Πώς να φτιάξετε ένα ρομπότ από απλά υλικά. Φτιάξτε μόνοι σας ένα ρομπότ στο σπίτι; Εύκολα! Μίνι ρομπότ από κιτ στο σπίτι
Πολλοί από εμάς που έχουμε συναντήσει την τεχνολογία υπολογιστών έχουμε ονειρευτεί να συναρμολογήσουμε το δικό μας ρομπότ. Για να μπορεί αυτή η συσκευή να εκτελεί κάποιες εργασίες στο σπίτι, για παράδειγμα, φέρτε μπύρα. Όλοι ξεκινούν αμέσως να δημιουργήσουν το πιο περίπλοκο ρομπότ, αλλά συχνά αναλύουν γρήγορα τα αποτελέσματα. Ποτέ δεν υλοποιήσαμε το πρώτο μας ρομπότ, το οποίο υποτίθεται ότι θα έφτιαχνε πολλές μάρκες. Επομένως, πρέπει να ξεκινήσετε απλά, περιπλέκοντας σταδιακά το θηρίο σας. Τώρα θα σας πούμε πώς μπορείτε να δημιουργήσετε ένα απλό ρομπότ με τα χέρια σας που θα κινείται ανεξάρτητα στο διαμέρισμά σας.
Εννοια
Θέτουμε στον εαυτό μας ένα απλό καθήκον, να φτιάξουμε ένα απλό ρομπότ. Κοιτώντας μπροστά, θα πω ότι, φυσικά, τα καταφέραμε όχι σε δεκαπέντε λεπτά, αλλά σε πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, αυτό μπορεί να γίνει σε ένα βράδυ.
Συνήθως, τέτοιες τέχνες χρειάζονται χρόνια για να ολοκληρωθούν. Οι άνθρωποι περνούν αρκετούς μήνες τρέχοντας στα καταστήματα αναζητώντας τον εξοπλισμό που χρειάζονται. Αλλά καταλάβαμε αμέσως ότι δεν ήταν αυτός ο δρόμος μας! Ως εκ τούτου, θα χρησιμοποιήσουμε στο σχεδιασμό τέτοια μέρη που μπορούν να βρεθούν εύκολα στο χέρι ή να ξεριζωθούν από αυτά παλιάς τεχνολογίας. Ως έσχατη λύση, αγοράστε για πένες σε οποιοδήποτε κατάστημα ραδιοφώνου ή αγορά.
Μια άλλη ιδέα ήταν να κάνουμε τη χειροτεχνία μας όσο πιο φθηνή γίνεται. Ένα παρόμοιο ρομπότ κοστίζει από 800 έως 1500 ρούβλια σε καταστήματα ραδιοηλεκτρονικών! Επιπλέον, πωλείται με τη μορφή ανταλλακτικών, αλλά πρέπει ακόμα να συναρμολογηθεί και δεν είναι γεγονός ότι μετά από αυτό θα λειτουργήσει επίσης. Οι κατασκευαστές τέτοιων κιτ συχνά ξεχνούν να συμπεριλάβουν ορισμένα εξαρτήματα και αυτό είναι όλο - το ρομπότ χάνεται μαζί με τα χρήματα! Γιατί χρειαζόμαστε τέτοια ευτυχία; Το ρομπότ μας δεν πρέπει να κοστίζει περισσότερο από 100-150 ρούβλια σε εξαρτήματα, συμπεριλαμβανομένων των κινητήρων και των μπαταριών. Ταυτόχρονα, εάν διαλέξετε τους κινητήρες από ένα παλιό παιδικό αυτοκίνητο, τότε η τιμή του θα είναι γενικά περίπου 20-30 ρούβλια! Νιώθεις την εξοικονόμηση και ταυτόχρονα αποκτάς έναν εξαιρετικό φίλο.
Το επόμενο μέρος ήταν τι θα έκανε ο όμορφος άντρας μας. Αποφασίσαμε να φτιάξουμε ένα ρομπότ που θα αναζητά πηγές φωτός. Εάν η πηγή φωτός γυρίσει, τότε το αυτοκίνητό μας θα κατευθύνει πίσω της. Αυτή η έννοια ονομάζεται «ένα ρομπότ που προσπαθεί να ζήσει». Θα είναι δυνατό να αντικαταστήσει τις μπαταρίες του με ηλιακές κυψέλες και μετά θα ψάξει για φως για να οδηγήσει.
Απαιτούμενα εξαρτήματα και εργαλεία
Τι χρειαζόμαστε για να κάνουμε το παιδί μας; Δεδομένου ότι η ιδέα είναι κατασκευασμένη από αυτοσχέδια μέσα, θα χρειαστούμε μια πλακέτα κυκλώματος ή ακόμα και ένα συνηθισμένο χοντρό χαρτόνι. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα σουβλί για να κάνετε τρύπες στο χαρτόνι για να στερεώσετε όλα τα μέρη. Θα χρησιμοποιήσουμε το συγκρότημα, γιατί ήταν στο χέρι, και δεν θα βρείτε χαρτόνι στο σπίτι μου κατά τη διάρκεια της ημέρας. Αυτό θα είναι το πλαίσιο στο οποίο θα τοποθετήσουμε την υπόλοιπη πλεξούδα του ρομπότ, θα συνδέσουμε κινητήρες και αισθητήρες. Ως κινητήρια δύναμη, θα χρησιμοποιήσουμε κινητήρες τριών ή πέντε βολτ που μπορούν να τραβηχτούν από ένα παλιό μηχάνημα. Θα φτιάξουμε τους τροχούς από τα καλύμματα από πλαστικά μπουκάλια, για παράδειγμα από την Coca-Cola.
Ως αισθητήρες χρησιμοποιούνται φωτοτρανζίστορ ή φωτοδίοδοι τριών βολτ. Μπορούν ακόμη και να τραβηχτούν από ένα παλιό οπτομηχανικό ποντίκι. Περιέχει αισθητήρες υπερύθρων (στην περίπτωσή μας ήταν μαύροι). Εκεί ζευγαρώνονται, δηλαδή δύο φωτοκύτταρα σε ένα μπουκάλι. Με έναν ελεγκτή, τίποτα δεν σας εμποδίζει να μάθετε ποιο πόδι προορίζεται για τι. Το στοιχείο ελέγχου μας θα είναι τα εγχώρια τρανζίστορ 816G. Χρησιμοποιούμε τρεις μπαταρίες AA συγκολλημένες μεταξύ τους ως πηγές ενέργειας. Ή μπορείτε να πάρετε μια θήκη μπαταριών από ένα παλιό μηχάνημα, όπως κάναμε. Θα απαιτηθεί καλωδίωση για την εγκατάσταση. Τα καλώδια συνεστραμμένου ζεύγους είναι ιδανικά για αυτούς τους σκοπούς. Για να στερεώσετε όλα τα εξαρτήματα, είναι βολικό να χρησιμοποιείτε θερμόκολλα με πιστόλι θερμής τήξης. Αυτή η υπέροχη εφεύρεση λιώνει γρήγορα και πήζει το ίδιο γρήγορα, γεγονός που σας επιτρέπει να εργαστείτε γρήγορα μαζί της και να εγκαταστήσετε απλά στοιχεία. Το πράγμα είναι ιδανικό για τέτοιες χειροτεχνίες και το έχω χρησιμοποιήσει περισσότερες από μία φορές στα άρθρα μου. Χρειαζόμαστε επίσης ένα άκαμπτο σύρμα, ένας συνηθισμένος συνδετήρας θα κάνει μια χαρά.
