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집에서 만든 로봇. DIY 로봇: 사진과 동영상으로 초보자를 위한 간단한 단계별 마스터 클래스

로봇을 만드세요아주 간단한 하기 위해 필요한 것을 보자. 로봇을 만들다로봇 공학의 기초를 이해하기 위해 집에서.

확실히 로봇에 관한 영화를 본 후 한 번 이상 전우를 팔에 넣고 싶었지만 어디서부터 시작해야할지 몰랐습니다. 물론 두 다리가 달린 터미네이터를 만들 수는 없지만 우리는 이것을 위해 노력하지도 않습니다. 납땜 인두를 손에 올바르게 잡는 방법을 아는 사람은 간단한 로봇을 조립할 수 있으며 간섭하지는 않지만 깊은 지식이 필요하지 않습니다. 아마추어 로봇은 회로와 크게 다르지 않고 역학 및 프로그래밍과 같은 영역도 여기에 영향을 받기 때문에 훨씬 더 흥미로울 뿐입니다. 모든 구성 요소는 쉽게 사용할 수 있으며 그렇게 비싸지 않습니다. 따라서 진보는 멈추지 않으며 우리는 그것을 우리에게 유리하게 사용할 것입니다.

소개

그래서. 로봇이란 무엇입니까? 대부분의 경우 이것은 환경의 모든 행동에 반응하는 자동 장치입니다. 로봇은 인간이 제어하거나 사전 프로그래밍된 작업을 수행할 수 있습니다. 일반적으로 로봇에는 다양한 센서(거리, 회전 각도, 가속도), 비디오 카메라, 조작기가 장착되어 있습니다. 로봇의 전자 부품은 프로세서, 클록 생성기, 다양한 주변 장치, 랜덤 액세스 및 영구 메모리를 포함하는 마이크로 회로인 마이크로 컨트롤러(MC)로 구성됩니다. 세계에는 다양한 응용 분야를 위한 매우 다양한 마이크로컨트롤러가 있으며 이를 기반으로 강력한 로봇을 조립할 수 있습니다. 아마추어 건물의 경우 AVR 마이크로 컨트롤러가 널리 사용됩니다. 그들은 오늘날 가장 접근하기 쉽고 인터넷에서 이러한 MK를 기반으로 한 많은 예를 찾을 수 있습니다. 마이크로컨트롤러로 작업하려면 어셈블리 또는 C로 프로그래밍할 수 있어야 하고 디지털 및 아날로그 전자공학에 대한 기본 지식이 있어야 합니다. 우리는 프로젝트에서 C를 사용할 것입니다. MK 프로그래밍은 컴퓨터 프로그래밍과 크게 다르지 않으며 언어의 구문도 동일하고 대부분의 기능이 거의 동일하며 새로운 기능은 배우기 쉽고 사용하기 편리합니다.

우리에게 필요한 것

우선, 우리 로봇은 단순히 장애물을 우회할 수 있을 것입니다. 즉, 자연에서 대부분의 동물의 정상적인 행동을 반복할 수 있습니다. 그러한 로봇을 만드는 데 필요한 모든 것은 라디오 매장에서 찾을 수 있습니다. 우리는 로봇이 어떻게 움직일지 결정할 것입니다. 가장 성공적인 것은 탱크에 사용되는 트랙이며, 트랙이 차량의 바퀴보다 크로스 컨트리 능력이 더 크고 제어하기가 더 편리하기 때문에 이것이 가장 편리한 솔루션이라고 생각합니다. 트랙을 다른 방향으로 회전하기에 충분합니다). 따라서 서로 독립적으로 회전하는 트랙이 있는 장난감 탱크가 필요하며, 모든 장난감 가게에서 합리적인 가격으로 구입할 수 있습니다. 이 탱크에는 기어박스가 있는 트랙과 모터가 있는 플랫폼만 필요하고 나머지는 안전하게 나사를 풀고 버릴 수 있습니다. 우리는 또한 마이크로 컨트롤러가 필요합니다. 내 선택은 ATmega16에 떨어졌습니다. 센서와 주변 장치를 연결하기에 충분한 포트가 있으며 일반적으로 매우 편리합니다. 또한 라디오 구성 요소, 납땜 인두, 멀티 미터를 구입해야합니다.

