步驟1：你需要什么？
零件：
為了構建這個機器人，你需要在Ebay上購買一些物品。你可以自己制造一些傳感器，但你必須看到它值得你的時間-沒有必要重新發(fā)明輪子。所以這里是清單：
HMC5883L數(shù)字羅盤Ebay;
ArduinoUno或兼容的Ebay;
2WD汽車底盤Ebay;
HC-06藍牙模塊;
2個雙H橋;
ArduinoUnoEbay原型盾;
5VEbay以上的可充電電池;
I2CLCD顯示器1602;
3超聲波傳感器HC-SR04;
超聲波傳感器固定支架或類似物;
兩片丙烯酸到機器人的制作層;
額外的12V電機Ebay;
一堆黃銅支座墊片Ebay;
CarpetSweeperEbay;
如果您希望車輪上的光耦合器作為編碼器工作，我建議：
OptocouplerEbay;
而且，如果你想要一個photoelec用于檢測墻壁的三位一體傳感器：
紅外傳感器Ebay;
步驟2：焊接Eletronics
您需要什么知道：
在開始焊接之前，您需要觀察上圖。您可以使用3到6個超聲波傳感器。如果使用3，則必須將一個放在機器人前面，另外兩個放置120度。前面的那個將在物體靠近時檢測到物體，另外兩個物體將指向機器人的后部。他們兩個都會找到距離較近的物體的距離，所以“SweeperBot”可以決定，如果在找到一堵墻之后，它會更多回到它的右側，或更左側。那是因為，當然，如果在找到一堵墻之后機器人直接向后移動，它將總是直線前進，并且永遠不會清理整個房間。
如果你想要更多的讀數(shù)，更多信息，以及機器人檢測來自側面的物體，以及檢測其后面的物體，您可以使用所有6種可能的傳感器。為避免障礙而可能使用的一種控制方法是潛在字段，它可以充分利用所有這些信息。但是我還沒有實現(xiàn)這個。
還在寫關于聲納的內容，另外需要注意的是，使用我將提供的代碼如下，你可以只使用一個連接到所有六個它們作為觸發(fā)引腳，這意味著您將使用相同的命令一起觸發(fā)所有6個觸發(fā)引腳。這樣您就可以避免使用更多5根線來觸發(fā)它們。通常，使用此傳感器的標準庫，您將無法這樣做，因為每個傳感器都會與另一個傳感器有問題。但是，每個傳感器都有自己的回波，因為它們的讀數(shù)不同，每個傳感器都會向Arduino發(fā)送不同的信號。
HC-SR04聲納的另外兩個引腳是正面和正面。這兩個與所有其他電子設備相同：指南針，顯示屏和藍牙。指南針將通過I2C進行通信，將SDA和SCL連接到Arduino上的SDA和SCL。藍牙將其發(fā)送器引腳和接收器引腳連接到微控制器的數(shù)字0和1引腳。注意它們的配置是通過軟件完成的，如果你切換這些引腳，藍牙將無法與設備配對。顯示器還將在與羅盤相同的引腳上連接I2C，因為使用I2C，Arduino可以使用相同的引腳同時控制多個器件。
相對于H橋，您必須連接使能A和將B啟用到正極引腳，否則電機不會運行。然后，將每個電機連接到H橋的正極和負極，并且用螺釘保留的三個連接器是：接地，它將連接到arduino和所有其他設備，包括電池，正極9V-12V，完全來自電池，5V輸出，將提供所有其他不是直流電機的設備。剩余的連接器是兩對邏輯信號，用于控制每個電機的方向和功率。
PINOUT：
HMC5883L數(shù)字羅盤;
PIN0-SDA》》》Arduino模擬引腳A4;
PIN1-SCL》》》Arduino模擬引腳A5;
PIN2-GND》》》GND;
PIN3-VCC》》》VCC5V;
HC-06藍牙;
PIN0-RX》》》Arduino數(shù)字引腳0;
PIN1-TX》》》Arduino數(shù)字引腳1;
PIN2-GND》》》GND;
PIN3-VCC》》》VCC5V;
第一個雙H橋;
PIN0》》》ArduinoDigitalPin4;
PIN1》》》ArduinoDigitalPin5;
PIN2》》》ArduinoDigitalPin6;
PIN3》》》ArduinoDigitalPin7;
啟用A》》》VCC;
啟用B》》》VCC;
電源》》》電池正極9-12V;
GND》》》電池GND和ArduinoGND;
+5VOUT》》》ArduinoVCC;
第二雙H橋;
PIN0》》》ArduinoDigitalPin3;
PIN1》》》GND;
PIN2》》》未連接;
PIN3》》》未連接;
啟用A》》》VCC;
啟用B》》》GND;
電源》》》電池正極9-12V;
GND》》》電池GND和ArduinoGND;
+5VOUT》》》未連接;
I2CLCD顯示1602;
引腳0-GND》》》ArduinoGND;
塑料自動分揀機器人引腳1-VCC》》》ArduinoVCC;
引腳2-SDA》》》Arduino模擬引腳A4;
針腳3-SCL》》》Arduino模擬針腳A5;
6超聲波傳感器HC-SR04;
引腳0-VCC》》》ArduinoVCC;
引腳1-觸發(fā)》》》Arduino數(shù)字引腳2;
Pin2-Echo》》》連接Arduino數(shù)字引腳8，9，10，11，12和13;
引腳3-GND》》》ArduinoGND。
步驟3：安裝機器人
讓超聲波傳感器彼此之間以相等的角度固定例如，如果您使用六個，則將第一個放在機器人前面，將其他放置在距離它60度的位置。使用丙烯酸板作為機器人的層，因此更容易安裝并使部件就位。擰緊所有層，將電池放在電機上方，但放在電子設備下面。這樣你就可以降低它的重心，從而使它更穩(wěn)定。