Τοποθετούμε το κύκλωμα
Έτσι, βγάλαμε όλα τα μέρη και τα στοιβάσαμε στο τραπέζι μας. Το κολλητήρι ήδη σιγοκαίει με κολοφώνιο και τρίβετε τα χέρια σας, ανυπόμονα να το συναρμολογήσετε, λοιπόν, ας ξεκινήσουμε. Παίρνουμε ένα κομμάτι συναρμολόγησης και το κόβουμε στο μέγεθος του μελλοντικού ρομπότ. Για την κοπή PCB χρησιμοποιούμε μεταλλικό ψαλίδι. Φτιάξαμε ένα τετράγωνο με πλευρά περίπου 4-5 cm Το κυριότερο είναι ότι το μικροσκοπικό μας κύκλωμα, οι μπαταρίες, οι δύο κινητήρες και οι σύνδεσμοι για τον μπροστινό τροχό εφαρμόζουν. Για να μην γίνει δασύτριχος και ομοιόμορφος ο πίνακας, μπορείτε να τον επεξεργαστείτε με μια λίμα και επίσης να αφαιρέσετε αιχμηρές άκρες. Το επόμενο βήμα μας θα είναι η σφράγιση των αισθητήρων. Τα φωτοτρανζίστορ και οι φωτοδίοδοι έχουν ένα συν και ένα μείον, με άλλα λόγια, μια άνοδο και μια κάθοδο. Είναι απαραίτητο να παρατηρήσετε την πολικότητα της ένταξής τους, η οποία είναι εύκολο να προσδιοριστεί με τον απλούστερο ελεγκτή. Εάν κάνετε λάθος, τίποτα δεν θα καεί, αλλά το ρομπότ δεν θα κινηθεί. Οι αισθητήρες είναι συγκολλημένοι στις γωνίες της πλακέτας κυκλώματος στη μία πλευρά έτσι ώστε να φαίνονται στα πλάγια. Δεν πρέπει να συγκολληθούν εντελώς στην πλακέτα, αλλά να αφήσουν περίπου ενάμισι εκατοστό καλωδίων έτσι ώστε να μπορούν να λυγιστούν εύκολα προς οποιαδήποτε κατεύθυνση - θα το χρειαστούμε αργότερα κατά τη ρύθμιση του ρομπότ μας. Αυτά θα είναι τα μάτια μας, θα πρέπει να βρίσκονται στη μία πλευρά του σασί μας, που στο μέλλον θα είναι το μπροστινό μέρος του ρομπότ. Μπορεί να σημειωθεί αμέσως ότι συναρμολογούμε δύο κυκλώματα ελέγχου: ένα για τον έλεγχο του δεξιού και του δεύτερου αριστερού κινητήρα.
Λίγο πιο μακριά από το μπροστινό άκρο του πλαισίου, δίπλα στους αισθητήρες μας, πρέπει να κολλήσουμε τρανζίστορ. Για τη διευκόλυνση της συγκόλλησης και της συναρμολόγησης του περαιτέρω κυκλώματος, συγκολλήσαμε και τα δύο τρανζίστορ με τις σημάνσεις τους «στραμμένες» προς τον δεξιό τροχό. Θα πρέπει να σημειώσετε αμέσως τη θέση των ποδιών του τρανζίστορ. Εάν πάρετε το τρανζίστορ στα χέρια σας και γυρίσετε το μεταλλικό υπόστρωμα προς το μέρος σας και τη σήμανση προς το δάσος (όπως σε ένα παραμύθι) και τα πόδια κατευθύνονται προς τα κάτω, τότε από αριστερά προς τα δεξιά τα πόδια θα είναι, αντίστοιχα: βάση , συλλέκτης και εκπομπός. Αν κοιτάξετε το διάγραμμα που δείχνει το τρανζίστορ μας, η βάση θα είναι ένα ραβδί κάθετο στο παχύ τμήμα στον κύκλο, ο πομπός θα είναι ένα ραβδί με ένα βέλος, ο συλλέκτης θα είναι το ίδιο ραβδί, μόνο χωρίς το βέλος. Όλα φαίνονται ξεκάθαρα εδώ. Ας ετοιμάσουμε τις μπαταρίες και ας προχωρήσουμε στην πραγματική συναρμολόγηση του ηλεκτρικού κυκλώματος. Αρχικά, απλά πήραμε τρεις μπαταρίες ΑΑ και τις κολλήσαμε σε σειρά. Μπορείτε να τα τοποθετήσετε αμέσως σε μια ειδική θήκη για μπαταρίες, η οποία, όπως είπαμε ήδη, βγαίνει από ένα παλιό παιδικό αυτοκίνητο. Τώρα κολλάμε τα καλώδια στις μπαταρίες και καθορίζουμε δύο βασικά σημεία στην πλακέτα μας όπου θα συγκλίνουν όλα τα καλώδια. Αυτό θα είναι ένα συν και ένα μείον. Το κάναμε απλά - το κάναμε συνεστραμμένο ζευγάριστις άκρες της πλακέτας, κόλλησε τα άκρα στα τρανζίστορ και τους αισθητήρες φωτογραφίας, έκανε έναν στριμμένο βρόχο και κόλλησε τις μπαταρίες εκεί. Ίσως όχι το περισσότερο καλύτερη επιλογή, αλλά το πιο βολικό. Λοιπόν, τώρα ετοιμάζουμε τα καλώδια και ξεκινάμε τη συναρμολόγηση των ηλεκτρικών. Θα πάμε από τον θετικό πόλο της μπαταρίας στην αρνητική επαφή, καθ' όλη τη διάρκεια ηλεκτρικό διάγραμμα. Παίρνουμε ένα κομμάτι συνεστραμμένου ζεύγους και αρχίζουμε να περπατάμε - κολλάμε τη θετική επαφή και των δύο αισθητήρων φωτογραφίας στο συν των μπαταριών και κολλάμε τους πομπούς των τρανζίστορ στο ίδιο σημείο. Συγκολλάμε το δεύτερο σκέλος του φωτοκυττάρου με ένα μικρό κομμάτι σύρμα στη βάση του τρανζίστορ. Συγκολλάμε τα υπόλοιπα, τελευταία σκέλη του transyuk στους κινητήρες αντίστοιχα. Η δεύτερη επαφή των κινητήρων μπορεί να συγκολληθεί στην μπαταρία μέσω ενός διακόπτη.
Αλλά σαν αληθινοί Τζεντάι, αποφασίσαμε να ενεργοποιήσουμε το ρομπότ μας κολλώντας και ξεκολλώντας το καλώδιο, αφού ο διακόπτης κατάλληλο μέγεθοςΔεν το βρήκα στους κάδους μου.
Ηλεκτρικός εντοπισμός σφαλμάτων
Αυτό ήταν, συναρμολογήσαμε το ηλεκτρικό μέρος, τώρα ας αρχίσουμε να δοκιμάζουμε το κύκλωμα. Ανοίγουμε το κύκλωμα μας και το φέρνουμε στο αναμμένο επιτραπέζιο φωτιστικό. Κάντε εναλλάξ, στρίβοντας πρώτα το ένα ή το άλλο φωτοκύτταρο. Και ας δούμε τι θα γίνει. Εάν οι κινητήρες μας αρχίσουν να περιστρέφονται με τη σειρά τους με διαφορετικές ταχύτητες, ανάλογα με τον φωτισμό, τότε όλα είναι εντάξει. Αν όχι, τότε ψάξτε για μπλοκ στη συναρμολόγηση. Η ηλεκτρονική είναι η επιστήμη των επαφών, που σημαίνει ότι αν κάτι δεν λειτουργεί, τότε δεν υπάρχει επαφή κάπου. Σημαντικό σημείο: ο δεξιός αισθητήρας φωτογραφίας είναι υπεύθυνος για τον αριστερό τροχό και ο αριστερός, αντίστοιχα, για τον δεξιό. Τώρα, ας καταλάβουμε με ποιον τρόπο περιστρέφονται ο δεξιός και ο αριστερός κινητήρας. Θα πρέπει και οι δύο να περιστρέφονται προς τα εμπρός. Εάν αυτό δεν συμβεί, τότε πρέπει να αλλάξετε την πολικότητα της ενεργοποίησης του κινητήρα, ο οποίος περιστρέφεται προς τη λάθος κατεύθυνση, απλώς κολλώντας ξανά τα καλώδια στους ακροδέκτες του κινητήρα αντίστροφα. Αξιολογούμε για άλλη μια φορά τη θέση των κινητήρων στο σασί και ελέγχουμε την κατεύθυνση κίνησης προς την κατεύθυνση που είναι εγκατεστημένοι οι αισθητήρες μας. Αν όλα είναι εντάξει, τότε θα προχωρήσουμε. Σε κάθε περίπτωση, αυτό μπορεί να διορθωθεί, ακόμη και μετά τη συναρμολόγηση όλων.
