自己动手组装机器人

1、如何制作你白己的曲立白纽装机器人？木 制作项II将对应）IJ J匕我们的科学研究01的机器 人的每一个细节作详细描述，包括CAD文件、源 代码、纽裝指丫等咎。你般以轻易找齐所勺 所需嘤的村料来农现我们的实驹，或者制作山一 个有趣的玩貝。电池端了： 2个滚柱罩:红色的“滚柱軍”可以在混乱的活 劲小避免I二J锁臂 匕出。闩锁酋利滚壮罩都足宽松 地女装在黄色底 应的m * I 的。电路板：微控制器和简单的电略板：锂离r 电池则在电路板卞面。通讯线圈：通讯线圈在具卜mi接口：在电路板不I电磁驱动器通讯线圈之 间的接口铜箔：我们川的足背血令粘件的铜箔，JIJUJ 割机切成标笑的形状,将它粘往塑料ho纟戈

2、圈利滋饮：点广黄色底朋屮的电滋线圈， 以及插入红色I' J锁再的稀上滋铁通讯纟戈圈：卜血有通il l线圈，和衣I何"齐H锁:別的机器人竺钩住这个机器人的话， 就耍靠这个闩锁IT锁钩：抓匸其他机器人所丿I的IT锁钩底座：激光切M川勺內烯酸（业克力）底座。 黄色的部分片度为3/16英、J ,川胶水粘A底部 的厚1/16英、J的透明丙烯酸塑料板to细装过 程制作印刷电路板（PCB） PCH足通过EaglePCB设计软件遊行设计的。Gerber文件可以侃接发送 到PCB制作服务 制作出电路板來。还附I：门旳 板化的gerber文件这个版本将机 器人的PCB分成了 16块面板,让制造的

3、效率更高,成木史 低。我们将电昭设计得简单1何灵活，内为a ff J在 开始并计创若试川r各种各样的控制算法、执行 机构，以及通 讯力式时还没令将机器人的设计方 案晟终起卜*。我们还需耍订:电路既小乂杆。我 们在故终设订力案中决疋采出体积非常小的表 I何封装（SMT）元件，并得以把个微用制器、10支衣示状态的发比二极借、4个用驱动执彳 机构的场效丿“品休伶，以编利/电力接久如赳 在了 块25电术X25它木的电路板上，上而还 叱备了供4个执行机构和4个亿感器连接n勺接緬 人（。我们试若把电路板做須出小，但那样纠裝血 來难度就太人了。我们所采取的简中而灵活的策 略得到r彳好的效采我fr j兀來H多

4、余的电 路板乂进行了其他3项丁此完全无关的制作项 n °纟H.裝电捷各。纟戈圈与磁体：电磁线圈被JK装tn员色底板上 切岀的一个代中,mj h形的稀 上磁体被压装在 红色的I' J锁臂中。IT锁臂 的平衡：H锁皆 的彤状比它微妙地平 衡在这支於、（I：I加此微弱的电必力就能够订它开 启或闭ft O通讯线圈Hismik钩：JD抓住其他的机器人。它通 常处于“闭锁”位置,从而可以抓住任何砒匕它 的机器人。在两个机器人相互进行通讯了以后， 它对以决公激活电滋饮，将闭锁打丿-,升起挂钩, 放开那个被抓仆的机器人O机器人帯仃两个电磁驱幼的I、J锁。红色的J 锁肖丿K装有一个3乞米的J方

5、休滋铁 NdFeB类 朋），而黄色的机器人底曲丿衣装冇一个阅和线圈。 这吃线圈部足根捌以下观格白仁制备的：700匝 42 径的线圈线，氏4电*,绑绕在一个|'|径2 奄来的轴上。制作出*的线I窃外径大约为4竜来， 内径人约为2空;K。我们之所以选择这样的线圈 规格足为J'能够直接利川机器人的电源來冰幼 它们，并R.产牛适为的电氓。我们幵始试着在线圈小描入个磁芯，这样对以山它的功率比 人.仲.足我们找不到一个以A线圈断电Z后失 去磁件的磁芯.而口一找们也无法翻转线圈的极件（符个执行机构叱备1个场效应晶休怜是无法做 到的，得有4个/行）o通讯通讯线圈1：通讯线圈被JK装A黄色底座小

