STEM-工程挑战 · 2020年3月2日 0

构建一个Zippy线跟踪机器人(BlueBot项目#3)

难度 <! - 7 - >
所需时间 短(2-5天)
先决条件 您需要知道如何使用面包板来完成此项目。如果您之前没有使用过面包板,请参阅Science Buddies参考如何使用面包板
材料可用性 我们的合作伙伴可以提供该项目的套件家庭科学工具
费用 高($ 100 – $ 150)
安全 短路会变得非常热并且存在灼伤危险。请小心遵循程序中的说明,以避免在构建机器人时出现短路。

摘要

走路并按照地面上的线条走路有多容易?简单吧?您可能能够在不考虑的情况下遵循一条线,但机器人怎么能这样做呢?在这个项目中,您将构建自己的自动线跟踪机器人,可以围绕您创建的轨道进行比赛。这项技术有很多实际应用 – 也许有一天你可以帮助设计自动驾驶汽车!

目的

构建一个跟随线的机器人并进行调整,以便它可以跟随地面上的一条线而不会偏离正轨。

积分

Ben Finio,博士,科学伙伴Howard Eglowstein,Science Buddies的电路设计

  • LEGO是乐高集团的注册商标。
  • K’NEX是K’NEX Limited Partnership Group的注册商标。

引用本页

此处提供了一般引用信息。请务必检查所使用方法的格式,包括大小写,并根据需要更新引文。

MLA风格

科学伙伴。”建立一个Zippy线路跟踪机器人(BlueBot项目#3)。” 科学伙伴,2018年9月21日,https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Robotics_p023/robotics/line-following-robot。2019年7月6日访问。

APA风格

科学伙伴。(2018年9月21日)。构建一个Zippy线路跟踪机器人(BlueBot项目#3)。从…获得https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Robotics_p023/robotics/line-following-robot


最后编辑日期:2018-09-21

简介

你有没有沿着操场上的地面画线?或者你是骑着自行车沿着小路骑行,还是骑着公路驾驶?所有这些事情看起来都很容易 – 你根本不需要考虑它们(尽管如果你走得太快或没有注意,你可能会离开赛道或撞坏你的自行车!)。你怎么能让机器人自动跟踪?有许多类型的自动,线路跟随或自动驾驶机器人,从你将在这个项目中建立的简单机器人(沿着白色地板上的黑线),到可以处理多少的全自动自动驾驶汽车更复杂的任务,比如停在红灯处,避开其他车辆。这些更先进的汽车和机器人使用传感器,就像照相机一样,观察周围的世界并知道如何反应 – 就像你用眼睛一样(或视障人士会使用手杖和他们的观察你面前的踪迹或路径。您在此项目中构建的机器人将使用两个传感器和一个简单的电路,允许它左右转向跟随一条线。图1显示了机器人的外观,视频展示了它的工作原理。

跟随机器人的行
图1. 您将在此项目中构建的线路跟踪机器人。

线路跟踪机器人的视频演示。

那么,机器人如何能够自动跟踪暗线?机器人依赖于检测红外(IR)光的传感器(电磁光谱的一部分,就在人类可以看到的可见光范围之外)。传感器由两部分组成:一个发射红外光的红外发射器和一个检测入射红外光的红外探测器。如图2所示,当组合时,这两个部分可用于检测附近的明亮物体,如白纸。红外发射器发出红外光,红光从白纸反弹回来,并由红外探测器”看到” 。如果表面太暗,红外光将被表面吸收而不是从其反弹,因此红外探测器将不会”看到” 任何红外光。

 红外光反射物体传感器
图2. 此项目中IR传感器如何工作的说明。红外发射器发射红外光。明亮的表面会将此光反射回红外探测器并触发传感器,而黑暗表面则不会。

现在您了解了红外传感器如何用于检测黑线,但您如何实际让机器人沿着跟随这条线?您将需要使用两个传感器,一个放置在线路的两侧,如图3所示。通过电子电路,每个传感器控制机器人两个轮子的速度。当两个传感器”看到” 白色时,两个轮子全速旋转,导致机器人直线行驶。当一个传感器看到黑线时,它会导致机器人的一个轮子减速,这使机器人转动,以便它可以继续跟随线路。例如,如果左侧传感器”看到” 黑色,则左侧车轮减速;这导致机器人向左转。如图3所示,这允许机器人自动跟随弯曲的轨道!

