前一篇介紹了 VoCare 怎麼從 AI 軟體一路連接到實體機器人,今天就來看看目前機器人本體實際用了哪些硬體,以及組裝過程中遇到的一些問題。
目前 VoCare 機器人的移動結構主要包含:
其中手機之後會放在機器人上,負責相機、麥克風、畫面以及語音互動。
可以把整體概念簡單理解成:
Android 手機
↓
VoCare 軟體
↓
控制指令
↓
控制板
↓
DC 馬達
↓
機器人移動
馬達與聯軸器
目前使用的是 JGA DC 馬達,馬達會先固定在黑色的 L 型支架上,再透過黃色聯軸器連接後續的輪軸結構。
聯軸器上有固定螺絲,因此安裝時需要確認螺絲有確實鎖緊。
如果沒有固定好,馬達雖然有轉動,但力量可能無法正常傳到輪子上。
組裝過程遇到的小問題
實際開始組裝之後,也遇到一些原本看圖片不容易發現的問題。
其中一個是支架上的部分孔位 本身沒有螺紋。
一開始把螺絲放進去時,螺絲會直接穿過去,原本以為是不是零件裝錯,但後來確認這種位置需要另外使用 螺帽固定。
這也是實際做硬體和單純寫程式很不一樣的地方。
有時候問題不是程式錯了,而是真的少了一顆螺帽。
線材與排針
除了機械結構之外,也需要把馬達和控制板之間的線路接好。
目前部分線材已經完成連接,不過控制板上的 4 Pin 排針 還需要焊接。
排針通常會有長短兩側,實際安裝時也需要先確認方向,避免焊完才發現位置不對。
因此硬體組裝不只是「把零件鎖起來」,還會包含:
機械固定
線路連接
排針焊接
控制板接線
後續馬達測試
為什麼先把硬體分開測試?
目前我不打算一組裝完成,就立刻把整套 AI 系統全部接上去。
比較安全的方式是分階段測試:
馬達是否正常
↓
控制板是否能控制馬達
↓
基本前進 / 後退
↓
轉向控制
↓
再接 VoCare 軟體
這樣如果機器人無法移動,就比較容易知道問題出在硬體、線路、控制板,還是軟體指令。
AI 不應該直接控制馬達
即使最後 VoCare 可以透過 AI 理解使用者指令,我仍然希望中間保留一層控制邏輯。
例如使用者說:
往前走。
系統流程應該是:
使用者語音
↓
AI 理解:向前移動
↓
控制模組確認指令
↓
馬達執行
而不是讓 AI 直接決定馬達的電壓、轉速或運轉時間。
這樣除了比較容易維護,也能增加硬體操作的安全性。
Day 20 小結
做到這個階段之後,VoCare 已經慢慢從原本的 AI 系統,開始和實際的機器人硬體結合。
而實際組裝後也發現,硬體開發和軟體最大的差別就是:
很多問題真的要把零件拿在手上,才會知道會遇到什麼。
接下來除了完成硬體組裝,也需要開始測試控制板與馬達之間的連線,讓機器人真的可以動起來。