简介
如果您对机器人感兴趣，现在是建造机器人的最佳时机。 价格公道的基本部件，种类丰富的微控制器平台，随处可见的在线论坛支持，这些因素使机器人变得平民化，人们可以凭借兴趣自己动手组装机器人。 本文研究了机器人领域的一个激动人心的新增部件，该部件由 DFRobot* 开发，请点击 DFRobot.com获取该部件。 该部件被称为“Devastator”，是一种它具备机器人移动坦克平台，能够出色地实现基本功能，如到处移动和检测对象。 它也具备一些高级特性，例如拍照后自动上传至云！ 英特尔® Edison 模块的新增部件是设备“大脑”的最佳选择，能够提供图像分析所需的处理能力，可以通过蓝牙*远程控制，甚至可以通过 Wi-Fi* 连接至互联网。
组装 Devastator 机器人
在开始之前，请务必验证并熟悉所有部件，并预留 2 到 3 个小时的时间完成项目。 网上的说明非常简单明了，但是需要集中注意力。
请准备以下部件：
- 一个 2 - 4 毫米的小型十字螺丝刀和平头螺丝刀。
- 一个活动扳手或尖嘴钳。
首先需要下载 Devastator 说明，请访问 https://www.dfrobot.com/（搜索 Devastator）。 选择 Edison 版本。 截止本文撰写之时，部件编号为 #ROB0125。
组装之后，通过这个业余技能水平项目，您将更深入地了解基本机器人结构。 最终，您能够熟练组装通用坦克底盘的轴、轮、电子装置及两种电机。
首先安装轴，然后将两个直流电机连接到履带传动链轮。 在橡胶接触地面前，不要安装履带（连接）。 首次运行前，需要在店铺内进行几项测试。 将轴连接到底座时，建议留出 1 厘米的间隙。 上述内容可参阅说明。
然后，在底板建造电池组和主板。 需要指出的是，请使用塑料压铆螺母柱，防止焊点接触金属。否则会引起接地，对电路造成不可修复的损坏。 将自己接地，或者凭借常识小心使用主板。
最后，连接所有电路，准备实验室台架测试。 记录建造过程中所连接的针脚。 请记住，在 Romeo 开发板中，硬件 PWM（脉冲宽度调制）的针脚数为 3 针、5 针、6 针和 9 针。 将绝缘胶带缠绕在裸露的引线周围，如图片中直流电机上的接线柱。 另外，建议您将所有电线连接在一起，确保没有明线通过接线板接地。
下表总结了本项目所选的引角。 突出显示 PWM 针脚：3、5、6 和 9。
| 针 | 数字 GPIO 连接 |
| 2 | 存在红外线 |
| 3 | 转动架底部旋转伺服电机 |
| 4 | 超声波测距仪 (Comp) |
| 5 | 转动架顶部倾斜伺服电机 |
| 6 | 蜂鸣器 |
| 7 | 左 LED 灯 |
| 8 | 右 LED 灯 |
| 9 | 超声波测距仪 (Vcc、Gnd 和 PWM) |
| 10 | 空白 |
| 11 | 空白 |
| 12 | 空白 |
| 13 | 空白 |
此时，无论是否具有网络摄像头或距离检测支持，您都可以选择继续。 顶部面板通过 4 组 M4 螺母螺栓固定，您也可以继续建造顶部转动架（也被称为 6 脚底座旋转套件）。 顶部部件是底部伺服电机的基座，支持顶部转动架和附加传感器（网络摄像头和距离检测器）旋转。 建造 6 脚底座需要不到半小时的时间。
建造顶部转动架（6 脚）
建造转动架时，请不要拧紧螺丝钉，避免接触伺服电机。 底部和顶部伺服电机的设计导致这个错误很常见。 请再次熟悉坦克的整体结构，了解所有的工作部件。 收尾之前，再次检查电线是否正确连接。 如果选择使用顶部转动架，建议使用外加电源输入插座。 这样，可以稳定伺服电机的额外功耗，满足更高的功率突增要求（使用 Wi-Fi 无线电引起的）。
机器人基础知识
在启动机器人之前，让我们回顾机器人基础知识，以了解其内部原理，加深对机器人电子学的基本认识。
电压与电流
微控制器与附属组件的额定电压通常为 5.0 伏或 3.3 伏，额定电流不足 1 安培。 电压表示任何指定时间内通过设备的潜在电量。 在处理电子设备时，有必要了解电压和电流的不同，避免毁坏设备。
微控制器主板的输入电压为 9 - 12 伏，甚至更高，然而，对于每个连接至主板的组件，工作额定电压与最大额定电压低很多。 通过微控制器主板上的降压型转换器将电压降至安全等级。 电压高于设备的额定电压时，设备将烧毁，遭受潜在破坏。 面向英特尔® Edison 模块的 Romeo 开发板已经配备了降压型电压转换器。 如欲了解更多信息，请访问维基百科*： https://en.wikipedia.org/wiki/Voltage_regulator_module