机器人之后的线路如何工作
图3。线路跟踪机器人如何操纵的说明。它使用两个红外传感器来检测线路。当传感器”看到” 暗线时,电路会减慢机器人那一侧的轮子,导致机器人转动。

在此机器人项目中,您将按照分步说明构建自己的线路跟踪机器人。事实证明,红外传感器的位置对机器人的性能有很大影响。如果它们距离太近(或距离太远),或者距离地面太近(或者距离地面太远),机器人可能无法跟踪线路。它甚至可能超过曲线并崩溃!因此,您将按照工程设计流程来调整机器人的传感器。你可以在不崩溃的情况下开车吗?

技术说明

本简介的其余部分包含有关电路中使用的电子元件的更多详细信息。提供以下信息作为参考,您无需完全理解它以执行项目。如果准备好开始构建机器人,您可以继续程序

如果 希望阅读其余的介绍,如果您熟悉基本的电子术语,如电压当前,和抵抗.Science Buddies 许多初级和中级电子项目电子入门,以及电,磁,&amp;电磁学教程可以帮助您了解有关这些主题的更多信息。您还可以参考参考书目以获取更多信息。

有关电路工作原理的完整技术说明,包括电路图,请参阅帮助部分。

您将在此项目中构建的电路使用各种电子组件。所有组件都组合在底盘或机器人的塑料底座上,其中包括轮子。您可能每天都会使用一些组件,如电池和开关(即使您没有注意到它)。其他如二极管晶体管,如果你之前没有做过电子项目,可能对你来说是新的。表1列出了您将在此项目中使用的每个组件。有关每个组件在电路中执行的操作的更详细说明,请参阅帮助部分。

项目名称 图片 描述
电池组

4xAA电池座
这是机器人的电源。电池组有各种形状和尺寸。这个项目中的一个装有4节AA电池。
面包板

面包板图片
面包板可让您快速轻松地连接电线和电子元件,从而构建电路。连接不是永久性的,因此如果您犯了错误,您可以轻松移动。
切换

SPDT开关
您每天都使用开关打开和关闭灯和电器。这是一个适合面包板的微型开关,可让您打开和关闭机器人。
跳线

跳线
跳线是用于在面包板上进行电连接的短线。它们具有多种颜色的塑料绝缘材料,可以轻松进行颜色编码和组织复杂的电路。
直流电机

DC motor
电流导致电动机旋转。两个电机驱动机器人的车轮。这种类型的电动机在电池上运行 d 直立 c urrent(DC)(而不是 a 交替 c 来自墙上插座的[AC]。
MOSFET

MOSFET
MOSFET是一种特殊类型的晶体管,其作用类似于控制阀以使电流流动。作为类比,想想阀门如何控制通过花园软管的水流量。在该电路中,MOSFET控制通过电机的电流。有关MOSFET的更多详细信息,请参见帮助部分,包括MOSFET代表什么。
二极管

二极管
二极管就像是用于电力的单向阀。它只允许电流在一个方向上流动。在该电路中,二极管用于保护MOSFET免受突然停止电机引起的电压尖峰的影响。
公母跳线

 男女跳线
这是一种特殊类型的跨接线,一端带有母连接器,另一端带有公连接器。
电阻

resistor
顾名思义,电阻可以抵抗电流的流动。电阻以欧姆(Ω)测量。电阻器有许多不同的值,用彩色编码的带标记。在本项目中,您将使用220Ω电阻和4.7kΩ电阻。
红外传感器

红外发射器探测器
红外传感器由发射器和探测器两部分组成。发射器是IR 发光二极管(LED),其发射IR光。检测器是IR 光电晶体管,由光激活。组合时,这两个部分允许传感器检测附近的反射物体,如图2所示。
表1。本项目中使用的每个电路组件的图片和说明。

