Psihologija Priče Obrazovanje

Domaći roboti kod kuće. DIY robot: jednostavna majstorska klasa korak po korak za početnike s fotografijama i videozapisima

Napravite robota jako jednostavno Pogledajmo što je potrebno stvoriti robota kod kuće, kako bi razumjeli osnove robotike.

Sigurno ste nakon gledanja filmova o robotima često željeli izgraditi svog suborca, ali niste znali odakle početi. Naravno, nećete moći izraditi dvonožni terminator, ali mi to nemamo za cilj. Svatko tko zna pravilno držati lemilo u rukama može sastaviti jednostavnog robota i to ne zahtijeva duboko znanje, iako se neće miješati. Amaterska robotika se ne razlikuje puno od elektrotehnike, samo je mnogo zanimljivija, jer su ovdje također zahvaćena područja poput mehanike i programiranja. Sve komponente su lako dostupne i nisu toliko skupe. Dakle, napredak ne miruje, a mi ćemo ga iskoristiti u svoju korist.

Uvod

Tako. Što je robot? U većini slučajeva, ovo je automatski uređaj koji reagira na bilo kakve radnje okoline. Robotima može upravljati čovjek ili izvoditi unaprijed programirane radnje. Obično se na robota postavljaju različiti senzori (udaljenost, kut rotacije, ubrzanje), videokamere, manipulatori. Elektronički dio robota sastoji se od mikrokontrolera (MC) – mikrosklopa koji sadrži procesor, generator takta, razne periferije, RAM i trajnu memoriju. U svijetu postoji ogroman broj različitih mikrokontrolera za različite primjene, a na njihovoj osnovi mogu se sastaviti moćni roboti. Za amaterske zgrade široko se koriste AVR mikrokontroleri. Oni su daleko najdostupniji i na internetu možete pronaći mnogo primjera na temelju ovih MK-ova. Za rad s mikrokontrolerima morate znati programirati na asembleru ili C-u te imati osnovno znanje o digitalnoj i analognoj elektronici. U našem projektu koristit ćemo C. Programiranje za MK se ne razlikuje puno od programiranja na računalu, sintaksa jezika je ista, većina funkcija je praktički ista, a nove su prilično jednostavne za učenje i zgodne za korištenje.

Što trebamo

Za početak, naš robot će moći jednostavno zaobići prepreke, odnosno ponoviti normalno ponašanje većine životinja u prirodi. Sve što nam je potrebno za izradu takvog robota može se pronaći u radnjama radiotehnike. Odlučimo kako će se naš robot kretati. Mislim da su najuspješnije gusjenice koje se koriste u tenkovima, ovo je najprikladnije rješenje, jer gusjenice imaju veću sposobnost prolaska od kotača automobila i prikladnije ih je kontrolirati (okrenuti , dovoljno je rotirati staze u različitim smjerovima). Stoga će vam trebati svaki spremnik za igračke koji ima gusjenice koje se rotiraju neovisno jedna o drugoj, možete kupiti u bilo kojoj trgovini igračaka po razumnoj cijeni. Od ovog spremnika trebate samo platformu s gusjenicama i motore s mjenjačima, ostatak možete sigurno odvrnuti i baciti. Također nam je potreban mikrokontroler, moj izbor je pao na ATmega16 - ima dovoljno portova za povezivanje senzora i perifernih uređaja, i općenito je prilično zgodan. Također ćete morati kupiti neke radio komponente, lemilo, multimetar.

Izrada ploče s MK

U našem slučaju, mikrokontroler će obavljati funkcije mozga, ali nećemo krenuti s njim, već s napajanjem mozga robota. Pravilna prehrana je jamstvo zdravlja, pa ćemo početi s time kako pravilno hraniti našeg robota, jer početnici u izradi robota obično griješe u tome. A kako bi naš robot radio normalno, morate koristiti stabilizator napona. Preferiram čip L7805 - dizajniran je za izlaz stabilnog napona od 5V, što je potrebno našem mikrokontroleru. Ali zbog činjenice da je pad napona na ovom čipu oko 2,5 V, na njega se mora isporučiti minimalno 7,5 V. Zajedno s ovim stabilizatorom, elektrolitički kondenzatori se koriste za izglađivanje valovitosti napona, a dioda mora biti uključena u krug kako bi se zaštitila od promjene polariteta.

Sada možemo raditi na našem mikrokontroleru. Kućište MK-a je DIP (prikladnije je za lemljenje) i ima četrdeset pinova. Na brodu se nalazi ADC, PWM, USART i mnoge druge stvari koje za sada nećemo koristiti. Pogledajmo nekoliko važnih čvorova. RESET izlaz (9. krak MK) povlači otpornik R1 na "plus" izvora napajanja - to se mora učiniti! U suprotnom, vaš MK se može nenamjerno resetirati ili, drugim riječima, otkazati. Također je poželjno, ali nije obavezno, spojiti RESET preko keramičkog kondenzatora C1 na masu. Na dijagramu možete vidjeti i elektrolit od 1000 uF, on vas spašava od padova napona kada motori rade, što će također pozitivno utjecati na rad mikrokontrolera. Kristalni rezonator X1 i kondenzatori C2, C3 trebaju biti postavljeni što bliže pinovama XTAL1 i XTAL2.

