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[项目] 制作基于Arduino的自动避障机器龟

利用板载Arduino UNO微控制器制作自动避让机器人乌龟Duino（TurtleDuino）。
制作基于Arduino的自动避障机器龟图1

在本教程中我将一步步地教你如何利用板载Arduino UNO微控制器制作自动避让机器人乌龟Duino（TurtleDuino）。我用五金里买的材料，以及网上买的电子器件设计了这个乌龟Duino。
双向电梯

1 准备材料
2 切割底座
3 乌龟的脖子
4 制作乌龟的脑袋
5 制作乌龟的脑袋，第2部分
6 布线
7 Arduino设计和莫霍克发型
8 DIYer签到处
1 准备材料
购物清单：

Arduino UNO（Sparkfun.com）
超声波Ping传感器（jameco.com）
2个大型连续转动伺服电机（sparkfun ROB-09347）
1个中型180度转动伺服电机（sparkfun ROB-10333）
面包板（sparkfun PRD-09567）
跳线（sparkfun PRD-11026）
SPST拨动开关（sparkfun COM-09276）
22号安装线（sparkfun PRD-08023）
伺服电器扩展（sparkfun ROB-08738）
Arduino的9伏电池插口（sparkfun PRY-09518）
9伏电池仓（可选）
9伏电池
4节AA电池
分离长插头（sparkfun PRT-10158）
旧的遥控汽车轮子
2个大型伺服电机支架
五金店采购：

1/2英寸（1.27厘米）45度PVC管（乌龟的脖子）（在电气区）
1/2英寸（1.27厘米）PVC单孔导管扣带，或者导管夹（用于支撑乌龟的脖子）（在区）
2英寸（5.08厘米）进线口帽（乌龟的甲壳）（在电气区）
1英寸（2.54厘米）进线口帽（乌龟的脑袋）（在电气区）
液态电工胶布（在电气区）
热熔胶枪套件（在工具区）
焊接套件（在工具区）
五金部分：

3/8英寸（0.95厘米）×6×24英寸（61厘米）手工板（用于制作乌龟的底座）
#6-32×1英寸（2.54厘米）机械螺钉（大约20颗）
#6平垫圈（小包装）
#6×1/2英寸（1.27厘米）金属板螺钉（用于将脖子的角架、前轮，和甲壳连接在底座上）
#4×1/2英寸（1.27厘米）金属板螺钉（用于将伺服电机和arduino连接在底座上）（小包装）
#6螺母（小包装）、4个#6-32×2英寸（5.08厘米）长螺栓（用于将脑袋连接在脖子上，和将ping伺服电机连接在脑袋上）
90度角角板
2英寸（5.08厘米）油漆刷（用于绘制超酷的莫霍克发型）（在油漆区）

2 切割底座
制作基于Arduino的自动避障机器龟图2

在这一步中我们要切割底座、安装后部的伺服电机、前轮和后轮，以及4节AA电池的电池仓。

将乌龟外壳的底部零件取下并拆开，然后将外壳放在一块1/2英寸（1.27厘米）×6×4英尺（1.22米）白杨木上，用3英寸（7.62厘米）铅笔（之所以是3英寸铅笔，是因为空间比较狭窄）将甲壳的内径勾勒出来。在甲壳前面留出大约2英寸（5.08厘米）的底座，然后将勾勒出来的部分切割下来。（参见图片）

现在，让我们用两个伺服电机，或者你自己做的电机，用#4金属板螺钉（一定要用适合连续转动的螺钉）将后部伺服电机安装在底座背部靠近外侧边缘的位置，这样一来，露在外面的就只有伺服电机的转轴了。

在底座的2个伺服电机之间钻一个1/4英寸（0.635厘米）的通孔，这个孔是用来穿电机和4节AA电池的电池仓的正负极导线，将它们连接在面包板上。我用2个小型乐高零件将前轮安装上去，并用#6×1/2英寸（1.27厘米）金属板螺钉将它们拧在了底座上。我用热熔胶将后轮固定在伺服电机长长的圆形机臂上，然后用螺钉将它们固定在伺服电机转轴上。

最后拧上4节AA电池的电池仓的螺钉。［忘了将导线穿过1/4英寸（0.635厘米）的孔）］。

3 乌龟的脖子
制作基于Arduino的自动避障机器龟图14

现在我们要将脖子连接在底座上了。拿起1/2英寸（1.27厘米）45度PVC管，将较宽的一头切掉。将PVC管角架用螺钉固定在底座前面的中间，让角架大约距离前边缘有两英寸（5.08厘米）距离。

参见图片，将管子的另一头以某一角度切割，然后像图片中那样，在管子的上半部分末端钻一个3/16英寸（0.48厘米）的孔（这些孔将被用于将90度角角板安装在脖子上，来支撑乌龟的脑袋。这个孔必须对准了以后再钻，从脖子的左侧一直到右侧。）