如何将所有这些组件组合起来控制电机并使机器人转向?虽然完整的详细信息在帮助部分中,但有两件事可以帮助您了解机器人的工作原理:

  • MOSFET的作用类似于控制通过电机的电流的阀门。当MOSFET的输入接收到高电压时,它会使电机开启,从而使车轮旋转。当MOSFET的输入接收到低电压时,它会使电机关闭,因此车轮会停止。
  • 可以设置红外传感器,使其在”看到” 白色时输出高电压,在”看到” 黑色时输出低电压。

根据传感器是否看到黑线,您能想象如何设置这两件事来控制电机和旋转车轮吗?您需要将传感器的输出连接到MOSFET的输入。图4显示了此过程的简化图表(请记得参考帮助部分以获取完整说明)。

机器人行为框图之后的行
图4. 机器人操作的框图(这是一个排除某些组件的简化图;有关实际电路图,请参阅帮助部分)。

术语和概念

一般机器人和电子术语:

  • 传感器
  • 电路
  • 红外(IR)光
  • 电磁频谱
  • 红外发射器
  • 红外探测器
  • 电压
  • 电流
  • 电阻
  • 底盘

电路组件:

  • 电池组
  • 面包板
  • 开关
  • 跳线
  • 公母跳线
  • 直流电机
  • MOSFET
  • 晶体管
  • 二极管
  • 电阻
  • 欧姆(Ω)
  • 红外传感器
  • 发光二极管(LED)
  • 光电晶体管

高级条款(请参阅帮助部分)

  • 集电极
  • – 发射
  • 双极晶体管
  • 场效应晶体管
  • 增益
  • 来源
  • 阈值电压
  • 饱和度
  • N沟道MOSFET
  • P沟道MOSFET
  • 限流电阻器
  • 下拉电阻

问题

  • 自驾车需要处理的现实条件和障碍是什么?
  • 自动驾驶汽车使用哪些类型的传感器来帮助他们驾驶?
  • 现实世界的自动驾驶汽车与您将在此项目中建造的机器人有何不同?
  • 如何使用红外线传感器检测暗线并帮助机器人跟踪它?
  • 您认为如何更改红外传感器与地面的距离会影响机器人的转向?
  • 您认为如何更改红外传感器之间的水平距离会影响机器人的转向?

参考书目

如果您刚开始使用电子学和机器人技术,这些初学者参考将非常有用:

这些参考资料对于想要了解电路工作原理以及电子设备的学生非常有用:

这些参考包含有关此项目中使用的某些电路组件的特定信息:

材料和设备  产品套件可用

  • BlueBot:4合1机器人套件,可从我们的合作伙伴处获得家庭科学工具。您将需要套件中的以下组件(该套件还包含其他三个项目的附加部件)。如果您不确定某个部件的外观,请参阅​​背景标签了解图片。
    • 蓝色塑料机器人底盘(包括轮子,电机和4xAA电池座)
    • 3xAA电池座(如果您的机器人太快,则用它代替4xAA电池座)
    • AA电池(4)
    • 面包板
    • 跳线套件
    • 电源开关
    • 二极管(2)
    • MOSFETs(2)
    • 150Ω电阻(2)(棕色,绿色,棕色,金色条纹)
    • 220Ω电阻器(2)(红色,红色,棕色,金色条纹)
    • 4.7kΩ电阻(2)(黄色,紫色,红色,金色条纹)
    • 红外传感器(2)
    • 公母跳线(8)
  • 您还需要以下材料,不包括在套件中:
    • 小型十字螺丝刀
    • 双面泡棉胶带
    • 可选:剪线钳(可用于缩短电路某些部分的金属引线,使电路”更整洁” )
    • 可选:尖嘴钳或镊子(使小型电路元件更容易处理)
    • 冰棍棒(2),或建造玩具件如LEGO®或K’nex®(用于将IR传感器连接到机器人的前部)
    • 热胶枪或胶带
    • 清除磁带
    • 平坦,开放的空间,以形成跟踪线
    • 白色广告牌(至少4件可以在地板上以2×2网格排列)。如果你有更多的空间,你可以使用3×3甚至4×4网格制作更大的轨道。
    • 黑色电工胶带或大型黑色永久性标记
    • 剪刀
    • 实验室笔记本