Neću govoriti o tome kako flashati MK, jer o tome možete pročitati na Internetu. Program ćemo napisati u C-u, ja sam izabrao CodeVisionAVR kao programsko okruženje. To je prilično zgodno okruženje i korisno za početnike jer ima ugrađeni čarobnjak za generiranje koda.

Kontrola motora

Jednako važna komponenta u našem robotu je pokretač motora, koji nam olakšava upravljanje njime. Nikada i ni pod kojim uvjetima motori se ne smiju spajati izravno na MK! Općenito, moćna opterećenja ne mogu se kontrolirati izravno iz mikrokontrolera, inače će izgorjeti. Koristite ključne tranzistore. Za naš slučaj postoji poseban čip - L293D. U takvim jednostavnim projektima uvijek pokušajte koristiti ovaj određeni čip s indeksom "D", jer ima ugrađene diode za zaštitu od preopterećenja. Ovim je čipom vrlo lako upravljati i lako ga je nabaviti u trgovinama radiotehnike. Dostupan je u dva DIP i SOIC paketa. Koristit ćemo u DIP paketu zbog jednostavnosti montaže na ploču. L293D ima odvojeni obroci motori i logika. Stoga ćemo sam mikro krug napajati iz stabilizatora (VSS ulaz), a motore izravno iz baterija (VS ulaz). L293D može izdržati opterećenje od 600 mA po kanalu, a ima dva ova kanala, odnosno dva motora se mogu spojiti na jedan mikro krug. Ali da budemo sigurni, spojit ćemo kanale, a onda nam je potreban jedan mikrofon za svaki motor. Iz toga slijedi da će L293D moći izdržati 1,2 A. Da biste to postigli, trebate kombinirati noge mikro, kao što je prikazano na dijagramu. Mikrokrug radi na sljedeći način: kada se logička "0" primjenjuje na IN1 i IN2, a logička jedinica na IN3 i IN4, motor se rotira u jednom smjeru, a ako su signali obrnuti, primjenjuje se logička nula, tada će se motor početi okretati u suprotnom smjeru. Pinovi EN1 i EN2 odgovorni su za uključivanje svakog kanala. Povezujemo ih i spajamo na "plus" napajanje iz stabilizatora. Budući da se mikrosklop zagrijava tijekom rada, a ugradnja radijatora je problematična na ovu vrstu kućišta, uklanjanje topline osiguravaju GND noge - bolje ih je lemiti na širokom kontaktnom području. To je sve što prvi put trebate znati o vozačima motora.

Senzori prepreka

Kako bi naš robot mogao navigirati i ne bi se zabio u sve, na njega ćemo ugraditi dva infracrvena senzora. Najjednostavniji senzor sastoji se od IR diode koja emitira u infracrvenom spektru i fototranzistora koji će primati signal od IR diode. Princip je sljedeći: kada ispred senzora nema prepreke, IR zrake ne padaju na fototranzistor i on se ne otvara. Ako se ispred senzora nalazi prepreka, tada se zrake iz njega reflektiraju i padaju na tranzistor - otvara se i struja počinje teći. Nedostatak takvih senzora je što mogu različito reagirati na različite površine i nisu zaštićeni od smetnji - senzor može slučajno raditi od stranih signala s drugih uređaja. Modulacija signala može zaštititi od smetnji, ali za sada se nećemo zamarati time. Za početak, to je dovoljno.


Firmware robota

Da biste oživjeli robota, morate napisati firmware za njega, odnosno program koji bi uzimao očitanja sa senzora i upravljačkih motora. Moj program je najjednostavniji, ne sadrži složene strukture i svima će biti razumljiv. Sljedeća dva retka uključuju datoteke zaglavlja za naš mikrokontroler i naredbe za generiranje kašnjenja:

#uključiti
#uključiti

Sljedeći redovi su uvjetni jer vrijednosti PORTC-a ovise o tome kako ste povezali upravljački program motora s mikrokontrolerom:

PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; Vrijednost 0xFF znači da će izlaz biti zapisnik. "1", a 0x00 je zapisnik. "0". Sljedećom konstrukcijom provjeravamo postoji li prepreka ispred robota i s koje je strane: ako (!(PINB & (1<

Ako svjetlost iz IR diode udari u fototranzistor, tada se na nogu mikrokontrolera postavlja log. "0" i robot se počinje kretati unatrag kako bi se udaljio od prepreke, zatim se okreće kako se ne bi ponovno sudario s preprekom i onda opet ide naprijed. Budući da imamo dva senzora, dva puta provjeravamo prisutnost prepreke - s desne i lijeve strane, te stoga možemo saznati na kojoj se strani prepreka nalazi. Naredba "delay_ms(1000)" označava da će proći jedna sekunda prije nego se sljedeća naredba počne izvršavati.

