OTTO97（OTTO for LinkIt 7697）是一個衍生自OTTODIY的機器人專案，利用 LinkIt 7697 及Robot Shield製作出有趣又古錐的雙足機器人。OTTO具備什麼能力呢？它能夠行走、跳舞、唱歌及偵測障礙物的能力，還能顯示嘴部的表情動畫呢！
組裝前需具備的技能
- 能使用Arduino IDE 進行 LinkIt 7697基本操作。
- 了解如何使用LinkIt Remote應用程式連結LinkIt 7697。
- 基本電路接線概念。
- 基本焊接能力（若想替OTTO97加上嘴部動畫顯示）。
材料準備注意事項：
準備材料表中的各項元件時，請確認使用的是
寬工作電壓版本，以免進行後續步驟時，產生無法運作的狀況。
小提醒：
- 超音波感測器的型號需為HC-SR04P（工作電壓範圍3V至5.5V），而非只能支援5V電壓的HC-SR04。兩者在外觀上非常相近，需特別注意。
[caption id="attachment_24630" align="aligncenter" width="609"]
圖1-1[/caption]
[caption id="attachment_24631" align="aligncenter" width="609"]
圖1-2[/caption]
2. 被動式（有源）蜂鳴器需支援
3V至5V的工作電壓，請勿選擇僅能使用於5V電壓的版本。
需要準備哪些工具？
- 智慧型手機（iOS/Android 皆可，用來執行伺服馬達校正及主控程式。）
- 3D 印表機
- 焊槍（非必要，但若要顯示嘴部動畫，則需要rework矩陣式LED模組以方便安裝。）
- 快乾膠（非必要，可用來加強組裝強度。）
其他可幫助組裝的工具如下：
[caption id="attachment_24632" align="aligncenter" width="696"]
圖2[/caption]
相關程式碼：
可從
https://github.com/bearwbearw/OTTO97 取得 OTTO97 相關程式碼資訊：
| 目錄名稱 |
說明 |
| libraries |
OTTO 相關的函式庫 |
| OTTO_Calibration |
測試與校正 OTTO 的 sketch 程式 |
| OTTO_Demo |
控制 OTTO 基本動作的 sketch 程式 |
| OTTO_UnitTest_Buzzer |
測試被動式蜂鳴器的 sketch 程式 |
| OTTO_UnitTest_LEDMatrix |
測試 LED 顯示矩陣的 sketch 程式 |
| OTTO_UnitTest_Servo |
測試伺服馬達的 sketch 程式 |
| OTTO_UnitTest_Ultrasonic |
測試超音波感應器的 sketch 程式 |
| 3D_STL |
OTTO 零件的 3D 列印檔案 |
怎麼組裝OTTO97？
Step1：以3D 列印出 OTTO 本體零件。從
Thingiverse 下載所需3D檔案，此 3D 檔案基於 OTTODIY 專案修改而成，以適於
LinkIt 7697 + Robot Shield使用，所有零件包含：頭、身體、腿 x2、左腳底板、右腳底板共六個元件。
[caption id="attachment_24633" align="alignnone" width="724"]
圖3[/caption]
Step2：下載並安裝 Arduino 相關函式庫及應用程式。從專案
GitHub 頁面下載相關函式庫和程式，並將其解壓縮至 Sketchbook 所在目錄。
[caption id="attachment_24634" align="aligncenter" width="903"]
圖4-1[/caption]
[caption id="attachment_24635" align="aligncenter" width="773"]
圖4-2[/caption]
[caption id="attachment_24636" align="aligncenter" width="385"]
圖4-3[/caption]
Step3：
啟動裝置校正測試程式。首先開啟
Arduino IDE，選擇Step2中下載的
OTTO_Clibration.ino範例並上傳至LinkIt 7697執行。之後，在手機上安裝並執行
LinkIt Remote，開啟後就會看到名為「
OTTO CAL」的裝置。最後，點選 「
OTTO_CAL」 後，即可透過藍芽連接LinkIt 7697，並開啟裝置校正相關介面。
[caption id="attachment_24637" align="aligncenter" width="361"]
圖5-1[/caption]
[caption id="attachment_24638" align="aligncenter" width="640"]
圖5-2[/caption]
[caption id="attachment_24639" align="alignnone" width="1020"]
圖5-3[/caption]
Step4：
連接伺服馬達。
（1）將LinkIt 7697接上Robot Shield，並確認安裝方向是否正確（開發板與擴充板的 USB 接頭應在同一側）。
（2）透過USB線將LinkIt 7697連接至PC電腦。
（3）透過USB線將Robot Shield連接至5V電源（亦可透過PC供電），保持電池充電。
（4）如下圖，將四個伺服馬達連接至Robot Shield。
