機器人的制作一直是電子愛好者感興趣的話題，本文將通過一段我自己從興趣到入門的親身經歷，由淺入深的介紹一組小型機器人的制作過程。本文寫給對機械電子裝置有濃厚興趣的愛好者。如果你是一名機電專業的學生，看完本文也會有所啟發。

首先從一只入門級的微型機器人-太陽能陀螺開始。它將實現以下的功能：

1，在陽光下自動運轉;

2，碰到障礙物后轉向;

3，在無光環境下靜默。

這是一只最簡單的全自動機器人，它不像居家電器一樣需要電源開關，也不需要人來維護，可以7*24小時運轉。它的壽命取決于運轉環境和機件磨損。太陽能電池的設計壽命一般為六年，電解電容一般為三年;電機的磨損，潮濕的環境的侵蝕，都會使電子部分失效。制作這個機器人所需要的大部分材料可以從廢家電里面獲得，如果使用較高品質的材料來制做，造價也不會超過一頓午餐。

一，工具和材料

工具的選擇是一門學問，使用正確的工具可以事半工倍。下列是必要的基礎工具：

名稱市價（元）

20W內熱烙鐵15

剪刀5

尖嘴鉗20

偏口鉗20

以上都是常用工具，可以在本地電子市場或者淘寶網購。為了保證操作安全，電烙鐵還需要配一個專用的烙鐵架。國產工具良莠不齊，不順手的工具會讓你完全沒有制作心情。選購工具盡量多問問業內人士，網購要做好功課再下單。

為了增加制作樂趣，建議盡量搜集身邊的材料，實在沒有再去買。廢電腦、電話、手機、游戲機里面都可以拆出有利用價值的材料。我認為，搜集材料的樂趣等同于創作的樂趣。

太陽能陀螺所需的材料見下表：

名稱數量

曲別針6枚

微型電機1只

2200uf電解3只

NPN三極管1只

PNP三極管1只

2.2K電阻1只

閃光LED1只

導線若干

電壓4V以上，電流10ma以上小型太陽能電池板1片

洞洞板1片

焊錫絲若干

三極管可以使用常見的小功率塑封管，比如8050，8550對管。電機是光驅倉門機構里常見的那種。在市面上有一種環氧纖維材質的薄洞洞板，可以用剪刀直接裁剪，強度好，重量輕。建議大家去買一些回來，后續的制作我們都要用到這種洞洞板。

機器人的線路圖：

這是一個經典的BEAM機器人太陽能引擎，網上可以找到很多相關資料，這里不再鰲述。特別值得一提的是這個太陽能引擎類似神經元的特性：實體化以后的裝置是一個基于隨機振蕩器的閥值設備，電路有一個觸發電壓的上限閾值和關閉電壓的下限閥值，觸發和關閉的周期直接受電機負載的影響。在關閉狀態，電路又受太陽能電池板所接收到的環境光的影響。它與環境是一種動態方式的衰變關系。

現在開始制作太陽能陀螺的機械部分。機器人不同于純電子線路，它是一個電子和機械的結合體。機械部分的制作比較考驗手工和空間想象能力，這部分是最有趣的，我們的目標是在滿足功能的基礎上兼顧美觀。用上述的材料，發動你的頭腦，拼出一只獨一無二的機器人骨架吧。

首先把洞洞板剪切成一片等邊三角形。要求三角形外切圓里面可以放得下三只2200uf電解和微型電機，放置在中心的電機和外面包圍的三只電解之間有一定距離，如下圖A所示：

把三根曲別針拉直，首尾銜接彎成一個圓型外框。圓環內放置儲能電解、電機和電子部分，太陽能電池安置在三角形洞洞板上。這個圓環有三個作用：第一是三只儲能電解負極的匯流母線;第二是保護環內的電子核心;第三是利用碰撞造成的重心變化改變機器人的運動方向。

下一步是在洞洞板上焊接電子部分，三只電解的負極向外輻射延伸出來，與前面提到的圓環焊接在一起。如圖B：

用余下的三根曲別針，彎成三個固定電機的框架，把電機包在架子里。注意曲別針卡入電機螺絲孔里的那一端不要留太長，否則會阻礙電機轉子的運轉。如下圖C，D，E所示：

剩下的工作是最后的總裝。用膠條或者尼龍扎帶固定好包圍電機外框的曲別針，利用這三根曲別針把電機和電容線路板結合到一起。這里可以不管電機的極性，只是最后正反轉的區別。注意電機軸和電容頂部接觸地面不是在一條水平線上，把制好的骨架平放在桌面上，圓環應該和桌面有一個傾斜角度，除了電機主軸，還有兩只電容著地。這樣電路觸發電機啟動的時候，機器人是做弧形運動的;當圓環在運動的方向碰到障礙物的時候，機器人傾斜的方向就會改變，著地的電容就會改變，弧形運動的方向就跟著改變了。倉門電機的軸比較細，可以用電線剝下的塑料外皮套在軸上，增加和地面的摩擦力。在每只電容頂部接觸地面的地方，用雙面膠貼上一個塑料片，起到保護電容和減少運動阻力的作用。

如下圖F，G，H：

下圖是最后完成的樣子，為了讓這只機器人看起來更像一臺機器，我去除了三只電解電容外面的塑料皮，銀光閃閃的很養眼。

調整技巧，電路和骨架都裝配完畢以后，在陽光下測試。正常的情況是LED閃動幾下以后，電機帶動整個骨架旋轉。以下是幾個可能出現的問題和解決辦法：

1，電機轉一下就停止，電路不再觸發。

電機靈敏度太高，嘗試在電機兩端并聯一根幾十歐姆的電阻。

2，電機不轉，LED也不閃。

太陽能電池板的電壓太低;接線錯誤。

3，LED常亮，不閃，電路不觸發。

嘗試用不透明膠布活熱縮管包裹LED。

4，電機嘶嘶響，但是不轉。

儲能電容容量過大，嘗試減小儲能電容的容量。經過我的實驗，耐壓高，體積大的儲能電容用在這個機器人上效果最好。如果你的太陽能板和電容都比較大，三根曲別針圈不下它，那么可以增加曲別針的數量，把外框制成六邊形或者八邊形。圓環的材料也不一定就是曲別針，其他外觀好看，焊接方便的材料都可以用。也可以用蝶形金屬片、硬盤片來做外框。