻

● 把每个光敏电阻（光传感器）都连到Arduino上，一共4个传感器，左、右、前、后。

● 每个光传感器的电路图下面有，传感器的一条线连接到VCC；另一条线连到10K和100欧姆的电阻上。10K电阻接地，100欧姆电阻连接输入端。每个传感器的输入（绿线）连到MINI上的模拟端口（A0,A1,A2,A3）。

● 我程序里是这样设置的：Analog 0 -> 顶部的传感器；Analog 1 -> 左边的传感器；Analog 2 -> 前面的传感器；Analog 3 -> 右边的传感器。

9 加上RGB LED灯

● 把每个光敏电阻（光传感器）都连到Arduino上，一共4个传感器，左、右、前、后。
● 你是不是想在每个端口和LED灯之间放个电阻（200 欧姆左右)？我没有酱紫，因为我的LED灯可以承受的电压比Arduino能提供的高得多，所以不会被烧。

10 安装电池● 其实捏，能提供3—4V的电池都可以用，越轻越好。我使用了sparkfun锂电池。接地，然后高压直接接Arduino的VCC口。

11 上程序！！● 这代码是关于2个伺服电机根据4个光传感器的输入值而进行驱动。根据模式，有几种运动方式。

*/
#include
// Right and left servos
Servo servo1;
Servo servo2;
// Light Sensors
int topSensor = 0; //700
int leftSensor = 1; /// Threshhold is 400
int frontSensor = 2; //400
int rightSensor = 3; //300
// Hardcoded thresholds (not used because we auto-calibrate)
int topThreshhold = 400;
int leftThreshhold = 550;
int frontThreshhold = 200;
int rightThreshhold = 650;
// Current robot type (red gree or yellow)
int STATE = 0;
// State values
int RED = 0;
int GREEN = 1;
int ORANGE = 2;
// Pins to drive the top tri-color LED
int redPin = 5;
int greenPin = 6;
// Values to hold sensor readings
int front;
int right;
int left;
int top;
// Auto-calibrate light sensor thresholds
void calibrate() {
Serial.println("CALIBRAtiNG");
long int val = 0;
for (int i = 0; i<5; i++) {
val += analogRead(frontSensor);
delay(10);
}
frontThreshhold = (val /5) - 80;
val = 0;
for (int i = 0; i<5; i++) {
val = val + analogRead(topSensor);
Serial.println(analogRead(topSensor));
Serial.println(val);
delay(10);
}
topThreshhold = (val /5) -200;
val = 0;
for (int i = 0; i<5; i++) {
val += analogRead(rightSensor);
}
rightThreshhold = (val /5) - 100;
val = 0;
for (int i = 0; i<5; i++) {
val += analogRead(leftSensor);
}
leftThreshhold = (val /5) - 100;
// Print threshold values for debug
Serial.print("top: ");
Serial.println(topThreshhold);
Serial.print("right: ");
Serial.println(rightThreshhold);
Serial.print("left: ");
Serial.println(leftThreshhold);
Serial.print("front: ");
Serial.println(frontThreshhold);
}
void setup()
{
// turn on pin 13 for debug
pinMode(13, OUTPUT);
digitalWrite(13, HIGH);
// setup sensor pins
for (int i = 0; i<4; i++) {
pinMode(i, INPUT);
}
Serial.begin(9600);
calibrate();
// generate a random state
STATE = random(0, 3);
setColor(STATE);
}
// MOTOR FUNCTIONS
void turnLeft()
{
Serial.println("LEFT");
start();
delay(20);
for (int i = 0; i<20; i++) {
servo2.write(179);
servo1.write(1);
delay(20);
}
stop();
delay(20);
}
void turnRight() {
Serial.println("RIGHT");
start();
delay(20);
for (int i = 0; i<20; i++) {
servo2.write(1);
servo1.write(179);
delay(20);
}
stop();
delay(20);
}
void goForward(int del = 20) {
Serial.println("FORWARD");
start();
delay(20);
for (int i = 0; i<20; i++) {
servo1.write(179);
servo2.write(179);
delay(del);
}
stop();
delay(20);
}
void stop() {
servo1.detach();
servo2.detach();
delay(10);
}
void start() {
servo1.attach(10);
servo2.attach(9);
}
// Set the color of the top tri-color LED based on the current state
void setColor(int color) {
if (color == RED) {
digitalWrite(greenPin, 0);
analogWrite(redPin, 180);
}
else if (color == GREEN) {
digitalWrite(redPin, 0);
analogWrite(greenPin, 180);
}
else if (color == ORANGE) {
analogWrite(redPin, 100);
analogWrite(greenPin, 100);
}
}
// Blink the yellow color (when robot is confused)
void blinkOrange() {
for (int i = 0; i<5; i++) {
analogWrite(redPin, 100);
analogWrite(greenPin, 100);
delay(300);
digitalWrite(redPin, 0);
digitalWrite(greenPin, 0);
delay(300);
}
analogWrite(redPin, 100);
analogWrite(greenPin, 100);
}
void loop()
{
top = analogRead(topSensor);
long int time = millis();
while (analogRead(topSensor) < topThreshhold) {
delay(10); // while there is an arm wave from the user don't do anything
}
if ((millis() - time) > 3000) {
// if the sensor was covered for more than 3 seconds, re-calibrate
calibrate();
}
// if the top sensor was covered, we change state
if (top < topThreshhold) {
STATE = (STATE+1) %3;
setColor(STATE);
Serial.print("CHANGED STATE: ");
Serial.println(STATE);
}
// Read the other sensors
right = analogRead(rightSensor);
left = analogRead(leftSensor);
front = analogRead(frontSensor);
if (STATE == RED) {
// go towards objects
if (front < frontThreshhold) {
goForward();
} else if (right < rightThreshhold) {
turnRight();
} else if (left
turnLeft();
} else {
goForward();
}
}
if (STATE == GREEN) {
// go away from objects
if (front < frontThreshhold) {
int dir = random(0,2);
if (dir == 0 && right > rightThreshhold) {
turnRight();
} else if (dir == 1 && left > leftThreshhold) {
turnLeft();
}
} else if (right < rightThreshhold) {
if (left > leftThreshhold) {
turnLeft();
} else {
goForward();
}
} else if (left
if (right > rightThreshhold) {
turnRight();
} else {
goForward();
}
} else {
goForward();
}
delay(200);
}
if (STATE == ORANGE) {
// only move if there are no hand motions- otherwise blink
int dir = random(0, 3);
if (left
front
blinkOrange();
} else {
if (dir == 0) {
goForward();
} else if (dir == 1) {
turnRight();
} else if (dir == 2) {
turnLeft();
}
delay(1000);
}
delay(10);
}
}

