近日，在機器人愛好者網站letsmakerobots.com上，一位名叫theophil的創客展示了他正在制作的一輛3D打印的自主行駛機器人。theophil并不是從頭開始制作的，他是在廣受歡迎的Dagu Rover 5上進行的改裝，使其變成了一個自主機器人，并為它裝上了神氣的越野車輪。雖然目前項目還沒最終完成，但是這個自主機器人已經可以借助一系列簡單傳感器的導航周游整個房間。
據theophil在他的博客上解釋道，他自去年11月份以來一直在搞這個項目。“我本來就想制作一輛簡單的遙控汽車來著。”他寫道。“但畢竟，它就應該是個機器人。Dagu Electronics公司出品的多功能機器人平臺Rover 5非常適合這個任務，它可適應所有的地形。”
你只需用機器人控制器或電機控制器來驅動兩個內置的DC馬達就可以讓它跑起來。據天工社了解，整個裝置由6節AA電池供電。不過要使其自主行駛，你還需要一塊Arduino Mega、一塊Readbearlab BLE擴展版傳送傳感器數據，三個SR04聲納傳感器和一個Pololu MinIMU 9羅盤、陀螺儀和磁強計等。
所有這這些元件都將安裝在由一臺PrintrBot Simple metal 3D打印機打印出來的一系列組件上。“正如很多人之前已經注意到的那樣，Pololu越野車輪的軸適配器都非常長，Dagu Rover 5的底盤一開始并不是很穩定。”theophil寫道，所以他還設計了一些新的適配器。“這個過程花了一點時間進行試驗來試錯，但最終的結果還是讓我滿意的。我也很喜歡為陀螺儀專門設計的支架，它使陀螺儀與馬達和磁強計產生的磁場保持一定的距離。”
說實話，這種自主機器人的軟件部分對于門外漢而言可是有點復雜，幸好theophil是一位計算機科學家，他能夠通過試錯的辦法為任何東西編程，盡管并不是毫無障礙。“我使用ArduinoPID庫來控制所有四臺電機，這樣車輪能夠按照所需的速度轉動。但是我的Rover上的四臺電機性能表現非常不同。為了實現以相同的速度驅動，最弱的電機需要的PWM信號要比最強電機高20％。當轉彎或一些輪子必須向后轉時這種差別甚至更大。”他感嘆道。
特別困難的是讓傳感器和羅盤實現他們應該具備的功能。但由于theophil買的都是便宜貨，所以他很快發現這些東西都有缺陷。“機器人發送的航向，車輪編碼器記錄的距離、還有聲納測量結果都通過藍牙傳遞到我的Mac電腦上。”他解釋說。“我的中央命令軟件不僅是遙控器，而且也應該成為機器人的大腦。目前，它能夠為機器人繪制路徑，并基于聲納測量數據建立機器人周圍環境的地圖。”
但就目前而言，結果還不那么精確。“你只能建立相當粗糙的大概的地圖，”他說。正如你在下圖中看到的那樣，機器人迄今能對于在theophil客廳里的障礙做出一些粗略的測量。
盡管還有許多改進要做，不過應當看到，theophil的這個自主行駛機器人已經基本成形了。如果您也想自己試試這個項目，可以點擊此處下載所有的可3D打印設計文件和代碼。theophil計劃未來為其裝上樹莓派2（Raspberry Pi 2），使機器人真正實現自主行動，所以請留意theophil未來的開發進展。
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