红外遥控的3D打印探测车，好看又实用

编者注：该作品是一位创客在南佛罗里达大学Makecourse项目上的作品，如果有兴趣，可以参阅该项目的官网www.makecourse.com。

在这篇文章中，我会列出制作探测车的必要步骤供大家参考，如STL文件，组装，控制系统和编程等。从这件作品中我学到了很多珍贵的经验，毕竟其中许多东西我都是第一次接触。另外提醒一点，这个作品在某些工序上挺费力的，比如焊接，缠线和连接器，请做好心理准备。此外，在对连续旋转伺服电机的改装过程中，任何微小的失误都有可能毁掉一切，所以，手千万别抖。

第一步：所需工具和元器件

电子元器件：

· 一块Arduino Uno开发板。

· 一台DROC稳压器。

· 一块Hobbymate 11.1 3s 1300毫安锂电池。

· 一块电路板。

· 5个T插连接器。

· 一个5/16英寸的木销钉。

· 一台红外接收机。

· 一台红外遥控器。

· 一个开关。

· 8台液冷伺服器。

· 9台MG90S伺服器。

· 一台HC SRO4超声波传感器。

· 一颗红色LED。

· 一颗绿色LED。

· 8块22k欧姆的电阻器。

· 2块220欧姆的电阻器。

· 2个螺栓。

· 2个尼龙的防松螺帽。

· 6个#2螺丝。

· 4个束线带。

· 一些绝缘皮。

工具：

· 烙铁

· 无铅钖线

· 剪线钳

· 小号的螺丝起子

附件：

· 胶水

· 模型颜料

· 贴花

· 铝箔

· 黑色的橡胶喷漆

此外，你还要改装出四个连续旋转伺服电机。具体教程请参考下面的链接：

http://todbot.com/blog/2009/04/11/tiny-servos-as-continuous-rotation-gearmotors/comment-page-3/

第二步：3D打印部件和其组装

探测车的主要部件大部分都是由3D打印机制作完成的，你只需下载下面的STL文件就可以搞定这些部件。部件打印完成后我们需要将刚刚改装好的4个连续旋转伺服电机连接到驱动轮和驱动仓上。在探测车的三组车轮中，中间的一组是可以自由旋转的。我们之前准备的黑色绝缘皮则是为了隐藏从驱动仓中伸出的线缆，解决好线缆问题后请用束线带将其固定在驱动仓后部。随后我们要打磨下5/16英寸的木销钉，以便将主机械臂和中央差速系统连接起来。另外，驱动轮上要喷涂橡胶漆以增强其抓地力。由于零配件在生产过程中存在公差，所以整个装配过程中，对零配件的再打磨不可避免。整个装配过程还是比较简单易懂的，你只需按照上面的3D图来一步步完成就好。为了提高逼格，我还给它喷了漆，加了铝箔并贴上了些NASA的标志。

 Rover_STL_Parts.zip

第三步：控制系统

想搞定控制系统我们就要先搞定那块1300毫安的锂电池。这块电池对探测车来说有些过去强悍了，不过我能搞定它。我将它连上了准备好的稳压器，这样就能稳定输出5.08V的电压了。其实原本电压应设定为6.71V，这样就能为Arduino开发板提供稳定的5V电压，但这样伺服电机就无法正常运转了，所以我只好将电压降到5.08V来解决这个问题。电流通过稳压器后，就会被传送到PCB板上，随后便会被分配到Arduino开发板和其他部件上。因为红外接收器，LED灯和超声波传感器等部件都会被安装在探测车顶部的舱室内，所以你需要再PCB板上加几个焊点，以保证电流能顺利传输到每个部件中。

第四步：电路图

上图是电路和电子元器件的分解图。组装完成后，每个零部件都能从配电板得到合适的电压，Arduino开发板也能及时的将命令传递给它们。在装配过程中我发现T插连接器很好用，我可以随时断掉某些零部件的电源并对其进行更换。

注意：电路图中的pin接口配置无法支持我们所用的Arduino Sketch。所以装配前请阅读相关指导对接口进行调整，以免出错。

第五步：Arduino Sketch

该项目中的Sketch一共要用到两个库，一个为伺服器提供支持，另一个则用于支持红外接收器。伺服器所用的库已经包含在Arduino IDE中了，红外接收器的你可以直接下载下面的压缩包。此外，你还要注意连续旋转伺服电机的停止位置，由于电阻的精度不够，所以会对电机的动作有一定的影响。据我的经验来看，这个部分一般都是要做微调的。举例来说，我的是个伺服电机就有着不同的停止值，分别为89,88,66,69。而从理论上来讲，这个值最好都是90。至于红外遥控器，可选的范围比较广，不过要提醒的一点是，你的红外遥控器控制按钮的设定值可跟Arduino Sketch的不一样。如果你还是不太明白，下面链接中的视频可以解开你的许多疑问：

第六步：躁起来吧

搞定了上面的各项工作后，探测器就可以正常工作了。初始化之后，探测器的超声波传感器就开始扫描了。然后，你就可以控制它前进后退和转弯了。如果探测器离某物体过近，红色的LED就会闪烁，蜂鸣片也会同时嘶鸣起来。

好啦，尽情享受DIY探测车的乐趣吧。

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