6、。 其顶端 与底座衣|何齐平。X网个机器人闭锁在一 起时，它们的通讯线圈就公帀好京农一起，虽然 III J空气山I棍球台面上混乱的环境会让机器人发生剧烈的拉山I,因此实际上这网个线圈山能相師赧多仃5毫；K °通讯线圈2：在这个标答卜I何还勺另一个通讯线圈犁料弯丿'：在黄色底朋上扌甬入一块特殊设计 的塑料弯片，山通讯线圈|占定在其屮。机构线圈：驱动门锁皆的执行机构线圈铜丿h 粘帅式的铜八让电昭联通到另个通 讯线圈上这些机器人利用电感耦合來进行短距离的无线通讯。毎个机器人帯有4个小（3主木 X2 毫线圈，各位网个IM 1.0它们有安裝 后口衣而齐平，这样來"两个机辭人在

7、个而 上适当纟H.合起* Z丿育，I坷个线圈Z间的间用就总 是A儿个毫*以内fo我们Z询说过耍便用的是 简中的8位微控制器，帯右T K的RAM,最人模数 采样率为10赫兹，其总时钟频率为8兆赫兹。 这i U中根木就不'而姜数模转换的电路。L人I此我怀 疑既然线圈的谐振频率尚于模数采样率，而口我 If J无论如何也尤法生成止弦波彤，那么它| «J能无 法发送或接收AM 或占FM 的无线电仃，；°而11我 们也没有足够的 计算 能力*处理这么）尼人的快 速傅龙叶变换舁汰CFFT）°伙1此我f门转向点识到 所需要发送的数抑寥寥无几，所以我们町以比它 慢慢传输。我

8、们只足简屮地通过丿I关通讯线圈* 发送电潑脉冲信号。每、勺线圈迪电或I祈电H、 ,它 就会金成道短和的电磁（EM）脉冲序列，真频 率为其向有频率o周FH任何线圈祁公1 j它形成磁 耦介，并生成相应的丿冰冲输出。我们只些利出微 控制2S的模数转换寻找这吃咏冲就行了。山于脉 冲的频率A J 模数采样频率，所以我1f不能J17坐 检测到每一道脉冲。凶此我们发送人屋J冰冲，并1B1L行人華的检测。这个力案很有效。这足有史 以來诚庞人的 Hack广！ 一 金住气川I棍球台1衍 上仃群这样的机辭人到处横冲直撞，整个环境 就变得罪常混占L Zo我们不断地在软件中添加俏 误检测和修正层,最终让迪讯可菲程度上升

9、至u r 50个随机确掠单元付小时犬约只发牛1次错i吴。 人功吿成之）Vi, <两台机器人之间的数抑:亿输率 为每2秒2比特。那可足比特啊，不足比特。 这肥在假设没令数抑发个冲突或呂山现错吹的 怙况下的最大值了。毎个线圈既川J发送也川J* 接收数攔，因此门时会发生冲突，这就需些車新 发送了。发送数捌人约来臼时200毫秒，在随机状 况卜，由于冲突而需要重新发送,所以耗时在 2000电秒的范【同以内。微控制编程1）歹IJ队 卅黄色和绿色的机器人将会挣列 成黄色的一排与绿色的一排O2）错误修正结晶:单个的“种了”晶体将介以虫累施形式刃【成一个完矣的黄绿相1'川的棋盘。3）感染和亟新编程*机器人们开始使用纟占晶算法组介。接着故入-个病必机器人，它会 XI見他机器人讣入新的程丿子，）金N厶休中传播歼 *。垠后品体纽合会散丿F,这吃机辭人中元会便 用歹U队算法排成两扌非4> DNA夏制：中独的一U；机辭人（4个、5 个等等）被放入一群自由的机帚人么屮。其DNA 通过只仃木地状态和木地俏©、传输的密i吴修TH 算法以指数増氏的速丿叟述行以制一一就像真丈 的DNA复制一-样。毎个机器人单尤都以含有所有 仲法的代码进彳:了程序编制