在西电四年的小结和对小型机器人制作的总结（上）

一、 前言

在德国这里好山好水好无聊，何况又是个死宅，总感觉要做点啥。根据之前国创的小车和毕设双足机器人的经验和教训，并且打算在master阶段学工业机器人和机器学习方向。所以我打算做一款新式机器人。这篇博客呢就讲讲我目前在大学本科四年拥有的科技树，再总结一下我的前两任的机器人概况和获得的经验教训，最后讲讲我对这新一款机器人的希望和设想。

二、 我的科技树

比起各路天才大神我自然不能与之相提并论，经常会望与他们之间的距离兴叹。我的大学算不上波澜壮阔，但自觉地还算没有把时间浪费，算过的中归中距吧。回想起来似乎自学了很多东西，但是都算不上精通，只能达到了解会用这种程度。经常还宽慰自己大学嘛，不可能样样精通，而且大学确实也不知道未来研究方向是啥。经过我不断的摸索，也遇到很多的弯路和挫折，现在感觉终于有了奋斗的目标。好像扯远了，还是看看我大学四年自学的科技树吧，学过并不代表精通，我只是可能会用而已。

 

三、 对第一代机器人的总结

   第一代机器人，呵呵，说白了就是一个有着视屏监控的手机遥控玩具车车，那时应该是大三上学期吧,在大二暑假学过单片机和一些模块的基本使用，但自从学会了使用树莓派，突然就萌发了要做小车的想法，但是大家都知道硬件很烧钱。还好当时做国创，我们的项目是软件，10000块钱都不知道咋花，遂巧立名目做了这辆小车。这辆小车虽然功能简单，但是是我对硬件和机器人开发的敲门砖，我后续的两代也不乏能看到一代的影子，比如充电宝摄像头，树莓派等，都是从上一代拆下来接着用的。和接下来说说小车用到的零部件吧：

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1. 入门吊丝级车底盘，记得买的80多块（我相信只要做过小车的，处女作都会用这款底盘，这款底盘优点在于面积大，扩展性强，并且四驱动力强劲，但缺点是轮子质量太差，根本无法的光滑的地面上摩擦。。。）

2. Raspberry Pi 这个迷你小电脑是我三代机器人的大脑，也见证的树莓派的更新换代，从当时的B版到后面的2再到现在的Raspberry Pi 3。它自带Linux操作系统，只有信用卡大小，我觉得只要想做一个极客的，都应该玩一玩树莓派。

3. TP-Link的充电宝，10400MA聚合物，好像当时120块，三朝元老，一直给树莓派还有各种小电压模块当奶妈的角色，而且临时出远门，还给我的pad和手机充电，可谓劳苦功高。

4. Logic c530摄像头，120块，同样三朝元老，是我三代机器人们的心灵之窗，与树莓派兼容，由宿舍王大神推荐。

5. 水星无线网卡，这一款很长不美观，但怎奈他和Raspberry Pi是一对好CP---不用附加驱动就可以让树莓派变成无线AP，也是三朝元老，在第二代中一开始测试使用，但二代是双足步行机器人，空间限制只能让他暂时退役。大概35元。最后在作品上交的时候已经更换为二代用的TP-Link。

6. 直流电机驱动版 40元 什么？这么贵？ 谁叫当时有经费呢，当然是买最贵的，而且最后发票报销写的是80块。主要控制小车电机正反转和PWM调速，当然你不嫌麻烦的话可以通过继电器自己组装H桥电路。

7. Arduino UNO，当时在跳蚤市场附带一些元器件80元买入，其实当时它在车上并没有什么用，纯属放在那为了摆拍，但不得不说Arduino的出现，让单片机编程变得异常简单。

8. 步进电机+驱动版，安在摄像头下面，鉴于当时知识水平不够，竟然不知道有舵机和云台这种东西，要不然经费又能多花500。。

9. 狮子锂电池7.4v 2200mA+平衡充，大概100块，用于给小车电机供电，在第二代给舵机供电,第三代本来也想用，但放在家里没带过来。

10. HMC5883L 电子罗盘，25元，但事实上这个模块从写程序到最后上交作品时都没有正常工作过，当时按照芯片说明书写的程序，可能哪里出现了失误。

 

 

区区10样东西就组成了我的第一代小车，如果大家想入门的话可以参考参考，我不太建议直接买套装成品，应为他限制了你的想象空间和改造空间，而且套装代码都是现成的。所以我做的机器人尽管它什么功能都没有，但是是我自己探索设计出来的。而且这一代机器人为我后续的机器人制作奠定了基本设计模式，后续两代都有第一代的影子。所以它对我而言意义非常深远，具体如下：

1.第一次体会到“人生苦短快用Python的精髓”，在此一年前我就听说了这个语言，并且有些人在学，我也拿来看了看，但作为当时JAVA和C++的死忠粉嗤之以鼻，视Python为异类：这是啥玩意？连标点符号大括号都没有也能叫编程语言？？！！ 随着后面不断对树莓派的使用，逐渐发现python功能之强大，语言之简单，代码之工整！！果断黑转粉！！！而且使用Python让我养成了好习惯，不管用啥语言编程，一定要各种对齐。现在不管做机器人还是机器学习数据处理我都用Python，反而C++和Java语法忘的差不多了。

2.第一次看英文说明书编程，作为四级低空飘过的我看到长篇英语就头疼，而且还要看说明说编写I2C和HMC5883L的寄存器配置更头疼。随着现在眼界开阔，会用google，英文搜索和GitHub，对开源世界豁然开朗。但也养成了一个拿来主义坏习惯，缺乏了当年单挑英语说明书的勇气，虽然当时编写的工作不正常，但虽败犹荣。另外劝学弟学妹们好好学英语，并不是只停留在四六级上，不要求能说会写，但至少应该能看得懂英文文献，这为后来的发展非常重要。

3.第一次学会使用网页图像流传输，这为我做二代机器人图像实时识别跟踪奠定了基础。

4.第一次树莓派投入实战，之前用树莓派无非是装个Linux系统，当个无线AP来使用，通过这个机器人让我也学会了怎样调用树莓派的GPIO口和I2C。可以说树莓派是我决定做硬件开发的动力。什么？用用树莓派和几个模块那也叫硬件开发？？好吧我承认应为模电考试只有79还有一次恶心的实验让我对模电深恶痛绝，信号处理电路基础什么的也是考完就忘，我做的东西仅限与数电，准确来讲我只能算一个Geek，but never mind!!我只要做东西感觉开心就好。

5.第一次使用Websocket，做界面的时候如果想一劳永逸，当然要考虑到写的界面跨平台性，这自然HTML是不二之选，但如何让网页和传统的服务器端通信，这又是一个问题。所以websocket横空出世，我不知道当时它在国外的发展水平，鉴于当时只用中文搜索来看，websocket的协议良莠不齐，而且不能很好的支持所有浏览器，还用的是最底层HTTP协议写的websocket。不管杂说，它让我看到了不同于传统socket新的消息传输模式，而且随着webservice这样的技术逐渐成熟，我相信在未来网页应该能统治桌面领域，人们也许只需要一个浏览器就可以连上云平台，干现在个人电脑能干的工作。似乎扯远了。。。。总之。。好像也没啥能总结了，全篇都是总结，有兴趣看下一篇吧。