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                    《無線電》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    1955年創刊,是國內電子科普領域創刊最早、發行量最大的知名雜志,累計發行量超過3億冊,倡導科普、興趣、實作、分享的辦刊理念。

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                    懸崖巡邊機器小車守衛者 (1)-《無線電》2014.05

                    2014-05-30 10:12:27

                    一般來說,機器人要具備一定的智能需要借助很多電子技術手段,比如使用電子傳感器感知外界環境,再借助電子控制系統調整機器人的行為方式或運動狀態,這樣就會使得智能機器人相對比較復雜,要制作往往需要有較深厚的電子功底。不過凡事都有例外,作為在PVCBOT系列中首次出現的智能機器人,“守衛者”顯然不能太復雜。這里要介紹的是一個不需要涉及太多電子知識、完全依靠機械結構來完成自動控制的簡單智能機器人。

                    這個項目是懸崖巡邊小車,實際上就是可以在桌面上不斷沿著桌子邊緣行駛而不會掉下來的智能小車。而小車的造型設計得像一門自行火炮一樣,把這看成在山頭上沿著懸崖邊進行巡邏,就像守衛著山頭一樣,所以代號被稱為“守衛者”?!?span lang="EN-US">

                    基本原理

                    懸崖巡邊小車利用設計巧妙的機械式沿邊探測及轉向結構,能夠完成自動沿邊

                    緣行走的任務。本篇文章介紹是具有簡單智能的自律型機器人。所謂自律型機器人,就是指能夠自己控制自身行為的機器人,它們能夠探測外界環境的變化并作出適應性的行為,從而完成特定的任務。因此,可以說自律機器人擁有了一定的智能,不會像簡單的無意識機器人那樣只能隨機運動或者是按照預先設定的規則進行運動。

                    1.驅動原理

                    它的驅動結構是一個典型的帶轉向輪的三輪小車,兩個平行固定的后輪是驅動輪,負責提供小車前進的動力,前面一個可以偏轉的是轉向輪,可以改變小車前進的方向。

                    2.控制原理

                    懸崖巡邊小車的轉向前輪,通過連接可以探測懸崖邊緣的探測臂來控制偏轉的角度,使得小車可以隨著懸崖邊緣走勢的變化而改變轉向的程度,從而沿著懸崖邊緣不斷地行駛,不會掉下來。一般我們使用方形桌子來進行懸崖巡邊的效果展示,如圖1所示,可以看到:當小車行駛在桌子的側邊時,前輪與車身平行,小車是走直線的(圖中狀態A);當小車行駛到桌子的轉角時,前輪會偏轉,小車就會開始拐彎(圖中狀態B),直到轉到桌子的另一條側邊上;當小車轉到桌子另一條側邊時,前輪重

                    新與車身平行,小車繼續走直線(圖中狀態C)。

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                    ■ 圖1 懸崖巡邊的效果展示

                    從理論上講,對于邊緣是弧形或者其他不規則形狀的桌子,小車也可以根據桌子邊緣的角度走勢不斷調整轉向的程度,沿著桌子邊緣不斷前進。

                    3.結構原理

                    機器小車之所以能夠沿著懸崖邊行進,主要是依靠一條可以延伸到懸崖邊緣的探測臂探知懸崖邊緣的走勢,然后再同步控制轉向輪的偏轉角度,使得小車可以隨著懸崖邊緣的走勢變化自行改變行駛的方向。


                    未完。。。

                    全文詳見《無線電》2014.05


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