海Prasaath K

就像追随Line的机器人很有趣一样，制作一个追随墙壁的机器人更令人兴奋。一种沿着墙移动的机器人被设计成在不撞击墙壁的情况下沿着墙移动。它的身体上安装有障碍物检测传感器，用于检测墙壁，并驱动附在轮子上的直流电机，使机器人沿着墙壁移动。机器人可以设计为右向或左向，甚至可以设计为任意方向。一个右或左导向的墙追随者可以很容易地设计与两个传感器的帮助。虽然可以使用更多的传感器来制造这样的机器人，最终会提高机器人的路径精度。

在过去的几十年里，计算设备已经发展到了很大的程度，软件技术也是如此。世界各地的计算设备大致可以分为台式电脑和笔记本电脑、移动设备、服务器、大型机、超级计算机和嵌入式设备。任何计算机都有两个基本组成部分——硬件和软件。软件大致分为两类:操作系统和应用程序。

在之前的教程—Linux导论中，介绍了Linux作为一种流行的开源操作系统，在桌面、服务器和移动计算环境中具有广泛的应用范围。Linux是开源的，在OSS开发人员和支持者中非常受欢迎，目前有数百种Linux发行版。任何Linux发行版或软件包都是一个完整的操作系统软件，它将Linux内核、GNU实用程序、Shell、桌面环境和一些默认应用程序捆绑在一起。

在之前的教程中，我们从一个完整的开源操作系统的角度考察了Linux及其所有组成部分。许多不同的Linux发行版(也简称为Distros)也在上一篇教程的末尾简要地提到过。那里有成百上千的Linux发行版，在选择其中一个发行版时可能会有些困难，而关键是要有一个良好的开端。可以在DistroWatch.com上查看可用Linux发行版的几乎详尽的列表和链接。

在之前的教程中，运行Raspbian(基于Debian的Linux发行版)的Raspberry Pi桌面安装非常成功。现在是时候开始编写shell脚本并着手编写第一个shell脚本了。

在之前的教程中，演示了Bash Shell和LXterminal在Raspbian中为Bash Shell启动Linux Console。现在，是时候使用bash shell开始编写shell脚本了。shell脚本由shell命令组成。bash shell中的shell命令以各自shell的名称命名为bash命令。不管使用什么shell, shell命令及其语法基本保持不变。因此，bash命令及其语法几乎与任何其他Linux shell(如Csh、Ksh和Tcsh等)的shell命令相似。

设计机器人是为了简化人类的工作并使之自动化。将它们部署在不易到达的地方是很有用的。在本教程中，设计了一个基于物联网机器人应用的湿度和温度监测漫游者。湿度和温度是需要监控的最常见的物理环境。在这个项目中设计的四轮机器人可以在30米的范围内操作，可以承受高达150摄氏度的温度。机器人可以通过安装有定制应用程序的手机进行控制。手机将通过蓝牙与机器人连接。

在本教程中，我们设计了一个通过蓝牙控制的探测车。它是一种监视机器人，将用于监视和监视人类不容易进入的区域。监视是监视一个情况、一个地区或一个人的过程。这通常是在军事场景中，对边界和敌国领土的监视对国家安全至关重要。人员监测是通过在敏感地区附近部署人员来实现的，以便不断监测变化。但人类也有其局限性，在无法到达的地方部署并不总是可能的。此外，如果被敌军抓获，还会增加人员伤亡的风险。

家庭安全系统是现代住宅的需要。利用树莓派和物联网的力量，可以设计出简单的家庭安全解决方案。本项目设计的家庭安全系统是一个简单且易于安装的设备，使用树莓派3,Web Cam和PIR运动传感器。树莓派3 B型配备了车载蓝牙(BLE)和Wi-Fi (BCM43438无线局域网)，因此，它可以很容易地连接到Wi-Fi路由器访问云服务。