MK로 보드 만들기

우리의 경우 마이크로 컨트롤러는 뇌의 기능을 수행하지만 시작하지 않고 로봇 뇌의 전원 공급 장치로 시작합니다. 적절한 영양- 건강을 보장하므로 로봇을 올바르게 먹이는 방법부터 시작하겠습니다. 이는 일반적으로 초보 로봇 제작자가 저지르는 실수이기 때문입니다. 그리고 로봇이 정상적으로 작동하려면 전압 안정기를 사용해야 합니다. 나는 L7805 마이크로 회로를 선호합니다. 이것은 출력에서 ​​5V의 안정적인 전압을 제공하도록 설계되었으며, 이는 우리 마이크로컨트롤러에 필요한 것입니다. 그러나 이 미세 회로의 전압 강하는 약 2.5V이므로 최소 7.5V가 공급되어야 합니다. 이 안정기와 함께 전해 커패시터를 사용하여 전압 리플을 완화하고 극성 반전을 방지하기 위해 회로에 다이오드를 포함해야 합니다.

이제 마이크로컨트롤러를 다룰 수 있습니다. MK의 경우는 DIP(이 방법으로 납땜하는 것이 더 편리함)이며 40개의 핀이 있습니다. 보드에는 ADC, PWM, USART 등이 있으며 지금은 사용하지 않을 것입니다. 몇 가지 중요한 노드를 고려해 보겠습니다. RESET 핀(MK의 9번째 다리)은 저항 R1에 의해 전원 공급 장치의 "플러스"로 당겨집니다. 이 작업을 수행해야 합니다! 그렇지 않으면 MK가 의도하지 않게 재설정되거나 버그가 발생할 수 있습니다. 또한 RESET을 세라믹 커패시터 C1을 통해 접지에 연결하는 것이 바람직하지만 필수는 아닙니다. 다이어그램에서 1000uF의 전해질도 볼 수 있으며 모터가 작동 중일 때 전압 강하를 방지하며 마이크로 컨트롤러의 작동에도 유익한 영향을 미칩니다. 석영 수정 X1 및 커패시터 C2, C3은 XTAL1 및 XTAL2 핀에 최대한 가깝게 배치해야 합니다.

인터넷에서 MK에 대해 읽을 수 있으므로 MK를 플래시하는 방법에 대해서는 이야기하지 않겠습니다. 우리는 C로 프로그램을 작성할 것이고, 저는 CodeVisionAVR을 프로그래밍 환경으로 선택했습니다. 이것은 코드 생성을 위한 내장 마법사가 있기 때문에 매우 편리한 환경이며 초보자에게 유용합니다.

모터 제어

로봇에서 똑같이 중요한 구성 요소는 모터 드라이버로, 이를 통해 로봇을 더 쉽게 제어할 수 있습니다. 어떠한 경우에도 모터를 MK에 직접 연결해서는 안 됩니다! 일반적으로 강력한 부하는 마이크로컨트롤러에서 직접 제어할 수 없습니다. 그렇지 않으면 소진됩니다. 주요 트랜지스터를 사용하십시오. 우리의 경우 L293D라는 특별한 미세 회로가 있습니다. 이러한 간단한 프로젝트에서는 과부하 보호용 다이오드가 내장되어 있으므로 항상 "D" 인덱스가 있는 이 특정 마이크로 회로를 사용하십시오. 이 마이크로 회로는 작동하기가 매우 쉽고 라디오 상점에서 쉽게 구할 수 있습니다. 두 가지 DIP 및 SOIC 패키지로 제공됩니다. 보드 장착이 쉽기 때문에 DIP 패키지를 사용합니다. L293D는 별도의 음식엔진과 논리. 따라서 안정기(VSS 입력)에서 미세 회로 자체에 전원을 공급하고 배터리(VS 입력)에서 직접 모터에 전원을 공급합니다. L293D는 채널당 600mA의 부하를 견딜 수 있으며 이러한 채널 중 2개가 있습니다. 즉, 2개의 모터를 하나의 미세 회로에 연결할 수 있습니다. 그러나 안전하게 플레이하기 위해 채널을 결합한 다음 각 엔진에 대해 1마이크론이 필요합니다. L293D는 1.2A를 견딜 수 있을 것입니다. 이를 달성하려면 다이어그램과 같이 micra의 다리를 결합해야 합니다. 마이크로 회로는 다음과 같이 작동합니다. 논리 "0"이 IN1 및 IN2에 적용되고 논리 단위가 IN3 및 IN4에 적용되면 모터는 한 방향으로 회전하고 신호가 반전되면 논리 0이 적용되면 모터가 다른 방향으로 회전하기 시작합니다. EN1 및 EN2 핀은 각 채널을 켜는 역할을 합니다. 우리는 그것들을 연결하고 안정기에서 전원 공급 장치의 "플러스"에 연결합니다. 작동 중에 미세 회로가 가열되고 이러한 유형의 경우 라디에이터 설치가 문제가 되기 때문에 열 발산은 GND 발에 의해 제공됩니다. 넓은 접촉 영역에서 납땜하는 것이 좋습니다. 이것이 처음으로 엔진 드라이버에 대해 알아야 할 전부입니다.