推荐项目用品

获得正确的耗材 – 经过选择和测试,以便与该项目合作

项目套件:109.95美元 View Kit

实验程序

注意: 工程设计最好地描述了这个工程项目过程,而不是科学方法。您可能想问你的老师是否可以接受工程设计流程你的项目在开始之前。您可以了解有关工程设计过程的更多信息在科学伙伴工程设计流程指南

组装BlueBot机箱

  1. 按照视频中的说明组装机器人机箱。
    1. 请注意,您的套件附带印刷装配机箱的说明,但我们建议观看视频,以便您完全了解所有部件如何组合在一起。
    2. 请注意,我们建议使用双面泡棉胶带将电池座安装到机箱顶部,如图5所示。打印的说明建议将电池座放在两个机箱板之间,但这样做会使更换电池更难。

组装蓝鸟机器人底盘 <登记/>图5. 一个完整的BlueBot机箱,顶部带有面包板和电池组。

组装电路

  1. 要构建电路,您需要知道如何使用面包板。观看视频并查看Science Buddies参考如何使用面包板

  1. 现在您已经知道如何使用面包板,您已准备好组装BlueBot电路。表2显示了电路中所有组件的列表以及它们在面包板上的位置。您可以下载并打印此表的 PDF – 带有要跟踪的复选框在构建机器人时使用的每个步骤。您还可以查看显示电路面板图的幻灯片。按照表格和/或幻灯片放映,一次构建一个组件。完成的电路应该与图6 中的电路类似。注意这些注意事项:
    1. 请记住将所有组件牢固地推入面包板。
    2. 所有对方向的引用(向上,向下,向左和向右)都假设你的面包板”正面朝上” ,所以写作面向你。
    3. 您的跳线套件附带各种颜色,颜色可能会有所不同。使用什么颜色的跳线并不重要。你的颜色需要匹配图中的颜色.
    4. 您将使用公母跳线将红外传感器连接到面包板。这些导线的作用类似于”延长线” ,可以将传感器连接到机器人的前部,这样他们就可以俯视机器人前方的地面。当你需要按正确的顺序连接四个引脚时,你需要跟踪红外传感器的线颜色。
    5. 插入电池最后。如果在插入电池时看到或冒烟,则会在某处发生短路。立即取出电池并重新检查接线。

