遥控格斗机器人

彭楷文

机器人不仅能够服务于人们的生活，同时也激发了我们中学生对于科技创新极大的兴趣，近期爱奇艺播出的《机器人争霸》和优酷的《这就是铁甲》展示的格斗机器人，引起了科技爱好者的广泛关注，也给我们的生活带来很多乐趣。本文主要介绍了我参与制作的一款轻量级遥控格斗机器人。

一款格斗机器入主要有电源模块、主控制器模块、电机驱动模块、直流减速电机、格斗武器、遥控手柄等模块组成。电源模块采用12V、2200mAh的锂电池，为整个格斗机器人系统供电;主控制器模块就像人的大脑一样，采用ArduinoMegaPi控制板，为整个系统提供决策信息;电机驱动模块采用L298N模块，用来驱动电机转动，也就是控制板的引脚生成PWM波，从而控制电机驱动模块来控制电机转速、转向;电机用的是12V、200r/min的直流减速电机，我们用的是四驱来驱动机器人，采用的是差速转向;格斗武器主要是位于机器人上方的风扇，其功率为85W，依靠风扇的旋转攻击敌方，因为制作的武器风扇比較重，尝试采用的驱动器无法驱动，所以我们用电源直接供电，中间加了一个继电器控制开关。因为继电器12V才能闭合，而控制板的引脚最高只能输出5V电压。为了控制武器转动开关，所以我们想了个办法，用控制板连接电机驱动模块，用它来控制继电器开关;遥控手柄通过2.4G无线通信与控制板通信来遥控小车运行与进行攻击。

组成材料有哪些

主控制板采用的是Arduino MegaPi控制板，MegaPi是一款基于ATmega2560芯片的主控板，采用的是Arduino IDE编程，编程语言是C程序。控制程序主要是生成PWM波控制L298N驱动模块驱动电机，遥控操作的程序都是Ardunio IDE封装好的，直接调用即可。PWM波的生成利用的是ATmega2560芯片的定时器，通过改变占空比来进行电机的调速和正反转的控制。遥控手柄与控制板的通信利用的2.4G无线通信，通信波特率设置为115 200bps。电机的控制程序利用是差速转向原理，比如说左转时，左侧轮子后退，右侧轮子前进，从而使得机器人左转。对于继电器的开关，还是通过L298N驱动器来驱动，所以在程序中，为了生成让继电器闭合的12V的电压，控制板生成的PWM波的占空比为100%，从而达到控制继电器开关的目的。

对于机器人的控制，主要是对于一些电机的控制，电机就像是我们人的手脚一样，属于控制系统的执行器。在这里，我们用的是直流电机驱动器是L298N，L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片，主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V;输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A;额定功率25W。内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载;采用标准逻辑电平信号控制;具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作。

L298N模块有两个输出A、B端，可以分别驱动两台直流电机，逻辑输入连接主控制板控制转速和转向，用一个短路帽置于板载5V使能后，就不用外接5V供电了，利用短路帽使得通道A、B使能后，输出A、B端才能正常输出。整个格斗机器人系统，我们用了三个L298N驱动模块，其中两个用来驱动四个直流电机，另一块用来驱动继电器，控制其闭合与断开。

如何选用武器

格斗机器人最主要的当然是进攻武器啦，现在主流的轻量级的格斗机器人进攻方式包括铲翻对方、锤击对方等等，我们选择的是依靠风扇的高速旋转产生很大的旋转力量来攻击对方，因为武器的质量约lkg，普通的直流减速电机带不动，所以我选择了汽车用的冷气风扇，其功率为85W，可以负载1kg的武器进行旋转，其转速高达1 000 r/min，对于敌方有很强的进攻性。

通过本次对于机器人的制作，让我收获了很多，对于机器人有了更加深刻的理解。在这个充满机器的时代，相信在未来，机器人会使我们的生活更加智慧，给人类社会带来更大的便利和新的科技革命。（责任编辑：曹伟 责任校对：司明婧）