Συναρμολόγηση της συσκευής
Ασχοληθήκαμε με το κουραστικό ηλεκτρικό κομμάτι, τώρα ας περάσουμε στη μηχανική. Θα φτιάξουμε τους τροχούς από καπάκια από πλαστικά μπουκάλια. Για να φτιάξετε τον μπροστινό τροχό, πάρτε δύο καλύμματα και κολλήστε τα μεταξύ τους.
Το κολλήσαμε περιμετρικά με το κοίλο μέρος προς τα μέσα για μεγαλύτερη σταθερότητα του τροχού. Στη συνέχεια, ανοίξτε μια τρύπα στο πρώτο και το δεύτερο καπάκι ακριβώς στο κέντρο του καπακιού. Για διάτρηση και κάθε είδους οικιακή χειροτεχνία, είναι πολύ βολικό να χρησιμοποιήσετε ένα Dremel - ένα είδος μικρού τρυπανιού με πολλά εξαρτήματα, φρεζάρισμα, κοπή και πολλά άλλα. Είναι πολύ βολικό στη χρήση για διάνοιξη οπών μικρότερες από ένα χιλιοστό, όπου ήδη κανονικό τρυπάνιδεν αντέχει.
Αφού τρυπήσουμε τα καλύμματα, εισάγουμε ένα προ-λυγισμένο συνδετήρα στην τρύπα.
Λυγίζουμε τον συνδετήρα στο σχήμα του γράμματος "P", όπου ο τροχός κρέμεται στην επάνω ράβδο του γράμματός μας.
Τώρα στερεώνουμε αυτό το συνδετήρα ανάμεσα στους αισθητήρες φωτογραφίας, μπροστά από το αυτοκίνητό μας. Το κλιπ είναι βολικό γιατί μπορείτε εύκολα να ρυθμίσετε το ύψος του μπροστινού τροχού και θα ασχοληθούμε με αυτή τη ρύθμιση αργότερα.
Ας περάσουμε στους κινητήριους τροχούς. Θα τα φτιάξουμε και από καπάκια. Ομοίως, τρυπάμε κάθε τροχό αυστηρά στο κέντρο. Είναι καλύτερο το τρυπάνι να έχει το μέγεθος του άξονα του κινητήρα και ιδανικά - ένα κλάσμα του χιλιοστού μικρότερο, έτσι ώστε ο άξονας να μπορεί να εισαχθεί εκεί, αλλά με δυσκολία. Βάζουμε και τους δύο τροχούς στον άξονα του μοτέρ, και για να μην πηδήξουν τους στερεώνουμε με ζεστή κόλλα.
Είναι σημαντικό να το κάνετε αυτό όχι μόνο για να μην πετούν οι τροχοί όταν κινούνται, αλλά και να μην περιστρέφονται στο σημείο στερέωσης.
Το πιο σημαντικό μέρος είναι η τοποθέτηση των ηλεκτροκινητήρων. Τα τοποθετήσαμε στο άκρο του πλαισίου μας, στην αντίθετη πλευρά του κυκλώματος από όλα τα άλλα ηλεκτρονικά. Πρέπει να θυμόμαστε ότι ο ελεγχόμενος κινητήρας τοποθετείται απέναντι από το φωτοσύστημα ελέγχου του. Αυτό γίνεται έτσι ώστε το ρομπότ να μπορεί να στραφεί προς το φως. Δεξιά είναι ο φωτοαισθητήρας, αριστερά ο κινητήρας και αντίστροφα. Αρχικά, θα αναχαιτίσουμε τους κινητήρες με κομμάτια συνεστραμμένου ζεύγους, περασμένα μέσα από τις τρύπες στην εγκατάσταση και στριμμένα από πάνω.
Παρέχουμε ισχύ και βλέπουμε πού περιστρέφονται οι κινητήρες μας. Οι κινητήρες δεν θα περιστρέφονται σε ένα σκοτεινό δωμάτιο. Ελέγχουμε ότι όλοι οι κινητήρες λειτουργούν. Γυρίζουμε το ρομπότ και παρακολουθούμε πώς οι κινητήρες αλλάζουν την ταχύτητα περιστροφής τους ανάλογα με τον φωτισμό. Ας το γυρίσουμε με τον δεξιό αισθητήρα φωτογραφίας και ο αριστερός κινητήρας θα πρέπει να περιστρέφεται γρήγορα και ο άλλος, αντίθετα, θα επιβραδύνει. Τέλος ελέγχουμε τη φορά περιστροφής των τροχών ώστε το ρομπότ να κινηθεί προς τα εμπρός. Εάν όλα λειτουργούν όπως περιγράψαμε, τότε μπορείτε να στερεώσετε προσεκτικά τα ρυθμιστικά με ζεστή κόλλα.
Προσπαθούμε να βεβαιωθούμε ότι οι τροχοί τους βρίσκονται στον ίδιο άξονα. Αυτό ήταν - στερεώνουμε τις μπαταρίες στην επάνω πλατφόρμα του πλαισίου και προχωράμε στη ρύθμιση και το παιχνίδι με το ρομπότ.
Παγίδες και εγκατάσταση
Η πρώτη παγίδα στην τέχνη μας ήταν απροσδόκητη. Όταν συναρμολογήσαμε όλο το κύκλωμα και τεχνικό μέρος, όλοι οι κινητήρες ανταποκρίθηκαν τέλεια στο φως και όλα έδειχναν να πηγαίνουν τέλεια. Αλλά όταν βάλαμε το ρομπότ μας στο πάτωμα, δεν λειτούργησε για εμάς. Αποδείχθηκε ότι οι κινητήρες απλά δεν είχαν αρκετή ισχύ. έπρεπε επειγόντωςσκίστε το αυτοκίνητο των παιδιών για να πάρετε πιο δυνατούς κινητήρες από εκεί. Παρεμπιπτόντως, αν παίρνετε κινητήρες από παιχνίδια, σίγουρα δεν μπορείτε να κάνετε λάθος με τη δύναμή τους, καθώς έχουν σχεδιαστεί για να μεταφέρουν πολλά αυτοκίνητα με μπαταρίες. Μόλις τακτοποιήσαμε τους κινητήρες, προχωρήσαμε στο αισθητικό συντονισμό και την οδήγηση. Αρχικά, πρέπει να μαζέψουμε τα γένια των καλωδίων που σέρνονται κατά μήκος του δαπέδου και να τα στερεώσουμε στο σασί με ζεστή κόλλα.
Εάν το ρομπότ σέρνεται κάπου στην κοιλιά του, τότε μπορείτε να σηκώσετε το μπροστινό πλαίσιο λυγίζοντας το σύρμα στερέωσης. Το πιο σημαντικό πράγμα είναι οι αισθητήρες φωτογραφίας. Είναι καλύτερο να τα λυγίζετε κοιτώντας στο πλάι σε τριάντα μοίρες από το κυρίως πιάτο. Στη συνέχεια θα πάρει πηγές φωτός και θα κινηθεί προς αυτές. Η σωστή γωνίαη στροφή θα πρέπει να επιλεγεί πειραματικά. Αυτό είναι, ας οπλιστούμε επιτραπέζιο φωτιστικό, βάλτε το ρομπότ στο πάτωμα, ανάψτε το και αρχίστε να ελέγχετε και να απολαμβάνετε πώς το παιδί σας ακολουθεί ξεκάθαρα την πηγή φωτός και πόσο έξυπνα τη βρίσκει.
Βελτιώσεις
Δεν υπάρχει όριο στην τελειότητα και μπορείτε να προσθέσετε ατελείωτες λειτουργίες στο ρομπότ μας. Υπήρχαν ακόμη και σκέψεις εγκατάστασης ενός ελεγκτή, αλλά τότε το κόστος και η πολυπλοκότητα της κατασκευής θα αυξανόταν σημαντικά, και αυτή δεν είναι η μέθοδός μας.