C18,C19,C20

组件 图片

符号 面包板孔 注意
电源开关

SPDT开关

开关符号

F1,F2,F3 它所面对的方向无关紧要,但请确保向下滑动开关(朝向第30行,远离第1行),这是”关闭” 位置。
跳线

jumper wire

跳线符号
J2到(+)总线 颜色没关系。
跳线

jumper wire

跳线符号
左侧(+)总线到右侧(+)总线 颜色没关系。
跳线 jumper wire jumper wire symbol 左侧( – )总线到右侧( – )总线 颜色没关系。
MOSFET MOSFET mosfet面包板符号 写作应面向左侧,大银色标签应朝向右侧。
注意:MOSFET上的写入可能与图像不完全匹配。这没关系。
MOSFET MOSFET mosfet面包板符号 写作应面向左侧,大银色标签应朝向右侧。
注意:MOSFET上的写入可能与图像不完全匹配。这没关系。
跳线 jumper wire jumper wire symbol A13到( – )总线 颜色没关系。
跳线 jumper wire jumper wire symbol A20到( – )总线 颜色没关系。
二极管 二极管 二极管面包板符号 A12到(+)总线 灰色带必须面向左侧。
可选:缩短引线。
二极管 二极管 二极管面包板符号 A19到(+)总线 灰色带必须面向左侧。
可选:缩短引线。
4.7kΩ电阻 4.7 k电阻图片 4.7k电阻符号 A11到( – )总线 方向无关紧要。确保选择正确的色带! (黄色,紫色,红色,金色)
4.7kΩ电阻 4.7 k电阻图片 4.7k电阻符号 A18到( – )总线 方向无关紧要。确保选择正确的色带! (黄色,紫色,红色,金色)
220Ω电阻 220 resistor picture 220电阻面包板符号 A5到(+)总线 方向无关紧要。确保选择正确的色带! (红色,红色,棕色,金色)
220Ω电阻 220 resistor picture 220电阻面包板符号 A25到(+)总线 方向无关紧要。确保选择正确的色带! (红色,红色,棕色,金色)
顶部红外传感器 红外发射器探测器  红外传感器面包板符号 黑线到( – )总线
红线到(+)总线
蓝线到B5
绿线到B11
黑色塑料外壳的一角有一个凹口。将凹口放在右上方,针脚朝向您。从右上方顺时针方向连接红色,绿色,蓝色和黑色电线。
注意:传感器上的写入可能与图像不完全匹配。这没关系。
底部红外传感器 红外发射器探测器  红外传感器面包板符号 黑线到( – )总线
红线到(+)总线
蓝丝到B25
绿线到B18
黑色塑料外壳的一角有一个凹口。将凹口放在右上方,针脚朝向您。从右上方顺时针方向连接红色,绿色,蓝色和黑色电线。
注意:传感器上的写入可能与图像不完全匹配。这没关系。
顶部马达 DC motor motor symbol 红色导致(+)总线
黑色导致E12
当机器人向前行驶时,这就是”正确” 的电机。
底部电机 DC motor motor symbol 红色导致(+)总线
黑色导致E19
当机器人向前行驶时,这是”左” 电机。
电池座 4xAA电池座 电池座符号 红色导致J1
黑色引导至( – )总线
在电路完成之前,请勿插入电池。
AA电池 AA battery 电池符号 N/A 插入电池座。确保电池上的(+)标志与电池座中的(+)标志对齐。
表2。电路组件和位置列表。一个可打印的PDF版本可用。

 slideshow-bluebot-line-1 幻灯片2线跟踪机器人电路 幻灯片2线跟踪机器人电路幻灯片4线跟踪机器人电路 幻灯片5线跟踪机器人电路幻灯片6线跟踪机器人电路 幻灯片7线跟踪机器人电路幻灯片8线跟踪机器人电路将二极管插入孔A12和(+)总线。灰色条纹必须朝向(+)公共汽车。将二极管插入孔A19和(+)总线。灰色条纹必须朝向(+)公共汽车。 slideshow 11 line tracking robot circuit 幻灯片12线跟踪机器人电路 slideshow 13 line tracking robot circuit 幻灯片14线跟踪机器人电路将顶部红外传感器连接到( - )总线(黑线),(+ )总线(红线),B5(蓝线),B11(绿线)。将底部红外传感器连接到( - )总线(黑线),(+ )总线(红线),B25(蓝线),B18(绿线)。slideshow 17 line tracking robot circuit slideshow 18 line tracking robot circuit slideshow-19-line-tracking-robot-circuitIR传感器一角的缺口,IR传感器跳线连接

完成电路线跟随机器人电路
图6。您完成的电路应如下所示。

  1. 使用冰棍棒或建造玩具(如LEGO或K’nex)将红外传感器安装到机器人的前部,如图7所示。使用双面泡棉胶带连接传感器并执行将它们永久粘贴到位,因为您可能需要稍后调整它们。传感器应距离地面约2厘米,离地面1毫米。调整传感器的准确位置以使机器人工作将成为工程设计过程的一部分。


