讓EV3機器人“起死回生”

梁佩

EV3機器人在使用過程中時常會出現死機的情況，讓人措手不及。為什么機器人會死機？應采取怎樣的措施應對？

通過研究與分析，再結合個人經驗，我將EV3機器人死機的情況分為機器人無法運行、機器人在運行過程中停止以及在下載程序時死機三大情況，分別分析了機器人在不同情況下出現死機的原因，并提出解決方案。

一、機器人無法運行

第一步：檢查各個馬達是否被零件或其他物體卡死。若是，則取出物體；若否，則進行第二步。

第二步：檢查連接主機與各個馬達、傳感器、陀螺儀的數據線是否松動、老化或接觸不良。若是，則更換數據線；若否，則進行第三步。

原因：在復雜的打包程序中，常常設有陀螺儀、傳感器、馬達的檢測與復位指令，如果機器人運行前沒有檢測到它們，就不會繼續運行。所以，即使機器人的啟動與陀螺儀或傳感器無關，數據線的松動、老化或接觸不良導致其與機器人斷開連接，機器人也無法啟動。

第三步：檢查程序是否錯誤。若是，則修改程序；若否，則進行第四步。

第四步：檢查主機、馬達、陀螺儀、傳感器等硬件是否損壞。

二、機器人在運行過程中停止

機器人在運行過程中突然停止的情況，往往是由A、D馬達（中型馬達）死機引起的。若是B、C馬達（大型馬達）出現故障，機器人會出現亂運行的現象。這種情況往往是數據線松動引起的。

以下分析均建立在B、C馬達（大型馬達）無故障的情況下（圖1中標注的是A、D馬達，即中型馬達）。

第一步：拆除主機上的策略物并使主機離開地面。

若馬達可繼續運行，那么機器人停止的原因很可能是A、D馬達沒有完成程序中的指定度數或圈數，機器人無法執行后面的程序而導致死機。

這種情況出現的本質原因與A、D馬達的初始位置有關。當A、D馬達上策略物初始位置的角度比程序中指定的角度大時，A、D馬達無法到位，此時機器人不會死機，但無法完成指定任務。A、D馬達上策略物初始位置的角度比程序指定的角度小時，A、D馬達因沒有轉完指定的角度就會卡死。

例如程序中A、D馬達應完成的角度（圈數）為180°（0.5圈），如果A、D馬達上策略物的初始位置與賽臺水平面的角度為190°，機器人運行到此段程序時不會卡死，但無法完成指定任務；如果A、D馬達上的策略物的初始位置與賽臺水平面的角度為170°時，機器人運行到此段程序時就會卡死，無法完成后面的程序。此時的解決方案有以下三種。

1.在主機上制作一個裝置，以保證A、D馬達的初始位置每次都在同一位置。這個方法能很大程度上保證A、D馬達不會卡死。但也有可能是人為原因導致一定的失敗率。

2.將程序中A、D馬達的指令由度數或圈數改為時間（如圖2）。這樣無論A、D馬達的初始位置如何，只要時間一到，A、D馬達立即停止，機器人則繼續運行。當然，為了保證任務能夠完成，A、D馬達的運行時間應比剛好能完成的時間長0.3 s 至0.5s。這種方法偶爾也會導致機器人突然死機。

3.將程序中的中型電機模塊替換為未校準電機（如圖3），未校準電機中的功率為A、D馬達的運行功率，等待模塊的時間是A、D馬達運行的時間。這種方案比第二種更穩定，幾乎能完全保證A、D馬達在運行過程中不會卡死。

若馬達不能繼續運行，則進行第二步。

第二步：檢查程序是否錯誤。若是，則修改程序；若否，則進行第三步。

第三步：常見的程序錯誤有如下兩種。

1.程序中插入了不應有的等待模塊。

2.程序模塊之間的序列線連接錯誤。

三、下載程序時死機

主機完全死機，程序塊按鈕無法控制主機時，解決方法有如下三種。

1.若下載固件時發生死機。

①連接EV3主機與計算機間的USB線。

②同時按下EV3主機左上方的取消鍵、輸入鍵以及向右鍵。

③當EV3主機重新啟動后，先放開取消鍵。

④當EV3主機屏幕顯示“Updating”時，放開其他兩個按鍵。

⑤點擊計算機EV3軟件的Firmware Download。

2.若是一般狀況下死機，無法操作按鍵（這種方式不會刪除EV3主機內的檔案）。

①先確認EV3主機是開機狀態。

②同時按住EV3主機左上方的取消鍵、輸入鍵以及向左鍵。

③待EV3主機屏幕無顯示時，先放開取消鍵。

④當EV3主機屏幕顯示“Starting”時，放開其他兩個按鍵。

3.直接拔出電池強行關機，重新開機。這種方法雖然簡單直接，但由于主機的設計不同，拆除某些主機電板十分麻煩，而且強行拆除電板會使主機內的程序被清空。

在以上方案中，分析的大部分是常規的情況，仍有許多問題未被發掘。總之，應對諸如此類的突發狀況時，應保持清醒的邏輯思維，逐一排查，直到找到真正的原因，切忌條理不清、邏輯混亂。（指導老師：諶躍飛）endprint