Η πρώτη βελτίωση είναι να φτιάξουμε ένα ρομπότ που θα ταξιδεύει σε μια δεδομένη διαδρομή. Όλα είναι απλά εδώ, παίρνετε μια μαύρη λωρίδα και την εκτυπώνετε στον εκτυπωτή ή την σχεδιάζετε με έναν μαύρο μόνιμο μαρκαδόρο σε ένα φύλλο χαρτιού Whatman. Το κύριο πράγμα είναι ότι η λωρίδα είναι ελαφρώς στενότερη από το πλάτος των σφραγισμένων αισθητήρων φωτογραφίας. Κατεβάζουμε τα ίδια τα φωτοκύτταρα ώστε να κοιτάζουν στο πάτωμα. Δίπλα σε κάθε μάτι μας τοποθετούμε ένα υπερφωτεινό LED σε σειρά με αντίσταση 470 Ohms. Συγκολλάμε το ίδιο το LED με αντίσταση απευθείας στην μπαταρία. Η ιδέα είναι απλή, από λευκό φύλλοχαρτί, το φως ανακλάται τέλεια, χτυπά τον αισθητήρα μας και το ρομπότ οδηγεί ευθεία. Μόλις η δέσμη χτυπήσει τη σκοτεινή λωρίδα, σχεδόν κανένα φως δεν φτάνει στο φωτοκύτταρο (το μαύρο χαρτί απορροφά τέλεια το φως), και επομένως ένας κινητήρας αρχίζει να περιστρέφεται πιο αργά. Ένας άλλος κινητήρας στρέφει γρήγορα το ρομπότ, ισοπεδώνοντας την πορεία του. Ως αποτέλεσμα, το ρομπότ κυλά κατά μήκος της μαύρης λωρίδας, σαν σε ράγες. Μπορείτε να σχεδιάσετε μια τέτοια λωρίδα σε ένα λευκό πάτωμα και να στείλετε το ρομπότ στην κουζίνα για να πάρει μπύρα από τον υπολογιστή σας.
Η δεύτερη ιδέα είναι να περιπλέκουμε το κύκλωμα προσθέτοντας δύο ακόμη τρανζίστορ και δύο φωτοαισθητήρες και να κάνουμε το ρομπότ να αναζητά φως όχι μόνο από μπροστά, αλλά και από όλες τις πλευρές, και μόλις το βρει, ορμά προς αυτό. Όλα θα εξαρτηθούν απλώς από την πλευρά από την οποία εμφανίζεται η πηγή φωτός: αν είναι μπροστά, θα πάει μπροστά και αν από πίσω, θα κυλήσει πίσω. Ακόμη και σε αυτήν την περίπτωση, για να απλοποιήσετε τη συναρμολόγηση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το τσιπ LM293D, αλλά κοστίζει περίπου εκατό ρούβλια. Αλλά με τη βοήθεια του μπορείτε εύκολα να διαμορφώσετε τη διαφορική ενεργοποίηση της κατεύθυνσης περιστροφής των τροχών ή, πιο απλά, την κατεύθυνση κίνησης του ρομπότ: προς τα εμπρός και προς τα πίσω.
Το τελευταίο πράγμα που μπορείτε να κάνετε είναι να αφαιρέσετε εντελώς τις μπαταρίες που τελειώνουν συνεχώς και να εγκαταστήσετε μια ηλιακή μπαταρία, την οποία μπορείτε τώρα να αγοράσετε σε ένα κατάστημα σιδηρικών. κινητά τηλέφωνα(ή στο dialextreme). Για να αποτρέψετε το ρομπότ από το να χάσει τελείως τη λειτουργικότητά του σε αυτήν τη λειτουργία εάν εισέλθει κατά λάθος στη σκιά, μπορείτε να το συνδέσετε παράλληλα ηλιακή μπαταρία– ένας ηλεκτρολυτικός πυκνωτής πολύ μεγάλης χωρητικότητας (χιλιάδες microfarads). Δεδομένου ότι η τάση μας εκεί δεν υπερβαίνει τα πέντε βολτ, μπορούμε να πάρουμε έναν πυκνωτή σχεδιασμένο για 6,3 βολτ. Με τέτοια χωρητικότητα και τάση θα είναι αρκετά μινιατούρα. Οι μετατροπείς μπορούν είτε να αγοραστούν είτε να ξεριζωθούν από παλιά τροφοδοτικά.
Πιστεύουμε ότι μπορείτε να βρείτε μόνοι σας τις υπόλοιπες πιθανές παραλλαγές. Αν υπάρχει κάτι ενδιαφέρον, φροντίστε να γράψετε.
συμπεράσματα
Έτσι έχουμε ενταχθεί στη μεγαλύτερη επιστήμη, τον κινητήρα της προόδου - την κυβερνητική. Στη δεκαετία του εβδομήντα του περασμένου αιώνα, ήταν πολύ δημοφιλές να σχεδιάζονται τέτοια ρομπότ. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η δημιουργία μας χρησιμοποιεί τα βασικά στοιχεία της αναλογικής τεχνολογίας υπολογιστών, η οποία έσβησε με την έλευση των ψηφιακών τεχνολογιών. Αλλά όπως έδειξα σε αυτό το άρθρο, δεν χάθηκαν όλα. Ελπίζω να μην σταματήσουμε να κατασκευάζουμε τέτοια απλό ρομπότ, και θα βρούμε νέα και νέα σχέδια, και θα μας εκπλήξετε με τα δικά σας ενδιαφέρουσες χειροτεχνίες. Καλή τύχη με την κατασκευή!
Φτιάξτε ένα ρομπότπολύ απλό Ας καταλάβουμε τι χρειάζεται δημιουργήστε ένα ρομπότστο σπίτι, προκειμένου να κατανοήσουν τα βασικά της ρομποτικής.
Σίγουρα, αφού παρακολουθήσατε αρκετές ταινίες για ρομπότ, πολλές φορές θέλατε να φτιάξετε τον δικό σας σύντροφο στη μάχη, αλλά δεν ξέρατε από πού να ξεκινήσετε. Φυσικά, δεν θα μπορείτε να φτιάξετε ένα δίποδο Terminator, αλλά δεν προσπαθούμε να πετύχουμε αυτό. Όποιος ξέρει πώς να κρατά σωστά ένα κολλητήρι στα χέρια του μπορεί να συναρμολογήσει ένα απλό ρομπότ και αυτό δεν απαιτεί βαθιά γνώση, αν και δεν θα βλάψει. Η ερασιτεχνική ρομποτική δεν διαφέρει πολύ από τη σχεδίαση κυκλωμάτων, μόνο πολύ πιο ενδιαφέρουσα, επειδή περιλαμβάνει επίσης τομείς όπως η μηχανική και ο προγραμματισμός. Όλα τα εξαρτήματα είναι εύκολα διαθέσιμα και δεν είναι τόσο ακριβά. Επομένως, η πρόοδος δεν μένει ακίνητη, και θα τη χρησιμοποιήσουμε προς όφελός μας.
Εισαγωγή
Ετσι. Τι είναι ένα ρομπότ; Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτή είναι μια αυτόματη συσκευή που ανταποκρίνεται σε οποιεσδήποτε ενέργειες περιβάλλο. Τα ρομπότ μπορούν να ελέγχονται από ανθρώπους ή να εκτελούν προ-προγραμματισμένες ενέργειες. Συνήθως, το ρομπότ είναι εξοπλισμένο με μια ποικιλία αισθητήρων (απόσταση, γωνία περιστροφής, επιτάχυνση), βιντεοκάμερες και χειριστές. Το ηλεκτρονικό μέρος του ρομπότ αποτελείται από έναν μικροελεγκτή (MC) - ένα μικροκύκλωμα που περιέχει έναν επεξεργαστή, μια γεννήτρια ρολογιού, διάφορα περιφερειακά, RAM και μόνιμη μνήμη. Υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός διαφορετικών μικροελεγκτών στον κόσμο για διαφορετικές εφαρμογές και στη βάση τους μπορείτε να συναρμολογήσετε ισχυρά ρομπότ. Οι μικροελεγκτές AVR χρησιμοποιούνται ευρέως για ερασιτεχνικά κτίρια. Είναι μακράν τα πιο προσβάσιμα και στο Διαδίκτυο μπορείτε να βρείτε πολλά παραδείγματα με βάση αυτά τα MK. Για να εργαστείτε με μικροελεγκτές, πρέπει να είστε σε θέση να προγραμματίζετε σε assembler ή C και να έχετε βασικές γνώσεις ψηφιακών και αναλογικών ηλεκτρονικών. Στο έργο μας θα χρησιμοποιήσουμε το C. Ο προγραμματισμός για το MK δεν διαφέρει πολύ από τον προγραμματισμό σε υπολογιστή, η σύνταξη της γλώσσας είναι η ίδια, οι περισσότερες λειτουργίες ουσιαστικά δεν διαφέρουν και οι νέες είναι αρκετά εύκολες στην εκμάθηση και βολικές στη χρήση.
