3、探索机器人ExploroBot的设计与搭建指南

探索机器人ExploroBot的设计与搭建指南

1. 设计前的限制与约束考量

在使用乐高MINDSTORMS EV3套件设计机器人时，很快会遇到一个障碍，即套件中的零件数量有限。而且，零售版和教育版套件的零件有所不同。例如，教育版使用超声波传感器来感应距离，还配备了可充电电池组，其厚度比零售版的平底电池仓厚，这会影响ExploroBot和PushBot等机器人的设计。

在设计机器人时，需要考虑以下多方面的限制和约束：
- 机器人的尺寸和重量（高、矮、重、轻、宽、窄、方形、圆形）
- 天气和光照条件（户外、室内、人造光、无光）
- 地面或表面条件（软、硬、湿、滑等）
- 移动要求（上、下、左、右、前、后、对角线）

可以在设计日志的“限制/约束”区域写下脑海中立即浮现的限制。以ExploroBot为例，它面临的具体约束如下：
|约束类型|具体内容|
| ---- | ---- |
|隧道尺寸|机器人要进入一个高和宽固定为18英寸的隧道，所以不能太宽或太高。|
|转弯空间|机器人在隧道的两个角落需要转弯，在Corner 1要提前停止，转弯时需足够空间避免撞墙。|
|地面条件|隧道表面是平坦粗糙的石头，可使用大橡胶轮，但潮湿表面可能导致塑料或薄轮打滑。|

2. 头脑风暴环节

头脑风暴是发挥创造力、为机器人设计和构建提出想法的好机会。可以写下自意识到挑战以来脑海中出现的问题、观察和想法，但不要在这里画草图。

例如，有以下观察：
- “机器人转弯至少需要2个电机”：一个电机驱动两个轮子只能实现前后移动，要左右转弯则需另一个电机，可