电压表示潜在电量，电流表示任何指定时间内，实际通过设备的电量。 您可能听过一句话“造成生命危险的是电流，而不是电压。” 根据定义，电压只是电源（如墙、电池）一端的潜在电量。 只有形成电路，才会有电流经过。电流流速通常受第三个因素控制 - 电阻。
电路的最常见介质是铜线，电阻极低，1 英寸的铜线电阻只有 8.82e - 6 欧姆。 相比之下，人类皮肤在最极端条件下（潮湿环境中）的电阻是 1000 欧姆。 人类能感知 0.001 安（1 毫安）左右的电流，10 毫安的电流将引起肌肉收缩。 因为多数微控制器将电压限制在 20 伏以内，如此低的电流中工作不会产生安全隐患。
功耗
为了维持运转，所有组件需要使用（消耗）一定的电流。 如果施加了额外负载，电机对电流的需求将增加。 因此，直流电机特别需要一个外加电源，电源电压应高于 LED、传感器等其他组件。 使用直流电机时，一定要配备电机控制器和二极管保护装置，避免开关电机时出现反电动势。 如欲了解有关此话题的更多详细信息，可以在线搜索 “直流电机”与“反电动势”。
常见电压与电流范围示例：
| 设备 / 组件 | 直流电压 | 最小 / 最大电流 |
| 英特尔® Edison 模块 | 7 伏 - 15 伏 | 1 安输入 |
| 200 毫安消耗（开启 Wi-Fi 时达到 600 毫安） | ||
| 英特尔® Edison GPIO Pin @3.3 伏 | 1.8 伏 - 3 伏输出 | 24 毫安 |
| 英特尔® Edison GPIO Pin @5 伏 | 1.8 伏 - 3 伏输出 | 32 毫安 |
| 常见 LED | 1.8 伏 - 4 伏 | 20 毫安 |
| 有刷直流电机 | 6 伏 - 9 伏 | 取决于堵转电流 |
制动器
制动器受微控制器控制。 常见制动器包括电机、LED 与蜂鸣器。 每种设备对这些组件的控制方式各不相同。 例如，通过连接与限流电阻器相结合的 GPIO 针，可以开启或关闭 LED。 只需让电流通过二极管，二极管便会发光。 电流越多，二极管越亮。 然而，脉冲宽度调制 (PWM) 技术可以有效控制电机，该技术以快速切换开关的方式控制输入电机的电压。
PWM 基础知识
直流电机没有连续流动的电流。 它采用脉冲宽度调制 (PWM) 技术，能快速打开或关闭电流。 使用 PWM 时，电机开启时间由基础信号（以特定频率振荡）和“工作周期”（波振荡时信号频率较高（开启）的总时间）控制。 如果已知基于硬件的定时器产生 1 赫兹（每秒一次）的频率，将工作周期设置为 0.5，灯会闪烁（开启 0.5 秒，关闭 0.5 秒）。 将信号开启的时间设置为 1 秒时，灯闪烁的频率会降低。
伺服电机
伺服电机和直流电机工作原理相似，但是前者拥有准确的位置精度，能在特定位置停止并保持不动。 如欲获取有关伺服电机的详尽介绍，请访问： 伺服电机简介
传感器
检测对象存在和感知对象距离的能力使机器人更加智能。 PIR（被动红外）利用标准 GPIO 针脚，可以用于检测电磁场的变化。 由于所有物体都会发出辐射，这个敏感的设备甚至能够检测出细微的光线变化。 https://en.wikipedia.org/wiki/Passive_infrared_sensor
另一个非常出色的传感器是超声波测距传感器（一种距离指示器）。 该传感器使用超声波
测量对象的距离，通过对象反射回来的声波来检测返回时间。 和警用雷达速度检测器上的老式雷达相似，但是有所不同，传感器使用的是声波，而非无线电波。 这个设备价格便宜，但是只能用于短距离测距，而且周围环境必须清洁，不能有灰尘或雪。
了解面向英特尔® Edison 模块的 Romeo 开发板
Romeo 开发板为 Devastator 机器人大脑提供多种能力，如移动电机、感知环境和开关指示灯的能力。 该平台包含 14 个 GPIO 针 (4 个 PWM)、内置 H 桥电机驱动程序、SPI 与 I2C 功能、针对外部电源连接的专用连接和一个英特尔® Edison 模块，是一个支持入门级移动机器人项目的强大开发板。 这个平台的优势是它的可扩展性。 底盘性能出色，可以随意在上面添加或安装外加电源与组件。 如欲获取更多信息，请访问 DFRobot.com，下载 Romeo 开发板的完整示意图。
电源