Τι χρειαζόμαστε
Αρχικά, το ρομπότ μας θα μπορεί απλώς να αποφύγει τα εμπόδια, δηλαδή να επαναλάβει την κανονική συμπεριφορά των περισσότερων ζώων στη φύση. Όλα όσα χρειαζόμαστε για να φτιάξουμε ένα τέτοιο ρομπότ, θα τα βρούμε στα καταστήματα ραδιοφώνου. Ας αποφασίσουμε πώς θα κινηθεί το ρομπότ μας. Νομίζω ότι οι πιο επιτυχημένες είναι οι ράγες που χρησιμοποιούνται στις δεξαμενές, αυτή είναι η πιο βολική λύση, επειδή οι ράγες έχουν μεγαλύτερη ικανότητα cross-country από τους τροχούς ενός οχήματος και είναι πιο βολικό στον έλεγχο (για να στρίψεις, αρκεί να περιστρέψτε τα κομμάτια μέσα διαφορετικές πλευρές). Επομένως, θα χρειαστείτε οποιαδήποτε δεξαμενή παιχνιδιών της οποίας οι κάμπιες περιστρέφονται ανεξάρτητα η μία από την άλλη, μπορείτε να αγοράσετε ένα σε οποιοδήποτε κατάστημα παιχνιδιών λογική τιμή. Από αυτή τη δεξαμενή χρειάζεστε μόνο μια πλατφόρμα με ράγες και κινητήρες με κιβώτια ταχυτήτων, τα υπόλοιπα μπορείτε να τα ξεβιδώσετε και να τα πετάξετε με ασφάλεια. Χρειαζόμαστε και μικροελεγκτή, η επιλογή μου έπεσε στο ATmega16 - έχει αρκετές θύρες για σύνδεση αισθητήρων και περιφερειακών και γενικά είναι αρκετά βολικό. Θα χρειαστεί επίσης να αγοράσετε μερικά εξαρτήματα ραδιοφώνου, ένα συγκολλητικό σίδερο και ένα πολύμετρο.
Φτιάχνοντας έναν πίνακα με το MK
Στην περίπτωσή μας, ο μικροελεγκτής θα εκτελέσει τις λειτουργίες του εγκεφάλου, αλλά δεν θα ξεκινήσουμε με αυτόν, αλλά με την τροφοδοσία του εγκεφάλου του ρομπότ. Σωστή διατροφή- εγγύηση για την υγεία, οπότε θα ξεκινήσουμε με το πώς να ταΐζουμε σωστά το ρομπότ μας, γιατί εδώ συνήθως κάνουν λάθη οι αρχάριοι κατασκευαστές ρομπότ. Και για να λειτουργεί κανονικά το ρομπότ μας, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε σταθεροποιητή τάσης. Προτιμώ το τσιπ L7805 - έχει σχεδιαστεί για να παράγει σταθερή τάση εξόδου 5 V, την οποία χρειάζεται ο μικροελεγκτής μας. Αλλά λόγω του γεγονότος ότι η πτώση τάσης σε αυτό το μικροκύκλωμα είναι περίπου 2,5 V, πρέπει να τροφοδοτηθεί τουλάχιστον 7,5 V. Μαζί με αυτόν τον σταθεροποιητή, χρησιμοποιούνται ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές για την εξομάλυνση των κυματισμών τάσης και πρέπει να συμπεριληφθεί μια δίοδος στο κύκλωμα για προστασία από την αντιστροφή της πολικότητας.
Τώρα μπορούμε να προχωρήσουμε στον μικροελεγκτή μας. Η θήκη του MK είναι DIP (είναι πιο βολική η συγκόλληση) και έχει σαράντα ακίδες. Στο πλοίο υπάρχει ένα ADC, PWM, USART και πολλά άλλα που δεν θα χρησιμοποιήσουμε προς το παρόν. Ας δούμε μερικούς σημαντικούς κόμβους. Ο ακροδέκτης RESET (9ο σκέλος του MK) τραβιέται προς τα πάνω από την αντίσταση R1 στο «συν» της πηγής ισχύος - αυτό πρέπει να γίνει! Διαφορετικά, το MK σας ενδέχεται να μηδενιστεί ακούσια ή, πιο απλά, να παρουσιάσει σφάλμα. Επίσης ένα επιθυμητό μέτρο, αλλά όχι υποχρεωτικό, είναι η σύνδεση του RESET μέσω του κεραμικού πυκνωτή C1 στη γείωση. Στο διάγραμμα μπορείτε επίσης να δείτε έναν ηλεκτρολύτη 1000 uF που σας γλιτώνει από βυθίσεις τάσης όταν λειτουργούν οι κινητήρες, κάτι που θα έχει επίσης ευεργετική επίδραση στη λειτουργία του μικροελεγκτή. Ο συντονιστής χαλαζία X1 και οι πυκνωτές C2, C3 θα πρέπει να βρίσκονται όσο το δυνατόν πιο κοντά στις ακίδες XTAL1 και XTAL2.
Δεν θα μιλήσω για το πώς να αναβοσβήσετε το MK, αφού μπορείτε να διαβάσετε σχετικά στο Διαδίκτυο. Θα γράψουμε το πρόγραμμα σε C. Επέλεξα το CodeVisionAVR ως περιβάλλον προγραμματισμού. Αυτό είναι ένα αρκετά φιλικό προς το χρήστη περιβάλλον και είναι χρήσιμο για αρχάριους επειδή έχει ενσωματωμένο οδηγό δημιουργίας κώδικα.
Έλεγχος κινητήρα
Όχι λιγότερο σημαντικό συστατικόΤο ρομπότ μας έχει έναν οδηγό κινητήρα που μας διευκολύνει να το ελέγξουμε. Ποτέ και σε καμία περίπτωση οι κινητήρες δεν πρέπει να συνδέονται απευθείας στο MK! Γενικά, τα ισχυρά φορτία δεν μπορούν να ελεγχθούν απευθείας από τον μικροελεγκτή, διαφορετικά θα καεί. Χρησιμοποιήστε βασικά τρανζίστορ. Για την περίπτωσή μας, υπάρχει ένα ειδικό τσιπ - L293D. Σε παρόμοια απλά έργαΠροσπαθήστε πάντα να χρησιμοποιείτε αυτό το συγκεκριμένο τσιπ με δείκτη «D», καθώς έχει ενσωματωμένες διόδους για προστασία από υπερφόρτωση. Αυτό το μικροκύκλωμα είναι πολύ εύκολο στον έλεγχο και είναι εύκολο να το αποκτήσετε σε καταστήματα ραδιοφώνου. Διατίθεται σε δύο συσκευασίες: DIP και SOIC. Θα χρησιμοποιήσουμε DIP στη συσκευασία λόγω της ευκολίας τοποθέτησης στην πλακέτα. Το L293D έχει ξεχωριστό τροφοδοτικό για κινητήρες και λογική. Επομένως, θα τροφοδοτήσουμε το ίδιο το μικροκύκλωμα από τον σταθεροποιητή (είσοδος VSS) και τους κινητήρες απευθείας από τις μπαταρίες (είσοδος VS). Το L293D μπορεί να αντέξει φορτίο 600 mA ανά κανάλι και έχει δύο από αυτά τα κανάλια, δηλαδή, δύο κινητήρες μπορούν να συνδεθούν σε ένα τσιπ. Αλλά για να είμαστε ασφαλείς, θα συνδυάσουμε τα κανάλια και μετά θα χρειαστούμε ένα μικρό για κάθε κινητήρα. Ως εκ τούτου, το L293D θα μπορεί να αντέξει 1,2 A. Για να το πετύχετε αυτό, πρέπει να συνδυάσετε τα πόδια micra, όπως φαίνεται στο διάγραμμα. Το μικροκύκλωμα λειτουργεί ως εξής: όταν εφαρμόζεται ένα λογικό "0" στα IN1 και IN2 και ένα λογικό εφαρμόζεται στα IN3 και IN4, ο κινητήρας περιστρέφεται προς μία κατεύθυνση και εάν τα σήματα αντιστρέφονται - εφαρμόζεται ένα λογικό μηδέν, τότε ο κινητήρας θα αρχίσει να περιστρέφεται προς την άλλη κατεύθυνση. Οι ακίδες EN1 και EN2 είναι υπεύθυνες για την ενεργοποίηση κάθε καναλιού. Τα συνδέουμε και τα συνδέουμε στο «συν» της τροφοδοσίας από τον σταθεροποιητή. Δεδομένου ότι το μικροκύκλωμα θερμαίνεται κατά τη λειτουργία και η εγκατάσταση καλοριφέρ σε αυτόν τον τύπο θήκης είναι προβληματική, η απομάκρυνση θερμότητας εξασφαλίζεται από τα πόδια GND - είναι καλύτερο να τα συγκολλήσετε σε ένα ευρύ μαξιλάρι επαφής. Αυτό είναι το μόνο που χρειάζεται να γνωρίζετε για τους οδηγούς κινητήρα για πρώτη φορά.
