寫給熱愛機器人的你

佚名

忘了什么時候開始喜歡機器人，只依稀記得當年看太空堡壘時的激動，每天等待機器貓播放時的期盼；看過《我，機器人》的矛盾，也思考過《終結者》帶來的疑問。

如果非要說幻想和現實之間有個接口，我想那一定是科幻；如果說有什么可以讓科幻的世界變為現實，我覺得是機器人。

機器人是人類完美的替代品，擁有一切人類的功能。勤勤懇懇，任勞任怨，這是人類對它的終極要求。

伴著機器人的夢想一路走來，站在理想與現實的接口，就和大家分享一下做機器人的心得，希望對喜歡機器人、又有激情去做它的初學者有點幫助吧。

對于機器人來說，大腦就是處理器（CPU），根據不同需要有不同的分類，相當于電腦配置的高低之分。

1.單片機，價格大概在10元左右，提供的功能有控制電機、舵機、小燈、傳感器信號讀取、處理，以及不太復雜的算法和不太大的數據量（視頻數據就無法處理）。

2.arm，多用于嵌入式系統，例如手機，處理能力強于單片機，可以處理視頻信息。

3.電腦，配置強于前面兩種，可以處理視頻信息。

4.工控機，工業用計算機，配置高，一般配置于工業機器人。

不難發現，對于一般的機器人，單片機就夠用了，作為初學者，入門時就從它開始吧。如果你想加機器視覺就等入門以后再考慮。

單片機和C語言是入門第一課。選用單片機，首先要選一種編程語言，它是你和計算機交流的工具，建議選C語言，雖然匯編很強、很基礎，但很繁瑣，沒有C語言的移植性好（換個型號單片機就得重編）。

接著就是傳感器，它可以與單片機一起學習，學單片機的過程中會接觸一些傳感器，比如溫度傳感器、紅外傳感器等。

傳感器是機器人感受外界信號的感知器官，它是影響機器人性能的重要因素。現在很多傳感器采用數字式集成電路，通過查看產品說明書再用單片機的通信程序很容易就能上手了。

單片機的電路很簡單，按照產品公司的建議直接焊就行。接著了解二極管、三極管的用處及各自參數，一切就萬事大吉了。需要注意的是，學單片機時必須一邊看電路圖一邊寫程序，芯片手冊和電路圖作為“兩大法寶”，缺一不可。

一個完整的機器人除了編程還得有支撐的實體，也就是機器人的身體。如果想制作完美的機器人身體，恐怕得準備好money了。

機器人的身體可分為肌肉和骨骼。肌肉是驅動系統，可選用電機、氣動、液動。電機是最常用的，有直流、交流、伺服、舵機等。初學者建議選擇小型直流和舵機，功率小且價格便宜，可以很容易地用單片機驅動。尤其是舵機，可以方便控制角度和速度。現在市面上很多小型機器人的電機采用的都是舵機。

氣體驅動的速度快，但由于氣體具有可壓縮性，導致工作過程中容易“滑行”，不易精確定位，而且價格昂貴，對初學者來說不太實用。

液壓驅動可以提供很大的力/力矩輸出。體積與輸出比例大，優于電機。而且液壓驅動力量非常大，如挖掘機、推土機、軍艦炮臺轉動系統等重型機械都采用液壓驅動。但是它也有其自身的局限性——不僅價格最貴，機構也最復雜。

有了大腦、肌肉，我們要把它安裝拼接在一起，構成一個整體。在這個過程中，不僅要考慮各個部分的安置，還要考慮各機構的自由度。

了解以上這些，作為初學者的你就可以帶上你的機器構想，邁入機器世界的大門了。