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机器人课程系列:RobotShop第6课-控制你的机器人

第6课–控制你的机器人

我们为“机器人”选择的定义: 要求设备获取有关其环境的资料,做出决定,然后采取相应的措施。这也包含半自动的机器人这个选项(一部份由人控制和一部份由机器人自行控制)。一个很好的例子是复杂的水下机器人; 使用者控制机器人的基本运动,控制板上的处理器会自行测量并对水流作出反应,以确保机器人保持在相同位置而不漂移。机器人上的摄影机会将所拍摄到的影像传送回给用户,而板载传感器可以追踪水温,压力的变化。如果机器人失去与地面的通讯,自主控制程序将会介入并让机器人回到水面。因此, 如果你想要能够发送/接收来自机器人的讯号,你要决定机器人自主控制需要到那个层级,你希望它是有线,无线或是自主控制。

有线控制

直接有线控制

机器人课程系列:RobotShop第6课控制你的机器人

最简单控制车辆的方式是使用电线将手持控制器直接连接到车辆。控制器上的开关,旋钮,控制杆,游戏杆和按钮可以让用户直接控制车辆,而无需使用复杂的电子装置。在这种情况下,马达和电源可以直接与开关连接来控制其向前/向后旋转。这一类的车辆通常不具有智能,并且被认为更像是“遥控机器”而不是“机器人”。

优点

·机器人没有操作时间限制,因为它可以直接连接到电源

·没有断讯的疑虑

·最精简的的电子零件和最少的复杂性

·机器人重量轻或具有增加荷重的能力

·机器人如果出现问题可以实时处理(对于水下机器人尤其重要)

缺点

·电线可能被卡住或阻塞(并可能被切断)

·距离受电线长度的限制

·拖动长电线会增加摩擦力,并可能减慢甚至阻止机器人移动

计算机联机控制

机器人课程系列:RobotShop第6课控制你的机器人

下一步是将微控制器安装到车辆中,但继续使用线控。将微控制器连接到计算机的I / O接口(例如USB接口)允许您使用键盘(或键盘),操纵杆或其他外围设备来控制它的动作。将微控制器家加入开发项目后你需要写程序来让机器人对输入产生相对应的反应。代替使用膝上型或桌面计算机,简易小笔电是非常合适的选择,因为它们的价格低,尺寸小且重量轻。

优点

·和直接有线控制有相同的优点

·更复杂的行为可以用程控或整合到一个按钮或指令。

·更多控制器可以选择(鼠标,键盘,游戏杆等)

·增加了板载的智能意味着它可以当成与传感器的接口并自行做出某些决定

缺点

·成本高于单纯线控的机器人,因为增加了电子零件零件ˋ

·与直接有线控制的缺点相同

以太网

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计算机控制其中一个应用是使用以太网接口。连接到路由器的机器人(因此可以通过网络控制)也可以用于控制移动机器人(虽然不是很实用)。设置可以使用网络通讯的机器人相当复杂,因此WiFi更常被拿来使用(无线互联网)。有线和无线组合也是一种选择,收发器(发送和接收)直接插线链接到网络,然后数据将以无线方式发送到机器人。

优点

·机器人可以通过网络从世界上任何地方对它做控制

·机器人不限于操作时间,因为它可以通过以太网卡来供电(PoE)。

·使用网络协议(IP)可以简化和改进通讯方案。

·与直接有线计算机控制有相同的优点

缺点

·因为需要编写程序因此更为复杂

·电线可能被卡住或阻塞(并可能被切断)

·距离受到导线长度的限制

·拖动长导线会增加摩擦力,并可能减慢甚至阻止机器人移动

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