线条传感器连接到机器人后面一行的前面
图7. 使用双面泡棉胶带和冰棒棍将传感器安装在机器人的前部。

测试您的机器人

您终于准备开始测试您的机器人了!请记住,现在您需要关注工程设计流程让您的机器人正常工作。请按照以下步骤学习如何使用机器人。

  1. 根据上一节中的面包板图仔细检查您的电路。请记住,只有一根错位的电线会阻止电路正常工作。
  2. 用一只手握住机器人的底盘,使车轮离地,红外传感器在空中(不靠近任何表面)。
    1. 将机器人的电源开关向上滑动,朝向面包板上的第1行,将其打开。
    2. 每次一个,在每个红外传感器前面拿一张白色废纸。慢慢地将纸张移向传感器,直到它几乎接触为止。这应该导致机器人那一侧的车轮开始旋转。检查表3,了解下一步应该做什么。

观察 做什么
我看到或闻到烟雾。 立即关闭机器人。你某处有短路。根据上一节中的面包板图重新检查接线。
当我在红外传感器前面拿一张白纸时,每个轮都向前旋转。 你的机器人工作!继续下一步。
当我在IR传感器前面拿着一张白纸时,一个或两个车轮向后旋转。 如果车轮向后旋转,则反转电机的红色和黑色线.
当我在红外传感器前面拿一张白纸时,轮子根本不旋转. 您的电路中某处有错误。返回并仔细检查面包板图表的接线。特别注意正确连接红外传感器。
即使我仔细检查接线,车轮仍然不会旋转. 有关详细的疑难解答信息,请参阅帮助部分。
表3。首次打开机器人时的故障排除步骤。

  1. 暂时关闭你的机器人。对于您的第一次测试,您将看到它是否可以遵循直线。
    1. 使用厚黑色标记或电子胶带在白色广告牌上创建一条直线,如图8所示。
    2. 将机器人放在线的一端,红外线传感器横跨线的两侧。
    3. 打开机器人。它应该向前推进并保持在线上。您可能会注意到,如果它开始漂移到一侧,它会自行纠正并转向该线。
    4. 如果你的机器人停留在线上,你可能需要调整红外传感器。这就是工程设计过程的用武之地,因为没有单一的”正确答案” 。一般的经验法则是,传感器应该与您的线条相距很远(例如,如果您使用永久性标记绘制2厘米粗线,则相距2厘米),离地面约2-3毫米。然而,确切的距离可能取决于房间内的照明(太阳光包含一些可能影响传感器的红外光)和您正在使用的表面(某些广告牌有一个”光泽” 表面,比海报板更具反射性).”哑光” 或暗淡的表面。因此,您可能需要调整传感器间距,直到您可以让机器人工作。
    5. 您可以将机器人放在纸张正上方(因此车轮不接触地面)来测试传感器的工作情况。当您将传感器放在白纸上时,轮子应该向前旋转。当你把它们放在黑线上时,车轮应该停下来.
机器人在直线上行
图8. 测试机器人线路跟踪能力的直线。

  1. 现在看看你的机器人是否可以沿曲线行进。创建一条带有一些渐变曲线的线,如图9所示。您的机器人在曲线或角度非常紧凑的情况下效果不佳。测试您的机器人是否可以跟随曲线。它可以转弯,还是”过冲” 转弯并驶离赛道?如果您的机器人超过曲线,最容易尝试的是使线条变粗。这将使机器人更难以在没有一个车轮停止的情况下越过线路。如果机器人不遵循曲线,请参阅表4以获取更多故障排除建议。
曲线上的线跟踪机器人
图9。一条简单的曲线,供您的机器人使用。

观察 做什么
我的机器人可以跟随曲线。 你的机器人工作!继续下一步。
我的机器人超过曲线并从轨道上移开。 尝试使线条更粗,或制作更渐进的曲线。这将使机器人更难以在没有一个车轮停止的情况下越过线路。
即使我使线条变粗或使曲线更加渐进,我的机器人仍然会超过转弯。 你需要放慢机器人的速度。转到疑难解答部分。
表4。使机器人遵循曲线的故障排除。

  1. 一旦你的机器人可以按照基本的直线和曲线,你可以将它们拼凑在一起形成一个更大的轨道,如图10所示。你的机器人可以追踪多么复杂的轨道?在它离开赛道之前可以完成多少”圈” ?如果您在让机器人遵循该线路时遇到问题,请查看疑难解答部分。
线跟踪机器人课程
图10. 线路跟踪机器人的完整轨道。

故障排除:我的机器人不会按照线路进行操作!

