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机器人/计算机控制/界面/遥控

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遥控是指从远处控制机器人(或任何其他电子设备),无论是有线还是无线。遥控方法可以分为两类:无线和有线。

有线遥控

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有线遥控或系绳控制可能是将计算机与固定机器人连接的正确方式。对于移动机器人来说,电缆可能会成为机器人的负担。

有线遥控的问题

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有限范围
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  • 通过电线传输的电信号会因电线的电阻而损失能量。结果是信号幅度随着距离的增加而减小。
  • 当数据速率很高时,反射可能会成为问题。这意味着先前的信号在下一个信号传输之前没有消失。这就是传输线用接地电阻器“端接”的原因。
  • 干扰是由其他导体的磁场或其他导体中高速信号的电容耦合引起的。屏蔽电缆减少干扰,使用差分信号(而不是使用相对于地面的幅度来传输“1”和“0”,而是使用两条信号线之间的幅度)通过双绞线也可以减少干扰。
电缆的机械问题
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  • 电缆中的导线数量是固定的,如果你需要更多,你必须更换整个电缆,这可能非常耗时。
  • 电缆具有一定的硬度。电缆越粗,你弯曲电缆所需的力就越大。
  • 电缆有重量。这可能使小型机器人难以拖动它。
  • 它们可能会挡住机器人的去路。

电缆的许多机械问题可以通过使用尽可能少的导线的细电缆来减少。理想情况下,这样的电缆应该只有 3 或 4 根导线:地线、电源线和 1 或 2 根信号线。参见 网络,了解如何通过尽可能少的导线发送多个信号。

通过使用电缆,你可以解决重型电池的问题。机器人可以通过交流电源插座供电。系绳的另一个好处是能够轻松地使用个人电脑控制机器人。

无线遥控

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红外遥控是最常见的无线遥控形式。它便宜且可靠,但仅限于视线通信。完整的红外接收器模块,如 TSOP1736,可以廉价获得,并且可以与大多数控制器连接,无需太多额外的组件。使用 RC5(飞利浦)的电视遥控器可以与这些模块一起使用。如果你想要更快的數據鏈路,IRDA 组件可以显着提高速度。蓝牙和 Wi-Fi 已在现代笔记本电脑上取代它,但 IRDA 组件仍然可用。

射频在模型赛车、Wi-Fi 和其他各种应用中广为人知。如今,完整的射频发射器/接收器模块可以以合理的价格获得。这些模块非常易于使用,并且根据环境,其范围约为 100 米。高端模型赛车的射频遥控器具有更大的范围,但价格昂贵得多,并且用途有限。
虽然从头开始构建射频发射器绝对可行,但不建议这样做。无线电频率受到严格监管,构建使用错误频率的发射器会导致罚款甚至更严重的后果。在你构建其中一个之前,了解你被允许做什么。可以使用无线电话为机器人提供射频连接。主要限制是数据速率限制在 9.6kbaud 左右。

语音识别

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从本质上说,语音识别是一种遥控形式。它可能是最难的遥控形式之一,但也最令人印象深刻的形式之一。虽然如今有一些模块包含一个完整的语音识别系统,能够学习十几条命令,但这些系统仍然非常有限,因为它们无法处理句子(只是命令),需要在使用之前进行训练,并且通常只能由一个人使用。

声音也可以用作遥控,生成特定频率的音调并不难,构建检测此音调的接收器也不太难。类似于口哨和拍手的声音之前已被用于遥控(例如,当你吹口哨时会发出声音的钥匙链)。

网络控制

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下一步将是在网络上,从另一台设备进行控制。这可以是有线网络,如 RS-232、RS-485 或以太网,也可以是无线网络,如 WLAN、蓝牙或 ZigBee。

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