Zaključak

Pokrio sam većinu aspekata koji će vam pomoći da izgradite svog prvog robota. Ali robotika tu ne prestaje. Ako sastavite ovog robota, tada ćete imati puno mogućnosti da ga proširite. Možete poboljšati algoritam robota, na primjer što učiniti ako prepreka nije s jedne strane, već točno ispred robota. Također ne škodi ugradnja enkodera - jednostavnog uređaja koji će vam pomoći da točno pozicionirate i znate lokaciju vašeg robota u svemiru. Radi preglednosti, moguće je ugraditi zaslon u boji ili monokromatski koji može prikazati korisne informacije - razinu napunjenosti baterije, udaljenost do prepreke, razne informacije o otklanjanju pogrešaka. Poboljšanje senzora neće smetati - ugradnja TSOP-a (to su IR prijemnici koji percipiraju signal samo određene frekvencije) umjesto konvencionalnih fototranzistora. Osim infracrvenih senzora, postoje i ultrazvučni, koji su skuplji, a također nisu bez nedostataka, ali u posljednje vrijeme postaju sve popularniji među graditeljima robota. Kako bi robot reagirao na zvuk, bilo bi lijepo ugraditi mikrofone s pojačalom. Ali stvarno zanimljiva stvar, mislim, je instaliranje kamere i programiranje strojnog vida na temelju nje. Postoji skup posebnih OpenCV biblioteka s kojima možete programirati prepoznavanje lica, pokrete na svjetionicima u boji i puno drugih zanimljivih stvari. Sve ovisi o vašoj mašti i vještinama.

Popis komponenti:

    ATmega16 u DIP-40 pakiranju>

    L7805 u paketu TO-220

    L293D u DIP-16 pakiranju x2 kom.

    otpornici snage 0,25 W s denominacijama: 10 kOhm x1 kom., 220 Ohm x4 kom.

    keramički kondenzatori: 0,1 uF, 1 uF, 22 pF

    elektrolitski kondenzatori: 1000 uF x 16 V, 220 uF x 16V x2 kom.

    dioda 1N4001 ili 1N4004

    16 MHz kvarcni rezonator

    IR diode: bilo koja u količini od dva komada će biti dovoljna.

    fototranzistori, također bilo koji, ali koji reagiraju samo na valnu duljinu IR zraka

Firmware kod:

/******************************************************* **** **** Firmware za robota MK tip: ATmega16 Frekvencija takta: 16.000000 MHz Ako imate drugačiju kvarcnu frekvenciju, morate to navesti u postavkama okruženja: Projekt -> Konfiguriraj -> "C kompajler" kartica ****** ************************************************ *******/ #include #uključiti void main(void) ( //Postavi portove za ulaz //Kroz ove portove primamo signale od senzora DDRB=0x00; //Uključi pull-up otpornike PORTB=0xFF; //Postavi portove za izlaz //Kroz ove portove mi upravljanje DDRC motorima =0xFF; //Glavna petlja programa. Ovdje čitamo vrijednosti sa senzora //i kontroliramo motore dok (1) ( //Pomakni naprijed PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0 ; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; ako je (!(PINB & (1<O mom robotu

Trenutno je moj robot skoro gotov.


Ima bežičnu kameru, senzor udaljenosti (i kamera i ovaj senzor su ugrađeni na rotirajući toranj), senzor prepreka, enkoder, prijemnik signala s daljinskog upravljača i RS-232 sučelje za povezivanje s računalom. Radi u dva načina rada: autonomno i ručno (prima upravljačke signale s daljinskog upravljača), kameru se također može uključiti/isključiti daljinski ili sam robot radi uštede baterije. Pišem firmware za zaštitu stana (prijenos slike na računalo, detekcija pokreta, obilazak prostora).

Mnogi od nas koji su se susreli s računalnom tehnologijom sanjali su o izradi vlastitog robota. Za ovaj uređaj za obavljanje nekih kućanskih poslova, na primjer, ponesite pivo. Svi se odmah prihvate stvaranja najsloženijeg robota, ali često brzo prekinu u rezultatima. Našeg prvog robota, koji je trebao napraviti puno čipsa, nikada nismo spomenuli. Stoga morate početi s jednostavnim, postupno komplicirajući svoju zvijer. Sada ćemo vam reći kako možete stvoriti jednostavnog robota "uradi sam" koji će se samostalno kretati po vašem stanu.

Koncept

Postavili smo si jednostavan zadatak, napraviti jednostavnog robota. Gledajući unaprijed, reći ću da smo izdržali, naravno, ne petnaestak minuta, nego puno duži period. Ali ipak se to može učiniti za jednu večer.

Obično se takvi obrti izrađuju godinama. Ljudi jure po trgovinama u potrazi za pravom opremom nekoliko mjeseci. Ali odmah smo shvatili – to nije naš način! Stoga ćemo u gradnji koristiti takve detalje koji se lako mogu naći pri ruci, ili iskorijeniti iz stare tehnologije. U krajnjem slučaju, kupite za novčiće u bilo kojoj radio trgovini ili na tržnici.

Druga ideja je bila da naš obrt bude što jeftiniji. Sličan robot nalazi se u elektroničkim trgovinama i košta od 800 do 1500 rubalja! Štoviše, prodaje se u obliku dijelova, ali će se i dalje morati sastaviti, a nije činjenica da će i nakon toga raditi. Proizvođači ovakvih kompleta često zaborave staviti neki detalj i to je to - robot je izgubljen zajedno s novcem! Zašto nam treba takva sreća? Naš robot ne bi trebao biti veći od 100-150 rubalja u detaljima, uključujući motore i baterije. Istodobno, ako odaberete motore iz starog dječjeg automobila, tada će njegova cijena općenito biti oko 20-30 rubalja! Osjećate kolika je ušteda, a dobijete sjajnog prijatelja.