线路跟踪机器人最常见的问题之一是它太快而无法转弯。它将直接驶过黑线,继续前进!如果你有足够的空间来制作一个非常大的轨道非常渐变,这可能不是问题。但是,如果你的空间有限并且必须制作更紧凑的赛道,你可能需要放慢机器人的速度。你可以通过向电机提供更少的电压来实现这一点,这使得它们旋转得更慢。为此,您需要更换电路中的两个电阻

  1. 将4xAA电池更换回BlueBot套件中包含的3xAA电池组,如图11所示.AA电池每个提供1.5伏(V)电压。因此,四节AA电池为电机提供6 V电压,而3节AA电池仅提供4.5 V电压。这种较低的电压会使电机减速。
3xAA线路跟随机器人电池组
图11. 用3xAA电池组更换4xAA电池组。

  1. 将220Ω电阻(红色,红色,棕色,金色)替换为150Ω电阻(棕色,绿色,棕色,金色),如图12所示。
    1. 这些是IR传感器中IR LED的”限流电阻” 。由于您正在降低LED的电源电压,因此还需要降低限流电阻的值。如果您想了解有关此主题的更多信息,请在互联网上搜索”LED电阻” 。
用于线跟随机器人的150欧姆电阻器
图12. 将150Ω电阻换成150Ω电阻(绿色圆圈)。

  1. 再次测试您的机器人。它应该移动得更慢,并且更容易轮流。如果它仍然超过转弯,请记住您还应该尝试使线条更粗.
  2. 高级:如果您的机器人仍然速度太快,您可以尝试通过将电压降低到3 V来进一步降低速度。您的BlueBot套件不包含2xAA电池组,所以要为此,您必须从3xAA电池组中取出电池,然后使用跳线”短路” 其中一个连接,如图13所示。
使用跳线将3xAA电池座转换为2xAA电池座
图13. 要将电池电压降至3 V,您需要从3xAA电池座中取出一块电池并在其位置插入跳线。

  1. 您的套件不包含任何小于150Ω的电阻。要降低限流电阻,您需要在电路中已有的两个电阻旁边添加两个<+>150Ω电阻,如图14所示。
    1. 这被称为”并联放置电阻器” ,并且它实际上降低总电阻。要了解有关此主题的更多信息,请在Internet上搜索”串联和并联电阻” 。
再加两个并联的150欧姆电阻
图14. 在前两个电阻上并联两个150Ω电阻,以便在电池仅供电3 V时降低每个LED的限流电阻。

  1. 再次测试您的机器人。它应该移动得慢得多。

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变体形式

  • 您可以使用BlueBot套件执行其他三个项目。由于您已经组装了机箱,因此您需要做的就是构建一个新的电路。
  • “bristlebot” 是一个小型机器人,它使用振动电机代替齿轮直流电机,而牙刷头代替轮子。您可以将此项目中使用的相同电路放在bristlebot上,以构建机器人的微型版本.Science Buddies在构建光跟踪Bristlebot中指导建立光跟踪的bristlebot 项目(该电路与Light-Tracking Bluebot项目中使用的电路相同)。您是否可以调整bristlebot以使用线路跟踪电路?
  • Arduino 是机器人技术中非常流行的微控制器。它允许您编写一个计算机程序,可以读取传感器的输入并用它们来控制电机。这使您可以更精确地”控制” 机器人的行为。您是否可以通过在机箱中添加Arduino来构建可编程线路跟踪机器人?请参阅我们的 Arduino入门页面以了解更多信息。
  • 您可以使用泡沫和纸板等材料制作自己的机箱,而不是使用BlueBot套件附带的塑料机箱,如图15所示。机器人的电路保持不变 – 只有底盘是改变。你能设计和建造一个改进的底盘吗?

使用两个传感器的机器人简单线,一条线位于黑线的两侧在地板上画画。
图15. 自制机箱的示例。