让EV3机器人“起死回生”

梁佩

EV3机器人在使用过程中时常会出现死机的情况，让人措手不及。为什么机器人会死机？应采取怎样的措施应对？

通过研究与分析，再结合个人经验，我将EV3机器人死机的情况分为机器人无法运行、机器人在运行过程中停止以及在下载程序时死机三大情况，分别分析了机器人在不同情况下出现死机的原因，并提出解决方案。

一、机器人无法运行

第一步：检查各个马达是否被零件或其他物体卡死。若是，则取出物体；若否，则进行第二步。

第二步：检查连接主机与各个马达、传感器、陀螺仪的数据线是否松动、老化或接触不良。若是，则更换数据线；若否，则进行第三步。

原因：在复杂的打包程序中，常常设有陀螺仪、传感器、马达的检测与复位指令，如果机器人运行前没有检测到它们，就不会继续运行。所以，即使机器人的启动与陀螺仪或传感器无关，数据线的松动、老化或接触不良导致其与机器人断开连接，机器人也无法启动。

第三步：检查程序是否错误。若是，则修改程序；若否，则进行第四步。

第四步：检查主机、马达、陀螺仪、传感器等硬件是否损坏。

二、机器人在运行过程中停止

机器人在运行过程中突然停止的情况，往往是由A、D马达（中型马达）死机引起的。若是B、C马达（大型马达）出现故障，机器人会出现乱运行的现象。这种情况往往是数据线松动引起的。

以下分析均建立在B、C马达（大型马达）无故障的情况下（图1中标注的是A、D马达，即中型马达）。

第一步：拆除主机上的策略物并使主机离开地面。

若马达可继续运行，那么机器人停止的原因很可能是A、D马达没有完成程序中的指定度数或圈数，机器人无法执行后面的程序而导致死机。

这种情况出现的本质原因与A、D马达的初始位置有关。当A、D马达上策略物初始位置的角度比程序中指定的角度大时，A、D马达无法到位，此时机器人不会死机，但无法完成指定任务。A、D马达上策略物初始位置的角度比程序指定的角度小时，A、D马达因没有转完指定的角度就会卡死。

例如程序中A、D马达应完成的角度（圈数）为180°（0.5圈），如果A、D马达上策略物的初始位置与赛台水平面的角度为190°，机器人运行到此段程序时不会卡死，但无法完成指定任务；如果A、D马达上的策略物的初始位置与赛台水平面的角度为170°时，机器人运行到此段程序时就会卡死，无法完成后面的程序。此时的解决方案有以下三种。

1.在主機上制作一个装置，以保证A、D马达的初始位置每次都在同一位置。这个方法能很大程度上保证A、D马达不会卡死。但也有可能是人为原因导致一定的失败率。

2.将程序中A、D马达的指令由度数或圈数改为时间（如图2）。这样无论A、D马达的初始位置如何，只要时间一到，A、D马达立即停止，机器人则继续运行。当然，为了保证任务能够完成，A、D马达的运行时间应比刚好能完成的时间长0.3 s 至0.5s。这种方法偶尔也会导致机器人突然死机。

3.将程序中的中型电机模块替换为未校准电机（如图3），未校准电机中的功率为A、D马达的运行功率，等待模块的时间是A、D马达运行的时间。这种方案比第二种更稳定，几乎能完全保证A、D马达在运行过程中不会卡死。

若马达不能继续运行，则进行第二步。

第二步：检查程序是否错误。若是，则修改程序；若否，则进行第三步。

第三步：常见的程序错误有如下两种。

1.程序中插入了不应有的等待模块。

2.程序模块之间的序列线连接错误。

三、下载程序时死机

主机完全死机，程序块按钮无法控制主机时，解决方法有如下三种。

1.若下载固件时发生死机。

①连接EV3主机与计算机间的USB线。

②同时按下EV3主机左上方的取消键、输入键以及向右键。

③当EV3主机重新启动后，先放开取消键。

④当EV3主机屏幕显示“Updating”时，放开其他两个按键。

⑤点击计算机EV3软件的Firmware Download。

2.若是一般状况下死机，无法操作按键（这种方式不会删除EV3主机内的档案）。

①先确认EV3主机是开机状态。

②同时按住EV3主机左上方的取消键、输入键以及向左键。

③待EV3主机屏幕无显示时，先放开取消键。

④当EV3主机屏幕显示“Starting”时，放开其他两个按键。

3.直接拔出电池强行关机，重新开机。这种方法虽然简单直接，但由于主机的设计不同，拆除某些主机电板十分麻烦，而且强行拆除电板会使主机内的程序被清空。

在以上方案中，分析的大部分是常规的情况，仍有许多问题未被发掘。总之，应对诸如此类的突发状况时，应保持清醒的逻辑思维，逐一排查，直到找到真正的原因，切忌条理不清、逻辑混乱。（指导老师：谌跃飞）endprint