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《仿人机器人原理与实战》一1.5 反射弧“小魔怪”
本节书摘来异步社区《仿人机器人原理与实战》一书中的第1章 ，第1.5节，作者布莱恩·伯杰伦（Bryan Bergeron） 托马斯B. 塔尔博特（Thomas B. Talbot） 王伟 魏洪兴 刘斐 译, 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。
1.5 反射弧“小魔怪”
如上所述，这里给出的是最简单的机器人电路。你也许注意到例子里并没有用中断或者复杂的算法。毫无疑问，将大量代码减少到几行是有可能的，且能够实现位翻转操作，希望你能做到。但是，对我们的目的来说，用简单的整数运算就能达到目的了。
然而在实践中，即使简单的机器人也会被贴上“多学科综合”和“问题重生”的标签。因此，机器人偶尔也会有小故障。假设一个舵机在不规律地运行，有时会产生流畅的反射，有时只是跳动几秒钟。代码可能是完美的，布线也是无可挑剔的。以上这些条件对于一个机器人的完全正常工作是必要的，但却不是充分条件。
在编程中0和1都是相当标准的，但是每一个物理装置都是独一无二的，甚至是一个瞬时接触开关。此外，即使是最简单的操作方法在操作的前几毫秒内也会出现混沌。拿瞬时按钮S1来说。当按钮处于按下状态时，电触点相互之间猛烈撞击之后快速反弹，在前几毫秒内形成约100多次电弧。如果微控制器采样频率足够高，它就会记录下相互矛盾的数据，例如第一次读数为开，接下来的两次或三次读数为闭。
可以用硬件方法或软件方法防止开关反跳，从而减少读数抖动。在硬件方面，按照电阻–电容（RC）滤波器的形式增加电阻和电容，可以节省处理器时间，但需要电路板空间和额外的器件花销。在软件方面，只需要开关稳定下来，我们可以编写一个单独的延迟（delay）声明来实现。然而，当一个反射弧涉及多个传感器时，仅仅等待微控制器完全关闭并不是最好的方法。
当机器人工作异常时，另一个需要检查的是电源供应。来自舵机的故障会影响微控制器的供电吗？如果你不确定，可以考虑在Arduino的电源接点上安装旁路电容器或者给舵机和微处理器单独供电。
最重要的是要知道一些简单的零件并不是完美的，更不用说复杂的传感器。当你调试仿人机器人或其他机器人的电路和软件时，要研究和理解零件的运行原理，特别是在打开和关闭时，算法往往容易出错。
最后更新：2017-06-21 10:02:16