Sljedeći dio je bio što će naš zgodni muškarac napraviti. Odlučili smo napraviti robota koji će tražiti izvore svjetlosti. Ako se izvor svjetlosti okrene, tada će naš automobil usmjeriti za njim. Ovaj koncept se naziva "robot koji teži živjeti". Bit će mu moguće zamijeniti baterije solarnim ćelijama i tada će tražiti svjetlo za vožnju.

Potrebni dijelovi i alati

Što nam je potrebno da napravimo svoje dijete? Budući da je koncept iz improviziranih sredstava, trebat će nam ploča, ili čak običan debeli karton. U kartonu možete napraviti rupe šilom za pričvršćivanje svih detalja. Koristit ćemo montažu, jer se pokazalo da je pri ruci, a danju u mojoj kući nećete naći kartonsku kutiju s vatrom. Ovo će biti šasija na koju ćemo montirati ostatak robotskog uprtača, montirati motore i senzore. Kao pokretačku snagu koristit ćemo tri ili pet voltne motore koji se mogu izabrati iz starog pisaćeg stroja. Napravit ćemo kotače od čepova od plastičnih boca, na primjer od Coca-Cole.

Kao senzori koriste se trovoltni fototranzistori ili fotodiode. Mogu se odabrati čak i sa starog optomehaničkog miša. Ima infracrvene senzore (u našem slučaju su bili crni). Tu su uparene, odnosno dvije fotoćelije u jednoj boci. S testerom vas ništa ne sprječava da saznate koja je noga za što. Naš kontrolni element bit će domaći 816G tranzistori. Kao izvor napajanja koristimo tri baterije tipa prsta koje su zalemljene. Ili možete uzeti pretinac za baterije iz starog stroja, kao što smo mi učinili. Za instalaciju će biti potrebno ožičenje. Za te svrhe idealne su žice s upredenim paricama, koje bi se trebale nagomilati u kući svakog hakera koji poštuje sebe. Da biste popravili sve detalje, prikladno je koristiti vruće ljepilo s toplinskim pištoljem. Ovaj prekrasan izum brzo se topi i jednako brzo se veže, što vam omogućuje brz rad s njim i montiranje jednostavnih elemenata. Stvar je idealna za takve zanate i koristio sam je više puta u svojim člancima. Također nam je potrebna tvrda žica, za to će poslužiti obična spajalica.

Montiramo krug

Dakle, izvadili smo sve detalje i stavili ih na naš stol. Lemilo već tinja od kolofonija a vi trljate ruke, žudite za montažom, e, onda krenimo. Uzimamo komad montaže i izrezujemo ga na veličinu budućeg robota. Za rezanje tekstolita koristimo škare za metal. Napravili smo kvadrat sa stranom od oko 4-5 cm. Glavna stvar je da na nju stanu naša oskudna shema, baterije za dva motora i pričvršćivači za prednji kotač. Kako ploča ne bi bila čupava i ravna, možete je obraditi turpijom, a također ukloniti oštre rubove. Naš sljedeći korak je lemljenje senzora. Fototranzistori i fotodiode imaju plus i minus, drugim riječima anodu i katodu. Potrebno je promatrati polaritet njihovog uključivanja, što je lako odrediti jednostavnim testerom. Ako pogriješite, ništa neće izgorjeti, ali robot neće voziti. Senzori su zalemljeni u kutove pločice s jedne strane tako da gledaju sa strane. Ne morate ih potpuno lemiti u ploču, ali ostavite oko jedan i pol centimetar vodova kako biste ih lako savijali u bilo kojem smjeru - to će nam trebati kasnije prilikom postavljanja našeg robota. To će biti naše oči, trebale bi biti s jedne strane naše šasije, koja će u budućnosti biti ispred robota. Odmah se može primijetiti da sastavljamo dva upravljačka kruga: jedan za upravljanje desnim i drugi za lijevi motor.

