Arduino 愛好者及 YouTuber UncleStem 並未選擇常見的桌面比例建構,而是將熟悉的機器人概念推向更大的領域。在完成了一個放大七倍的自訂 Arduino Uno 主板後,他著手尋找一個可以在實際應用中充分測試這個超大型控制器的項目。他最終決定設計一款烏龜式避障機器人,這種設計以其簡單和可靠而聞名。原版機器人依賴基本的感應器輸入及簡單的運動邏輯,這使其成為擴大比例的理想候選者。
通過將每個組件都放大七倍,這個項目將一個緊湊的教育型機器人轉變為一台顯著更大的機械裝置,同時保留相同的基本行為和控制原則。
UncleStem 設計的烏龜式避障機器人具備創新特性
為了應對項目增大的尺寸和重量,建造過程中硬件策略發生了變化。UncleStem 沒有使用通常在基本 Arduino 烏龜機器人中使用的小型愛好電機,而是選擇從兒童乘坐玩具中回收的馬達,這些 24 伏電機提供了顯著更大的扭力,使其適合驅動更大的底盤。為了保持整體設計的清晰和統一,他設計了適合的外殼,將這些馬達包裹起來。這種方法在保留原始緊湊機器人的視覺特徵的同時,將其適應於更具挑戰性的機械比例。
最終,這個系統結合了實用的動力和經過精心考慮的放大美學。
由於框架所需的大小和精度,激光切割的部件無法用標準的工作坊設備處理。UncleStem 選擇將切割過程外包給專業服務,這些服務配備了可處理大幅面材料的設備。零件以全尺寸的 1 毫米壓克力板生產,確保了邊緣整齊且在超大結構中保持一致的精度。普通工作坊的切割工具在規模和材料限制方面都會遇到困難,因此外包成為維持結構完整性和尺寸精確度的最可靠選擇。
在建造的底部,來自草坪設備供應商的輪子在機器人的重型框架下提供了意想不到的平穩運行。為了保持視覺一致性,添加了 3D 打印的輪轂蓋,幫助統一這個超大設計的外觀。控制部分則由 UncleStem 自訂的放大版 Arduino Uno 處理,該設備內部隱藏了一個標準的 Arduino Nano,用於實際計算和代碼執行。由於沒有現成的對應產品可以用於這種規模的項目,連接線路也必須進行創新,使用金屬杆取代了傳統的跳線。
導航邏輯遵循經典的烏龜機器人模式,沒有進行修改。機器人直行,直到前方的感應器檢測到障礙物,觸發立即停止。然後,它會通過檢查左側、中間和右側來執行掃描,以評估可用空間,識別最清晰的路徑,並在該方向上執行轉向,隨後恢復前進運動。這個簡單的決策循環不斷重複,允許系統僅使用基本的障礙檢測和方向比較自動運行。