在之前的教程中，我们讨论了逻辑函数的门级最小化。布尔函数必须用标准形式表示为乘积的和(SoP)或和的乘积(PoS)。一旦一个布尔函数被最小化为SoP或PoS形式，就可以很容易地将其构造为AND和or门的两级实现。首选两级实现，以便在信号通过逻辑门从数字电路的输入端传输到输出端时具有最小延迟。

在之前的教程中，布尔函数、布尔表达式、布尔表达式的最小化以及将布尔函数实现为逻辑门图都被讨论过。可以用更少的布尔变量最小化一个布尔函数，并手动为它实现一个逻辑门图。但是随着布尔函数中变量数量的增加，不仅它的最小化变得复杂，为它设计一个逻辑门实现也变得麻烦。在这种情况下，基于计算机的设计工具是最终的选择。

之前的教程为数字电路的逻辑合成和设计奠定了基础。数字电路通常有作为计算设备的应用，如处理器、控制器或特定应用的集成电路。作为一种计算设备，处理器、控制器或专用集成电路(ASIC)的数字电路本质上必须能够执行算术运算。通过数字电路实现算术运算，进而建立复杂的计算逻辑和数学函数。

在之前的教程中，我们详细讨论了半加器、全加器、半减器和全减器等基本的组合算术电路。现在，在本教程中，将考虑所有这些电路的真值表和布尔表达式的推导。通过推导出的布尔表达式，这些电路都可以用数字集成电路进行实际设计。

在本系列的第一个教程—数字电子学导论中，曾提到有不同的代码系统用于表示二进制数字信息。每个编码系统都有不同的二进制数字分配给相同的符号和字符。不同的数字系统可能使用不同的编码系统。在这种情况下，必须保留一些码转换电路，以使互连的数字系统兼容。

在工厂和工业中，处理有害和有毒气体的使用是常见的。在某些情况下，这些类型的气体的浓度和体积需要在仪器中进行监测。因为这些气体对人体有害，所以雇佣人来做这些工作是不安全的。因此，机器人可以用来监测不同的参数有关的使用这种气体的仪器或气体填充室。在本教程中，设计了一个无线机器人，它可以在室内或井中移动，并检测现场的气体浓度水平。

机器人汽车通常用于户外作业。它们是为不同的目的和应用而设计的。这些机器人车辆的目的是在一个表面上移动，到达一个点，执行预定的应用或执行特定的任务。机器人汽车可以通过一个遥控器来控制，遥控器可以通过有线连接或无线接口与机器人相连。无线连接通常由Wi-Fi、蓝牙、射频或移动网络提供。可用于提供无线连接的射频技术之一是Zigbee。

机器人是装备有基于软件的智能的机械设备，可以执行特定的物理任务。有许多种类的机器人和机器人应用。机器人被设计成适合它们的应用，它们的机械设计、身体、电子和软件也相应地设计。机器人车辆或机器人汽车是许多类型的机器人设计之一。这些机器人汽车被设计为在平坦的表面上移动，它们可以通过远程控制或自动执行某些任务。它们配备了传感器、控制电路和执行器来进行操作。

在机器人技术中，无线机器人通常用于需要远程操作的应用程序。通常，这样的机器人是通过遥控控制的，遥控通过无线技术，如射频、Zigbee、蓝牙、Wi-Fi或移动网络与机器人连接。在本教程中，将设计一个无线机器人，它将使用434 MHz射频模块与遥控器连接。遥控器将有一个键盘来控制机器人的运动。小键盘是常用的人机界面之一，在需要人机交互或输入的小型嵌入式系统中发挥着重要作用。矩阵键盘以其简单的结构和易于接口而闻名。

在之前的一个项目“手势控制的无线机器人”中，讨论了用于控制无线机器人的带有开关或按钮的遥控器在控制机器人时，由于人的操作响应时间因素而存在劣势。为了解决这个问题，建议使用先进的人机界面，如手势识别、眼动跟踪和脑电波。其中，手势在之前的项目中是用来控制机器人的。在本教程中，将设计一个由操纵杆控制的无线机器人。操纵杆不是一种新的输入设备，但它提供了更好的控制对象。人工操作更容易使用和操作。