Αισθητήρες εμποδίων
Για να μπορεί το ρομπότ μας να πλοηγείται και να μην κολλάει σε όλα, θα εγκαταστήσουμε δύο αισθητήρα υπερύθρων. Πλέον ο απλούστερος αισθητήραςαποτελείται από μια δίοδο IR που εκπέμπει στο υπέρυθρο φάσμα και ένα φωτοτρανζίστορ που θα λάβει το σήμα από τη δίοδο IR. Η αρχή είναι η εξής: όταν δεν υπάρχει εμπόδιο μπροστά από τον αισθητήρα, οι ακτίνες IR δεν χτυπούν το φωτοτρανζίστορ και δεν ανοίγει. Εάν υπάρχει ένα εμπόδιο μπροστά από τον αισθητήρα, τότε οι ακτίνες αντανακλώνται από αυτόν και χτυπούν το τρανζίστορ - ανοίγει και το ρεύμα αρχίζει να ρέει. Το μειονέκτημα τέτοιων αισθητήρων είναι ότι μπορούν να αντιδράσουν διαφορετικά διάφορες επιφάνειεςκαι δεν προστατεύονται από παρεμβολές - ο αισθητήρας μπορεί να ενεργοποιηθεί κατά λάθος από εξωτερικά σήματα από άλλες συσκευές. Η διαμόρφωση του σήματος μπορεί να σας προστατεύσει από παρεμβολές, αλλά δεν θα ασχοληθούμε με αυτό προς το παρόν. Για αρχή, αυτό είναι αρκετό.
Υλικολογισμικό ρομπότ
Για να ζωντανέψει το ρομπότ, πρέπει να γράψετε υλικολογισμικό για αυτό, δηλαδή ένα πρόγραμμα που θα λαμβάνει μετρήσεις από τους αισθητήρες και θα ελέγχει τους κινητήρες. Το πρόγραμμά μου είναι το πιο απλό, δεν περιέχει πολύπλοκες δομέςκαι όλοι θα καταλάβουν. Οι επόμενες δύο γραμμές περιλαμβάνουν αρχεία κεφαλίδας για τον μικροελεγκτή μας και εντολές για τη δημιουργία καθυστερήσεων:
#συμπεριλαμβάνω
#συμπεριλαμβάνω
Οι ακόλουθες γραμμές είναι υπό όρους, επειδή οι τιμές PORTC εξαρτώνται από τον τρόπο σύνδεσης του προγράμματος οδήγησης κινητήρα στον μικροελεγκτή σας:
PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; Η τιμή 0xFF σημαίνει ότι η έξοδος θα είναι log. "1" και το 0x00 είναι ημερολόγιο. "0". Με την παρακάτω κατασκευή ελέγχουμε αν υπάρχει εμπόδιο μπροστά από το ρομπότ και σε ποια πλευρά βρίσκεται: αν (!(PINB & (1< Εάν το φως από μια δίοδο IR χτυπήσει το φωτοτρανζίστορ, τότε ένα κούτσουρο εγκαθίσταται στο πόδι του μικροελεγκτή. "0" και το ρομπότ αρχίζει να κινείται προς τα πίσω για να απομακρυνθεί από το εμπόδιο, στη συνέχεια γυρίζει για να μην συγκρουστεί ξανά με το εμπόδιο και μετά κινείται ξανά προς τα εμπρός. Δεδομένου ότι έχουμε δύο αισθητήρες, ελέγχουμε την παρουσία ενός εμποδίου δύο φορές - στα δεξιά και στα αριστερά, και επομένως μπορούμε να μάθουμε σε ποια πλευρά βρίσκεται το εμπόδιο. Η εντολή "delay_ms(1000)" υποδεικνύει ότι θα περάσει ένα δευτερόλεπτο πριν αρχίσει να εκτελείται η επόμενη εντολή. Έχω καλύψει τις περισσότερες πτυχές που θα σας βοηθήσουν να φτιάξετε το πρώτο σας ρομπότ. Όμως η ρομποτική δεν τελειώνει εκεί. Εάν συναρμολογήσετε αυτό το ρομπότ, θα έχετε πολλές ευκαιρίες να το επεκτείνετε. Μπορείτε να βελτιώσετε τον αλγόριθμο του ρομπότ, όπως τι να κάνετε εάν το εμπόδιο δεν βρίσκεται σε κάποια πλευρά, αλλά ακριβώς μπροστά από το ρομπότ. Επίσης, δεν θα ήταν κακό να εγκαταστήσετε έναν κωδικοποιητή - μια απλή συσκευή που θα σας βοηθήσει να τοποθετήσετε και να γνωρίζετε τη θέση του ρομπότ σας στο διάστημα. Για λόγους σαφήνειας, είναι δυνατή η εγκατάσταση μιας έγχρωμης ή μονόχρωμης οθόνης που μπορεί να εμφανίζει χρήσιμες πληροφορίες - επίπεδο φόρτισης μπαταρίας, απόσταση από εμπόδια, διάφορες πληροφορίες εντοπισμού σφαλμάτων. Δεν θα έβλαπτε να βελτιώσουμε τους αισθητήρες - εγκαθιστώντας TSOP (αυτοί είναι δέκτες υπερύθρων που αντιλαμβάνονται ένα σήμα μόνο μιας συγκεκριμένης συχνότητας) αντί για συμβατικά φωτοτρανζίστορ. Εκτός από τους αισθητήρες υπερύθρων, υπάρχουν αισθητήρες υπερήχων, οι οποίοι είναι πιο ακριβοί και έχουν επίσης τα μειονεκτήματά τους, αλλά πρόσφατα κερδίζουν δημοτικότητα μεταξύ των κατασκευαστών ρομπότ. Για να ανταποκρίνεται το ρομπότ στον ήχο, καλό θα ήταν να τοποθετήσετε μικρόφωνα με ενισχυτή. Αλλά αυτό που νομίζω ότι είναι πραγματικά ενδιαφέρον είναι η εγκατάσταση της κάμερας και ο προγραμματισμός της μηχανικής όρασης με βάση αυτήν. Υπάρχει ένα σετ ειδικών βιβλιοθηκών OpenCV με τις οποίες μπορείτε να προγραμματίσετε την αναγνώριση προσώπου, την κίνηση σύμφωνα με χρωματιστά beacon και πολλά άλλα ενδιαφέροντα πράγματα. Όλα εξαρτώνται μόνο από τη φαντασία και τις ικανότητές σας. Λίστα εξαρτημάτων: ATmega16 σε πακέτο DIP-40> L7805 σε συσκευασία TO-220 L293D σε περίβλημα DIP-16 x2 τεμ. αντιστάσεις ισχύος 0,25 W με ονομασίες: 10 kOhm x 1 τεμ., 220 Ohm x 4 τεμ. κεραμικοί πυκνωτές: 0,1 µF, 1 µF, 22 pF ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές: 1000 µF x 16 V, 220 µF x 16 V x 2 τεμ. δίοδος 1N4001 ή 1N4004 Αντηχείο χαλαζία 16 MHz Δίοδοι υπερύθρων: οποιαδήποτε δύο από αυτές θα κάνουν. φωτοτρανζίστορ, επίσης οποιαδήποτε, αλλά ανταποκρίνονται μόνο στο μήκος κύματος των υπέρυθρων ακτίνων Κωδικός υλικολογισμικού: Αυτή τη στιγμή το ρομπότ μου είναι σχεδόν ολοκληρωμένο. Είναι εξοπλισμένο με μια ασύρματη κάμερα, έναν αισθητήρα απόστασης (τόσο η κάμερα όσο και αυτός ο αισθητήρας είναι εγκατεστημένοι σε έναν περιστρεφόμενο πύργο), έναν αισθητήρα εμποδίων, έναν κωδικοποιητή, έναν δέκτη σήματος από το τηλεχειριστήριο και μια διεπαφή RS-232 για σύνδεση σε ηλεκτρονικός υπολογιστής. Λειτουργεί σε δύο λειτουργίες: αυτόνομο και χειροκίνητο (λαμβάνει σήματα ελέγχου από το τηλεχειριστήριο), η κάμερα μπορεί επίσης να ενεργοποιηθεί/απενεργοποιηθεί από απόσταση ή από το ίδιο το ρομπότ για εξοικονόμηση ενέργειας της μπαταρίας. Γράφω firmware για την ασφάλεια του διαμερίσματος (μεταφορά εικόνων σε υπολογιστή, ανίχνευση κινήσεων, περπάτημα στις εγκαταστάσεις). Μία από τις πολύ χρονοβόρες και συναρπαστικές δραστηριότητες είναι η κατασκευή του δικού σας ρομπότ. Όλοι, από έναν έφηβο μέχρι έναν ενήλικα, ονειρεύονται να φτιάξουν είτε ένα μικρό και χαριτωμένο είτε ένα μεγάλο και πολυλειτουργικό ρομπότ, καθώς πολλοί άνθρωποι έχουν τόσες πολλές διαφορετικές τροποποιήσεις της ρομποτικής. Θέλετε να φτιάξετε ένα ρομπότ; Πριν από ένα τόσο σοβαρό έργο, θα πρέπει πρώτα να βεβαιωθείτε για τις δυνατότητές σας. Η κατασκευή ενός ρομπότ δεν είναι το φθηνότερο ή το πιο εύκολο πράγμα. Σκεφτείτε τι είδους ρομπότ θέλετε να φτιάξετε, ποιες λειτουργίες πρέπει να εκτελεί, ίσως θα είναι απλώς ένα διακοσμητικό ρομπότ κατασκευασμένο από παλιά μέρη ή θα είναι ένα πλήρως λειτουργικό ρομπότ με πολύπλοκους, κινούμενους μηχανισμούς. Έχω γνωρίσει πολλούς τεχνίτες που δημιουργούν διακοσμητικά ρομπότ από παλιούς, φθαρμένους μηχανισμούς, όπως ρολόγια, ξυπνητήρια, τηλεοράσεις, σίδερα, ποδήλατα, υπολογιστές ακόμα και αυτοκίνητα. Αυτά τα ρομπότ είναι φτιαγμένα απλά για ομορφιά, κατά κανόνα αφήνουν πολύ ζωντανές εντυπώσεις, ειδικά στα παιδιά σαν αυτά. Οι έφηβοι γενικά ενδιαφέρονται για τα ρομπότ ως κάτι μυστηριώδες, ακόμα άγνωστο. Τα μέρη των διακοσμητικών ρομπότ συνδέονται με διάφορους τρόπους: με κόλλα, συγκόλληση και βίδες. Σε μια τέτοια δραστηριότητα δεν υπάρχουν περιττά εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται, από ένα μικρό ελατήριο μέχρι το μεγαλύτερο μπουλόνι. Τα ρομπότ μπορεί να είναι μικρά, επιτραπέζια και μερικοί τεχνίτες καταφέρνουν να κατασκευάσουν διακοσμητικά ρομπότ ανθρώπινου μεγέθους. Είναι πολύ πιο δύσκολο και όχι λιγότερο ενδιαφέρον να φτιάξεις ένα ρομπότ εργασίας. Το ρομπότ δεν χρειάζεται να μοιάζει με άτομο, μπορεί να είναι ένα τενεκέ με κέρατα και κάμπιες :) εδώ μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη φαντασία σας άπειρα. Προηγουμένως, τα ρομπότ ήταν ως επί το πλείστον μηχανικά, όλες οι κινήσεις ελέγχονταν από πολύπλοκους μηχανισμούς. Σήμερα, τα περισσότερα ακατέργαστα μηχανικά εξαρτήματα μπορούν να αντικατασταθούν με ηλεκτρικά κυκλώματα και ο «εγκέφαλος» ενός ρομπότ μπορεί να είναι μόνο ένα μικροκύκλωμα στο οποίο εισάγονται τα απαραίτητα δεδομένα μέσω ενός υπολογιστή. Σήμερα, η εταιρεία Lego παράγει ειδικά κιτ για την κατασκευή ρομπότ, ενώ τέτοια κιτ κατασκευής είναι ακριβά και δεν είναι διαθέσιμα σε όλους. Προσωπικά, με ενδιαφέρει να φτιάξω ένα ρομπότ με τα χέρια μου από παλιοσίδερα. Το μεγαλύτερο πρόβλημα που συναντάται κατά την κατασκευή είναι η έλλειψη ηλεκτρολογικών γνώσεων. Εάν από μηχανική άποψη μπορείτε ακόμα να κάνετε κάτι χωρίς προβλήματα, τότε με τα ηλεκτρικά κυκλώματα τα πράγματα είναι πιο περίπλοκα, είναι συχνά απαραίτητο να συνδυάσετε πολλά διαφορετικά ηλεκτρικά εξαρτήματα και εδώ αρχίζουν οι δυσκολίες, αλλά όλα αυτά μπορούν να διορθωθούν. Κατά τη δημιουργία ενός ρομπότ, μπορεί να προκύψουν προβλήματα με τους ηλεκτρικούς κινητήρες, οι καλοί κινητήρες είναι ακριβοί, πρέπει να αποσυναρμολογήσετε παλιά παιχνίδια, αυτό δεν είναι πολύ βολικό. Πολλά εξαρτήματα ραδιοφώνου έχουν επίσης σπανίσει, όλο και περισσότερος εξοπλισμός κατασκευάζεται σε πολύπλοκα μικροκυκλώματα και αυτό απαιτεί σοβαρή γνώση. Παρά όλες τις δυσκολίες, πολλοί από εμάς συνεχίζουμε να δημιουργούμε εκπληκτικά ρομπότ για διάφορους σκοπούς. Τα ρομπότ μπορούν να πλένουν ρούχα, να καθαρίζουν τη σκόνη, να σχεδιάζουν, να μετακινούν αντικείμενα, να μας κάνουν να γελάμε ή απλά να διακοσμούν την επιφάνεια εργασίας μας. Θα δημοσιεύω περιοδικά φωτογραφίες των νέων μου ρομπότ στον ιστότοπο, εάν ενδιαφέρεστε επίσης για αυτό το θέμα, τότε φροντίστε να στέλνετε τις ιστορίες σας με φωτογραφίες ή να γράφετε για τις εφευρέσεις σας στο φόρουμ. Για να δημιουργήσετε το δικό σας ρομπότ, δεν χρειάζεται να αποφοιτήσετε ή να διαβάσετε έναν τόνο. Απλώς χρησιμοποιήστε τις οδηγίες βήμα προς βήμα που προσφέρουν οι πλοίαρχοι της ρομποτικής στους ιστότοπούς τους. Μπορείτε να βρείτε πολλές χρήσιμες πληροφορίες στο Διαδίκτυο σχετικά με την ανάπτυξη αυτόνομων ρομποτικών συστημάτων. Οι πληροφορίες στον ιστότοπο σάς επιτρέπουν να δημιουργήσετε ανεξάρτητα ένα ρομπότ με πολύπλοκη συμπεριφορά. Εδώ μπορείτε να βρείτε παραδείγματα προγραμμάτων, διαγράμματα, υλικά αναφοράς, έτοιμα παραδείγματα, άρθρα και φωτογραφίες. Υπάρχει μια ξεχωριστή ενότητα στον ιστότοπο αφιερωμένη σε αρχάριους. Οι δημιουργοί του πόρου δίνουν σημαντική έμφαση στους μικροελεγκτές, στην ανάπτυξη πλακών γενικής χρήσης για ρομποτική και στη συγκόλληση μικροκυκλωμάτων. Εδώ μπορείτε επίσης να βρείτε πηγαίους κώδικες για προγράμματα και πολλά άρθρα με πρακτικές συμβουλές. Ο ιστότοπος διαθέτει ένα ειδικό μάθημα «Βήμα προς βήμα», το οποίο περιγράφει λεπτομερώς τη διαδικασία δημιουργίας των