장애물 센서

로봇이 탐색할 수 있고 모든 것에 충돌하지 않도록 두 개의 적외선 센서를 설치할 것입니다. 가장 간단한 센서는 적외선 스펙트럼에서 방출하는 IR 다이오드와 IR 다이오드에서 신호를 수신하는 포토트랜지스터로 구성됩니다. 원리는 센서 앞에 장애물이 없을 때 IR 광선이 포토트랜지스터에 닿지 않고 열리지 않는다는 것입니다. 센서 앞에 장애물이 있으면 센서의 광선이 반사되어 트랜지스터에 떨어집니다. 센서가 열리고 전류가 흐르기 시작합니다. 이러한 센서의 단점은 서로 다른 표면에 다르게 반응할 수 있고 간섭으로부터 보호되지 않는다는 것입니다. 즉, 다른 장치의 외부 신호로 인해 센서가 우발적으로 트리거될 수 있습니다. 신호 변조는 간섭으로부터 보호할 수 있지만 지금은 이에 대해 신경 쓰지 않습니다. 처음에는 그것으로 충분합니다.


로봇 펌웨어

로봇을 되살리려면 펌웨어, 즉 센서와 제어 모터에서 판독값을 가져오는 프로그램을 작성해야 합니다. 내 프로그램은 가장 간단하고 복잡한 구조를 포함하지 않으며 모든 사람에게 명확합니다. 다음 두 줄에는 마이크로컨트롤러용 헤더 파일과 지연 형성 명령이 포함됩니다.

#포함하다
#포함하다

다음 라인은 PORTC 값이 모터 드라이버를 마이크로컨트롤러에 연결한 방법에 따라 달라지기 때문에 조건부입니다.

PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; 값 0xFF는 출력이 로그임을 의미합니다. "1" 및 0x00 - 로그. "0". 다음과 같은 구성으로 로봇 앞과 어느 쪽에 장애물이 있는지 확인합니다. if (!(PINB & (1)<

IR 다이오드의 빛이 광 트랜지스터에 닿으면 마이크로 컨트롤러의 다리에 로그가 설정됩니다. "0"으로 표시되면 로봇은 후진을 시작하여 장애물을 피한 후 다시 장애물과 충돌하지 않도록 회전한 후 다시 전진합니다. 두 개의 센서가 있으므로 오른쪽과 왼쪽에서 두 번 장애물이 있는지 확인하므로 어느 쪽에서 장애물이 있는지 알 수 있습니다. "delay_ms (1000)" 명령은 다음 명령이 실행되기까지 1초가 걸린다는 것을 나타냅니다.

결론

나는 첫 번째 로봇을 만드는 데 도움이 될 대부분의 측면을 다루었습니다. 하지만 로봇은 여기서 끝이 아닙니다. 이 로봇을 만들면 확장할 기회가 많습니다. 장애물이 어느 쪽에서가 아니라 로봇 바로 앞에 있으면 어떻게 해야 하는지 등 로봇의 알고리즘을 개선할 수 있습니다. 또한 인코더를 설치하는 것도 나쁘지 않습니다. 이는 우주에서 로봇의 위치를 ​​정확하게 파악하고 위치를 파악하는 데 도움이 되는 간단한 장치입니다. 명확성을 위해 배터리 충전량, 장애물까지의 거리, 다양한 디버깅 정보 등 유용한 정보를 표시할 수 있는 컬러 또는 흑백 디스플레이를 설치할 수 있습니다. 기존의 광 트랜지스터 대신 TSOP(특정 주파수의 신호만 감지하는 IR 수신기)를 설치하여 센서를 개선해도 문제가 되지 않습니다. 적외선 센서 외에도 초음파 센서가 있는데 더 비싸고 단점도 있지만 최근에는 로봇공학자들 사이에서 인기를 얻고 있다. 로봇이 소리에 반응할 수 있도록 하려면 증폭 마이크를 설치하는 것이 좋습니다. 하지만 정말 흥미로운 점은 카메라의 설치와 머신 비전을 기반으로 한 프로그래밍이라고 생각합니다. 얼굴 인식, 컬러 비콘에 의한 움직임 및 기타 많은 흥미로운 것들을 프로그래밍할 수 있는 특별한 OpenCV 라이브러리 세트가 있습니다. 그것은 모두 당신의 상상력과 기술에 달려 있습니다.