4 制作乌龟的脑袋
制作基于Arduino的自动避障机器龟图20

对我来说，制作脑袋是整个项目中最难的一步了。

所以请跟我一起来挑战难关，我会尽可能让你顺利通过的。

拿起1英寸（2.54厘米）的进线口帽，将内部的零件都取出并拆掉。将ping传感器的圆柱体面对面地放在脑袋上，然后勾勒出圆柱体的轮廓，这样你就知道要在脑袋前面如何切割了。参见图片。（我建议你使用dremel工具）

在你为ping传感器切割好开口之后，将它放进脑袋里，从脑袋前面伸出1/8英寸（0.3厘米）的长度。在脑袋的前面两侧各钻一个3/16英寸（0.48厘米）的孔，位置就在ping传感器的安装孔上方。接着，将ping传感器通过两个小的扣环安装在脑袋上。参见图片了解细节。

然后，将伺服电机放进脑袋里，从内侧将脑袋顶部安装孔的位置标记下来。用3/16钻头将两个伺服电机安装孔钻好，然后用2个6-32×2英寸（5.08厘米）螺栓和2个6-32螺母将伺服电机安装好。

5 制作乌龟的脑袋，第2部分
制作基于Arduino的自动避障机器龟图26

拿出90度角角板，用伺服电机附带的两颗螺钉和两个套管将伺服电机的中型机臂安装好。参见图片了解细节。将机臂用螺钉安装在伺服电机上。将ping传感器和伺服电机的导线穿过乌龟的脖子，连接到面包板上。

但是，首先要将伺服电机的扩展件安装在伺服电机和ping传感器上，让它们能够接到面包板。现在，将角板安装在机臂上，然后用一对6-32×2英寸（5.08厘米）螺栓和螺母将它安装在乌龟的脖子上。

6 布线
制作基于Arduino的自动避障机器龟图37

首先将面包板背面的粘合剂剥掉，将它放在底座的后部，位于后部伺服电机的上方。测量并切割一条比arduino长1/8英寸（0.32厘米）的木板。这块板将会用#4×1/2英寸（1.27厘米）的金属板螺钉固定在乌龟脑袋支架的顶部。

将Arduino板用#4×1/2英寸（1.27厘米）金属板螺钉固定在这块板上。现在，就该排线了，用分离插头的管脚将两个后部伺服电机、ping伺服电机和ping传感器和面包板接起来（从插头管脚中去除4个3管脚的部分，连接伺服电机）。

用安装线将后部电机的电源（4节AA电池的电池仓）负极（黑色）和正极（红色）连接在面包板的轨道上，黑色连蓝色轨道，红色则连面包板的红色轨道。

将左右伺服电机的红色引线接在红色轨道上，而黑色引线接在面包板的蓝色轨道上。

左边电机的白色引线接在Arduino的11号D管脚上

右边电机的白色引线接在Arduino的10好D管脚上

Ping电机：棕色是负极（接地）

橙色是正极（电源）

黄色是信号线

将棕色引线接在面包板的蓝色轨道上，橙色引线接在面包板的红色轨道上。

黄线则接在Arduino的6号D管脚上。

Ping传感器：将ping传感器上标有GRN的管脚接在Arduino的GRN端。

将ping传感器上标有5v的管脚接在Arduino的5v端。

最后将标有SIG的管脚接在Arduino的7号D管脚上。

安装9伏电池和电池仓。

现在，拿出SPST拨动开关，在每头焊接一条8英寸（20.32厘米）的引线。拿出9伏插口，将红线剪掉一般，然后将开关的一条引线焊接在插口的一头，开关的另一条引线焊接在插口的另一头。

在甲壳后部较低的位置钻一个1/4英尺（0.635厘米）的孔，安装开关。

7 Arduino设计和莫霍克发型
制作基于Arduino的自动避障机器龟图55

莫霍克发型：拿出3英寸（7.62厘米）油漆刷和强力胶，将胶水大量涂抹在刷子末端1/4英寸（0.635厘米）的范围内。两边都浸泡好胶水（记得戴手套）然后等待20分钟让它晾干。在干了以后，剪下1/2英寸（1.27厘米）的刷毛，拿去用PVC接合剂或者任何其他的塑料胶水将它粘在脑袋上。

将Arduino插入计算机中，下载下面的设计程序。好了，恭喜你已经完成了乌龟Duino的制作。

代码在这里：

http://www.guokr.com/post/115624/

我希望这篇教程让你能体验到和我一样的快乐。如果你需要额外的帮助，请告诉我，我会很高兴帮助你制作自己的机器人的。

作者：白之牙
链接：https://www.guokr.com/article/115626/
来源：果壳
本文版权属于果壳网（guokr.com），禁止转载。如有需要，请联系sns@guokr.com

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