课程第3课，共10课：Robojax为您讲解如何组装SunFounder树莓派Pico 4WD智能车套件

课程第3课，共10课：Robojax为您讲解如何组装SunFounder树莓派Pico 4WD智能车套件

简介

本指南将带您完成SunFounder树莓派Pico 4WD智能汽车套件的完整物理组装，如Robojax课程第3课所示。该项目是您构建功能齐全、可编程机器人汽车的门户。组装完成后，您将拥有一个坚固的硬件平台，可用于各种编程和控制实验。

这不仅仅是组装零件，更是理解支撑汽车未来功能的机械和电气基础。您正在构建的汽车设计为可通过移动应用控制，提供前进/后退、转向和车灯控制等功能。它还包括用于更高级自主行为的传感器。

组装完成后，您的智能汽车可用于多种项目，包括：

• 避障：超声波传感器使汽车能够检测并绕开路径上的物体，打造真正的自主漫游车。
• 循线：利用灰度传感器，可编程使汽车在白色表面上跟随黑色线条，这是经典的机器人挑战。
• 手势跟随机器人：通过利用超声波传感器的距离读数，您可以编程使汽车以设定距离跟随您的手。
• 悬崖检测：朝下的传感器可用于检测边缘，防止汽车从桌子或边缘驶落。
• 速度和距离测量：编码器轮和光断续器传感器使您能够测量汽车的速度和行驶距离，这对于精确导航至关重要。

本组装指南将逐步带您完成电机、传感器和主控制板的安装，确保为您未来的编程冒险打下坚实且接线正确的基礎。

硬件组件

开始之前，整理好套件中的所有组件至关重要。视频强调了准备好所有小零件的重要性。以下是您将组装的主要组件列表：

• 树莓派Pico板
• 4WD汽车底盘（上下板）
• 4个带减速箱的直流电机
• 4个车轮
• 超声波传感器模块
• 灰度（循迹）传感器模块
• RGB灯模块
• 舵机
• 电池盒
• 编码器轮和光断续器传感器（用于速度检测）
• 各种螺丝、螺母、铆钉和铜柱（详见视频）
• 跳线（各种长度和颜色）

接线指南

视频文字记录提供了详细的分步组装过程。虽然本课的主要重点是物理组装，但也涵盖了传感器模块到主板的初始接线。关键接线步骤如下所示。

有关完整电路的直观表示，请参阅下图。

灰度传感器接线

该模块使用5线电缆连接。接线简单明了，电源和地线在中间，三根信号线在一侧。

• 黑线：连接到接地（GND）端子。
• 红线：连接到中间的电源（VCC）端子。
• 白线、棕线和黄线：这些是传感器各通道的三根信号线（如视频24:30所示）。

RGB LED模块接线

RGB模块使用4线电缆。视频显示以匹配的颜色连接：黑、红、橙、黑、红和黄。视频指出该模块标有“N”（输入）和“DO”（输出）。电缆应连接到模块的“N”（输入）侧，电线连接到控制板上对应的引脚（视频25:06处）。

超声波传感器接线

超声波传感器使用带黄色和白色信号线的4线电缆连接。视频演示了将其连接到板上最后一排引脚（视频30:28处）。

• 黄线：连接到引脚6（Trig）。
• 白线：连接到引脚7（Echo）。
• 红线和黑线：连接到中间引脚，用于电源（5V）和接地（GND）。

组装步骤

组装过程详细且有条不紊。以下是视频中呈现的关键阶段分解，建议按顺序进行。讲师在整个过程中强调检查零件方向并确保紧密配合。

1. 准备和安装传感器模块

组装从准备较小的传感器模块开始。讲师首先将电缆连接到RGB模块，确保电缆插入“N”（输入）侧。然后使用小铆钉将模块安装到汽车底盘上，并注意电缆孔的方向（视频02:46处）。

接下来，准备灰度传感器模块。将电位器插入模块上对应的孔中，然后使用较大的铆钉将其安装到底盘上（视频06:39处）。

2. 电机安装

然后安装四个电机。这里的关键细节是电机电线的方向，它们必须始终朝向汽车底盘内部。使用一个特殊零件固定电机，并用长螺丝安装弯曲的金属支架。讲师强调支架的弯曲面必须朝向电机主体，而不是轴（视频07:13处）。

四个电机全部安装完毕后，讲师为它们贴上标签（左前、右前、左后、右后），以避免后续接线时混淆（视频10:05处）。

3. 安装编码轮和传感器

为了检测速度，在汽车驱动轴的后部安装了一个编码轮。然后从底盘底部安装一个光断续器传感器，并仔细调整编码轮的位置，使其穿过传感器的间隙而不接触传感器。讲师用螺丝刀调整轮子的位置，确保其能自由旋转（视频10:54处）。

4. 安装电池盒和铜柱

电池盒安装在底盘顶板上。电池盒的排线从顶部穿出，留出足够的长度以便下方连接。用螺丝和螺母固定（视频13:07处）。

接下来，在顶板上安装四个铜柱。这些将作为主控制板的安装点（视频15:45处）。

5. 舵机和超声波传感器组装

舵机用铆钉固定在专用的安装板上。然后将该组件用铜柱和螺丝固定到汽车底盘的前部（视频17:25处）。

一个安装支架固定在舵机的舵盘上。然后将超声波传感器固定在该支架上，面朝上。整个组件小心地插入舵机轴，确保其笔直（视频28:39处）。

6. 最终接线和电路板安装

在安装主电路板之前，讲师将所有电机和传感器的导线穿过底盘，以保持整齐。然后，将Raspberry Pi Pico板插入控制板上指定的插槽中，USB端口朝向特定方向（视频23:01处）。

灰度、RGB和超声波传感器的接线按照上文“接线指南”部分所述完成。

7. 安装车轮

最后，安装车轮。讲师指出，在推入车轮时，务必从内侧牢牢固定汽车的驱动机构，以防止其分离。固定好所有四个车轮后，组装完成（视频31:19处）。

代码说明

由于这是组装课程，本视频中未提供或解释任何代码。重点完全放在汽车的实际构造上。编程和软件设置将在课程的后续章节中介绍。

项目现场演示

本课程专注于汽车的实际组装。视频以一辆完全组装好的四驱智能车结束，为下一步的编程和测试做好准备。成功完成组装是让机器人“活”起来的关键第一步。课程的后续章节将介绍使汽车移动、避障和循线所需的代码和控制逻辑。

章节

• [00:00] 引言和课程概述
• [02:46] 组装RGB和灰度传感器模块
• [07:13] 安装四个直流电机
• [10:54] 安装编码轮和速度传感器
• [13:07] 安装电池盒和铜柱
• [17:25] 组装并安装舵机和超声波传感器
• [23:01] 安装Raspberry Pi Pico板并连接传感器
• [31:19] 安装车轮和最终组装