Malo dalje od prednjeg ruba kućišta, pored naših senzora, trebamo zalemiti tranzistore. Radi praktičnosti brtvljenja i sastavljanja daljnjeg kruga, zalemili smo oba tranzistora "gledajući" s njihovom oznakom prema desnom kotaču. Odmah treba napomenuti mjesto nogu tranzistora. Ako uzmete tranzistor i okrenete metalnu podlogu prema sebi, a oznaku prema šumi (kao u bajci), a noge su usmjerene prema dolje, tada će s lijeva na desno noge biti: baza, kolektor i odašiljač. Ako pogledate dijagram na kojem je prikazan naš tranzistor, tada će baza biti štap okomit na debeli segment u krugu, emiter će biti štap sa strelicom, kolektor će biti isti štap, samo bez strelice . Čini se da je ovdje sve jasno. Pripremimo baterije i prijeđimo na izravnu montažu električnog kruga. U početku smo jednostavno uzeli tri AA baterije i zalemili ih u seriju. Možete ih odmah umetnuti u poseban držač baterije, koji se, kao što smo već rekli, izvlači iz starog dječjeg auta. Sada lemimo žice na baterije i definiramo dvije ključne točke na našoj ploči gdje će se sve žice spojiti. Ovo će biti plus i minus. Učinili smo to jednostavno - provukli smo upletenu paricu na rubove ploče, zalemili krajeve na tranzistore i foto senzore, napravili upletenu petlju i tamo zalemili baterije. Možda nije najbolja opcija, ali najprikladnija. Pa, sada pripremamo žice i prelazimo na montažu električara. Ići ćemo od pozitivnog pola baterije do negativnog kontakta, kroz cijeli električni krug. Uzimamo komad upletene parice i počinjemo hodati - lemimo pozitivni kontakt oba foto senzora na plus baterija i lemimo emitere tranzistora na isto mjesto. Drugi krak fotoćelije zalemimo malim komadom žice na bazu tranzistora. Preostale zadnje noge transjuka su zalemljene na motore. Drugi kontakt motora može se zalemiti na bateriju preko prekidača.

Ali kao pravi Jedi, odlučili smo uključiti našeg robota lemljenjem i odlemljenjem žice, budući da u mojim spremnicima nije bilo prekidača odgovarajuće veličine.

Električno otklanjanje pogrešaka

Sve, sastavili smo električni dio, sada krenimo testirati krug. Uključujemo naš krug i dovodimo ga do upaljene stolne lampe. Zauzvrat, okrećući jednu ili drugu fotoćeliju. I da vidimo što će se dogoditi. Ako se naši motori počnu okretati naizmjenično različitim brzinama, ovisno o osvjetljenju, onda je sve u redu. Ako ne, onda potražite dovratnike u sklopu. Elektronika je znanost o kontaktima, što znači da ako nešto ne radi, onda negdje nema kontakta. Važna točka: desni foto senzor odgovoran je za lijevi kotač, a lijevi za desni. Sada otkrivamo u kojem smjeru rotiraju desni i lijevi motor. Oboje bi se trebali okretati naprijed. Ako se to ne dogodi, tada je potrebno promijeniti polaritet uključivanja motora koji se vrti u krivom smjeru, jednostavnim lemljenjem žica na terminalima motora u obrnutom smjeru. Još jednom procjenjujemo položaj motora na šasiji i provjeravamo smjer kretanja u smjeru u kojem su naši senzori ugrađeni. Ako je sve u redu, idemo dalje. U svakom slučaju, to se može ispraviti, čak i nakon što je sve konačno sastavljeno.

Sastavljanje uređaja

Shvatili smo turobni električni dio, a sada prijeđimo na mehaniku. Napravit ćemo kotače od čepova, od plastičnih boca. Za izradu prednjeg kotača uzmite dva poklopca i zalijepite ih zajedno.

Šuplji dio smo zalijepili prema unutra po obodu, radi veće stabilnosti kotača. Nadalje, točno u sredini poklopca, izbušimo rupu u prvom i drugom poklopcu. Za bušenje i sve vrste kućnih zanata vrlo je prikladno koristiti dremel - neku vrstu male bušilice s puno mlaznica, glodanja, rezanja i mnogih drugih. Vrlo je prikladno koristiti ga za bušenje rupa manjih od jednog milimetra, gdje se konvencionalna bušilica ne može nositi.

Nakon što izbušimo poklopce, u rupu uvučemo prethodno savijenu spajalicu.

Savijamo spajalicu u obliku slova "P", gdje kotačić visi na gornjoj traci našeg slova.

Sada fiksiramo ovu spajalicu između foto senzora, ispred našeg automobila. Spajalica je zgodna po tome što lako možete podesiti visinu prednjeg kotača, a tim podešavanjem ćemo se pozabaviti kasnije.

Prijeđimo na pogonske kotače. Izradit ćemo ih i od korica. Slično - svaki kotač bušimo strogo u sredini. Najbolje je da bušilica bude veličine osi motora, a idealno - djelić milimetra manje, tako da se os tamo umetne, ali s poteškoćama. Oba kotača stavljamo na osovinu motora, a kako ne bi iskočili, fiksiramo ih vrućim ljepilom.

To je važno učiniti ne samo da kotači ne bi odletjeli tijekom vožnje, već i da se ne bi rotirali na mjestu pričvršćivača.

Najkritičniji dio je pričvršćivanje elektromotora. Stavili smo ih na sam kraj našeg kućišta, na suprotnu stranu pločice, u odnosu na ostalu elektroniku. Mora se imati na umu da je kontrolirani motor postavljen nasuprot svom upravljačkom fotosustavu. To je učinjeno kako bi se robot mogao pretvoriti u svjetlo. Desno je foto senzor, lijevo motor i obrnuto. Za početak ćemo presresti motore komadima upletene parice, provučene kroz rupe na nosaču i uvijene odozgo.