구성 요소 목록:

    DIP-40 패키지의 ATmega16>

    TO-220 패키지의 L7805

    DIP-16 패키지의 L293D х2 개.

    공칭 값의 0.25W 저항: 10kOhm x1개, 220Ohm x4개

    세라믹 커패시터: 0.1μF, 1μF, 22pF

    전해 콘덴서: 1000uF x 16V, 220uF x 16V x 2개

    다이오드 1N4001 또는 1N4004

    16MHz의 수정 공진기

    IR 다이오드: 2개이면 됩니다.

    포토트랜지스터도 가능하지만 적외선 파장에만 반응

펌웨어 코드:

/ *************************************************** ** 로봇 MK 유형용 펌웨어: ATmega16 클록 주파수: 16.000000 MHz 다른 석영 주파수가 있는 경우 환경 설정에서 이를 지정해야 합니다. 프로젝트 -> 구성 -> "C 컴파일러" 탭 ****** ********************************************** / #포함하다 #포함하다 void main (void) (// 입력을 위한 포트 설정 // 이 포트를 통해 센서로부터 신호를 받습니다 DDRB = 0x00; // 풀업 저항을 켭니다 PORTB = 0xFF; // 출력을 위한 포트 설정 // 이를 통해 우리가 제어하는 ​​포트 DDRC 모터 = 0xFF; // 프로그램의 메인 루프 여기에서 센서에서 값을 읽고 // 모터를 제어하는 ​​동안 (1) (// 앞으로 PORTC.0 = 1; PORTC. 1 = 0, PORTC.2 = 1, PORTC.3 = 0, if (!(PINB & (1<내 로봇에 대해

현재 내 로봇은 거의 완성되었습니다.


무선 카메라, 거리 센서(카메라와 이 센서 모두 회전탑에 설치됨), 장애물 센서, 인코더, 원격 제어 신호 수신기 및 컴퓨터에 연결하기 위한 RS-232 인터페이스가 있습니다. 자율 및 수동(리모컨에서 제어 신호 수신)의 두 가지 모드로 작동하며, 배터리 전원을 절약하기 위해 원격으로 또는 로봇 자체에서 카메라를 켜거나 끌 수도 있습니다. 아파트 보안(컴퓨터로 영상전송, 모션감지, 방 우회)용 펌웨어를 작성하고 있습니다.

컴퓨팅 기술을 접한 많은 사람들은 자신의 로봇을 조립하는 꿈을 꾸었습니다. 예를 들어 이 기기가 집안일을 하려면 맥주를 가져오세요. 누구나 즉시 가장 복잡한 로봇을 만들지만 결과는 빨리 실패합니다. 칩을 염두에 두기로 한 우리의 첫 번째 로봇은 생각하지 못했습니다. 따라서 간단하게 시작하여 점차적으로 짐승을 복잡하게 만들 필요가 있습니다. 이제 우리는 아파트 주위를 독립적으로 움직일 가장 간단한 로봇을 자신의 손으로 만드는 방법을 알려 드리겠습니다.

개념

우리는 간단한 로봇을 만들기 위해 간단한 작업을 설정했습니다. 앞을 내다보면 당연히 15분이 아니라 훨씬 더 긴 시간이 소요된다고 말할 것입니다. 그러나 그것은 여전히 ​​어느 날 저녁에 할 수 있습니다.

일반적으로 이러한 공예품은 수년간 수행됩니다. 사람들은 몇 달 동안 적합한 장비를 찾기 위해 상점을 돌아다닙니다. 그러나 우리는 즉시 깨달았습니다. 이것은 우리의 방식이 아닙니다! 따라서 우리는 손에서 쉽게 찾을 수 있거나 오래된 기술에서 뿌리 뽑힐 수있는 세부 사항을 디자인에 사용할 것입니다. 최후의 수단으로 라디오 상점이나 시장에서 1페니에 구입하십시오.

또 다른 아이디어는 우리 공예품을 가능한 한 저렴하게 만드는 것이었습니다. 이러한 로봇의 가격은 전자 상점에서 800~1500루블입니다! 더군다나 부품 형태로 판매되고 있어 여전히 조립해야 하고, 그 후에도 작동한다는 사실은 아니다. 그러한 키트의 제조업체는 종종 부품을 넣는 것을 잊어버리곤 합니다. 로봇은 돈과 함께 분실됩니다! 왜 그런 행복이 필요합니까? 우리 로봇은 모터와 배터리를 포함하여 100-150루블을 넘지 않아야 합니다. 또한 모터가 오래된 어린이 자동차에서 지워지면 가격은 일반적으로 약 20-30 루블입니다! 훌륭한 동반자를 얻는 동안 절약을 느낄 수 있습니다.

