用NE555制作尋光機(jī)器人

　　兩只減速電機(jī)作為機(jī)器人的驅(qū)動裝置，借助雙面膠帶粘在覆銅板下面(見圖5)。使用膠帶的好處是可以迅速搭建起需要的結(jié)構(gòu)，元件拆卸和替換非常便利，關(guān)鍵元件可以反復(fù)使用，對將來總體結(jié)構(gòu)的升級改造也是有益的。

　　圖5 減速電機(jī)的固定

　　4AA電池倉借助雙面膠帶倉粘在一對減速電機(jī)電機(jī)下面，完成以后的機(jī)器人重心非常平穩(wěn)。從圖6中的比例可以看出，機(jī)器人主體的覆銅板，長度大概兩節(jié)AA電池，寬度大概一節(jié)AA電池，可以勻稱的安置上述這幾個(gè)元件。

　　圖6 機(jī)器人的電源

　　電路非常簡單，使我可以把更多的心思用在加強(qiáng)機(jī)器人的藝術(shù)感上，覆銅板邊沿打出兩列M3孔，方便布線和使用尼龍?jiān)鷰Ы壘€，使完成后的作品看起來規(guī)整。NE555和光敏元件采用壅根焊的方式，555芯片肚皮朝上，貼在銅皮上，8個(gè)管腳作為搭棚的棚架，在上面連通電路的節(jié)點(diǎn)。這個(gè)機(jī)器人設(shè)計(jì)另一個(gè)值得稱道的地方是充分利用了555大電流輸出的特性(200mA)，省略了電機(jī)驅(qū)動部分，進(jìn)一步簡化了電路。而在實(shí)際制作中，我也給了這片555芯片較高的待遇，把它安放在機(jī)器人頭部居中的位置，使它從外觀上看起來也比較象機(jī)器人的大腦和神經(jīng)中樞。完成后的機(jī)器人主體是擦的亮閃閃的黃銅色，配著黑色的輪胎，充滿了后現(xiàn)代的味道。

　　圖7 完工的低技術(shù)錄光機(jī)器人

　　圖8 機(jī)器人頭部紅外傳感器特寫

　　三、運(yùn)行效果

　　機(jī)器人的最終運(yùn)行效果是我最感興趣的。在完成了這部機(jī)器人以后，我分別作了幾組試驗(yàn)來觀察它的運(yùn)行效果：包括在自然光下、人造光源下和紅外線遙控器下的動作。從電路設(shè)計(jì)上分析，這部機(jī)器人的主要行為就是尋光，對上述三種光源的反應(yīng)也驗(yàn)證了這一點(diǎn)。此外，受電子部分和機(jī)械部分離散性的影響，機(jī)器人與周圍環(huán)境之間的互動還會觸發(fā)一些獨(dú)特的行為，如上面所提及的8字轉(zhuǎn)動和借助物體的反光做簡單避障運(yùn)動。

　　四、擴(kuò)展你的思路

　　本文給大家提供一個(gè)新的思路去思考和解決實(shí)際的技術(shù)問題，增加業(yè)余制作的趣味性。借助這部小車機(jī)器人的制作，愛好者可以體會到模擬控制電路簡單與強(qiáng)大。如果把電路靈活變通一下，NE555的輸出連接大型繼電器，則可以用來控制大型太陽能采光板，智能溫室系統(tǒng)等。還可以在555施密特觸發(fā)器之前，加入由阻容元件構(gòu)成的PID控制網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化調(diào)整電路的運(yùn)行特性。當(dāng)然，模擬控制電路與現(xiàn)在主流的單片機(jī)、可編程控制器、嵌入式系統(tǒng)等比較，應(yīng)用上有很多局限性。單片機(jī)具有功能擴(kuò)展方便，動作精度高等優(yōu)點(diǎn)，這些問題都是模擬控制所解決不了的。而世界上再高端的單片機(jī)，也比不上設(shè)計(jì)師的想象力。