Dobavljamo struju i gledamo gdje nam se motori okreću. U mračnoj prostoriji, motori se neće okretati, preporučljivo ih je usmjeriti prema svjetiljci. Provjerite rade li svi motori. Okrećemo robota i promatramo kako motori mijenjaju brzinu rotacije ovisno o osvjetljenju. Okrenimo ga desnim foto senzorom, a lijevi motor bi se trebao brzo vrtjeti, a drugi će, naprotiv, usporiti. Na kraju provjeravamo smjer rotacije kotača tako da se robot kreće naprijed. Ako sve radi kako smo opisali, onda možete pažljivo popraviti motore vrućim ljepilom.

Trudimo se da im kotači budu na istoj osi. To je to - popravljamo baterije na gornjoj platformi šasije i nastavljamo s postavljanjem i igranjem s robotom.

Zamke i postavljanje

Prva zamka u našem zanatu bila je neočekivana. Kad smo sklopili cijeli sklop i tehnički dio, svi su motori savršeno reagirali na svjetlo i činilo se da sve ide dobro. Ali kad smo našeg robota stavili na pod, nije išlo s nama. Pokazalo se da snaga motora jednostavno nije dovoljna. Morao sam hitno rastaviti dječji auto kako bih odatle dobio snažnije motore. Inače, uzmete li motore iz igračaka, sigurno nećete pogriješiti s njegovom snagom, jer su dizajnirani da nose puno automobila s baterijama. Kad smo shvatili motore, prešli smo na tuning i kozmetički pogon. Prvo morate prikupiti brade žica koje vučemo po podu i pričvrstiti ih na kućište vrućim ljepilom.

Ako robot vuče negdje u trbuh, tada možete podići prednju šasiju savijanjem žice za pričvršćivanje. Najvažniji fotosenzori. Najbolje ih je savijati gledajući u stranu na trideset stupnjeva od glavnog jela. Zatim će uhvatiti izvore svjetlosti i otići do njih. Željeni kut savijanja morat će se odabrati eksperimentalno. To je to, naoružamo se stolnom lampom, stavimo robota na pod, upalimo ga i počnemo provjeravati i uživati ​​kako vaše dijete jasno prati izvor svjetla, i kako ga pametno pronalazi.

Poboljšanja

Nema ograničenja za savršenstvo i možete dodavati funkcije našem robotu neograničeno. Bilo je čak i razmišljanja o ugradnji kontrolera, ali tada bi se cijena i složenost proizvodnje značajno povećala, a to nije naša metoda.

Prvo poboljšanje je napraviti robota koji bi slijedio zadani put. Ovdje je sve jednostavno, uzima se crna traka i ispisuje na printer, ili slično crta crnim trajnim markerom na papiru za crtanje. Glavna stvar je da traka treba biti nešto uža od širine zalemljenih foto senzora. Same fotoćelije spuštamo dolje tako da gledaju u pod. Uz svako naše oko ugrađujemo super-svijetlu LED diodu u seriji s otporom od 470 ohma. Sama LED s otporom zalemljena je izravno na bateriju. Ideja je jednostavna, svjetlost se savršeno reflektira od bijelog lista papira, pogađa naš senzor i robot ide ravno. Čim snop udari u tamnu traku, na fotoćeliju ne pada gotovo nikakva svjetlost (crni papir savršeno upija svjetlost), pa se jedan motor počinje sporije okretati. Drugi motor brzo okreće robota, izravnavajući kurs. Kao rezultat toga, robot se vozi po crnoj traci, kao na tračnicama. Možete nacrtati takvu traku na bijelom podu i poslati robota u kuhinju po pivo sa svog računala.

Druga ideja je zakomplicirati sklop dodavanjem još dva tranzistora i dva fotosenzora i natjerati robota da traži svjetlo ne samo s prednje strane, već i sa svih strana, a čim ga pronađe, juri prema njemu. Sve će ovisiti samo o tome na kojoj se strani izvor svjetlosti pojavljuje: ako je ispred, ići će naprijed, a ako je iza, otkotrljat će se natrag. Čak iu ovom slučaju, da biste pojednostavili montažu, možete koristiti čip LM293D, ali košta oko sto rubalja. Ali uz pomoć njega možete jednostavno postaviti diferencijalno uključivanje smjera rotacije kotača ili, jednostavnije, smjer kretanja robota: naprijed i natrag.

Posljednje što možete učiniti je potpuno ukloniti baterije koje se stalno troše i staviti u solarnu bateriju koju sada možete kupiti u trgovini priborom za mobitele (ili na dial-extremeu). Da biste isključili potpuni gubitak kapaciteta robota u ovom načinu rada, ako slučajno uđe u hlad, možete paralelno spojiti solarnu bateriju - elektrolitički kondenzator vrlo velikog kapaciteta (tisuće mikrofarada). Budući da napon koji tamo imamo ne prelazi pet volti, kondenzator se može uzeti na 6,3 volta. S takvim kapacitetom i takvim naponom bit će sasvim minijaturno. Conderi se mogu kupiti ili iskorijeniti iz starih izvora napajanja.
Ostatak mogućih varijacija, mislimo, možete smisliti sami. Ako ima nešto zanimljivo - svakako napišite.

nalazima

Tako smo se priključili najvećoj znanosti, motoru napretka – kibernetici. Sedamdesetih godina prošlog stoljeća bilo je vrlo popularno dizajnirati takve robote. Valja napomenuti da naša kreacija koristi rudimente analognog računalstva, koje je izumrlo s pojavom digitalnih tehnologija. Ali kao što sam pokazao u ovom članku, nije sve izgubljeno. Nadam se da se nećemo zaustaviti na dizajniranju tako jednostavnog robota, već ćemo osmišljavati nove i nove dizajne i iznenaditi nas svojim zanimljivim zanatima. Sretno s gradnjom!