將所有正極導線和接地針也焊接在一起。我用傳感器的所有引腳和另外5個直流電機引腳制作了一個連接器，因此在安裝和拆卸時更容易理解。在H橋上方放置一層最后一層并將Arduino放在那里。我在微控制器上方使用了PrototypingShield，因為它更容易焊接并固定指南針，這是需要特別注意的部分。沒有必要將它放在機器人的中心，但它需要遠離大的金屬部件，如電機和電池。
可以將直流電機安裝在一起。地毯清掃車有許多不同的方式，但有些比其他更好。因為我只有一個掃地機，我的嘗試中有點難看。我發(fā)現(xiàn)將電機的軸線粘在清掃器的軸線上非常困難，通常在工作幾分鐘后，它們會斷裂，特別是因為沒有辦法將它們正確對齊。所以我取下了電動機的減速軸，并將一個小齒輪粘在掃地機的軸上。然后我把馬達的齒輪放在一起接觸，一切都像魅力一樣。但是，我希望我有一臺3D打印機，事情會更簡單，也更專業(yè)。
第4步：代碼
圖書館：
“SweeperBot”使用Wire，I2Cdev，TimerOne，Adafruit傳感器，HMC5883和LCD庫。您可以下載Zip文件，其中包含Arduino的代碼和所有庫。還包含適用于WindowsPhone的藍牙項目。
WINDOWSPHONE8.1代碼：
通過控制機器人的項目WindowsPhone中的藍牙改編自互聯(lián)網上的示例。它改為有四個按鈕，每個方向一個。上，下，左，右。每個按鈕都會向機器人發(fā)送一個字母，分別是U，D，L和R.當機器人收到這些信件時，它會生成以下內容之一：
U-機器人將方向設置為直接前進;
D-機器人將轉向背部直行;
L-機器人將將方向設置為與當前“正在觀察”的位置完全相差90度;
R-機器人將方向設置為與其正好相差90度目前正在“尋找”;
機器人處理這些命令的方式可以通過Arduino上的代碼進行更改?？梢蕴砑痈喟粹o來轉動機器人，或者停止它，甚至可以讓它向后移動。這段代碼只是一個例子。也可以為其他設備制作類似的程序，例如用于IOS的Androids和。您必須發(fā)送機器人的唯一信件是這些字母-U，D，L或R.
privateasyncvoidRedButton_Click_1（objectsender，RoutedEventArgse）{
stringcommand=“U”;
await;
}
privateasyncvoidGreenButton_Click_1（objectsender，RoutedEventArgse）{
stringcommand=“L”;
await;
}
privateasyncvoidYellowButton_Click_1（objectsender，RoutedEventArgse）{
stringcommand=“R”;
await;
}
privateasyncvoidRedButton_Copy_Click（objectsender，RoutedEventArgse）{
stringcommand=“D”;
await;
}
要將此代碼部署到WindowsPhone，您需要VisualStudio和開發(fā)人員解鎖電話。這可以按照此鏈接上的說明進行。
ARDUINO代碼：
在簡歷中，主要邏輯是機器人如下：
在6個可能的傳感器中找到距離更近的物體的距離;
機器人處理距離的行為，并用向量X，Y指向所需方向（但是，如果從智能手機收到消息，則步驟2由設備發(fā)送的指示代替）;
數(shù)字羅盤給出了機器人的方向，以控制其輪子;
來自羅盤的信息X‘，Y’被歸一化為空間［-1，1］;
期望方向的矢量與實際方向之間的交叉產物發(fā)現(xiàn)它們之間的誤差;
PID方法計算兩個車輪的每個直流電機的PWM;
中斷激活PWM;
隨著項目的發(fā)展，我發(fā)現(xiàn)GitHub上可用的超聲波傳感器標準庫與電機的PWM激活相沖突，因為他們都使用相同的計時器。由于這個項目使用5個引腳配置三個直流電機的PWM（這是唯一可能的，因為地毯清掃器只轉向一個方向），而傳感器更多7個，微控制器必須不斷檢查收到了閱讀，無法使用互聯(lián)網上提供的資料。
因此，為避免沖突，只配置了定時器1中斷。通過這種中斷，Arduino可以檢查每個傳感器上是否有讀數(shù)：如果沒有，它會為每個傳感器增加一個變量，它將用作參數(shù)來查找到物體的距離。
voidcallback{//callbackistheinterruptionname
noInterrupts;
//ifnoreading，increasesvariablesonarCount［n］，wherenisthenumberofsensor
if（digitalReadsonarCount［0］++;
//ifthereisreadindonthatsensor，sonar［n］=2accusesobjectfound
if（！digitalRead（sonarCount［0］》0））sonar［0］=2;
此外，在此中斷期間，它會向電機投入全部電量。如果有一定數(shù)量的中斷超過了PWM_R或PWM_L變量的數(shù)量，那么它對該給定電機的效力為零。
食品分揀機器人公司if{
if{//ifpwmleftispositivethenturntoacertainway
