機器人/計算機控制/介面/遙控
遙控是指從遠處控制機器人(或任何其他電子裝置),無論是有線還是無線。遙控方法可以分為兩類:無線和有線。
有線遙控或繫繩控制可能是將計算機與固定機器人連線的正確方式。對於移動機器人來說,電纜可能會成為機器人的負擔。
- 透過電線傳輸的電訊號會因電線的電阻而損失能量。結果是訊號幅度隨著距離的增加而減小。
- 當資料速率很高時,反射可能會成為問題。這意味著先前的訊號在下一個訊號傳輸之前沒有消失。這就是傳輸線用接地電阻器“端接”的原因。
- 干擾是由其他導體的磁場或其他導體中高速訊號的電容耦合引起的。遮蔽電纜減少干擾,使用差分訊號(而不是使用相對於地面的幅度來傳輸“1”和“0”,而是使用兩條訊號線之間的幅度)透過雙絞線也可以減少干擾。
- 電纜中的導線數量是固定的,如果你需要更多,你必須更換整個電纜,這可能非常耗時。
- 電纜具有一定的硬度。電纜越粗,你彎曲電纜所需的力就越大。
- 電纜有重量。這可能使小型機器人難以拖動它。
- 它們可能會擋住機器人的去路。
電纜的許多機械問題可以透過使用盡可能少的導線的細電纜來減少。理想情況下,這樣的電纜應該只有 3 或 4 根導線:地線、電源線和 1 或 2 根訊號線。參見 網路,瞭解如何透過儘可能少的導線傳送多個訊號。
透過使用電纜,你可以解決重型電池的問題。機器人可以透過交流電源插座供電。繫繩的另一個好處是能夠輕鬆地使用個人電腦控制機器人。
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紅外遙控是最常見的無線遙控形式。它便宜且可靠,但僅限於視線通訊。完整的紅外接收器模組,如 TSOP1736,可以廉價獲得,並且可以與大多數控制器連線,無需太多額外的元件。使用 RC5(飛利浦)的電視遙控器可以與這些模組一起使用。如果你想要更快的資料鏈路,IRDA 元件可以顯著提高速度。藍牙和 Wi-Fi 已在現代筆記型電腦上取代它,但 IRDA 元件仍然可用。
射頻在模型賽車、Wi-Fi 和其他各種應用中廣為人知。如今,完整的射頻發射器/接收器模組可以以合理的價格獲得。這些模組非常易於使用,並且根據環境,其範圍約為 100 米。高階模型賽車的射頻遙控器具有更大的範圍,但價格昂貴得多,並且用途有限。
雖然從頭開始構建射頻發射器絕對可行,但不建議這樣做。無線電頻率受到嚴格監管,構建使用錯誤頻率的發射器會導致罰款甚至更嚴重的後果。在你構建其中一個之前,瞭解你被允許做什麼。可以使用無線電話為機器人提供射頻連線。主要限制是資料速率限制在 9.6kbaud 左右。
從本質上說,語音識別是一種遙控形式。它可能是最難的遙控形式之一,但也最令人印象深刻的形式之一。雖然如今有一些模組包含一個完整的語音識別系統,能夠學習十幾條命令,但這些系統仍然非常有限,因為它們無法處理句子(只是命令),需要在使用之前進行訓練,並且通常只能由一個人使用。
聲音也可以用作遙控,生成特定頻率的音調並不難,構建檢測此音調的接收器也不太難。類似於口哨和拍手的聲音之前已被用於遙控(例如,當你吹口哨時會發出聲音的鑰匙鏈)。
下一步將是在網路上,從另一臺裝置進行控制。這可以是有線網路,如 RS-232、RS-485 或乙太網,也可以是無線網路,如 WLAN、藍牙或 ZigBee。