DFRobot* Devastator 套件配备的标准电池组是 6x1.5 v AA 电池组，总源电压为 9 伏。 最大输入电压能够支持高达 12 伏的外加电源输入。 需要注意的是，尽管外加电压可以作为输入电压，但是在任意指定时间，开发板为 GPIO 针提供 3.3 伏电压，还要为电机控制器电路提供单独的控制电压。 可以连接标有“伺服电源”的单独电源插座，为伺服控制提供外加电源。 如果整个平台只在 9V (AA x 6) 电池组上运行，并行操作（如直流电机定向移动、伺服电机平移和 Wi-Fi 上传激增）几乎耗尽 9V 电池组的电量。 直流电机驱动程序自身需要的恒定电流是每个电机 2 安。 提前了解了这些，强烈建议您购买可充电电池。 坦克开启后，将在短距离内迅速耗尽 AA 标准碱性电池中额定 2,500 毫安的电量。 可以添加一组 9 伏可充电电池，输入电压将达到 18 伏。 此外，针对伺服电机插座的单独输入电源也是非常不错的选择，为开发板提供外加电源，减少主输入的电流功耗。 如果选择连接伺服输入，不要高于伺服电机和连接设备的输入电压。
电机控制
如示意图所示，直流电机连接至电源输入插座附近，直接连接至 H 桥驱动程序 IC（该驱动程序 IC 执行前向运动和反向运动所需的电压偏置）。 英特尔® Edison 模块是开发板的主要控制器，电机控制器 IC 实际由一个 Atmel ATMega8 MCU 驱动。 伺服电机分别连接至 GPIO 轨 PWM 专用针脚，通过计时信号驱动（和其他伺服控制一样）。 如上文所述，如果选择为伺服输入补充额外电压，不要高于伺服电机的输入电压。
数据与串行连接
相对于输入电源，开发板的另一端是 micro-USB 连接。 带有 COM 标记的串行连接可能是您使用的第一个连接。 该端口支持连接至英特尔® Edison 模块，启动终端 shell 会话，进而配置 Edison，连接 Wi-Fi，甚至在外壳内配置并下载附加软件组件。 但是不能进行数据传输。第二个连接是 USB/OTG 连接，主要用于上传 Arduino* 风格方案至开发板。 建议您连接线缆，在工作台测试时断开与电脑的连接。 由于是物理连接，多次插入和拔出增加损坏输入端口的风险。 最初的测试将频繁地连接与断开，所以建议使用电脑的连接，而不是开发板的微型连接。
有一个附加连接值得一提 - FTDI 连接。 需要更新开发板上的 ATMega8 固件，以解决 I2C 稳定性方面的已知问题。 更新对保证直流电机正常运转非常必要，会在后面的章节介绍。
固件编码
为了设备的有效运转，必须创建软件，并上传至英特尔® Edison 模块。 可以采用多种不同方法。
首先，因为英特尔® Edison 模块运行 linux* 操作系统 (Yocto Linux)，一种方法就是编写一个 C、C++ 或 Python* 程序，并在操作系统上直接运行（和其他在 Linux 操作系统上运行的应用相同）。 社区里已经存在许多库，可以获取英特尔® Edison 模块上的所有硬件。 可以免费安装库（如简单的 GPIO 针访问、Wi-Fi 与 Bluetooth），并利用库编码。 只需编写一个程序，运行标准 make 程序，便可创建可执行程序。
在 Edison 模块编程的第二种方法是使用大家所熟悉的 Arduino* 库和 IDE，本文对第二种方法进行了详细说明。 利用 Arduino 编程非常简单，通过 CLLoader Arduino 仿真器（一个运行在 Linux 操作系统上的服务）即可在英特尔® Edison 模块上编程。 英特尔® Edison 模块上，该服务设置为默认运行，无需上传或运行 Arduino 方案。 和其它 Arduino MCU 兼容性平台相同，只需连接到开发板，并上传方案。 可以通过简单的 ps 命令来验证 clloader 程序是否在 Linux shell 中运行。
使用 Arduino 开始编程前，请访问 https://www.arduino.cc/en/Main/Software，以下载最新版 Arduino IDE。
最后，最新版英特尔 XDK® 支持通过 Wi-Fi 上传方案。 XDK 使用的开发语言是 Node JavaScript* (Node.JS*)，在现有库和封装器中不断发展。 编译并上传应用至守护程序，后者在英特尔® Edison 模板上直接运行，运行方式和 Arduino 方案相似，但是通过不同的服务。
设置
