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PVC-Robot【3号】光能小车·太阳能滑行机器人

导读: 上一个项目是一个以太阳能为动力、以震动波的方式移动的机器人——晒太阳的蚊子,接下来连续的几个项目将介绍蚊子的几个远房亲戚——即采用同样的电子电路进行行为控制(内在是一样的),但是外形和移动的方式却是有较大不同的几个机器人。

  上一个项目是一个以太阳能为动力、以震动波的方式移动的机器人——晒太阳的蚊子,接下来连续的几个项目将介绍蚊子的几个远房亲戚——即采用同样的电子电路进行行为控制(内在是一样的),但是外形和移动的方式却是有较大不同的几个机器人。通过这些项目,我们可以了解更多DIY机器人的驱动方式,学习一些关于机械以及运动相关的知识。

  首先我们介绍的是蚊子的第一个远房亲戚——太阳能滑行机器人,该机器人其实是一辆太阳能驱动的轮式小车,电子电路是和蚊子一模一样的,只不过原来的震动马达变成了驱动轮子转动前进的小电机(马达)。这个项目,我们的重点不再是控制电路,而是机械结构和驱动模式,“同样的电路,不同的运动方式”——某种程度上说其实也算是一种思维的扩展。

 

  

 

  本项目机器人除了使用轮式驱动之外,结构上还有一个特点就是太阳能电池板设计成可以任意转动、可以指向任何方向,而在某些时候某些角度上看,本项目还有一点像一只横向滑行的蚊子(比如上图)——可以说这是和晒太阳的蚊子长得最象的亲戚了。

  之所以称之为滑行机器人,是因为本项目机器人虽然和其他小车一样都是用轮子驱动的,但是因为其电源是太阳能,而且是采用和上一个项目一样的脉动充放电控制电路,所以实际行动起来不像一般的小车那样是连续行进的,而是停一阵、滑动一阵、再停一阵、再滑行一阵……。

  以下为效果视频,前一段是在灯光(白炽灯)下进行测试的效果,后面一段为在阳光下的效果。

 

  一、基本原理

 

  本项目的机器人采用太阳能电池作为电源,依靠电机驱动轮子进行移动。

  1、驱动原理

  本项目机器人的采用特殊的单电机三轮传动结构:前面左边的轮子是主动轮,由一个电机直接驱动;前面右边的是从动轮,起到平衡作用;后面一个轮子也是从动轮,也起到平衡的作用。

  这个结构区别于PVC-Robot 1号机器人的双电机三轮传动结构——双电机传动结构的两个前轮都是主动轮,可以通过改变两个前轮电机的转/停来控制机器人的行动方向(即实现转向);相对的,单电机传动结构的两个前轮中只有一个是主动轮,只能是控制机器人单向前进,而且如果要保持直线行走的话,还必须仔细调试好各轮子的安装位置和角度。

  前轮只有一边是有动力的,需要调整好各轮子的安装角度,确保所有轮子的轴方向都是垂直于前进方向。尤其是前面右边的从动轮(下图最下面的轮子),如果稍微安装有点偏差的话,最后整体前进的时候可能就无法保持直线行走。

 

  

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