機器人/設計基礎/工具與裝置
你不能在沒有至少一些工具的情況下建造機器人。本頁將介紹一些有用的工具和裝置。
為了構建你的機器人，你需要一些工具來製作機身。
- 小型虎鉗：你不需要這個。
- 錘子：錘子是你的標準工具之一。
- 螺絲刀和扳手：它們的使用很明顯。需要兩個尺寸相同的扳手來擰緊螺母。
- 鋸子：金屬鋸和木鋸。斜切鋸非常方便，但價格昂貴。斜切盒可以滿足很多用途。
- 直角尺、捲尺、劃線器和其他劃線工具。
- 遊標卡尺：可以實現非常精確的劃線和測量。也可以用來在沒有專門的螺距規的情況下檢查機器螺釘的螺距。
- 銼刀：尤其是在使用金屬時，因為粗糙的金屬邊緣很鋒利。
- 中心衝：在金屬上鑽孔時，確保準確性，防止鑽頭在表面滑移。
- 鑽床：（小型桌面版本就足夠了）非常適合鑽精確的孔。也可以提供低速，用於在金屬上鑽大孔，而手持鑽無法輕鬆完成。
- 手工工具：在很多情況下都很實用。
- 鋒利的萬能刀：主要在使用塑膠時使用。
- 熱熔膠槍：方便快速安裝零件。結合不牢固，但在很多應用中都很實用。
- 電弧焊機：僅在大型專案中處理厚鋼板時才有用（對於薄金屬，使用氣焊炬；電弧焊機往往會直接燒穿工件）。鋁不能用普通焊機焊接。（除非你擁有 MIG/MAG 或 TIG 焊機）
- 油漆剝離劑/電熱槍：就像一種功率更大的吹風機。用於彎曲塑膠，以及在低功率下將熱縮管套在電纜上。
- 安全眼鏡：你只有一雙眼睛，機床可能很危險。安全眼鏡對於使用除手動工具之外的任何東西都至關重要。
烙鐵是組裝電子電路和連線銅線的一個非常有用的工具。
對於電子電路，你需要一個輕便的烙鐵（~25W），並配有一個小尖頭（形狀像鉛筆尖）。特別是 SMD 元件需要小尖頭（或者更好的是：專用的 SMD 烙鐵尖）。
焊接電子元件使用“軟焊”：低溫（低於 300°C）。通常，用於電子元件的焊料熔點約為 238°C。購買焊料時，請選擇具有非腐蝕性助焊劑的焊錫絲（60% 鉛，40% 錫）。（還有“共晶焊料” - 63% 鉛，37% 錫，它立即從液態轉變為固態，沒有中間的塑性狀態。）選擇你所能找到的最細的焊錫絲（<=1mm）。
檢視 此頁面，瞭解詳細的焊接電子元件說明。
為了連線金屬線，你需要更強大的東西（30W-100W），比如焊接槍，但普通的烙鐵也可以做到。注意：並非所有材料都適合焊接。銅易於焊接，並且結合強度合理。鋁的結合強度很弱。
為了獲得更強的連線，最好使用釺焊而不是軟焊。釺焊涉及更高的溫度（典型溫度介於 450°C 和 1000°C 之間）和不同的助焊劑（“硼砂”）和焊料（銅和鋅或銀合金），它還需要使用焊接炬而不是烙鐵。
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如果你需要更強的強度，你可以使用焊接。但是，焊接僅用於鋼合金等重型材料，而這些材料在大多數情況下對於機器人來說太重了（除非你要建造一個非常大或工業化的機器人）。鋁可以焊接，但它不像焊接鋼合金那樣簡單。
檢視 此網站以獲取基本的焊接資訊.