在进行外设测试前，首先确保所有固件是最新版，并且安装了驱动程序。 连接至 COM 端口（不是 OTG 端口），确保其可见。通过执行 Windows* 的“设备管理器”，并导航至端口，以纠正串行 COM 端口上的波特率。 该连接是默认串行连接，可以用于远程访问设备，并运行一个 Linux shell 会话。
然后，连接至数据 OTG 连接。 通过该连接，将方案与代码更新为英特尔® Edison 模块。
下载英特尔® Edison 模块的相关软件
驱动程序与设置
https://software.intel.com/zh-cn/iot/hardware/edison/downloads
Flashtool 固件
https://software.intel.com/zh-cn/using-flash-tool-lite
最后，下载最新版 Poky 映像，运行 flashtool，并利用最新版 Linux 映像更新英特尔® Edison 模块。
https://software.intel.com/zh-cn/iot/hardware/edison/downloads
通过 FTDI 连接更新 ATMega8* MCU
通过本次更新，将获取最新版 ATMega8，确保修复全部 I2C 故障，该故障会引起电机启动问题！
https://www.dfrobot.com/wiki/index.php/Romeo_for_Edison_Controller_SKU:_DFR0350#Atmega8_Firmware_Upgrade
利用 PuTTY 配置英特尔® Edison 模块
通过端口识别的串行设置进行连接，并运行 ssh 命令（ssh 作为不带密码的“根”）。 请务必按 enter 键以完成连接。
请点击以下链接下载 PuTTY： http://www.putty.org/
运行 “configure-edison -setup”，按照提示完成安装。 在 Wi-Fi 可用的情况下，可以选择连接到 Wi-Fi。
更新英特尔® Edison 模块，支持方案加载启动
对于默认脚本加载器，Poky 映像的最新分发包没有正确设置加载器权限。 该步骤强制执行，确保上传的最后一个映像在设备下次开机时执行。 共有 4 个需要上传的文件。
下载更新文件
https://github.com/gameswarp/edison-clloader
备份当前文件，然后利用 WinSCP将下载文件传输到 /opt/edison 文件夹。
下载 WinSCP： https://winscp.net/eng/download.php
上传文件后，选择新文件并点击 F9，将 4 个文件更改为可执行文件。
可以通过 diff 命令来验证新上传的脚本是否产生变化，也可以手动验证。
如欲了解有关该流程的更多详细信息，请访问： https://communities.intel.com/thread/77945
导入 Arduino* 库
Arduino basics 能够连接并识别设备，正确安装开发板驱动程序和库，下载常见库支持，并将其安装到正确位置。
添加库支持非常简单，和查找代码，在 Arduino\library 文件夹中复制文件夹和文件一样简单。 Arduino IDE 还有一个 “Import As Zip” 选项，但是如果库供应商没有遵循正确的流程与结构，这个选项不可用。 最关键的是，将库添加至 Arduino 和在库文件夹中创建文件夹一样简单。 您还会发现，多数库配有示例子文件夹，下一次启动时，将在 Arduino IDE 下的下拉框中显示详细示例。 如欲了解更多信息，请访问以下链接： https://www.arduino.cc/en/Reference/Libraries
安装 Arduino IDE
步骤 1： 确保 Arduino IDE 配备有英特尔® Edison 模块 i686 开发板支持。 通过英特尔® Edison 模块的安装程序安装最新版 Arduino 后，将配备该支持。
请确保已经安装了英特尔® Edison 模块 i696 开发板支持： [Tools--►Boards--►Board Manager]
步骤 2： 安装 DFRobot 库
https://github.com/ouki-wang/Devastator-Tank-Mobile-Platform-with-Edison
将 DevastatorEdison文件夹复制到 Arduino Library 文件夹中。
[SKETCH--►Include Library--►Manage Libraries].