απλούστερων ρομπότ BEAM, καθώς και αυτοματοποιημένων συστημάτων που βασίζονται σε μικροελεγκτές AVR. Ένας ιστότοπος όπου οι επίδοξοι δημιουργοί ρομπότ μπορούν να βρουν όλες τις απαραίτητες θεωρητικές και πρακτικές πληροφορίες. Ένας μεγάλος αριθμός χρήσιμων επίκαιρων άρθρων δημοσιεύεται επίσης εδώ, τα νέα ενημερώνονται και μπορείτε να κάνετε ερωτήσεις σε έμπειρους ρομποτικούς στο φόρουμ. Αυτός ο πόρος είναι αφιερωμένος στη σταδιακή εμβάπτιση στον κόσμο της δημιουργίας ρομπότ. Όλα ξεκινούν με τη γνώση του Arduino, μετά την οποία ο αρχάριος προγραμματιστής ενημερώνεται για τους μικροελεγκτές AVR και τα πιο σύγχρονα ανάλογα ARM. Οι λεπτομερείς περιγραφές και τα διαγράμματα εξηγούν πολύ καθαρά πώς και τι πρέπει να κάνετε. Ένας ιστότοπος για το πώς να φτιάξετε ένα ρομπότ BEAM με τα χέρια σας. Υπάρχει μια ολόκληρη ενότητα αφιερωμένη στα βασικά, ενώ υπάρχουν επίσης λογικά διαγράμματα, παραδείγματα κ.λπ. Αυτός ο πόρος περιγράφει πολύ ξεκάθαρα πώς να δημιουργήσετε μόνοι σας ένα ρομπότ, από πού να ξεκινήσετε, τι πρέπει να γνωρίζετε, πού να αναζητήσετε πληροφορίες και τα απαραίτητα μέρη. Η υπηρεσία περιέχει επίσης μια ενότητα με ιστολόγιο, φόρουμ και ειδήσεις. Ένα τεράστιο ζωντανό φόρουμ αφιερωμένο στη δημιουργία ρομπότ. Τα θέματα είναι ανοιχτά εδώ για αρχάριους, συζητούνται ενδιαφέροντα έργα και ιδέες, περιγράφονται μικροελεγκτές, έτοιμες μονάδες, ηλεκτρονικά και μηχανικά. Και το πιο σημαντικό, μπορείτε να κάνετε οποιαδήποτε ερώτηση σχετικά με τη ρομποτική και να λάβετε μια λεπτομερή απάντηση από επαγγελματίες. Ο πόρος του ερασιτέχνη ρομποτικού είναι αφιερωμένος κυρίως στο δικό του έργο "Homemade Robot". Ωστόσο, εδώ μπορείτε να βρείτε πολλά χρήσιμα επίκαιρα άρθρα, συνδέσμους προς ενδιαφέρουσες τοποθεσίες, να μάθετε για τα επιτεύγματα του συγγραφέα και να συζητήσετε διάφορες σχεδιαστικές λύσεις. Η πλατφόρμα υλικού Arduino είναι η πιο βολική για την ανάπτυξη ρομποτικών συστημάτων. Οι πληροφορίες στον ιστότοπο σάς επιτρέπουν να κατανοήσετε γρήγορα αυτό το περιβάλλον, να μάθετε τη γλώσσα προγραμματισμού και να δημιουργήσετε πολλά απλά έργα. Έσκαψα ένα ενδιαφέρον άρθρο σχετικά με το πώς να φτιάξετε μόνοι σας ένα ρομπότ από απλά ανταλλακτικά. Οι εξηγήσεις εκεί δεν είναι πολύ σαφείς. Άφησα τις εικόνες και διόρθωσα λίγο τις εξηγήσεις. Πρώτα, κοιτάξτε την πρώτη εικόνα - τι πρέπει να πάρετε μετά από μια ώρα εργασίας. Λοιπόν, ή λίγο περισσότερο. Σε κάθε περίπτωση, ο καθένας μπορεί να το κάνει την Κυριακή. Χρησιμοποιούνται δύο κινητήρες επειδή οι κινητήρες έχουν πάντα έναν άξονα μόνο στη μία πλευρά. Και είναι πιο εύκολο να πάρετε δύο κινητήρες από το να βγάλετε τον άξονα από τον κινητήρα και να τον αντικαταστήσετε με έναν μακρύτερο ώστε να βγαίνει και από τις δύο πλευρές του κινητήρα. Αν και κατ 'αρχήν, αυτό είναι πολύ πιθανό. Τότε ο δεύτερος κινητήρας δεν χρειάζεται. Οποιοσδήποτε διακόπτης με δύο θέσεις: on-off. Εάν εγκαταστήσετε έναν πιο περίπλοκο διακόπτη, μπορείτε να κάνετε το ρομπότ να κινείται προς τα εμπρός και προς τα πίσω αλλάζοντας την πολικότητα των μπαταριών. Μπορείτε να κάνετε χωρίς διακόπτη καθόλου και απλώς να στρίψετε τα καλώδια για να κάνετε το ρομπότ να κινηθεί. Μπορείτε να πάρετε και τις δύο μπαταρίες AA και AAA, είναι λίγο μικρότερες, αλλά και ελαφρύτερες - το ρομπότ θα κινηθεί πιο γρήγορα, αν και οι μπαταρίες AAA θα εξαντληθούν πιο γρήγορα. Είναι καλύτερα να συνδέσετε το LED μέσω μιας περιοριστικής αντίστασης 20-50 ohms και να το κάνετε με τη μορφή προβολέα, μπροστά. Ή σαν φάρος - πάνω από ένα ρομπότ. Μπορείτε να συνδέσετε δύο LED - θα είναι σαν "μάτια". Αντί για ηλεκτρική ταινία, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κολλητική ταινία - δεν έχει καμία διαφορά. Χρειαζόμαστε τροχούς ή, αν λείπουν, να τοποθετήσουμε πλαστικά καπάκια μπουκαλιών στις ράβδους του κινητήρα. Μπορείτε να το κάνετε αυτό με κόλλα ή πιέζοντας το κεφάλι μέσα στην τρύπα. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα συγκολλητικό σίδερο - θα κρατήσει καλύτερα. Τα πλαστικά μπουκάλια είναι συνήθως κατασκευασμένα από πολυαιθυλένιο, δεν μπορούν να κολληθούν με συνηθισμένη κόλλα. Ένα πιστόλι κόλλας λειτουργεί τέλεια. Να σας υπενθυμίσω ότι είναι καλύτερο να πάρετε τους ίδιους τροχούς και κινητήρες. Διαφορετικά το ρομπότ δεν θα οδηγεί ευθεία. Οι κινητήρες στην εικόνα είναι διαφορετικοί και είναι απίθανο αυτό το ρομπότ να οδηγεί σε ευθεία γραμμή, πιθανότατα σε κύκλους. Τώρα, χρησιμοποιώντας κολλητική ταινία, πρέπει να συνδέσετε έναν από τους κινητήρες στο σπιρτόκουτο. Η βάση θα πρέπει να έχει μόνο το μισό μέγεθος του κουτιού, καθώς θα υπάρχει και δεύτερος κινητήρας στο άλλο μέρος. Συνδέουμε το δεύτερο μοτέρ με τον τροχό στην άλλη πλευρά του κουτιού με ηλεκτρική ταινία. Δεδομένου ότι τα μοτέρ μας βρίσκονται στο κάτω μέρος του σπιρτόκουτου, πρέπει να τοποθετήσουμε τις μπαταρίες στο επάνω μέρος, ασφαλίζοντας φυσικά τα πάντα με κολλητική ταινία. Προσθέτουμε και διακόπτη.Σύναψη
10 πόροι για τον επίδοξο ρομποτικό
Τι χρειαζόμαστε για να συναρμολογήσουμε ένα τέτοιο ρομπότ:
Πώς να φτιάξετε ένα ρομπότ - οδηγίες βήμα προς βήμα.