（5）開啟Robot Shield的電源（以附圖方向為例，開關撥至左方為開啟）。
[caption id="attachment_24640" align="aligncenter" width="876"]
圖6-1[/caption]
（6）按下校正程式中的「
Walk」按鈕，確認是否四個伺服馬達都會動作。（7）按下「
Home」或「
Stiff」按鈕使伺服馬達轉軸（懸臂）回到初始位置。
[caption id="attachment_24641" align="aligncenter" width="526"]
圖6-2[/caption]
按鈕說明：
- Home 按鈕：使伺服馬達轉軸停在初始位置（OTTO處於直立狀態），並鬆開馬達內部與轉軸之間的連結；此時可從外部施力任意轉動馬達轉軸。
- Stiff 按鈕：使伺服馬達轉軸停在初始位置（OTTO處於直立狀態），且持續輸出PWM訊號保持馬達內部與轉軸間的接合。此時外部若有過大力道轉動轉軸，可能會損壞伺服馬達。
- 組裝過程中，通常會讓伺服馬達處於「Stiff狀態」。
Step5：
連接超音波感應器。（1）如下圖，利用尖嘴鉗等工具將感應器模組的排針彎曲 90 度（或將針腳靠在桌上，往旁邊施力即能彎曲整排針腳），避免後續組裝時卡到LED模組。
[caption id="attachment_24642" align="aligncenter" width="422"]
圖7-1[/caption]
（2）將
HC-SR04P連接至
Robot Shield的
P2和
P3。
[caption id="attachment_24643" align="aligncenter" width="767"]
圖7-2[/caption]
小提醒：
照上圖連接時，需特別注意超音波模組的正反面方向、以及 Trig / Echo 接腳位置，若連接錯誤可能造成模組發燙，需儘速拔除接線，以免元件損壞。
（3）點選
US 開關，將可在 Serial Monitor 看見感應器偵測到的距離。
[caption id="attachment_24644" align="aligncenter" width="526"]
圖7-3[/caption]
[caption id="attachment_24645" align="aligncenter" width="583"]
圖7-4[/caption]
小提醒：
- HC-SR04（5V）和HC-SR04P（3V~5.5V）外觀非常相似，請務必確認購買的元件是HC-SR04P。
- 由於Robot Shield的VCC電源來自內建的鋰電池，供電電壓範圍為7V至4.5V，因此無法驅動HC-SR04。HC-SR04 在電壓不足的狀況下，從Serial Monitor只會看見 999.00cm的偵測值。
Step6：連接被動式蜂鳴器（非必要步驟，但安裝後可讓OTTO具有唱歌的能力）。（1）將
被動式蜂鳴器連接至
Robot Shield的
P4。
[caption id="attachment_24646" align="alignnone" width="749"]
圖8-1[/caption]
（2）點選
BUZ 開關，將可聽見
蜂鳴器發出聲音。
[caption id="attachment_24647" align="aligncenter" width="526"]
圖8-2[/caption]
Step7：
連接 8x8 矩陣式LED顯示模組（MAX7219）（非必要步驟，但安裝後可顯示 OTTO 的嘴巴）。
（1）由於OTTO頭部內的空間限制，安裝顯示模組時，需rework將模組的排針移除，改由直接焊接杜邦線以節省空間。若是不熟悉焊接操作，可略過此步驟。
（2）開始rework前，可先測試
8x8 矩陣式LED顯示模組是否能正常運作。如下圖所示，將
顯示模組連接至擴充板的
P7、
P8及
P9。
[caption id="attachment_24648" align="aligncenter" width="693"]
圖9-1[/caption]
（3）點選
LED開關，應可看見
8x8 矩陣式LED模組開始顯示不同的圖案。
[caption id="attachment_24649" align="aligncenter" width="526"]
圖9-2[/caption]
（4）若上一步驟結果正常，即表示顯示模組功能無誤，接下來可進行rework（需使用焊接工具）。
（5）將顯示模組的
輸出針腳
剪斷（如下圖左側）。
（6）
移除模組的
輸入針腳，並從模組
背面焊接
五條杜邦線至對應的孔位。
[caption id="attachment_24650" align="aligncenter" width="778"]
圖9-3[/caption]
（7）再次將
8x8矩陣式LED顯示模組連接至 Robot Shield，並透過手機的校正測試APP，確認運作正常。
[caption id="attachment_24651" align="aligncenter" width="661"]
圖9-4[/caption]
此步驟完成後，即完成所有電子元件測試，接下來將進行零件組裝。在此前，請先將擴充板上的接線全部解開，之後的組裝步驟會再說明對應機構的接線方式。
文章至此，讀者們是否更加期待親自完成一台OTTO97呢？考慮到文章的長度，接下來的步驟，我們將於下回分解，敬請期待。若讀者們想購買LinkIt7697 + Robot shield，歡迎前往
機器人王國挑選，謝謝。
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