复制代码

红色最快，趋向物体（当光传感器检测到光被挡住时）；
蓝色是中速，背向物体（背向黑色区域）；
黄色最慢，检测到物体就停止。

● 小W和它的兄弟姐妹们通过磁铁轮子在墙上运动，可以左转右转和前行；根据不同模式可进行调速。
● 当顶部的传感器被遮住超过3秒，所有传感器自动校准。

12 别让小W裸奔

● 给小W穿件衣裳。但之前必须确定程序能跑，然后你能分得清哪个伺服机是左，哪个是右。

● 因为小W要垂直运动，衣裳越轻越好啊！我用的硬纸壳，其实报纸或者轻塑料都能使。

● 我把伺服机用热胶黏在硬纸盒里，传感器分布在前后左右，然后用硬纸壳加固。为了让热传感器和齿轮舒舒服服在里面呆着，我量体裁衣剪了些洞。小W的顶部其实就是。。。就是一张纸！
● 然后。。。然后没有然后了，你就做好了,玩儿去吧！

30

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vvg	+ 10	+ 10	+ 10	原创技术先锋,加分鼓励!

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2012-3-20 14:08:04　　评论 淘帖0 举报

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240 个讨论

0 求视频啊。。。

2012-8-9 16:41:41 评论举报 61^# 若羽兰依

0 ok。。。。

2012-8-11 20:08:16 评论举报 62^# Motar

0

2012-8-18 11:39:46 评论举报 63^# 沈凌霄

0 頂一個

2012-8-18 17:34:27 评论举报 64^# jimifang

0 很有创意来自: 中国电子技术论坛 iPhone客户端mobile_fromtype_ios

2012-8-18 17:57:51 评论举报 65^# xyyanjj

0

2012-8-21 21:35:59 评论举报 66^# 沈凌霄

0 好评，创新无限

2012-8-27 16:50:20 评论举报 67^# 李泽鑫

0 谢谢啊

2012-8-27 19:26:01 评论举报 68^# 李泽鑫

0 很有创意，顶顶{:soso_e142:}

2012-9-1 19:56:30 评论举报 69^# 桑旺兴

0 创意不错

2012-9-2 23:02:34 评论举报 70^# 周继改

0 创意很好。。但是有点难度啊。

2012-9-9 18:48:58 评论举报 71^# 张嘉伟

0 好像试试啊

2012-9-16 22:49:18 评论举报 72^# 郑天意

0 太给里了

2012-9-16 23:21:02 评论举报 73^# 木叶晓

0 提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

2012-9-18 09:10:36 评论举报 74^# 头像被屏蔽

0 好东西

2012-9-18 10:17:56 评论举报 75^# macbethwill

0 好玩

2012-9-18 11:31:13 评论举报 76^# 郭会强

0

2012-9-19 17:17:32 评论举报 77^# 戚敬锐

0 想知道怎么可以在墙上的

2012-9-21 16:54:04 评论举报 78^# 熊工

0 呵呵。轮子是赤铁做的{:soso_e100:}

2012-9-21 17:03:57 评论举报 79^# hbrrn

0 */ #include // Right and left servos Servo servo1; Servo servo2; // Light Sensors int topSensor = 0; //700 int leftSensor = 1; /// Threshhold is 400 int frontSensor = 2; //400 int rightSensor = 3; //300 // Hardcoded thresholds (not used because we auto-calibrate) int topThreshhold = 400; int leftThreshhold = 550; int frontThreshhold = 200; int rightThreshhold = 650; // Current robot type (red gree or yellow) int STATE = 0; // State values int RED = 0; int GREEN = 1; int ORANGE = 2; // Pins to drive the top tri-color LED int redPin = 5; int greenPin = 6; // Values to hold sensor readings int front; int right; int left; int top; // Auto-calibrate light sensor thresholds void calibrate() { Serial.println("CALIBRATING"); long int val = 0; for (int i = 0; i<5; i++) { val += analogRead(frontSensor); delay(10); } frontThreshhold = (val /5) - 80; val = 0; for (int i = 0; i<5; i++) { val = val + analogRead(topSensor); Serial.println(analogRead(topSensor)); Serial.println(val); delay(10); } topThreshhold = (val /5) -200; val = 0; for (int i = 0; i<5; i++) { val += analogRead(rightSensor); } rightThreshhold = (val /5) - 100; val = 0; for (int i = 0; i<5; i++) { val += analogRead(leftSensor); } leftThreshhold = (val /5) - 100; // Print threshold values for debug Serial.print("top: "); Serial.println(topThreshhold); Serial.print("right: "); Serial.println(rightThreshhold); Serial.print("left: "); Serial.println(leftThreshhold); Serial.print("front: "); Serial.println(frontThreshhold); } void setup() { // turn on pin 13 for debug