DIY擂台机器人

徐书晗

我将自己的擂台机器人命名为小真。它主要由主机、马达、传感器组成。机器人的主机如同人类的大脑，控制机器人的一举一动，主机通过编程“指挥”马达、判断传感器运行。

小真的四轮如同人的四肢，它采用后轮驱动带动前轮运动的方式。

小真的传感器相当于人的眼睛，用于检测周围环境以确定对手的位置或判断擂台的边缘。传感器将检测结果传给主机后，主机就可以根据结果命令马达运转。

一、传感器

1.红外检测传感器

这双看上去楚楚可怜的“大眼睛”就是机器人“左膀右臂”中的“左膀”——红外检测传感器。小真能在擂台上呼风唤雨、如鹰一般检测到对手可离不开它。

红外检测传感器利用红外线进行传感，包括光学系统、检测元件和转换电路三大部分。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。

热敏检测元件中最常见的就是热敏电阻，热敏电阻受红外线辐射时温度升高，电阻发生变化，通过转换电路变成电信号输出。电信号传到小真的“大脑”中，主机凭此检测到对手后就可以向着目标进行猛烈撞击。

二、灰度传感器

若红外检测传感器是机器人的“左膀”，那“右臂”就非灰度传感器莫属了。机器人不慎掉下擂台怎么办？不用担心，灰度传感器会自动检测擂台的边缘。

灰度传感器是模拟传感器，它利用光敏电阻对不同颜色的检测面对光的反射程序不同，其阻值变化也不同，以此进行颜色深浅的检测。灰度传感器的一根发光二极管和一只光敏电阻被安装在同一个面上。

在有效的检测距离内，发光二极管发出白光，照射在检测面上，检测面反射部分光线，光敏电阻检测此光线的强度并将其转换为机器人可以识别的信号。主机在接受到信号后便会自动进行调整，使自己重返擂台。

三、程序介绍

1.编程软件

机器人编程是为使机器人完成某种任务而设置的动作顺序描述。机器人运动和作业的指令都由程序控制。我运用的编程软件是“启智园三维仿真系统”。

2.最终程序

模块是程序的基础，一个个独立的模块连接起来就是一套完整的程序。在模块家族中，每个模块都有自己的功能。“while”循环模块可以使機器人多次执行程序，“if”条件判断模块可以让机器人有选择地进行竞技，“moter”电机模块可以使机器人冲向对手……

这次程序的主旨是通过运用“灰度传感器检测机器人是否处于擂台边缘”这个大判断条件（if模块）进行分类，若灰度传感器检测结果为机器人处于擂台上则执行A类程序。反之，若检测机器人处于擂台边缘则执行B类程序。

A类程序下又有三个判断条件（if模块）和一个“反之”，三个判断条件用来判断对方机器人位于自己的前方、左方还是右方。若三个方位都未检测到目标便会执行“反之”——机器人自己原地旋转，直到前、左、右这三个方位有一个方位出现目标，这时机器人就会跳出“反之”，执行看到目标的判断条件（if模块）。

B类条件下有5个条件判断（if模块），这是因为擂台机器人左前、左后、右前、右后4个方位安装了4个判断擂台位置的灰度传感器。5个判断条件（if模块）分别判断4个灰度都在台外、只有左前方灰度在台外、只有左后方灰度在台外、只有右前方灰度在台外、只有右后方灰度在台外这5种情况，根据机器人偏离擂台的方位不同，机器人会通过电机进行调整。

四、制作过程

1.运用零件搭建碰撞机器人。

2.运用编程软件对机器人进行程序设计和微调。

同学们，擂台机器人小真是不是很有趣？自己也制作一台吧。（指导老师：徐勤波）