Ljubitelji elektronike, ljudi zainteresirani za robotiku ne propuštaju priliku da sami dizajniraju jednostavnog ili složenog robota, uživaju u samom procesu montaže i rezultatu.

Ne postoji uvijek vrijeme i želja za čišćenjem kuće, ali moderna tehnologija omogućuje vam stvaranje robota za čišćenje. To uključuje robota usisavača koji satima putuje po sobama i skuplja prašinu.

Gdje početi ako želite stvoriti robota vlastitim rukama? Naravno, prve robote trebalo bi lako stvoriti. Robot, o kojem će biti riječi u današnjem članku, neće oduzeti puno vremena i ne zahtijeva posebne vještine.

Nastavljajući temu stvaranja robota vlastitim rukama, predlažem da pokušate napraviti plesnog robota iz improviziranih sredstava. Da biste izradili robota vlastitim rukama, trebat će vam jednostavni materijali koje vjerojatno možete pronaći u gotovo svakom domu.

Raznolikost robota nije ograničena na specifične predloške iz kojih su ovi roboti stvoreni. Ljudi stalno dolaze s originalnim zanimljivim idejama kako napraviti robota. Neki stvaraju statične robotske skulpture, drugi stvaraju dinamičke robotske skulpture, o čemu će biti riječi u današnjem članku.

Svatko, čak i dijete, može napraviti robota vlastitim rukama. Robot, koji će biti opisan u nastavku, jednostavan je za stvaranje i ne zahtijeva puno vremena. Pokušat ću opisati faze stvaranja robota vlastitim rukama.

Ponekad ideje o stvaranju robota dolaze sasvim neočekivano. Ako razmišljate o tome kako natjerati robota da se kreće iz improviziranih sredstava, javlja se misao o baterijama. Ali što ako je sve puno jednostavnije i dostupnije? Pokušajmo napraviti DIY robota koristeći mobilni telefon kao glavni dio. Za izradu vibro robota vlastitim rukama trebat će vam sljedeći materijali.

Kako napraviti robota od različitih materijala kod kuće bez prave opreme? Slična pitanja su se sve više počela pojavljivati ​​na raznim blogovima i forumima posvećenim proizvodnji raznih uređaja i robotike. Naravno, izrada modernog, multifunkcionalnog robota kod kuće je gotovo nemoguć zadatak. Ali sasvim je moguće napraviti jednostavnog robota na jednom upravljačkom čipu i korištenjem nekoliko fotoćelija. Danas nije teško pronaći dijagrame na Internetu s detaljnim opisom faza proizvodnje mini robota koji mogu reagirati na izvore svjetlosti i prepreke.

Ispostavit će se da je to vrlo okretan i pokretljiv robot koji će se skrivati ​​u mraku, ili se kretati prema svjetlu, ili bježati od svjetla, ili se kretati u potrazi za svjetlom, ovisno o načinu na koji je mikro krug spojen na motore i fotoćelije.

Možete čak i natjerati svog pametnog robota da prati samo svijetlu ili tamnu liniju, ili možete natjerati mini robota da slijedi vašu ruku - samo dodajte nekoliko svijetlih LED dioda u njegov krug!

Zapravo, čak i početnik koji tek počinje svladavati ovaj zanat može napraviti jednostavan robot vlastitim rukama. U ovom članku ćemo razmotriti varijantu domaćeg robota koji reagira na prepreke i zaobilazi ih.

Prijeđimo odmah na stvar. Za izradu kućnog robota trebat će nam sljedeći dijelovi, koje možete lako pronaći pri ruci:

1. 2 baterije i torbica za njih;

2. Dva motora (po 1,5 volti);

3. 2 SPDT prekidača;

4. 3 spajalice;

4. Plastična kugla s rupom;

5. Mali komad čvrste žice.

Koraci za izradu kućnog robota:

1. Komad žice izrežemo na 13 dijelova od po šest centimetara i svaki s obje strane izložimo po 1 cm.

S lemilom pričvršćujemo 3 žice na SPDT prekidače i 2 žice na motore;

2. Sada uzimamo kućište za baterije, s jedne strane od koje odlaze dvije raznobojne žice (najvjerojatnije - crne i crvene). Moramo zalemiti još jednu žicu na drugu stranu kućišta.

Sada morate rasklopiti kućište baterije i zalijepiti oba SPDT prekidača na stranu sa zalemljenom žicom u obliku latiničnog slova V;

3. Nakon toga, motori se moraju zalijepiti s obje strane tijela tako da se rotiraju prema naprijed.

Zatim uzmite veliku spajalicu i odvijte je. Nesavijenu spajalicu provlačimo kroz prolaznu rupu plastične kuglice i poravnavamo krajeve spajalice paralelno jedan s drugim. Zalijepimo krajeve spajalice na naš dizajn;

4. Kako napraviti kućnog robota da zapravo može obilaziti prepreke? Važno je lemiti sve instalirane žice kao što je prikazano na fotografiji;

5. Izrađujemo antene od nesavijenih spajalica i lijepimo ih na SPDT prekidače;

6. Ostaje umetnuti baterije u tijelo i kućni robot će se početi kretati, izbjegavajući prepreke na svom putu.

Sada znate kako napraviti kućnog robota koji može reagirati na prepreke.