다음 편은 우리 잘생긴 남자가 할 일이었다. 우리는 광원을 찾는 로봇을 만들기로 결정했습니다. 광원이 바뀌면 우리 차가 따라갑니다. 이 개념을 "살기 위해 노력하는 로봇"이라고 합니다. 그는 배터리를 태양 전지로 교체할 수 있으며 운전할 빛을 찾을 것입니다.

필요한 부품 및 도구

우리 아이를 만들기 위해 무엇이 필요할까요? 개념은 즉석에서 나온 것이므로 회로 기판이나 일반 두꺼운 판지가 필요합니다. 모든 부품을 고정하기 위해 송곳으로 판지에 구멍을 만들 수 있습니다. 우리는 편집 도구를 사용할 것입니다. 왜냐하면 그것이 가까이에 있었기 때문입니다. 그리고 당신은 낮 동안 불로 내 집에서 골판지 상자를 찾지 못할 것입니다. 이것은 나머지 로봇 하네스를 장착하고 모터와 센서를 장착할 섀시입니다. 구동력으로 우리는 오래된 기계에서 쓸어버릴 수 있는 3볼트 또는 5볼트 모터를 사용할 것입니다. 우리는 예를 들어 코카콜라의 플라스틱 병 뚜껑으로 바퀴를 만들 것입니다.

3볼트 광트랜지스터 또는 광다이오드가 센서로 사용됩니다. 오래된 광기계식 마우스에서 고를 수도 있습니다. 여기에는 적외선 센서가 포함되어 있습니다(우리의 경우 검정색). 거기에서 한 병에 두 개의 광전지가 쌍을 이룹니다. 테스터를 사용하면 어떤 다리가 무엇을 위한 것인지 알아내는 데 방해가 되지 않습니다. 국내 트랜지스터 816G는 제어 요소로 작동합니다. 우리는 전원으로 함께 납땜 된 세 개의 손가락 유형 배터리를 사용합니다. 또는 우리가 한 것처럼 오래된 자동차에서 배터리 구획을 가져올 수 있습니다. 설치를 위해서는 전선이 필요합니다. 이러한 목적을 위해 트위스트 페어 와이어가 이상적이며 이는 자존심이 강한 해커의 집에 쌓여 있어야 합니다. 모든 부품을 고정하기 위해 히트 건과 함께 핫멜트 접착제를 사용하는 것이 편리합니다. 이 멋진 발명품은 빠르게 녹고 빠르게 고정되므로 빠르게 작업하고 간단한 요소를 설치할 수 있습니다. 물건은 그러한 공예품에 이상적이며 내 기사에서 두 번 이상 사용했습니다. 우리는 또한 뻣뻣한 철사를 필요로 합니다. 일반 종이 클립으로 충분할 것입니다.

우리는 회로를 장착합니다

그래서 우리는 모든 부품을 꺼내서 테이블에 올려 놓았습니다. 납땜 인두는 이미 송진으로 그을려 있고 당신은 손을 비비고 있으며 재조립을 열망하고 있습니다. 그럼 시작하겠습니다. 우리는 어셈블리의 일부를 가져와 미래 로봇의 크기로 자릅니다. 우리는 금속 가위를 사용하여 PCB를 자릅니다. 우리는 약 4-5cm의 변을 가진 정사각형을 만들었습니다.. 가장 중요한 것은 우리의 부족한 회로, 배터리, 2개의 모터 및 앞바퀴용 패스너가 그것에 맞는다는 것입니다. 보드가 얽히지 않고 균일하도록 파일로 처리 할 수 ​​있으며 날카로운 모서리도 제거 할 수 있습니다. 다음 단계는 센서를 밀봉하는 것입니다. 포토트랜지스터와 포토다이오드는 플러스 마이너스, 즉 양극과 음극이 있습니다. 가장 간단한 테스터로 쉽게 결정할 수있는 포함 극성을 관찰해야합니다. 실수하면 아무 것도 타지 않지만 로봇은 운전하지 않습니다. 센서는 측면을 볼 수 있도록 한쪽의 회로 기판 모서리에 납땜됩니다. 보드에 완전히 납땜할 필요는 없지만 핀의 약 1.5cm를 남겨두면 어떤 방향으로든 쉽게 구부릴 수 있습니다. 향후 로봇을 설정할 때 이 핀이 필요합니다. 이것은 우리의 눈이 될 것이며 미래에 로봇의 전면이 될 섀시의 한 쪽에 있어야 합니다. 우리는 두 개의 제어 회로를 수집하고 있음을 즉시 알 수 있습니다. 하나는 오른쪽을 제어하고 다른 하나는 왼쪽 모터를 제어하기 위한 것입니다.

