萌版蜘蛛侠:爬墙机器人DIY作品秀

　　想挣脱地心引力的束缚？想练习跑酷在垂直的墙壁上疾走？——不要用崇拜的目光注视我，虽然我就是飞檐走壁，仁者无敌的可爱玲珑Wallbots！当然我也不介意你称呼我的艺名：【蜘蛛侠】

　　

　　墙面上爬来爬去的是神马？！莫要惊慌，既不是壁虎也不是变异蜘蛛，它们是可爱的Wallbots——能在垂直表面进行穿越的机器人。想知道怎么制作？嗯哼，往下看吧~小W可以在任何含金属墙面上移动，包括电梯，白板，冰箱、金属门。 小W还配备了几个光传感器，通过它们可以进行简单的交互。 3种模式可供选择，通过光传感器进行转换： 红色走得快，趋近障碍物（例如人的手或者小W的兄弟姐妹们）； 绿色走得慢，远离障碍； 黄色走得最慢，检测到物体时完全停止。

　　1 工具和材料

　　

　　● 一些不易弯曲的硬线

　　● 绝缘胶布

　　● 线

　　● 硬板纸

　　● 胶棒

　　● 热胶q1an9

　　● 剪刀

　　● 剪钳（绞线的那个）

　　●2.2K欧姆电阻*4

　　● 10K欧姆电阻

　　● 100欧姆电阻

　　● Arduino Mini（单片机）

　　● 伺服电机*2

　　● 磁铁片*6

　　● 1个RGB LED灯

　　● 1个轻型的电池

　　2. 使伺服电机连续运转之入门篇

　　

　　● 把固定它的壳子打开，对每个伺服机做简单修改就能得到我们需要的连续转动，先撬开壳子。

　　

　　● 把妨碍转动的壳子剪掉，这样电位计就能一直获得连续信号。

　　● 这个黑色的部分是用来让它转了180度后停止的，看见没？两个黑色塑料小片儿。

　　

　　● 取下齿轮

　　● 把黑色壳子上的线剪下（下一个大步会告诉你怎么处理它们）。

　　

　　● 把挡着连续转动的小塑料片儿剪掉。

　　3 使伺服电机连续转动之进阶篇

　　

　　● 现在，电位计已被成功调戏~（≧▽≦）/~，她一直采集连续信号。

　　● 从黑壳子上剪出红色，绿色和黄色的线（这个应当在上一步就做好了）。

　　

　　● 绿色的线和黄色线之间焊个2.2K的电阻

　　● 在红色和黄色的线之间也焊个2.2K的电阻

　　4 反向设置

　　

　　● 在相同模拟信号下，伺服机的转向一般是相同的。他们对称安装在小W上，但是要让一个反向怎么办？在硬件和软件上都可以解决（我用硬件做的，因为我是代码懒人，摔！）。

　　● 剪下电机到电机板子上的红色和蓝色的线。

　　● 焊接红线到蓝线，然后蓝线到红线（头晕了吧？其实就是像图上那样交叉一下）。

　　5 组装电机

　　

　　● 这步很容易嘿！尽可能温柔滴把线塞到伺服机壳子里面，然后把齿轮装配好。可是捏，我加了电阻后，以前的壳子就不合适了，所以我用绝缘胶布把他们缠在一块儿的。

　　6 齿轮上阵

　　

　　● 怎么附上去呢？我用的热胶，其实任何粘性强的玩意儿都可以使，先剪两根1英寸长的硬线。

　　

　　● 把每根线用热胶粘在伺服机顶部的齿轮里面。线要对半，露一半出来！

　　

　　● 在每根线的末端粘3个磁盘。磁盘也必须是对准中心！

　　7 伺服机与单片机对接

　　

　　● 我用PIN 9和 PIN 10来驱动电机。

　　● Pin 9 -》伺服机1的橙线。

　　● Pin 10 -》伺服机2的橙线

　　● Ground -》伺服机1，2的黑线。

　　● VCC -》伺服机1，2的红线。

　　8 接光敏电阻

　　

　　● 把每个光敏电阻（光传感器）都连到Arduino上，一共4个传感器，左、右、前、后。

　　

　　● 每个光传感器的电路图下面有，传感器的一条线连接到VCC；另一条线连到10K和100欧姆的电阻上。10K电阻接地，100欧姆电阻连接输入端。每个传感器的输入（绿线）连到MINI上的模拟端口（A0，A1，A2，A3）。

　　

　　● 我程序里是这样设置的：Analog 0 -》 顶部的传感器；Analog 1 -》 左边的传感器；Analog 2 -》 前面的传感器；Analog 3 -》 右边的传感器。