Kako možete sami napraviti robota s određenim principima ponašanja? Cijela klasa takvih robota stvorena je pomoću BEAM tehnologije, čiji se tipični principi ponašanja temelje na tzv. "fotorecepciji". Reagirajući na promjene intenziteta svjetlosti, takav se mini-robot kreće sporije ili, obrnuto, brže (fotokineza).

Za izradu robota čije je kretanje usmjereno od svjetlosti ili prema svjetlosti i nastaje zbog reakcije fototaksije potrebna su nam dva fotosenzora. Reakcija fototaksije će se očitovati na sljedeći način: ako svjetlost udari u jedan od fotosenzora BEAM robota, tada se uključuje odgovarajući elektromotor i robot se okreće prema izvoru svjetlosti.

A onda svjetlo udari u drugi senzor i onda se uključi drugi elektromotor. Sada se mini-robot počinje kretati prema izvoru svjetlosti. Ako svjetlost ponovno pogodi samo jedan fotosenzor, tada se robot ponovno počinje okretati prema svjetlu i nastavlja se kretati prema izvoru kada svjetlo obasja oba senzora. Kada svjetlo ne pogodi nijedan senzor, mini robot se zaustavlja.

Kako napraviti robota koji prati ruku? Da biste to učinili, naš mini-robot mora biti opremljen ne samo senzorima, već i LED diodama. LED diode će emitirati svjetlo, a robot će reagirati na reflektirano svjetlo. Ako stavimo dlan ispred jednog od senzora, tada će se mini-robot okrenuti u njegovom smjeru.

Uklonite li dlan malo dalje od odgovarajućeg senzora, tada će robot "poslušno" pratiti dlan. Kako bi reflektirano svjetlo bilo jasno zarobljeno fototranzistorima, za konstruiranje robota odaberite svijetle LED diode (više od 1000 mCd) narančaste ili crvene boje.

Nije tajna da se svake godine povećava broj ulaganja u području robotike, stvaraju se mnoge nove generacije robota, razvojem proizvodnih tehnologija pojavljuju se nove mogućnosti za stvaranje i korištenje robota, a talentirani samouki majstori nastavljaju zadiviti svijet svojim novim izumima na području robotike.

Ugrađeni fotosenzori reagiraju na svjetlost i odlaze do izvora, a senzori prepoznaju prepreku na putu i robot mijenja smjer. Da biste napravili ovako jednostavnog robota vlastitim rukama, ne morate imati "sedam raspona na čelu" i višu tehničku naobrazbu. Dovoljno je kupiti (a neki dijelovi se mogu naći pri ruci) sve potrebne dijelove za izradu robota i postupno povezivanje svih mikro krugova, senzora, senzora, žica i motora.

Pogledajmo varijantu robota napravljenog od vibracijskog motora iz mobilnog telefona, prazne baterije, dvostrane trake i ... četkice za zube. Kako biste počeli izrađivati ​​ovog jednostavnog robota od improviziranih sredstava, uzmite svoj stari, nepotreban mobitel i skinite s njega vibracioni motor. Nakon toga uzmite staru četkicu za zube i ubodnom pilom odrežite glavu.

Na vrh glave četkice zalijepite komad dvostrane trake, a na vrh vibracioni motor. Ostaje samo osigurati mini-robotu napajanje postavljanjem prazne baterije pored vibracijskog motora. Svi! Naš robot je spreman - zbog vibracija, robot će se kretati naprijed na čekinjama.

♦ MAJSTORSKI CLASS ZA "NAPREDNI DOMAĆI": Kliknite na fotografiju

♦ VIDEO UPUTE ZA POČETNIKE:

Odlučili smo glatko prijeći na dinamične pokretne modele. Riječ je o projektu malog domaćeg IR-upravljanog robota, sastavljenog od jednostavnih i pristupačnih dijelova. Temelji se na dva mikrokontrolera. Omogućuje prijenos s daljinskog upravljača PIC12F675, a prijemni dio na motorni kontroler implementiran je na PIC12F629.

Shema robota na mikrokontroleru

S digitalnim dijelom je sve išlo glatko, problem je bio samo u "pogonskom sustavu" - malim mjenjačima koje je jako problematično napraviti kod kuće, pa sam morao razviti ideju" vibrobugovi". Mikromotori se kontroliraju preko pojačivača tranzistorskih prekidača na BC337. Zamjenjivi su s bilo kojim drugim malim n-p-n tranzistorima sa kolektorskom strujom od 0,5 A.

Ispostavilo se da su dimenzije vrlo male - na fotografiji je usporedba s novčićem, pa čak i blizu kutije šibica. Oči robota izrađene su od ultra-svjetlih LED dioda uguranih u male elektrolitičke kondenzatore.

Raspravite o članku MALI DOMAĆI ROBOT