第六节：RobomasterTT空中快递机器人 简单

[1]课程引入和知识原理讲解（Think）

     随着网络购物的快速发展，快递爆仓，自动化无人机快递系统利用无人机替代人工投送快递，旨在实现快递投送的自动化、无人化、信息化，提升快递的投递效率和服务质量，以便缓解快递需求与快递服务能力之间的矛盾。

   我们可以设想在无人机身上设计一个快递箱子，通过颜色识别传感器识别取件码（特定的颜色识别码作为密码），然后控制舵机旋转，投放快递。

[2]项目描述和实施步骤（Doing）

（1）器材清单

 （TCS34725颜色传感器+180度微型舵机+RobomasterTT无人机）

①TCS34725全彩颜色识别传感器

 TCS34725是一款低成本，高性价比的RGB全彩颜色识别传感器，传感器通过光学感应来识别物体的表面颜色。支持红、绿、蓝(RGB)三基色，支持明光感应，可以输出对应的具体数值，帮助您还原颜色本真。

 为了提高精度，防止周边环境干扰，我们特意在传感器底部添加了一块红外遮光片，最大程度减小了入射光的红外频谱成份，让颜色管理更加准确。板载自带四个高亮LED，可以让传感器在低环境光的情况下依然能够正常使用，实现“补光”的功能。

 模块采用I2C通信，拥有PH2.0和XH2.54（面包板）两种接口，用户可以根据自己的需求来选择接口，更加便利。

②180度微型舵机

由DFRobot 出品的DF9GMS 180°微型舵机，该舵机采用高强度ABS透明外壳配以内部高精度尼龙齿轮组，加上精准的控制电路、高档轻量化空心杯电机使该微型舵机的重量只有9克，而输出力矩达到了惊人的1.6kg*cm。

（2）任务流程

    首先读取颜色传感器的数据，根据颜色的密码（取件码）控制舵机的转动，然后解锁，

投放快递，

（3）步骤图片

 RMTT开源控制器读取Color Sensor-TCS34725的数据：

TCS34725是一款低成本，高性价比的RGB全彩颜色识别传感器，传感器通过光学感应来识别物体的表面颜色。支持红、绿、蓝(RGB)三基色，支持明光感应，可以输出对应的具体数值，帮助您还原颜色本真。 为了提高精度，防止周边环境干扰，我们特意在传感器底部添加了一块红外遮光片，最大程度减小了入射光的红外频谱成份，让颜色管理更加准确。

板载自带四个高亮LED，可以让传感器在低环境光的情况下依然能够正常使用，实现“补光”的功能。模块采用I2C通信，拥有PH2.0和XH2.54（面包板）两种接口，用户可以根据自己的需求来选择接口，更加便利。

RMTT开源控制器读取Color Sensor-TCS34725 颜色传感器的电路图：

下面我们通过mind+编写程序，在串口打印读取的颜色数据：

①  我们先看一下红色的数据：当颜色传感器靠近红色卡片距离1cm的时候，

R的数据为70±5，G的数据为5±2，B的数据为7±2，

②  我们先看一下绿色的数据：当颜色传感器靠近绿色卡片距离1cm的时候，

   R的数据为10±5，G的数据为35±5，B的数据为10±2，

③我们先看一下蓝色的数据：当颜色传感器靠近蓝色卡片距离1cm的时候，

   R的数据为1，G的数据为12，B的数据为60±5，

 我们可以利用这些RGB的数据来控制RMTT无人机的灯光颜色，

当颜色传感器看见红色的时候，会亮起红灯，看见蓝色的时候会亮起蓝灯，

看见绿色的时候，会亮起绿灯。

通过观察数据，我们发现，

（1）如果传感器看到的颜色为R，输出的数据中一定是R＞G并且R＞B，

这样我们直接点亮红灯即可。

（2）如果传感器看到的颜色为G，输出的数据中一定是G＞R并且G＞B，

这样我们直接点亮绿灯即可。

（3）如果传感器看到的颜色为B，输出的数据中一定是B＞R并且B＞G，

这样我们直接点亮蓝灯即可。

下面我们编程进行测试：

 1拿起红色的卡片对准颜色传感器，发现RMTT亮起了红灯，

2拿起绿色的卡片对准颜色传感器，发现RMTT亮起了绿灯，

3拿起蓝色的卡片对准颜色传感器，发现RMTT亮起了蓝灯。

实际测试的时候，由于环境因素的干扰，这种逻辑运算的结果在没有给卡片的时候，发现RMTT的灯光也会显示一种颜色。

如何来解决这个问题呢？

刚才我们把红绿蓝的卡片对准颜色传感器，获取了RGB的数据，

1 当看见R红色的时候，R的最小数据是60，

2当看见G绿色的时候，G的最小数据是30，

3当看见B蓝色的时候，B的最小数据是50，否则，表示没有看见对应的颜色：

这时我们可以换一种编程的算法：

1如果R>60,显示红色，否则RGB快闪，

2如果G>30,显示绿色，否则RGB快闪，

3如果B>50,显示蓝色，否则RGB快闪。

RMTT空中机器人颜色识别传感器读取颜色卡（取件码）的测试视频：

 现在再次进行测试发现，没有给出颜色卡片的时候，灯光显示红绿快闪，

给出对应颜色卡片的时候，就会显示对应的卡片颜色。

刚才我们实现了用颜色传感器控制RMTT灯光的色彩，现在我们再次增加一个舵机，通过颜色密码来控制舵机的开启与关闭，

为RMTT空中快递机器人的实现做准备：

现在我们来设定一个条件，当给出红色的密码时，就控制舵机旋转到180度，

释放空中快递，否则，舵机旋转到30度，保持快递不动。

（4）完整的代码

机械结构和电控结构完成以后，我们需要编写程序，控制TT快递机器人的工作状态，

当快递机器人飞行到目的地的时候，需要使用颜色密码（取件码）来控制无人机释放快递箱。

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 第六节空中快递机器人飞行测试视频

 [3]项目拓展

  我们也可以使用mind+的实时模式，编程控制无人机根据挑战卡的ID进行飞行，当飞行到指定的ID地点时，无人机会降低到距离地面50CM的高度并悬停，当颜色传感器识别到指定的颜色密码后，就会释放快递。

  以下是RobomasterTT空中快递机器人（实时模式下）

自动沿挑战卡飞行的程序：

RobomasterTT空中快递机器人自动飞行的视频地址为：

[4]学生能力基础（5-6年级）