　　9 加上RGB LED灯

　　

　　● 把每个光敏电阻（光传感器）都连到Arduino上，一共4个传感器，左、右、前、后。

　　● 你是不是想在每个端口和LED灯之间放个电阻（200 欧姆左右）？我没有酱紫，因为我的LED灯可以承受的电压比Arduino能提供的高得多，所以不会被烧。

　　10 安装电池● 其实捏，能提供3—4V的电池都可以用，越轻越好。我使用了sparkfun锂电池。接地，然后高压直接接Arduino的VCC口。

　　11 上程序！● 这代码是关于2个伺服电机根据4个光传感器的输入值而进行驱动。根据模式，有几种运动方式。

　　*/

　　#include 《Servo.h》

　　// Right and left servos

　　Servo servo1;

　　Servo servo2;

　　// Light Sensors

　　int topSensor = 0; //700

　　int leftSensor = 1; /// Threshhold is 400

　　int frontSensor = 2; //400

　　int rightSensor = 3; //300

　　// Hardcoded thresholds （not used because we auto-calibrate）

　　int topThreshhold = 400;

　　int leftThreshhold = 550;

　　int frontThreshhold = 200;

　　int rightThreshhold = 650;

　　// Current robot type （red gree or yellow）

　　int STATE = 0;

　　// State values

　　int RED = 0;

　　int GREEN = 1;

　　int ORANGE = 2;

　　// Pins to drive the top tri-color LED

　　int redPin = 5;

　　int greenPin = 6;

　　// Values to hold sensor readings

　　int front;

　　int right;

　　int left;

　　int top;

　　// Auto-calibrate light sensor thresholds

　　void calibrate（） {

　　Serial.println（“CALIBRATING”）;

　　long int val = 0;

　　for （int i = 0; i《5; i++） {

　　val += analogRead（frontSensor）;

　　delay（10）;

　　}

　　frontThreshhold = （val /5） - 80;

　　val = 0;

　　for （int i = 0; i《5; i++） {

　　val = val + analogRead（topSensor）;

　　Serial.println（analogRead（topSensor））;

　　Serial.println（val）;

　　delay（10）;

　　}

　　topThreshhold = （val /5） -200;

　　val = 0;

　　for （int i = 0; i《5; i++） {

　　val += analogRead（rightSensor）;

　　}

　　rightThreshhold = （val /5） - 100;

　　val = 0;

　　for （int i = 0; i《5; i++） {

　　val += analogRead（leftSensor）;

　　}

　　leftThreshhold = （val /5） - 100;

　　// Print threshold values for debug

　　Serial.print（“top： ”）;

　　Serial.println（topThreshhold）;

　　Serial.print（“right： ”）;

　　Serial.println（rightThreshhold）;

　　Serial.print（“left： ”）;

　　Serial.println（leftThreshhold）;

　　Serial.print（“front： ”）;

　　Serial.println（frontThreshhold）;

　　}

　　void setup（）

　　{

　　// turn on pin 13 for debug

　　pinMode（13， OUTPUT）;

　　digitalWrite（13， HIGH）;

　　// setup sensor pins

　　for （int i = 0; i《4; i++） {

　　pinMode（i， INPUT）;

　　}

　　Serial.begin（9600）;

　　calibrate（）;

　　// generate a random state

　　STATE = random（0， 3）;

　　setColor（STATE）;

　　}

　　// MOTOR FUNCTIONS

　　void turnLeft（）

　　{

　　Serial.println（“LEFT”）;

　　start（）;

　　delay（20）;

　　for （int i = 0; i《20; i++） {

　　servo2.write（179）;

　　servo1.write（1）;

　　delay（20）;

　　}

　　stop（）;

　　delay（20）;

　　}

　　void turnRight（） {

　　Serial.println（“RIGHT”）;

　　start（）;

　　delay（20）;

　　for （int i = 0; i《20; i++） {

　　servo2.write（1）;

　　servo1.write（179）;

　　delay（20）;

　　}

　　stop（）;

　　delay（20）;

　　}

　　void goForward（int del = 20） {

　　Serial.println（“FORWARD”）;

　　start（）;

　　delay（20）;

　　for （int i = 0; i《20; i++） {

　　servo1.write（179）;

　　servo2.write（179）;

　　delay（del）;

　　}

　　stop（）;

　　delay（20）;

　　}

　　void stop（） {

　　servo1.detach（）;

　　servo2.detach（）;

　　delay（10）;