섀시의 전면 가장자리에서 조금 더 떨어진 센서 옆에 트랜지스터를 납땜해야 합니다. 추가 회로를 밀봉하고 조립하는 편의를 위해 표시가 오른쪽 바퀴를 향하도록 "보고" 두 트랜지스터를 모두 납땜했습니다. 즉시 트랜지스터 다리의 위치를 ​​기록해야합니다. 트랜지스터를 손에 들고 금속 기판을 몸쪽으로 돌리고 표시를 숲쪽으로 (동화에서와 같이) 다리가 아래쪽을 향하면 왼쪽에서 오른쪽으로 다리가 각각 다음과 같습니다. 베이스, 컬렉터 및 에미터. 트랜지스터를 보여주는 다이어그램을 보면베이스는 원의 두꺼운 세그먼트에 수직 인 막대가되고 이미 터는 화살표가있는 막대가되고 컬렉터는 화살표가없는 동일한 막대입니다. 모든 것이 여기에서 분명해 보입니다. 우리는 배터리를 준비하고 전기 회로의 직접 조립을 진행할 것입니다. 처음에는 AA 배터리 3개를 직렬로 납땜했습니다. 이미 말했듯이 오래된 어린이 차에서 꺼낸 특수 배터리 홀더에 즉시 삽입 할 수 있습니다. 이제 우리는 전선을 배터리에 납땜하고 모든 전선이 수렴되는 보드의 두 가지 핵심 지점을 정의합니다. 이것은 플러스와 마이너스가 될 것입니다. 우리는 간단하게 했습니다. 꼬인 쌍을 보드 가장자리에 통과시키고 끝을 트랜지스터와 광센서에 납땜하고 꼬인 루프를 만들고 거기에 배터리를 납땜했습니다. 아마도 최선의 선택은 아니지만 가장 편리한 것입니다. 자, 이제 우리는 전선을 준비하고 전기를 조립하기 시작합니다. 우리는 전체 전기 회로를 따라 배터리의 양극에서 음극 단자로 갈 것입니다. 우리는 꼬인 쌍을 가져 와서 걷기 시작합니다. 두 광 센서의 양극 접점을 배터리의 플러스에 납땜하고 같은 위치에서 트랜지스터의 이미 터를 납땜합니다. 작은 와이어 조각으로 광전지의 두 번째 다리를 트랜지스터 바닥에 납땜하십시오. transyuk의 나머지 마지막 다리는 각각 엔진에 납땜됩니다. 모터의 두 번째 접점은 스위치를 통해 배터리에 납땜할 수 있습니다.

그러나 진정한 제다이로서 우리는 내 쓰레기통에서 적당한 크기의 스위치를 찾을 수 없었기 때문에 와이어를 납땜 및 납땜 해제하여 로봇을 켜기로 결정했습니다.

전기 디버깅

모든 것, 우리는 전기 부품을 조립했으므로 이제 회로 테스트를 시작할 것입니다. 우리는 계획을 켜고 조명이 켜진 테이블 램프로 가져옵니다. 차례로 하나 또는 다른 광전지를 돌립니다. 그리고 무슨 일이 일어나는지 지켜보십시오. 조명에 따라 엔진이 다른 속도로 차례로 회전하기 시작하면 모든 것이 정상입니다. 그렇지 않은 경우 어셈블리에서 잼을 찾으십시오. 전자공학은 접점의 과학입니다. 즉, 작동하지 않으면 어딘가에 접점이 없다는 뜻입니다. 중요한 점: 오른쪽 포토 센서는 왼쪽 바퀴를, 왼쪽 포토 센서는 각각 오른쪽을 담당합니다. 이제 좌우 엔진이 어느 방향으로 회전하는지 알아보겠습니다. 둘 다 앞으로 회전해야 합니다. 이것이 발생하지 않으면 모터 단자에서 와이어를 다시 납땜하여 잘못된 방향으로 회전하는 모터를 켜는 극성을 변경해야 합니다. 반대의 경우도 마찬가지입니다. 섀시의 모터 위치를 다시 평가하고 센서가 설치된 방향으로 이동 방향을 확인합니다. 모든 것이 정상이라면 계속 진행합시다. 어쨌든 이것은 모든 것이 최종적으로 조립된 후에도 고칠 수 있습니다.

