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我每个星期都收到很多人的邮件,说想做一个机器人。通常他们总想用简单地用些元件,或是从家里找,或是到硬件商场买。作为一个30多年的机器人制作者,下面和大家分享一下我的经验。
1 什么是机器人?
首先,我们要确定什么是机器人。我认为,一个遥控小车并不是机器人,因为它没有自己的“大脑”,不能根据自身需要做出相应的决定。如果你想做一个你能遥控的机器,那么用一个遥控车或其他的玩具就行了。我想你不会说它就是机器人的。机器人应该有自己的“大脑”,能够接收操作着的指令。
作为一个机器人,它应该有思考和决策的能力。这个听起来好像很难,但实际上任何一个小型计算机都能够被编程,然后自己做决策。下面就是一个只有虚弱“大脑”的机器人就能做决策的例子:
IF FRONT LEFT WHISKER SENSOR IS ON THEN
STOP, GO BACKWARDS 2 FEET, TURN RIGHT, CONTINUE.
这就是一个普通的“IF-THEN”语句。
一个可以执行这条指令的机器就真的可以称为机器人了。因此,结论就是做一个机器人,你实际需要的是一个“大脑”(板上芯片),和一个对它编程的工具。
2 它有多复杂?
我很想鼓励你,但是我还是得诚实地告诉你,做一个机器人不容易。现在如果你还在谈论要用乐高玩具做一个小的低级的,能够遥控的机器,那将是很容易的;但是你不能称它为机器人因为它没有“大脑”。乐高能力风暴是有“大脑”的,后面我们将会谈到。
如果你想做一个机器人,你需要做到以下工作:
设计、制作一个机架;购买驱动电机;有钻孔机、齿锯、磨砂机;设计和制作电机驱动电路;设计和制作一个微型控制器;设计制作传感器电路;学会编程。
这项工作也许会花费一个普通人几个月甚至是几年的时间。事实上,就像达拉斯的私立机器人团队的前队长那样,我所知道的很多专业工程师都花了好几年的时间才让机器工作起来。
我这并不是让你气馁,我只想告诉你这项工程有多大。如果你愿意花几个月的时间,money,并有勇气和愿望去做的话,那么开始吧。
3 它有多贵?
很多人认为他们能够用身边的一些工具做机器人,其实是不完全正确的。我认为导电的螺丝起子是一个很好的驱动电机(假设你能够将它绑到轮子上)。但是有很多东西是你必须要买的。特别是那些电子元件、传感器和控制元件。这些东西并不是能轻易的在玩具箱底找到。
很多小型的移动机器人制作一般花费200—400美元,但很多人开始做的时候认为不用花钱太多,但最后还是花了1000美元甚至更多。
4 自己做还是买?
因此一个重大的问题出现了:我是应该做一个还是买套件来组装呢?
你可能会说,买的就不是自己做的。如果你买了套件,开始组装、喷涂然后加上自己的传感器并编写程序,我想可以说是自己做的。
即使是你自己制作,你也要买电机、轮子和其他一些东西。因此,真正是情况是:你的机器人有多少成分是自己做的?难道你还要去采矿来炼铝吗?设计自己的钱币?当然不是。购买一些材料是必须的,什么材料呢?这就是你做机器人之前必须想好的问题。
5 目标
你的目的也许和很多人的一样:兴趣、爱好,做一个我自己的东西,学习机器人技术,为将来的设计工作打下基础。
这样的目标是容易实现的,不论是你自己做还是组装套件(更容易)都可以。
6 从组装套件开始
我建议每个想做机器人的朋友先从套件组装开始。这是制作和学习机器人的最快,最便宜的方法。可以使用乐高机器人或其他的塑料构件玩具。
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