本項目介紹的是與之前幾個項目的機器人一樣，同樣是採用太陽能脈動充放電控制電路，曬太陽的蚊子的第二個遠房親戚——太陽能轉動機器人。通過這些項目，我們可以再瞭解一種新的機器人驅動方式。
本項目機器人可以看成一個“太陽能風車”，風車轉動的能量是風能，而“太陽能風車”轉動的能量卻是太陽能——有太陽的時候會轉動，把太陽能轉變為動能。本項目採用的同樣是與之前幾個項目一樣的脈動充放電控制電路，運行的效果就是曬一會太陽充會電，然後轉動一會，太陽越大轉動越快；如果太陽足夠火辣則可以幾乎連續轉動而中間沒有停頓，而且這個時候會產生較大的震動，機器人整體也會發生移動，這有點類似2號蚊子的移動方式，看來作為親戚還是有不少地方的相似的，呵呵。
以下為效果視頻，前一段是在燈光（白熾燈）下進行測試的效果，後面一段為在陽光下的效果。
1 基本原理本項目的機器人採用太陽能電池作為電源，驅動電機帶動一個轉軸進行轉動。
1.1 驅動原理本項目機器人的驅動原理很簡單，就是驅動電機旋轉的傳動方式，不過和通常的應用有點區別：一般的電機傳動結構，電機是固定的，電機的軸是旋轉的；而本項目的結構是正好相反，電機的軸是固定的，電機本身卻是旋轉的——電機的軸是固定在底座的，而電機和太陽能電池板、以及控制電路等都是和電機綁定在一起可以轉動的，就是説除了一個固定的底座，其他部分都會跟着一起旋轉。
1.2 機械結構本項目採用的“電機軸固定、而電機本身旋轉”的機械結構，其實效率並不如果“電機本身固定，而電機軸旋轉”，畢竟這樣電機轉動時除了負擔實際的負載之外，還要負擔電機本身的重量。實際應用時一般不會採取這種方式，如果真的是作為太陽能風車，合理的方式應該是儘可能的減少驅動的負載，除了電機和控制電路等應該固定在底座不要跟着轉動之外；同時還應該考慮太陽能電池板的安裝角度，儘可能對着太陽以充分獲得太陽能；實在不行至少應該固定太陽能電池板的安裝角度，不至於説獲得太陽能會那麼不穩定（轉到對着太陽的角度則效率高轉得快，轉到揹着太陽的角度則效率低轉得慢）。
本項目機器人之所以採用這樣傳動方式，主要是為了增加一個趣味性的效果，同時也作為介紹一種新驅動方式來拓寬視野而已。
此外，對於本項目機器人，讓電機本身也一起轉動，可以增加轉動時整體的動能，讓轉動時產生的震動更大，而底座相對接觸地面的面積儘可能小一點，就可以在轉動速度比較快的時候機器人整體也會進行移動，而這個時候本項目也不再僅僅是一個固定的太陽能風車，而可以稱得上是一個會移動的機器人（見視頻中在燈光下快速轉動時的效果），當然這個移動效果也不明顯，效率也不高，所以本項目可以説有點不倫不類——低效率的太陽能風車，或低效率的移動機器人，可以説作為一種反面教材普及相關知識而已。
如果説作為移動機器人，為了讓移動的效果更明顯，就要增加轉動時產生的震動。要產生更大的震動，除了説轉動時帶動更重的負載外，可以考慮用偏心輪的結構，就是説把除了電機上的其他綁定的負載（太陽能電池板、電路板等）都裝在電機的一側，而不是與電機同軸的位置，這個原理詳見PVC-Robot 2號機器人的震動馬達的原理（具體見： 曬太陽的蚊子·光能電機昆蟲的移動原理 ）。
不過，如果採用偏心輪的效果，會造成電機轉動時的負載過大（轉不動），在普通強度的太陽光下太陽能風車的效果就不是很好——轉動太慢，轉動角度太小。本項目機器人早期有一個設計版本就是屬於偏心輪的結構，後來為了兼顧太陽能風車的效果（太陽不大的情況下也能轉動得比較順）所以被淘汰了。
新舊版本對比（左舊--右新）
另外，本項目如果從移動機器人來看，為了增加移動效果，還可以把底座的四隻腳都裝上一個小輪子，這樣轉動時產生的震動就可以讓機器人移動的幅度更大，可以説這作為本項目機器人的擴展裝備。