장치 조립

우리는 황량한 전기 부품을 알아 냈으며 이제 역학에 대해 알아 보겠습니다. 우리는 플라스틱 병의 뚜껑으로 바퀴를 만들 것입니다. 앞바퀴를 만들려면 두 개의 덮개를 가져 와서 함께 붙입니다.

휠의 안정성을 높이기 위해 안쪽으로 중공 부분이 있는 둘레를 따라 함께 붙였습니다. 또한 뚜껑 중앙에 정확히 첫 번째 및 두 번째 뚜껑에 구멍을 뚫습니다. 드릴링 및 모든 종류의 가정용 공예품의 경우 dremel을 사용하는 것이 매우 편리합니다. 노즐, 밀링, 절단 등이 많은 작은 드릴의 일종입니다. 기존 드릴이 감당할 수 없는 1mm 미만의 구멍을 드릴링하는 데 사용하면 매우 편리합니다.

덮개를 뚫은 후 미리 구부러진 종이 클립을 구멍에 삽입합니다.

우리는 문자 "P"모양으로 종이 클립을 구부리는데, 여기서 바퀴가 문자의 상단 막대에 매달려 있습니다.

이제 우리는 우리 차 앞의 포토 센서 사이에 이 종이 클립을 고정합니다. 클립의 편리함은 앞바퀴의 높이를 쉽게 조절할 수 있다는 것인데, 이 조절은 추후에 다루도록 하겠습니다.

구동 바퀴로 넘어 갑시다. 우리는 또한 뚜껑으로 만들 것입니다. 마찬가지로, 각 휠을 정확히 중앙에 뚫습니다. 드릴은 모터 축의 크기로 하는 것이 가장 좋으며, 이상적으로는 축을 삽입할 수 있도록 밀리미터 단위로 작게 하는 것이 가장 좋지만 어렵습니다. 우리는 두 바퀴를 엔진 샤프트에 놓고 튀어 나오지 않도록 핫멜트 접착제로 고정합니다.

운전할 때 바퀴가 날아 가지 않고 패스너 대신 회전하지 않도록이 작업을 수행하는 것이 중요합니다.

가장 중요한 부분은 전기 모터의 고정입니다. 나머지 모든 전자 제품과 비교하여 회로 기판의 반대쪽에 있는 섀시의 맨 끝에 배치합니다. 제어되는 모터는 제어 사진 시스템 반대편에 위치한다는 점을 기억해야 합니다. 이것은 로봇이 빛을 향하여 회전할 수 있도록 하기 위한 것입니다. 오른쪽은 포토 센서, 왼쪽은 엔진, 그 반대도 마찬가지입니다. 우선, 우리는 트위스트 페어 조각으로 엔진으로 그들을 가로채고 장착 구멍을 통해 꿰어지고 위에서 비틀어집니다.

우리는 전력을 공급하고 엔진이 돌아가는 방향을 봅니다. 어두운 방에서는 모터가 회전하지 않으므로 램프로 향하게 하는 것이 좋습니다. 모든 엔진이 작동하는지 확인합니다. 우리는 로봇을 돌리고 모터가 조명에 따라 회전 속도를 어떻게 변경하는지 관찰합니다. 오른쪽 포토 센서로 돌리면 왼쪽 엔진이 빨리 돌아가고 다른 엔진은 반대로 느려집니다. 마지막으로 로봇이 앞으로 나아가도록 바퀴의 회전 방향을 확인한다. 모든 것이 설명대로 작동하면 핫멜트 접착제로 엔진을 조심스럽게 고칠 수 있습니다.

우리는 그들의 바퀴가 같은 축에 있는지 확인하려고 노력합니다. 그게 다야 - 우리는 섀시의 상단 플랫폼에 배터리를 고정하고 로봇을 설정하고 가지고 노는 단계로 넘어갑니다.

함정 및 사용자 정의

우리 기술의 첫 번째 함정은 예상치 못한 것이었다. 우리가 전체 회로와 기술적인 부분을 합쳤을 때, 모든 엔진은 빛에 완벽하게 반응했고 모든 것이 잘 돌아가는 것처럼 보였습니다. 그러나 우리가 로봇을 바닥에 놓았을 때 그것은 우리와 함께 가지 않았습니다. 모터의 힘만으로는 충분하지 않다는 것이 밝혀졌습니다. 나는 거기에서 더 강력한 엔진을 얻기 위해 긴급하게 어린이 자동차를 기절시켜야했습니다. 그건 그렇고, 장난감에서 모터를 가져 가면 배터리가있는 많은 자동차를 운반하도록 설계되었으므로 확실히 그 힘이 잘못되지 않을 것입니다. 우리가 모터를 알아냈을 때, 우리는 튜닝과 외관상 보이는 드라이브로 넘어갔습니다. 먼저 바닥을 따라 끄는 전선의 수염을 모아서 핫멜트 접착제로 섀시에 고정해야 합니다.