這些板允許你立即構建一個臨時的電路。特別適合測試新電路。連線使用普通細硬線（端部去除絕緣層）或帶更牢固尖端的專用麵包板線來實現。需要帶鱷魚夾的線來連線訊號發生器、示波器、DMM 等。較大的板具有聯結器（通常是香蕉插頭）用於電源。
有一些小型麵包板，底部帶有粘性條。這些可以安裝在微控制器板的空閒部分，並用於構建小型電路。
- 注意：當你構建一個敏感的類比電路時，它在麵包板上的表現可能與作為 PCB 構建時不同。這是因為存在寄生元件：連線板上元件的線充當電阻、電容和線圈的組合（所有值都很低）。請記住，在某些情況下，這可能會影響電路的工作。通常，這隻有在處理低幅度和/或高頻率時才會成為問題。
- 萬用表：測量電壓、電流和電阻。許多可以測量電晶體和二極體特性、頻率和電容。有些可以測量溫度或光照強度。
- 注意：測量交流電源的電壓和電流不像測量直流電那樣簡單。但是，由於機器人很少使用交流電，因此這不在範圍之內。
- 示波器：使電訊號視覺化。在處理更復雜的電子電路時非常有用，尤其是模擬訊號和資料通訊。示波器作為獨立裝置或作為 PC 的附加模組存在。後者提供了額外的功能，例如頻譜分析和訊號記錄。
- 可調電源：具有可調輸出的電源。交流或直流。輸出電壓或電流都可以調節，儘管大多數電源允許你設定最大電流。
- 訊號發生器：生成不同形狀的訊號（正弦波、方波、鋸齒波和三角波），具有可變頻率（1Hz 至 100MHz）和幅度。
- 邏輯探頭：筆狀裝置，檢測邏輯電平（TTL 或 CMOS）。大多數可以檢測脈衝訊號。在處理數位電子電路時非常方便。
- 頻率計：測量訊號的頻率。也可以用作脈衝計數器。示波器可以用來測量頻率，儲存示波器可以將波形凍結在螢幕上，允許手動計數脈衝，但如果需要經常這樣做，頻率計是一個不錯的投資。
- LED：對於數位電路來說是一個被低估的測試裝置。在某些情況下，LED 遠比電壓表更適合數位電路，因為你可以同時看到許多輸入和輸出值，而無需連線大量的電壓表或不斷使用邏輯探頭檢查所有內容。特別是，它們可以立即顯示多個邏輯訊號的狀態，這對於邏輯探頭來說是不可能的。良好的麵包板構建實踐還包括為每個麵包板設定一個 LED 來顯示它已正確通電 - 這有助於避免在邏輯電路實際上完好無損的情況下進行故障排除的令人沮喪的情況，但電源存在間歇性故障或噪聲。它也是在操作過程中任何時間出現元件短路的極佳指示器，因為 LED 可能會變暗或熄滅。
從色帶和 IDC 聯結器組裝平行色帶線
實用技巧
- 請注意，IDC 色帶線通常不提供多色或“彩虹”絕緣，而是提供單色絕緣 - 通常為灰色或白色。但是，它也有一條彩色墨水或油漆（紅色或黑色）條紋，沿著一邊，以指導你進行聯結器方向。如果你需要剝離一些多線電纜的線以適應 IDC，
如果您正在使用聯結器，請從遠離墨條的一側將其移除，以便墨條仍然出現在電線上。
- 通常將 IDC 聯結器安裝到電線上，以便其第 1 腳端位於色帶的墨條側。這也
有助於您在將電纜聯結器與裝置上的聯結器配對時進行引導，因為您知道墨條對應於第 1 腳。
- 在將 IDC 聯結器夾到色帶電纜上之前，請確保電纜槽口與觸點鉗口尖端對齊，並且它們也與夾緊條下側模製成的波紋對齊。
- 還要確保聯結器針腳/鉗口軸線儘可能接近於色帶電纜線軸線的 90°。如果聯結器/色帶角度不接近 90°，則某些連線可能無法正確建立。如果聯結器安裝在色帶電纜的末端，則先將色帶末端切成乾淨的正方形，就可以將其用作引導。
- 嘗試儘可能均勻地擠壓 IDC 聯結器及其夾緊條，以便它們在操作過程中儘可能地保持平行。這也確保所有接頭都正確連線。最簡單的擠壓方法是使用小型機器虎鉗或特殊的複合動作夾緊工具。
- 如果 IDC 聯結器有第二個電纜夾緊條，請不要嘗試將其作為主裝配的一部分安裝。首先在色帶電纜上組裝聯結器的主要部件，然後再安裝第二個夾緊條。
- 在安裝第二個夾緊條之前，將色帶電纜彎曲時，不要用力拉扯。這可能會鬆動 IDC 聯結器內部的某些連線。只需輕輕地彎曲色帶——少許鬆弛不會造成任何傷害，實際上可能保護 IDC 連線免受拉力。
正確組裝的 IDC 聯結器插圖
http://www1.electusdistribution.com.au/images_uploaded/IDCconnE.pdf
實際應用
常用的 IDC 電纜是 IDC D9 插座到 IDC 2 x 5 針頭插座。這種電纜通常用於將 PC 序列 (RS232) 埠連線到微控制器開發板。板上會有一個 2 x 5 針頭。
這些是 UTP 網路電纜上使用的聯結器。較小的版本 (RJ11) 用於電話。您需要一個壓接工具將聯結器連線到電纜。這些聯結器非常適合將不同的 PCB 連線在一起。RJ45 聯結器的良好用途是用於為小型嵌入式系統製作序列 (RS232) 程式設計電纜（許多信用卡終端在開發過程中使用 DB9 到 RJ45 電纜從 PC 下載軟體）。如果您正在構建小型嵌入式控制器板，則 RJ45 可以是一個方便使用的聯結器尺寸。