1.3 電路原理本項目的電路與PVC-Robot 2號機器人項目的電路是一摸一樣的，電路原理也是一摸一樣的——典型的脈動充放電控制電路。
基本原理如下：
1）太陽能電池板給電解電容充電，電解電容兩端的電壓不斷上升；2）當電路電壓達到LED二極管的導通電壓（2V左右）時，LED二極管導通；3）三極管9015的基極從導通的LED二極管獲得足夠的導通電壓，則三極管9015導通；4）三極管9015導通後，又使三極管9014的基極獲得足夠的導通電壓，則三極管9014導通；5）三極管9014導通後，電機獲得電流開始轉動；6）電機轉動，消耗電解電容中存儲的電能，電路電壓下降；7）當電路電壓下降到低於LED二極管的導通電壓時，LED二極管截止；8）雖然三極管9015的基極失去了來自LED的導通電壓，但是由於此時三極管9014已經導通，導通後的電流除了提供給電機轉動之外，還通過電阻分流了一部分重新回到三極管9015的基極（形成一個循環），即三極管的基極還是有足夠的導通電壓；9）當電機繼續轉動消耗電解電容的電能時，電路電壓進一步下降，則即便三極管9014導通後迴流給三極管9015基極的電壓也無法保證三極管9015繼續導通（循環被破壞），則兩個三極管都截止，電機停止轉動；10）電解電容重新充電，繼續重複上面的各環節。簡單的説，即：太陽能電池對電解電容充電，當充電量達到由LED二極管設置的充電上限後，則電路開始瞬間放電提供給電機轉動；雖然電機轉動消耗電能使電壓下降至低於LED二極管的下限，但是由於電路存在一個導通循環的機制，仍然會繼續放電讓電機轉動，能夠儘可能的把電解電容中存儲的電能都消耗掉；消耗完電解電容中的電能後，重新由太陽能電池對其進行充電……如此循環往復。
也可以這樣理解：太陽能電池對電解電容進行緩慢充電（太陽能電池的電流比較小），充電達到上限後對電機進行瞬間放電（電機的電流比較大）；放電停止的下限比較低，可以比較徹底的把充電的電量消耗完。
在PVC-Robot 2號機器人的項目中已經對該電路原理進行了更詳細的分析，這裏不再重複。如果還有不清楚的，或者有興趣繼續瞭解的，戳這裏 曬太陽的蚊子·光能電機昆蟲的電路原理 。
2 準備工作本項目需要的器材主要包括：PVC線槽、小型電機（馬達）、太陽能電池、電阻、電解電容、二極管、三極管、螺絲/螺帽等。
電子電路是與前幾個項目一樣的太陽能脈動充放電控制電路，作為一個經典的電路基本上可以做成通用電路板，見下圖，其中LED發光二級管這次選擇黃色的。
以下列出本項目主要器材，其中的採購預算，由於有些器材採購時一般是批量的，而本項目中實際使用用不了那麼多（剩下的可以留在以後的其他項目上），所以另外加了一項成本折算。
主要的器材都可以從網上購買，我列出了一些淘寶上的網址，基本上我也是通過這個渠道進行採購的，供大家參考。
名稱 規格 數量 採購預算/成本折算 來源 用途
名稱 規格 數量 採購預算/成本折算 來源 用途 PVC線槽 2.5CM寬度 1段 4元 / 0.5元 實體五金店 主要結構材料 小電機 微型馬達 1個 3元 淘寶：morehave 動力 太陽能電池 1.5V 2片 2.2元 淘寶：zhiqiang588 電源 電阻 2.2K 1個 8元 / 0.03元 淘寶：jxpjihao 電子元件 電解電容 4700uf 1個 0.4元 淘寶：東莞創博電子 電子元件 二極管 LED發光二極管（紅/黃/綠） 1個 0.08元 淘寶：lc工作室 電子元件 三極管 9014、9015各1個 2個 4.5元 / 0.15元 淘寶：jxpjihao 電子元件 電路板 電路板/實驗板/萬用板/洞洞板 1塊 