紅外遙控的3D打印探測車，好看又實用

編者注：該作品是一位創客在南佛羅里達大學Makecourse項目上的作品，如果有興趣，可以參閱該項目的官網www.makecourse.com。

在這篇文章中，我會列出制作探測車的必要步驟供大家參考，如STL文件，組裝，控制系統和編程等。從這件作品中我學到了很多珍貴的經驗，畢竟其中許多東西我都是第一次接觸。另外提醒一點，這個作品在某些工序上挺費力的，比如焊接，纏線和連接器，請做好心理準備。此外，在對連續旋轉伺服電機的改裝過程中，任何微小的失誤都有可能毀掉一切，所以，手千萬別抖。

第一步：所需工具和元器件

電子元器件：

· 一塊Arduino Uno開發板。

· 一臺DROC穩壓器。

· 一塊Hobbymate 11.1 3s 1300毫安鋰電池。

· 一塊電路板。

· 5個T插連接器。

· 一個5/16英寸的木銷釘。

· 一臺紅外接收機。

· 一臺紅外遙控器。

· 一個開關。

· 8臺液冷伺服器。

· 9臺MG90S伺服器。

· 一臺HC SRO4超聲波傳感器。

· 一顆紅色LED。

· 一顆綠色LED。

· 8塊22k歐姆的電阻器。

· 2塊220歐姆的電阻器。

· 2個螺栓。

· 2個尼龍的防松螺帽。

· 6個#2螺絲。

· 4個束線帶。

· 一些絕緣皮。

工具：

· 烙鐵

· 無鉛钖線

· 剪線鉗

· 小號的螺絲起子

附件：

· 膠水

· 模型顏料

· 貼花

· 鋁箔

· 黑色的橡膠噴漆

此外，你還要改裝出四個連續旋轉伺服電機。具體教程請參考下面的鏈接：

http://todbot.com/blog/2009/04/11/tiny-servos-as-continuous-rotation-gearmotors/comment-page-3/

第二步：3D打印部件和其組裝

探測車的主要部件大部分都是由3D打印機制作完成的，你只需下載下面的STL文件就可以搞定這些部件。部件打印完成后我們需要將剛剛改裝好的4個連續旋轉伺服電機連接到驅動輪和驅動倉上。在探測車的三組車輪中，中間的一組是可以自由旋轉的。我們之前準備的黑色絕緣皮則是為了隱藏從驅動倉中伸出的線纜，解決好線纜問題后請用束線帶將其固定在驅動倉后部。隨后我們要打磨下5/16英寸的木銷釘，以便將主機械臂和中央差速系統連接起來。另外，驅動輪上要噴涂橡膠漆以增強其抓地力。由于零配件在生產過程中存在公差，所以整個裝配過程中，對零配件的再打磨不可避免。整個裝配過程還是比較簡單易懂的，你只需按照上面的3D圖來一步步完成就好。為了提高逼格，我還給它噴了漆，加了鋁箔并貼上了些NASA的標志。

 Rover_STL_Parts.zip

第三步：控制系統

想搞定控制系統我們就要先搞定那塊1300毫安的鋰電池。這塊電池對探測車來說有些過去強悍了，不過我能搞定它。我將它連上了準備好的穩壓器，這樣就能穩定輸出5.08V的電壓了。其實原本電壓應設定為6.71V，這樣就能為Arduino開發板提供穩定的5V電壓，但這樣伺服電機就無法正常運轉了，所以我只好將電壓降到5.08V來解決這個問題。電流通過穩壓器后，就會被傳送到PCB板上，隨后便會被分配到Arduino開發板和其他部件上。因為紅外接收器，LED燈和超聲波傳感器等部件都會被安裝在探測車頂部的艙室內，所以你需要再PCB板上加幾個焊點，以保證電流能順利傳輸到每個部件中。

第四步：電路圖

上圖是電路和電子元器件的分解圖。組裝完成后，每個零部件都能從配電板得到合適的電壓，Arduino開發板也能及時的將命令傳遞給它們。在裝配過程中我發現T插連接器很好用，我可以隨時斷掉某些零部件的電源并對其進行更換。

注意：電路圖中的pin接口配置無法支持我們所用的Arduino Sketch。所以裝配前請閱讀相關指導對接口進行調整，以免出錯。

第五步：Arduino Sketch

該項目中的Sketch一共要用到兩個庫，一個為伺服器提供支持，另一個則用于支持紅外接收器。伺服器所用的庫已經包含在Arduino IDE中了，紅外接收器的你可以直接下載下面的壓縮包。此外，你還要注意連續旋轉伺服電機的停止位置，由于電阻的精度不夠，所以會對電機的動作有一定的影響。據我的經驗來看，這個部分一般都是要做微調的。舉例來說，我的是個伺服電機就有著不同的停止值，分別為89,88,66,69。而從理論上來講，這個值最好都是90。至于紅外遙控器，可選的范圍比較廣，不過要提醒的一點是，你的紅外遙控器控制按鈕的設定值可跟Arduino Sketch的不一樣。如果你還是不太明白，下面鏈接中的視頻可以解開你的許多疑問：

第六步：躁起來吧

搞定了上面的各項工作后，探測器就可以正常工作了。初始化之后，探測器的超聲波傳感器就開始掃描了。然后，你就可以控制它前進后退和轉彎了。如果探測器離某物體過近，紅色的LED就會閃爍，蜂鳴片也會同時嘶鳴起來。

好啦，盡情享受DIY探測車的樂趣吧。

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