digitalWrite;
digitalWrite;
}else{//elseturntotheothersidetheleftmotor
digitalWrite;
digitalWrite;
}
if（PWMCount》=abs{//ifthecounterequalsthepowerwewant
digitalWrite;//shutdownbothpinsofthismotor
digitalWrite;
}
PWMCount++;//increasescounter
ifPWMCount=0;//ifcounterequalsmaximumvaluewewant
;//250equals100%power
}
在主循環(huán)期間，機器人繼續(xù)搜索障礙和計算路線以避免它們或改變它的路徑。如果開發(fā)人員想要配置潛在字段控制方法，或者更改機器人的行為，他只需要使用更好的obst函數(shù)。該程序的其他部分是必要的，不需要更改。當機器人通過藍牙接收消息時，它會停止避開障礙物，只是聽取用戶輸入。
voidloop//mainloop
{
;//clearspreviousmessagesonlcd
delay;
search;//searchobstaclesandsavesthedistancevaluetoeachsensor
自動分揀機器人央視readings;//readscompassandcalculatestheerrorfromitsdesireddirection
calcPWM;//calculatesthePWMforeachmotorbasedonPID
if{//messagefromBluetooth？ifnot，continuedoingthis
obst;//hereiswheretherobotdefinesitsbehavior
}//andwhereitdefinesthedirectionitwanttogo
從代碼的所有部分開始，所有部分都是非?；镜?，唯一的一個這里要注意的有趣功能是讀數(shù)。在其中，機器人獲取數(shù)字羅盤上當前位置的值X，Y和Z.那么，如何將讀數(shù)轉化為讓機器人知道它看哪個方向的東西？
首先得到原始值：
doublerawX=;
doublerawY=;
doublerawZ=;
然后檢查是否機器人在正確的平面上。這可以通過查看Z是否具有某個小范圍之間的值來實現(xiàn)
if（（rawZ》Zprim+10）||（rawZ《Zprim-10））return;//ifnotright，return
現(xiàn)在是時候將X和Y值標準化為［-之間的空間-1，1］，以便從這些值計算sin。
//Ymin，Ymax，XminandXmaxareobtainedwhenthecalibrationoccurs
vector［1］=-/2））//2）;
vector［0］=-/2））//2）;
我們現(xiàn)在使vectorOBJ［n］成為一個雙向向量，指向計劃中的位置，我們想要機器人去。因此，要找到兩個向量之間的誤差，我們必須在它們之間產生交叉積。結果值是另一個向量，但與兩者垂直，向上或向下，取決于其符號。
驛站快遞自動分揀機器人error=（vectorOBJ［0］*vector［0］+vectorOBJ［1］*vector［1］）/
（sqrt（vectorOBJ［0］*vectorOBJ［0］+vectorOBJ［1］*vectorOBJ［1］）
*sqrt（vector［0］*vector［0］+vector［1］*vector［1］））;
error=*180/PI;//fromradtodegrees
//findoutthewaytheresultvectorispointing
sentido=vector［0］*vectorOBJ［1］-vector［1］*vectorOBJ［0］;
iferror=-error;
步驟5：結論
最終詞匯
焊接后，安裝機器人并將代碼部署到Arduino和手機，您仍然需要配置其許多屬性。例如，代碼上的正PWM值可能會轉動輪子使機器人向后移動，而不是向前移動。也許正面將一個電機轉向一側而另一個轉向另一側。在這種情況下，只需切換電機端子上的電線，這很好。
也許您必須更改變量read而不是X和Y，也許您的指南針計劃將使用X和Z，或Y和Z.取決于您如何放置和配置數(shù)字指南針。也許名為0的傳感器不會在機器人前面，你必須以不同方式連接或配置它們。
畢竟，你可能已經完成了你的機器人。您可以根據(jù)需要更改其行為，但我可以保證它將起作用，或者至少代碼將會起作用。機器人將正確讀取指南針，將計算他前進的位置，他想要去的方向，為每個電機提供多少功率，以及看每個傳感器的障礙物有多遠。剩下大量的ROM內存，所以你可以按照自己的意愿實現(xiàn)不同的策略。
再次，正如我在之前的Instructable中所寫，這是關于帶藍牙和紅外遙控的鬧鐘，我還有其他一些我想和你們分享的項目。如果有人喜歡這個，請在這里發(fā)表評論并關注我，因為我可能會再寫一篇關于我為WindowsPhone制作的帶有數(shù)字指南針，加速度計和藍牙的智能手表一切都更好。抱歉英文不好。
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