【技術篇】機器人開發平台的選擇

1. 擁抱開源

借著智能手機的東風，低功耗的高性能晶元問世，各種開源的廉價機器人開發平台開始進入人們的視野。原本動輒上千美金的機器人硬體才具有的種種功能，在開源硬體的浪潮下區區幾十美金甚至幾美金就能夠獲得具有這些功能的開發平台。同樣的，各種開源開發環境的成熟使得這些開源硬體平台也有了很多易用的開發工具，最終使得機器人開發平台成為一般愛好者觸手可及的產品。由於這些平台大多依賴開源社區的維護和推動，使得開源的機器人開發系統在易用性和穩定性上和成熟的商業產品還有著差距。不過相信在不遠的將來，隨著用戶群體的不斷增長，開源產品會變得越來越成熟。

2. Arduino 還是 Raspberry Pi？

作為目前最火熱的兩個平台，Arduino和Raspberry Pi佔據了機器人DIY項目的大半江山，以兩個硬體為代表的Atmel和ARM平台也能夠基本滿足大部分機器人開發的需要。但這兩個平台到底有什麼不同，作為機器人愛好者應該如何在這兩個平台之間進行選擇呢？

這個問題得從兩個平台的區別去看，除了價格的天生不同，兩者之間最大的區別就要數計算性能了。可以這樣通俗的理解兩者計算性能的差異，如果說Raspberry Pi是一個微縮版的小電腦那麼Arduino就更像是可以一塊編程的電路板。

以最常見的Arduino Uno為例，其處理器是一個8位的Atmel AVR晶元，最高頻率20 MHz，儲存空間 32 KB。而最新樹莓派3則是採用了高通的64位四核1.2GHz CPU，同時配備了1 GB的內存。雖然這個配置和高端的智能手機無法相提並論，但是已經是麻雀雖小五臟俱全，可以算作是一台小巧的電腦。

相信到這個這個問題的答案就很明顯了，如果說你需要簡單的程序和最基本的控制那麼Arduino可以用很少的成本實現這些基本的控制功能，但是如果你需要自己的機器人真正地『聰明』起來那麼一個強勁的ARM開發平台就是必不可少的了。

3. Raspberry Pi, Beaglebone, Odroid ,... 到底哪一個

談到ARM開發平台，稍微Google一下關鍵詞"ARM single board computer" 就會立刻跳出來價位不等琳琅滿目的各種開發平台出來。樹莓派，橙子派，香蕉派等等都有自己的賣點，有的有著龐大的用戶基礎齊全的驅動支持，有的有著不輸智能手機的內存配置，有的有著和Arduino兼容的借口類型，還有的乾脆直接用上了和電腦一樣的x86架構處理器。

這麼多不同的選擇，到底哪一款值得選擇成為自己未來的開發平台呢，我們在做無人帆船的時候也面臨過同樣的選擇。市場上這麼多平台也不可能都一一買來進行試用，到底如何權衡利弊做出一個合理的選擇呢？

我們沒有像逛淘寶一樣急於瀏覽每個產品的信息，想法整個隊伍坐在一起來了個需求分析。首先列出來我們需要什麼功能，同時也估計了為了這個功能我願意付多少錢，這樣一來不管產品功能寫的再天花亂墜，對照基本功能需求和預期平台價值很容易就能夠找到滿意的平台。

這是我們列出來的功能和價值表：

龐大的用戶社區和第三方軟體支持 ￡ 100，支持WiFi連接 ￡20， 支持藍牙功能 ￡ 1， 內建高速儲存空間 ￡10， 多核處理器 ￡50，2GB 內存 ￡10， Arduino介面兼容 ￡5， x86架構處理器￡60， 支持Python,C/C++ ￡10, 低功耗 ￡30...

之後把相應的功能價值加起來和開發平台的價格一減，『剩餘價值』最高的平台就被我們選中作為開發平台了。我們按照這個方法評價了主流開發系統的『剩餘價值』，最終結果是樹莓派以130英鎊的最高剩餘價值勝出成為了我們的開發平台。

當然不可避免的，每個愛好者心目中的功能價值可能與我們的價值並不完全相同，對於不同的項目和功能需求來說最終的選擇也會不盡相同。我也會在以後的專欄節目中更為仔細地介紹我們是如何對於這些功能進行定價的。

『下集預告』項目趣談：我們是如何湊到一起做機器人帆船的？

「一起來造機器人帆船」是技術科普兼人文類的一個專欄，在介紹最新機器人新技術的同時也有各種關於團隊合作，留學生活以及文化對比的私貨。

下次專欄將講述機器人帆船項目的起源，同時順帶介紹英國大學社團課餘活動是如何開展的。

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