　　}

　　void start（） {

　　servo1.attach（10）;

　　servo2.attach（9）;

　　}

　　// Set the color of the top tri-color LED based on the current state

　　void setColor（int color） {

　　if （color == RED） {

　　digitalWrite（greenPin， 0）;

　　analogWrite（redPin， 180）;

　　}

　　else if （color == GREEN） {

　　digitalWrite（redPin， 0）;

　　analogWrite（greenPin， 180）;

　　}

　　else if （color == ORANGE） {

　　analogWrite（redPin， 100）;

　　analogWrite（greenPin， 100）;

　　}

　　}

　　// Blink the yellow color （when robot is confused）

　　void blinkOrange（） {

　　for （int i = 0; i《5; i++） {

　　analogWrite（redPin， 100）;

　　analogWrite（greenPin， 100）;

　　delay（300）;

　　digitalWrite（redPin， 0）;

　　digitalWrite（greenPin， 0）;

　　delay（300）;

　　}

　　analogWrite（redPin， 100）;

　　analogWrite（greenPin， 100）;

　　}

　　void loop（）

　　{

　　top = analogRead（topSensor）;

　　long int time = millis（）;

　　while （analogRead（topSensor） 《 topThreshhold） {

　　delay（10）; // while there is an arm wave from the user don‘t do anything

　　}

　　if （（millis（） - time） 》 3000） {

　　// if the sensor was covered for more than 3 seconds， re-calibrate

　　calibrate（）;

　　}

　　// if the top sensor was covered， we change state

　　if （top 《 topThreshhold） {

　　STATE = （STATE+1） %3;

　　setColor（STATE）;

　　Serial.print（“CHANGED STATE： ”）;

　　Serial.println（STATE）;

　　}

　　// Read the other sensors

　　right = analogRead（rightSensor）;

　　left = analogRead（leftSensor）;

　　front = analogRead（frontSensor）;

　　if （STATE == RED） {

　　// go towards objects

　　if （front 《 frontThreshhold） {

　　goForward（）;

　　} else if （right 《 rightThreshhold） {

　　turnRight（）;

　　} else if （left《leftThreshhold） {

　　turnLeft（）;

　　} else {

　　goForward（）;

　　}

　　}

　　if （STATE == GREEN） {

　　// go away from objects

　　if （front 《 frontThreshhold） {

　　int dir = random（0，2）;

　　if （dir == 0 && right 》 rightThreshhold） {

　　turnRight（）;

　　} else if （dir == 1 && left 》 leftThreshhold） {

　　turnLeft（）;

　　}

　　} else if （right 《 rightThreshhold） {

　　if （left 》 leftThreshhold） {

　　turnLeft（）;

　　} else {

　　goForward（）;

　　}

　　} else if （left《leftThreshhold） {

　　if （right 》 rightThreshhold） {

　　turnRight（）;

　　} else {

　　goForward（）;

　　}

　　} else {

　　goForward（）;

　　}

　　delay（200）;

　　}

　　if （STATE == ORANGE） {

　　// only move if there are no hand motions- otherwise blink

　　int dir = random（0， 3）;

　　if （left《leftThreshhold || right《rightThreshhold ||

　　front《leftThreshhold） {

　　blinkOrange（）;

　　} else {

　　if （dir == 0） {

　　goForward（）;

　　} else if （dir == 1） {

　　turnRight（）;

　　} else if （dir == 2） {

　　turnLeft（）;

　　}

　　delay（1000）;

　　}

　　delay（10）;

　　}

　　}

　　红色最快，趋向物体（当光传感器检测到光被挡住时）；

　　蓝色是中速，背向物体（背向黑色区域）；

　　黄色最慢，检测到物体就停止。

　　● 小W和它的兄弟姐妹们通过磁铁轮子在墙上运动，可以左转右转和前行；根据不同模式可进行调速。

　　● 当顶部的传感器被遮住超过3秒，所有传感器自动校准。

　　12 别让小W裸奔

　　

　　● 给小W穿件衣裳。但之前必须确定程序能跑，然后你能分得清哪个伺服机是左，哪个是右。

　　

　　● 因为小W要垂直运动，衣裳越轻越好啊！我用的硬纸壳，其实报纸或者轻塑料都能使。

　　

　　● 我把伺服机用热胶黏在硬纸盒里，传感器分布在前后左右，然后用硬纸壳加固。为了让热传感器和齿轮舒舒服服在里面呆着，我量体裁衣剪了些洞。小W的顶部其实就是。。。就是一张纸！

　　● 然后。。。然后没有然后了，你就做好了，玩儿去吧！