pinMode(13, OUTPUT); digitalWrite(13, HIGH); // setup sensor pins for (int i = 0; i<4; i++) { pinMode(i, INPUT); } Serial.begin(9600); calibrate(); // generate a random state STATE = random(0, 3); setColor(STATE); } // MOTOR FUNCTIONS void turnLeft() { Serial.println("LEFT"); start(); delay(20); for (int i = 0; i<20; i++) { servo2.write(179); servo1.write(1); delay(20); } stop(); delay(20); } void turnRight() { Serial.println("RIGHT"); start(); delay(20); for (int i = 0; i<20; i++) { servo2.write(1); servo1.write(179); delay(20); } stop(); delay(20); } void goForward(int del = 20) { Serial.println("FORWARD"); start(); delay(20); for (int i = 0; i<20; i++) { servo1.write(179); servo2.write(179); delay(del); } stop(); delay(20); } void stop() { servo1.detach(); servo2.detach(); delay(10); } void start() { servo1.attach(10); servo2.attach(9); } // Set the color of the top tri-color LED based on the current state void setColor(int color) { if (color == RED) { digitalWrite(greenPin, 0); analogWrite(redPin, 180); } else if (color == GREEN) { digitalWrite(redPin, 0); analogWrite(greenPin, 180); } else if (color == ORANGE) { analogWrite(redPin, 100); analogWrite(greenPin, 100); } } // Blink the yellow color (when robot is confused) void blinkOrange() { for (int i = 0; i<5; i++) { analogWrite(redPin, 100); analogWrite(greenPin, 100); delay(300); digitalWrite(redPin, 0); digitalWrite(greenPin, 0); delay(300); } analogWrite(redPin, 100); analogWrite(greenPin, 100); } void loop() { top = analogRead(topSensor); long int time = millis(); while (analogRead(topSensor) < topThreshhold) { delay(10); // while there is an arm wave from the user don't do anything } if ((millis() - time) > 3000) { // if the sensor was covered for more than 3 seconds, re-calibrate calibrate(); } // if the top sensor was covered, we change state if (top < topThreshhold) { STATE = (STATE+1) %3; setColor(STATE); Serial.print("CHANGED STATE: "); Serial.println(STATE); } // Read the other sensors right = analogRead(rightSensor); left = analogRead(leftSensor); front = analogRead(frontSensor); if (STATE == RED) { // go towards objects if (front < frontThreshhold) { goForward(); } else if (right < rightThreshhold) { turnRight(); } else if (left turnLeft(); } else { goForward(); } } if (STATE == GREEN) { // go away from objects if (front < frontThreshhold) { int dir = random(0,2); if (dir == 0 && right > rightThreshhold) { turnRight(); } else if (dir == 1 && left > leftThreshhold) { turnLeft(); } } else if (right < rightThreshhold) { if (left > leftThreshhold) { turnLeft(); } else { goForward(); } } else if (left if (right > rightThreshhold) { turnRight(); } else { goForward(); } } else { goForward(); } delay(200); } if (STATE == ORANGE) { // only move if there are no hand motions- otherwise blink int dir = random(0, 3); if (left front blinkOrange(); } else { if (dir == 0) { goForward(); } else if (dir == 1) { turnRight(); } else if (dir == 2) { turnLeft(); } delay(1000); } delay(10); } }

2012-9-22 16:54:14 评论举报 80^# 寿尉杰

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