會點贊的機器人

林委鋒

“老師，機器人還可以做什么呢？” “嗯，大家平時在朋友圈里最喜歡做什么呢？對了，是點贊！今天就來做一個會點贊的機器人吧！”我們在上期做的機器人小車上添加一雙“眼睛”、一只會動的“手臂”和一張會說話的“嘴巴”。當你接近這個機器人時，它就會說“你好棒”，同時給你豎起一只“手臂”——為你點贊！

所需要的材料如圖1所示：超聲波傳感器和安裝固定支架、ISD1820錄放音模塊、輝盛SG90舵機、兩段PVC線槽。PVC線槽用來制作機器人的手臂，舵機的作用是讓機器人手臂能夠轉動。舵機，英文叫Servo，它是由直流電機、減速齒輪組、傳感器和控制電路組成的一套自動控制系統。舵機和直流電機不同，舵機不能一圈圈轉動，只能在一定角度內轉動。它有一個最大轉動角度，有的是180度，有的是360度。

在一段PVC線槽的一側開一個口，把舵機固定到線槽上，再把舵機的搖臂安裝固定到另一段PVC線槽上，把兩段線槽連接起來，就形成了一只簡單的機器人手臂（如圖2）。把機器人的手臂和小車連接并固定好，再把超聲波傳感器安裝固定到小車的前方，最后把錄放音模塊安裝到小車合適的位置處，點贊機器人就做好了。

各個模塊與Arduino板的連線如圖3所示，可分為兩個部分：電源線和信號控制線。Arduino板只有一個5V電源接口，這個接口電源供超聲波傳感器使用。另外再從電池盒引出兩組電源供舵機和錄放音模塊使用，引出的電源可以是3節電池或4節電池，對應的電壓為4.5V或6V。要注意的是，舵機的引線有3根，默認紅色和棕色是電源線，分別接電源的正、負極，另外一根黃色是信號線，接Arduino板的數字口12。ISD1820錄放音模塊的PL- E接11腳，超聲波傳感器的TRIG、ECHO分別接數字口2、3。

現在編一個程序讓機器人的手臂動起來，如圖4所示。舵機轉動指令Servo在ArduBlock的GENERIC Hardware模塊里。注意，該指令默認提供的引腳數據不能用，上傳時會顯示出錯，需刪掉并換成用“變量/常量”模塊中的數字常量來替換。程序中舵機的轉動角度為60度和180度，調整機器人手臂的起始位置，使得機器人手臂可以在水平和垂直方向上來回轉動，實現點贊的功能。

ISD1820錄放音模塊是一個簡易的錄音、放音模塊，它可以錄制大約10秒鐘的聲音。打開電源，按住REC按鈕，對著模塊的MIC話筒說“你好棒”，聲音就被錄了下來，按PLAY- E鍵可試聽錄制的聲音。錄放音模塊上的P- E是一個觸發控制端，給該引腳發送高電平，可播放錄制的聲音，發送完后要把該引腳轉為低電平。

最后，完整的程序如圖5所示。程序先設定舵機轉動角度為180度，讓機器人的手臂轉到水平位置處。然后超聲波傳感器每隔100毫秒檢測一次前面障礙物的距離。當人與超聲波傳感器的距離小于10厘米時，條件判斷指令如果/否則的值為真，執行以下動作：13腳輸出高電平，Arduino板上的13腳指示燈亮；12腳輸出高電平，錄放音模塊發出“你好棒”的聲音；舵機控制機器人的手臂轉動豎起為你點贊！（如圖6）