搜索 DFRobot，并单击 Install按钮。
步骤 3： 运行快速测试
为了验证 DFRobot 库支持是否可用，需要创建快速方案，并引用库提供的类别。 如果代码开始编译，可以进行设备的预发布测试。 如果代码没有开始编译，重启 Arduino IDE 或手动验证库是否正确安装。
#include <DFRobot.h>
#include <IIC1.h>
DFrobotEdison leftMotor;
void setup() {}
void loop() {}预发布测试
在发布测试版 Devastator 机器人前，建议对一系列基本框架测试进行编码，确保功能正常。 预先执行稳定可以尽早确认缺陷，缩短今后特性开发的周转时间。
基本测试
- 控制电机 - 前进、后退、左转与右转
- 开启灯
- 开启蜂鸣器
- 对象检测
总的来说，请务必缓慢运行测试，验证了较小范围内操作后，才能全速或全角运行电机。 本项目测试案例集应当确保每一个组件可操作。 将输出预期行为的 Serial.print() 命令添加至记录控制台，这样做非常有用。 提前完成上述操作将增加您在环境中运行的信心。 DFRobot 套件（电气零件配件盒）中有一个组件，轮间隙较大，非常适合用作底座。不管是否连接履带，都可以进行 DFRobot 预发布测试。
示例 API
- IsObjectDetected()
- SoundBuzzer()
- FlashLights()
- StopMotors()
- TurnLeft()
- TurnRight()
- SetDirection()
- GoStraight()
- TurnAround()
- Backup()
- StartupWarning()
传感器测试
/*
* This example will test the following items:
* - PIR Sensor
* - Left and Right LEDs
* - Buzzer
* OVERVIEW:
* On Presence, flash lights and emit tone.
* Tone should change each time PIR is triggered
*
* Matt Chandler
* Intel, Corp.
* December 2016
*/
byte presencePin = 2;
byte leftLED = 7;
byte rightLED = 8;
byte buzzerPin = 6;
bool buzzerOn=true;
void setup() {
pinMode(presencePin, INPUT);
pinMode(leftLED, OUTPUT);
pinMode(rightLED, OUTPUT);
pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop(){
if (IsObjectDetected())
{
flashLights();
soundBuzzer();
}
}
bool IsObjectDetected()
{
return digitalRead(presencePin)==1 ? true:false;
}
void soundBuzzer()
{
if (!buzzerOn)
return;
int delay=200;
unsigned int buzzerTone = 100;
for(int i=0;i<4;i++)
{
tone(buzzerPin, buzzerTone, delay);
}
noTone(buzzerPin);
}
void flashLights()
{
digitalWrite(leftLED,1);
delay(200);
digitalWrite(leftLED,0);
delay(500);
digitalWrite(rightLED,1);
delay(200);
digitalWrite(rightLED,0);
}MOTOR TEST
/*
* Sample DFRobot Motor Tests
*
* goStraight(), turnLeft(), turnRight(), stopMotors()
*
* Matt Chandler
* Intel, Corp.
