文湖南師大附中1517班 段鄧彬沛

自從加入學(xué)校機器人競賽隊后，我就被樂高機器人吸引，深深地喜歡上了它。在平時的訓(xùn)練課中，我發(fā)現(xiàn)機器人在多種情況下走直線時都會走偏，繼而導(dǎo)致其運動軌跡不確定，難以完成相應(yīng)的任務(wù)。

機器人的配置一般都很精良，為何走直線時頻出問題？如何解決？大多數(shù)情況下，影響機器人走直線時走偏的最主要因素是硬件結(jié)構(gòu)不夠合理、編程不完善，所以我從這兩個方面入手，嘗試解決問題。

一、硬件對機器人走直線的影響

1.問題分析

設(shè)計機器人時，我重點考慮了重心、左右對稱以及結(jié)構(gòu)組成。搭建完成后，在測試時發(fā)現(xiàn)機器人走直線時還是會往左偏。

2.解決方法

（1）對驅(qū)動電機重新配對。

（2）重新搭建，多次組裝機器人。

（3）對機器人進行配重。

我對以上三種方法分別進行了測試。使用前兩種方法測試時，機器人仍出現(xiàn)走直線向左偏的現(xiàn)象，使用第三種方法對機器人的右邊進行配重后，測試效果也不理想。既然從硬件上入手效果不佳，從編程上是否能改善機器人走直線時走偏的問題？

二、編程對機器人走直線的影響

我仔細觀察了出現(xiàn)左偏狀況時的機器人的整體狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)右邊的B馬達轉(zhuǎn)得快一些。能否從程序上對它進行修正？

1.讓C馬達轉(zhuǎn)的角度減少5度，起動延時0.3秒

編好程序后再進行測試，雖然情況有所好轉(zhuǎn)，但機器人還是出現(xiàn)了整體左偏的現(xiàn)象，沒有達到走直線的要求。

2.運用陀螺儀傳感器進行修正

以下是我寫的程序。

修改程序后測試，機器人走直線時走偏的問題得到了解決。多次測試后又發(fā)現(xiàn)，因陀螺儀的漂移出現(xiàn)了左偏得更多的現(xiàn)象，但拔一下陀螺儀的線又好了。看來利用陀螺儀傳感器修正也不是最佳解決辦法。

3.運用加速來修正左偏

我反復(fù)觀察了機器人運行的實況，發(fā)現(xiàn)機器人啟動時，馬達啟動有快有慢。為什么會這樣？我請教了老師，老師說馬達雖然是同一批次的，但它所有的參數(shù)不可能一模一樣。有什么辦法改善呢？

我又測試了機器人在低速運行時的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)情況有所改善，這為我提供了一個很好的思路：能否讓機器人由低速慢慢加到功率的50%？于是，我寫了如下加速程序，運行后機器人偏離直線的狀況有了好轉(zhuǎn)。

通過對機器人走直線時走偏現(xiàn)象的思考，我從機器人的硬件與編程兩個方面想了很多策略，但仍然沒能完全解決問題。這大概也是機器人的魅力所在吧。如果能徹底解決此類問題，就不會那么多思考的過程和樂趣。

在解決問題的過程中找到平衡點，引起更多的思考，這才是機器人教育的最終目的。