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Lab 01

Sonar:能听见墙的机器人

一个会自己组装的避障机器人,32 个零件全由代码生成。HC-SR04 发出 8 个 40 kHz 的脉冲,Arduino 再把回波换算成 cm。

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Lab 01Sonar:能听见墙的机器人
等距插图:一个两轮机器人,装有 Arduino UNO、L298N H 桥、HC-SR04 传感器和两节 18650 电池,纸面上有靛蓝色的影子。
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Lab 01. 机器人不是看见墙,而是听见墙。
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你会看到什么

这是经典的避障机器人:Arduino UNO、HC-SR04 传感器、L298N H 桥和 2 个 TT motor。它会一个零件一个零件地自己组装起来,然后运行真正的 sketch。

传感器发出 8 个 40 kHz 的脉冲,频率超过 20 kHz,所以你听不到。回波要 1,158 µs 才能回来,Arduino 把它换算成 19.9 cm。距离低于 20 cm 时,机器人会刹车、倒车,然后转向。

移动阈值,看看它在哪个位置刹车。

模型说明

这个 Lab 默认成立的前提,以及数字的来源。

模型:HC-SR04 (TRIG 脉冲 10 µs,40 kHz 共 8 个周期,2-400 cm,15°,两次读数间隔 ≥ 60 ms),声速 343 m/s (20 °C),车轮 65 mm,TT motor 1:48。这是假设,不是实测数据:PWM 150 时速度为 25 cm/s。移动阈值,机器人就会在不同的位置刹车。

来源

  1. 01HC-SR04:TRIG 10 µs,40 kHz 共 8 个周期,2-400 cm,15°,两次读数间隔超过 60 ms,µs/58 = cm。来自 ElecFreaks 数据手册。
  2. 02TT motor 1:48 (6 V 空载 200 rpm) 和 65 mm 车轮。来自 Funduino 和 SunFounder 的规格表。
  3. 031,158 µs 和 19.86 cm 是模型算出来的:1158 × 0.0343 ÷ 2 = 19.86。

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