1.5元 淘寶：lm750811 齒輪 模數M0.3，70T（軸徑1mm） 1個 2元 淘寶：morehave 底座 M1.2*5螺絲 1.2mm直徑，長5mm 4顆 4元/0.16元 淘寶：精隆五金製品有限公司 固定PVC材料 M2*6螺絲 2mm直徑，長6mm，平頭 1顆 2元/0.02元 淘寶：精隆五金製品有限公司 固定PVC材料 M1.2螺母 1.2mm內徑 4個 15元/0.6元 淘寶：微型螺絲小王 固定PVC材料 M2螺母 2mm內徑 1顆 2元/0.02元 淘寶：精隆五金製品有限公司 固定PVC材料 合計 48.68元/10.66元 3 製作過程以下將按照製作的順序，全程介紹本項目機器人的製作過程。
3.1 電路焊接本項目機器人的控制電路與PVC-2號機器人項目是一樣的，關於電路焊接的説明這不再重複，具體請參考 曬太陽的蚊子·光能電機昆蟲的電路焊接 。
這是“電路板正面佈局圖”（無焊點的一面，黑芯藍點為焊點，藍色帶代表焊點相連）：
這是“電路板底面佈局圖”（有焊點的一面，黑芯藍點為焊點，藍色帶代表焊點相連）：
3.2 四足底座用剪刀把PVC線槽裁剪成如下的形狀和尺寸，即兩組雙足支架。
把兩組支架疊在一起，中間打一個孔，並把齒輪按下圖所示裝好。
這裏之所以用這個齒輪，一方面是這個齒輪的孔徑是1mm正好可以裝上我們選擇的軸徑為1mm的電機；另一方面可以比較方便的把底座的兩組四足支架固定在一起。
把兩組支架用502膠水貼在齒輪上，並且把支架的前端剪小一點，並且用尖嘴鉗折成如下圖所示的樣子。
3.3 太陽能電池把兩片太陽能電池板用雙面膠布貼在一塊PVC方條上，並且在方條中心打一個孔供M2*6的螺絲固定用。
因為太陽能電池板的背面有電極，所以只能對沒有電極的一端進行固定，同時用金屬線把兩片太陽能電池板的正負電極焊接在一起，即把太陽能電池串聯起來。
3.4 安裝電機用PVC線槽剪一個長方條，對比電機的長度和電路板的尺寸，折成如下圖所示形狀的支架。
把電機如下圖所示用透明膠固定在長方條支架上。注意電機的軸要穿過方條支架上的小孔，同時方條支架的另一端用M1.2*5mm的螺絲如圖所示固定好。
3.5 整機組裝把電路板通過M1.2*5mm的螺絲螺母安裝到支架上，因為電路板的主要重量是電解電容，為了保證轉動時擺動不要太大，注意電解電容應該與電機在同一個中心軸上。
把太陽能電池板的固定方條用M2*6的螺絲螺母安裝到支架上。
把電機的軸插入底座的齒輪的孔中，整體組裝在一起。
3.6 整機調試完成整機組裝後，需要進行調試。
首先，調試機械結構。可以在沒有陽光的情況下，即在電路沒有接通的時候，把機器人放置在水平的桌面上（底座着地），然後用手撥動太陽能電池板，手動讓轉軸轉動起來，看看轉軸是否能夠轉動得比較平滑，一般手工撥動可以讓轉軸轉動幾圈。如果發現轉軸比較卡，轉動不平滑，可以檢查太陽能電池板支架的中心是否正好在電機轉軸的中心線上，或者檢查電路板的電解電容的中心也正好在電機轉軸的中心線上。
然後，測試電路是否正常工作，可以在100W白熾燈光下測試電路的充放電控制是否正常，電機是否能夠正常轉動（見視頻中在燈光下的效果）。
3.7 最終展示最終的效果展示。
3.8 完善升級為了增加移動效果，還可以把底座的四隻腳都裝上一個小輪子，這樣轉動時產生的震動就可以讓機器人移動的幅度更大。
4 項目總結本項目是一個以簡單電子元件電路為控制基礎的智能機器人。對於剛入門的朋友，可以通過這個項目：
1、加深脈動充放電控制電路在太陽能驅動應用方面的理解；2、瞭解太陽能風車結構的原理以及應用；3、動手製作太陽能風車。本項目的機械結構也比較特殊，建議有條件的朋友可以試試手作為一次實踐經歷。