* December, 2016
*/
#include <DFRobot.h>
#include <IIC1.h>
DFrobotEdison leftMotor;
DFrobotEdison rightMotor;
bool directionToggle = false;
byte currentSpeedRight = 0;
byte currentSpeedLeft = 0;
byte leftLED = 7;
byte rightLED = 8;
byte DIRECTION_LEFT = 0;
byte DIRECTION_RIGHT = 1;
byte startupDelaySeconds = 5;
void setup() {
leftMotor.begin(M2);
rightMotor.begin(M1);
pinMode(leftLED, OUTPUT);
pinMode(rightLED, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop(){
startupWarning();
goStraight(150, 2);//speed, distance
turnLeft(45, 2);
goStraight(150, 2);//speed, distance
turnRight(45, 2);
goStraight(150, 2);//speed, distance
stopMotors();
backup(150,2);
}
void startupWarning()
{
stopMotors();
Serial.println("");
Serial.print("Getting ready in ");
Serial.print(startupDelaySeconds);
Serial.println(" seconds");
for (int i=startupDelaySeconds; i > 0; i--)
{
Serial.print("");
Serial.print(i);
digitalWrite(leftLED,1);
digitalWrite(rightLED,1);
delay(500);
digitalWrite(leftLED,0);
digitalWrite(rightLED,0);
delay(500);
}
Serial.println("");
Serial.println("GO!!");
}
void setDirection(const uint8_t dir)
{
leftMotor.setDirection(dir);
rightMotor.setDirection(dir);
}
void goStraight(byte speed)
{
stopMotors();
setDirection(ANTICLOCKWISE);
leftMotor.setSpeed(speed);
rightMotor.setSpeed(speed);
}
void stopMotors()
{
leftMotor.stop();
rightMotor.stop();
delay(1000);
}
void goStraight(byte speed, int durationSeconds)
{
Serial.println("");
Serial.println("Going straight");
currentSpeedRight = speed;
currentSpeedLeft = speed;
delay(500);
goStraight(speed);
delay(durationSeconds*1000);
}
void backup(byte speed, int durationSeconds)
{
stopMotors();
setDirection(CLOCKWISE);
leftMotor.setSpeed(speed);
rightMotor.setSpeed(speed);
delay(durationSeconds*1000);
}
void turnLeft(byte angle, int durationSeconds)
{
turn(DIRECTION_LEFT, angle, durationSeconds*1000);
}
void turnRight(byte angle, int durationSeconds)
{
turn(DIRECTION_RIGHT, angle, durationSeconds*1000);
}
void turn(byte direction, byte angle, byte durationMS)
{
DFrobotEdison motor;
String directionText;
byte directionPin;
//Ensure going straight first
byte currentSpeed = currentSpeedLeft = currentSpeedRight;
if (direction == DIRECTION_LEFT)
{
directionText = "Left";
motor = leftMotor;
directionPin = leftLED;
}
else
{
directionText = "Right";
motor = rightMotor;
directionPin = rightLED;
}
delay(500);
digitalWrite(directionPin,1);
// Take current right speed and lower left motor by mapped value
//Convert angle to speed where 0 is straight ahead
byte newSpeed = map(angle, 0, 90, 0, currentSpeed);
Serial.print("Turning ");
Serial.print(directionText);
Serial.print(" at angle ");
Serial.print(angle);
Serial.print("Current Speed: ");
Serial.println(currentSpeed);
Serial.print("New speed: ");
Serial.println(newSpeed);
delay(250);
motor.setSpeed(newSpeed);
Serial.print("Turning ");
Serial.print(directionText);
Serial.print(" now for ");
Serial.print(durationMS/1000);
Serial.println(" seconds.");
delay(durationMS);
digitalWrite(directionPin,0);
Serial.println("");
}准备上路
<img a9="" alt="" src=" c8=""="" default="" df="" edison="" files="" https:="" managed="" p="" sites="" software.intel.com="" title=""英特尔机器人、构造" usb="">
您的机器人已经通过了基本测试，现在可以完成组装了。 在执行最后步骤之前，建议您上传一份空白方案或简单的灯光闪烁测试，以避免开启坦克时执行之前的电机代码。 关闭电池，然后谨慎地将履带放置于坦克两侧的链轮。 闪存一份之前创建的测试移动方案，断开 USB 连接，并将您的坦克放到地上。 打开电池开关，开始执行方案！
以下是一个基本方案，帮助您开启探索之旅。 在调转方向前，建议执行 motorOff() 调用，希望您修改代码，并乐在其中。
按需行进
/*
* Sample DFRobot Motor and Lights test
*
* Wait for PIR Sensor detection
* Go Forward
* Turn Around 2 x 180'
* Return to position by backing up
* If object is detected in rear, attempt to go around it by altering angle
*
*
*
* Matt Chandler
* Intel, Corp.
