接著制作機(jī)器人的電子部分

材 料 ：

>> NPN 型小功率三極管，2個(gè)，

>> 光敏電阻或光敏二極管、紅外線接收管，2個(gè) >>5kΩ 電位器，2個(gè)

>>1N4007,2 個(gè)

>>洞洞板，1小塊， >>插接件，適量

>>3.7V鋰電池、充電器，1套

>>電路板立柱，3個(gè) 工 具 ：

>>焊臺(tái)、焊錫 >> 鑷子

機(jī)器人電子部分的主要元件。這里使用的三極管是C1815, 可以替換成電流更大的8050,也可以使 用其他型號(hào)的小功率NPN 型三極管。鋰電池充電器用一個(gè)報(bào)廢的摩托羅拉手機(jī)充電器(標(biāo)稱輸出 4.4V/1A)改造而成

常見(jiàn)的感光器件，從左往右依次為：5mm 紅外線接收管、5mm 光敏二極管、光敏電阻

紅外線接收管的特點(diǎn)是工作范圍寬、響應(yīng)速度快。除了可見(jiàn)光，它還可以感知 紅外線，這樣你就可以在黑暗的環(huán)境下用電視遙控器(按下任意鍵產(chǎn)生一個(gè)紅外光 源)來(lái)指揮機(jī)器人了。

光敏二極管是專門(mén)制造的檢測(cè)光線的器件，優(yōu)點(diǎn)是靈敏度好、響應(yīng)速度快，缺 點(diǎn)是價(jià)格偏高。

光敏電阻是一種阻值隨光線強(qiáng)度的增加而下降的特殊電阻，特點(diǎn)是響應(yīng)速 度慢、造價(jià)低。市場(chǎng)上常見(jiàn)的光敏電阻是直徑為3mm 的3516和3526,推薦使用 3526,亮、暗電阻的變化范圍比3516大。

機(jī)器人的感光器件建議配對(duì)使用，以減少調(diào)試環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題。測(cè)試暗電阻時(shí) 可以把元件密封在黑色膠卷盒里，蓋上蓋子，只露出兩條引腳進(jìn)行測(cè)量。亮電阻可 以在室內(nèi)自然光條件下測(cè)量。

機(jī)器人電路圖如圖1-10所示，這個(gè)電路看起來(lái)非常簡(jiǎn)單，加上電機(jī)， 一共只有 10個(gè)元件，從電路角度分析，不過(guò)就是一對(duì)光電開(kāi)關(guān)控制兩個(gè)電機(jī)，彼此互不干 擾。但是把整個(gè)電路安裝在一個(gè)可以活動(dòng)的底盤(pán)上，情況就會(huì)大不一樣。

電路的實(shí)際運(yùn)行效果是把機(jī)器人感知到的光線轉(zhuǎn)換成脈沖，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電 機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間取決于脈沖的持續(xù)時(shí)間。這是一個(gè)名副其實(shí)的光-機(jī)-電一體化系統(tǒng)，傳 感器(光敏電阻)和執(zhí)行器(電機(jī))的物理布局決定了機(jī)器人具有尋光特性。

這個(gè)系統(tǒng)的另一個(gè)特點(diǎn)是兩個(gè)執(zhí)行器相對(duì)d立。舉例來(lái)說(shuō)，機(jī)器人左眼感覺(jué)到 較強(qiáng)光線，會(huì)使車(chē)體向左轉(zhuǎn)，光源(相對(duì)車(chē)體)右移，信息流動(dòng)的順序是左眼 → 三 極管VT1→ 右電機(jī) → 車(chē)體 → 光源 → 右眼 → 三極管VT2→ 左電機(jī)。由此可以看出，兩 個(gè)執(zhí)行器之間的“間隔”比較“遠(yuǎn)”,車(chē)體和光源成了它們溝通信息的媒介。這種 情況造成的效果是機(jī)器人的動(dòng)作比較機(jī)械，行駛軌跡呈之字形或螺旋形。

作為一部只有10個(gè)元件的尋光機(jī)器人，效果可以說(shuō)相當(dāng)不錯(cuò)了。機(jī)器人具有朝 向光線Z強(qiáng)區(qū)域移動(dòng)的特性，用生物學(xué)術(shù)語(yǔ)描述就是具有“朝向趨性”。大多數(shù)昆 蟲(chóng)頭部都有一對(duì)感光器官，可以直接比較兩側(cè)光線的強(qiáng)度，進(jìn)而調(diào)整行進(jìn)方向，從 這一點(diǎn)來(lái)看，機(jī)器人的結(jié)構(gòu)也非常仿生。

注1:不改變電路，只需把機(jī)器人的感光器件或電機(jī)左、右調(diào)換個(gè)位置，就可 以讓它對(duì)光呈反向趨性。這樣它就成了一部避光機(jī)器人。

注2:如果使用光敏二極管或紅外接收管，需要把它們反向接入電路，即管子 負(fù)極連接+V, 正極經(jīng)5kQ電位器連接三極管基極。使用不同材料的感光器件，機(jī) 器人的行為模式也會(huì)有所不同。