29、机器人学习回顾与未来发展指南

机器人学习回顾与未来发展指南

1. 学习回顾

在之前的学习中，我们基于小型轮式移动机器人的应用，学习了使用Arduino板和其他现成组件来构建机器人。这涉及到机械工程、电气工程和计算机科学（编程）三个不同工程学科的技能。

• Arduino平台基础 ：我们了解了Arduino平台，它能运行小型机器人程序，并与各种硬件组件进行交互。在选择Arduino板时，需要考虑CPU规格（时钟频率和寄存器大小）、内存大小（FLASH、SRAM和EEPROM）以及可用接口（SPI、I2C、串行等），这些都属于计算机工程的范畴。
• 硬件交互技能 ：学会了使用Arduino与各种对构建DIY机器人有用的组件进行交互。包括控制不同类型的电机（RC舵机、直流电机、步进电机和无刷直流电机），通过各种接口（数字和模拟）读取传感器数据，控制LCD、多色LED和生成声音输出等。这不仅需要编写程序，还需要了解如何连接硬件，确保电压水平匹配、电线尺寸适合预期电流，以及避免物理信号相互干扰。同时，我们也学习了选择电池、感应电压和电流，以及设计基本的电源系统，这些属于电气工程领域。
• 机械集成能力 ：最后，我们学会了将所有这些组件集成到一个实际的机器人中，这需要一些基本的机械工程知识。我们可以使用简单的工具和基本材料（如木材、螺丝、螺栓、双面胶带和扎带）从头开始构建机器人。结合3D计算机辅助设计（CAD）和小型廉价的桌面3D打印机，构建机器人的复杂机械特征变得更加容易。

为了更好地理解这些知识的应用，我们进行了两个示例项目。首先，构建了一个