* December, 2016
*/
#include <DFRobot.h>
#include <IIC1.h>
bool testFlag = false;
DFrobotEdison leftMotor;
DFrobotEdison rightMotor;
byte presencePin = 2;
byte leftLED = 7;
byte rightLED = 8;
bool directionToggle = false;
byte currentSpeedRight = 0;
byte currentSpeedLeft = 0;
byte DIRECTION_LEFT = 0;
byte DIRECTION_RIGHT = 1;
byte startupDelaySeconds = 5;
double turnAroundTimeSeconds = 4;
byte turnAroundSpeed = 100;
byte buzzerPin = 6;
bool buzzerOn=true;
void setup() {
leftMotor.begin(M1);
rightMotor.begin(M2);
pinMode(leftLED, OUTPUT);
pinMode(rightLED, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop(){
stopMotors();
if (IsObjectDetected())
{
startupWarning();
if(testFlag)
{
turnAround();
stopMotors();
}
else
{
goStraight(200, 6);//speed, distance
turnAround(); //180
goStraight(200, 2);//speed, distance
turnAround();
backup(200,8); //Go backwards
if(IsObjectDetected())
{
soundBuzzer();
backup(200,4);
Serial.println("Object Detected");
goStraight(200, 2);//speed, distance
turnLeft(45, 4);
turnRight(45, 4);
goStraight(200, 3);//speed, distance
}
turnAround();
}
}
}
void startupWarning()
{
Serial.println("");
Serial.print("Getting ready in ");
Serial.print(startupDelaySeconds);
Serial.println(" seconds");
for (int i=startupDelaySeconds; i > 0; i--)
{
Serial.print("");
Serial.print(i);
digitalWrite(leftLED,1);
digitalWrite(rightLED,1);
delay(500);
digitalWrite(leftLED,0);
digitalWrite(rightLED,0);
delay(500);
}
Serial.println("");
Serial.println("GO!!");
soundBuzzer();
}
void setDirection(const uint8_t dir)
{
leftMotor.setDirection(dir);
rightMotor.setDirection(dir);
}
void goStraight(byte speed)
{
stopMotors();
rightMotor.setDirection(ANTICLOCKWISE);
leftMotor.setDirection(ANTICLOCKWISE);
delay(500);
leftMotor.setSpeed(speed);
rightMotor.setSpeed(speed);
}
void backup(byte speed, int durationSeconds)
{
stopMotors();
rightMotor.setDirection(CLOCKWISE);
leftMotor.setDirection(CLOCKWISE);
leftMotor.setSpeed(speed);
rightMotor.setSpeed(speed);
delay(durationSeconds*1000);
}
void stopMotors()
{
Serial.println("Stopping motors");
leftMotor.stop();
rightMotor.stop();
delay(3000);
}
void goStraight(byte speed, int durationSeconds)
{
Serial.println("");
Serial.println("Going straight");
currentSpeedRight = speed;
currentSpeedLeft = speed;
goStraight(speed);
delay(durationSeconds*1000);
}
void turnLeft(byte angle, int durationSeconds)
{
turn(DIRECTION_LEFT, angle, durationSeconds*1000);
}
void turnRight(byte angle, int durationSeconds)
{
turn(DIRECTION_RIGHT, angle, durationSeconds*1000);
}
void turnAround()
{
stopMotors();
Serial.println("Turning around");
leftMotor.setDirection(CLOCKWISE);
rightMotor.setDirection(ANTICLOCKWISE);
rightMotor.setSpeed(turnAroundSpeed);
leftMotor.setSpeed(turnAroundSpeed);
delay(turnAroundTimeSeconds*1000);
stopMotors();
Serial.println("Turned around");
rightMotor.setDirection(ANTICLOCKWISE);
rightMotor.setDirection(ANTICLOCKWISE);
