浅析寻迹机器人的设计

浅析寻迹机器人的设计

发表时间：2019-11-21T09:45:17.313Z 来源：《教育学文摘》2019年第10期作者：宋奕[导读] 机器人融合了机械、电子、计算机、通讯等多学科领域的知识，是一项综合多学科知识和技能的科技活动机器人走进中小学课堂，把现代化的科学技术知识引入中小学科技教育活动，让孩子们通过机械设计，计算机编程，动手制作，结合日常观察、经验积累，去寻求最完美的解决方案, 从而发展孩子们的动手能力、逻辑思维能力、综合应用能力、创新能力等，激发孩子们的学习、探索、运用电子信息技术的兴趣，提升孩子们的科学素质，培养孩子们的团队合作精神极为有益。

机器人融合了机械、电子、计算机、通讯等多学科领域的知识，是一项综合多学科知识和技能的科技活动。为了更好地开展青少年机器人活动，鼓励更多的青少年机器人爱好者迅速成才，中小学阶段普遍选择设计制作难度适中的寻迹机器人作为机器人活动平台。

寻迹机器人是指能沿一条预定黑线行走的机器人，也叫循迹机器人，或寻线机器人。它是通过灰度传感器识别地面上的黑线轨迹，随时调整自己的运动方向以使自己始终沿着黑线轨迹行走的机器人。

寻迹机器人的设计分为两部分：车体设计和控制器程序设计。

一、寻迹机器人的车体设计

寻迹机器人要能沿一条预定黑线行走，车体应具有前行、后退、左转、右转等机械功能，且转向灵活。并且在沿黑线行走的同时还要能完成设定的任务，那车体还应可方便搭载各种功能模块，比如机械手，控制器等。基于上述要求，寻迹机器人车体的设计一般有以下四种结构情形。

１、前轮驱动

前轮驱动的小车一般是由左右两个动力轮和一个万向轮构成，动力轮位于车头，万向轮位于车尾，如下图所示。该车体结构通过左右动力轮同时正转，实现车体前行；左右动力轮同时反转，实现车体后退；左右动力轮一个正转，另一个反转，或一个正转，另一个停转来实现左转、右转。

２、后轮驱动

后轮驱动的小车一般是由左右两个动力轮和一个万向轮构成，动力轮位于车尾，万向轮位于车头，如下图所示。该车体结构也是通过左右动力轮同时正转，实现车体前行；左右动力轮同时反转，实现车体后退；左右动力轮一个正转，另一个反转，或一个正转，另一个停转来实现左转、右转。

３、中轮驱动

中轮驱动的小车一般是由两个动力轮和两个万向轮构成，动力轮位于车体中间，一个万向轮位于车头，另一个万向轮位于车尾，如下图所示。该车体结构通过左右动力轮同时正转，实现车体前行；左右动力轮同时反转，实现车体后退；左右动力轮一个正转，另一个反转，或一个正转，另一个停转来实现左转、右转，并且转向灵活。

４、四轮驱动

四轮驱动的小车一般是由四个动力轮构成，两个动力轮位于车头，另两动力轮位于车尾，如下图所示。该车体结构通过左右动力轮同时正转，实现车体前行；左右动力轮同时反转，实现车体后退；左右动力轮一个正转，另一个反转，或一个正转，另一个停转来实现左转、右转。并且动力强劲，转向灵活，适用范围广。

务。如下图所示。

反复，寻迹机器人便能完成寻迹任务。

设灰度传感器在越黑的区域上识取的亮度值越大）。该程序段循环反复执行，寻迹机器人就能完成寻迹任务。