}
void turn(byte direction, byte angle, int durationMS)
{
if (angle==90)
{
Serial.println("Angle is 90, turning around");
turnAround();
return;
}
DFrobotEdison turningMotor;
DFrobotEdison oppositeMotor;
String directionText;
byte directionPin;
//Ensure going straight first
byte currentSpeed = currentSpeedLeft = currentSpeedRight;
if (direction == DIRECTION_LEFT)
{
directionText = "Left";
turningMotor = leftMotor;
oppositeMotor = rightMotor;
directionPin = leftLED;
}
else
{
directionText = "Right";
turningMotor = rightMotor;
oppositeMotor = leftMotor;
directionPin = rightLED;
}
delay(1000);
digitalWrite(directionPin,1);
// Take current right speed and lower left motor by mapped value
//Convert angle to speed where 0 is straight ahead
byte newSpeedOfTurningMotor = map(angle, 0, 90, 0, currentSpeed);
Serial.print("Turning ");
Serial.print(directionText);
Serial.print(" at angle ");
Serial.println(angle);
Serial.print("Current Speed: ");
Serial.println(currentSpeed);
Serial.print("New speed: ");
Serial.println(newSpeedOfTurningMotor);
delay(250);
turningMotor.setSpeed(newSpeedOfTurningMotor);
Serial.print("Turning ");
Serial.print(directionText);
Serial.print(" now for ");
Serial.print(durationMS/1000);
Serial.println(" seconds.");
delay(durationMS);
digitalWrite(directionPin,0);
Serial.println("");
turningMotor.setSpeed(currentSpeed);
oppositeMotor.setSpeed(currentSpeed);
}
bool IsObjectDetected()
{
return digitalRead(presencePin)==1 ? true:false;
}
void flashLights(byte seconds)
{
for (int i=0;i<seconds;i++)
{
digitalWrite(leftLED,1);
delay(200);
digitalWrite(leftLED,0);
delay(seconds);
digitalWrite(rightLED,1);
delay(200);
digitalWrite(rightLED,0);
}
}
void soundBuzzer()
{
if (!buzzerOn)
return;
int delay=200;
unsigned int buzzerTone = 100;
for(int i=0;i<4;i++)
{
tone(buzzerPin, buzzerTone, delay);
}
noTone(buzzerPin);
}高级策略
机器人已经可以移动了，您可以继续改进 Arduino 代码库中的代码，或者扩展上文提到的不同开发选项。 有一个开发选项将使您直接通过 C 开发或英特尔 XDK® 中的 JavaScript 封装器，深入了解 mraa （读音为 “m-rah”）Linux 库。 迁移至英特尔 XDK® 后，可以通过无线方式对程序进行编程，这个特性非常不错，使您无需连接到设备，便可上传经典 Arduino 方案。 如欲了解更多高级特性，包括 mraa 讨论及 Wi-Fi 摄像头功能，请查看以下其他文章:
关于作者
Matt Chandler 是英特尔公司的一名高级软件工程师，负责大规模物联网项目的支持工作。
参考资料
Arduino* 下载
https://www.arduino.cc/en/Main/Software
DFRobot* 产品说明
https://www.dfrobot.com/wiki/index.php/Romeo_for_Edison_Controller_SKU:_DFR0350
WinSCP 下载 – 面向安全文件传输
https://winscp.net/eng/download.php
PuTTY 下载 – 确保外壳安全访问 Edison
http://www.putty.org/
被动红外检测 (PID) 传感器 Wiki
https://en.wikipedia.org/wiki/Passive_infrared_sensor
确保保存方案 - 利用 Poky distro 修复已知映像，截至 2016 年 6 月
https://communities.intel.com/thread/77945
伺服电机简介
http://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project_ideas/Robotics_ServoMotors.shtml
蜂鸣器示例代码
https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ToneMelody?from=Tutorial.Tone
USB OTG 连接
https://en.wikipedia.org/wiki/USB_On-The-Go
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