로봇이 어딘가로 배를 끌고 있는 경우 고정 와이어를 구부려 전면 섀시를 들어올릴 수 있습니다. 가장 중요한 것은 포토 센서입니다. 메인 코스에서 30도 떨어진 방향으로 구부리는 것이 가장 좋습니다. 그런 다음 그는 광원을 잡고 그들에게 갈 것입니다. 필요한 굽힘 각도는 실험적으로 선택해야 합니다. 그게 다야, 우리는 탁상용 램프로 무장하고 로봇을 바닥에 놓고 전원을 켜고 자녀가 광원을 명확하게 따르는 방법과 광원을 얼마나 영리하게 찾는지 확인하고 기뻐하기 시작합니다.

개량

완벽에는 제한이 없으며 로봇에 무한한 기능을 추가할 수 있습니다. 컨트롤러를 설치하고 싶다는 생각까지 있었는데, 그렇게 하면 제조 비용과 복잡성이 크게 증가할 것이고 우리의 방식은 아니다.

첫 번째 개선 사항은 주어진 궤적을 따라 운전하는 로봇을 만드는 것입니다. 여기에서는 모든 것이 간단합니다. 검정색 줄무늬를 가져와 프린터에서 인쇄하거나 Whatman 용지에 검정색 영구 마커로 유사하게 그립니다. 가장 중요한 것은 스트립이 밀봉된 광센서의 너비보다 약간 좁다는 것입니다. 우리는 광전지 자체를 낮추어 바닥을 봅니다. 각 눈 옆에 470ohm의 저항을 가진 직렬로 매우 밝은 LED를 설치합니다. 우리는 배터리에 직접 저항으로 LED 자체를 납땜합니다. 아이디어는 간단합니다. 빛이 백지에서 완벽하게 반사되어 센서에 닿으면 로봇이 직선으로 운전합니다. 빔이 어두운 스트립에 닿으면 광전지에 거의 빛이 들어오지 않으므로(검은 종이는 빛을 완벽하게 흡수) 따라서 하나의 모터가 더 천천히 회전하기 시작합니다. 또 다른 모터는 로봇을 빠르게 회전시켜 코스를 평평하게 합니다. 결과적으로 로봇은 레일에서처럼 검은색 스트립을 따라 굴러갑니다. 흰색 바닥에 이러한 스트립을 그리고 컴퓨터에서 맥주를 ​​마시기 위해 로봇을 부엌으로 보낼 수 있습니다.

두 번째 아이디어는 트랜지스터 2개와 포토센서 2개를 더 추가해 회로를 복잡하게 만들고 로봇이 정면뿐만 아니라 사방에서 빛을 찾도록 하고, 발견하는 즉시 달려가는 것이다. 모든 것은 광원이 나타나는 측면에만 의존합니다. 앞에 있으면 앞으로 가고 뒤에서 있으면 뒤로 굴러갑니다. 이 경우에도 조립을 단순화하기 위해 LM293D 초소형 회로를 사용할 수 있지만 비용은 약 백 루블입니다. 그러나 그것으로 바퀴의 회전 방향, 더 간단하게는 로봇의 움직임 방향의 차동 활성화를 쉽게 구성할 수 있습니다: 전진 및 후진.

마지막으로 할 수 있는 일은 지속적으로 소모되는 배터리를 모두 제거하고 태양 전지를 넣는 것입니다. 이제 이 배터리는 휴대폰 액세서리 매장(또는 다이얼익스트림)에서 구입할 수 있습니다. 이 모드에서 로봇 기능의 완전한 손실을 배제하기 위해 실수로 그림자에 들어가면 태양 전지를 병렬로 연결할 수 있습니다. 이는 매우 큰 용량(수천 마이크로 패럿)의 전해 커패시터입니다. 그곳의 전압은 5볼트를 초과하지 않기 때문에 커패시터는 6.3볼트로 계산할 수 있습니다. 그러한 용량과 그러한 전압으로, 그것은 아주 미니어처가 될 것입니다. Conders는 오래된 전원 공급 장치에서 구입하거나 제거할 수 있습니다.
나머지 가능한 변형은 스스로 생각해낼 수 있다고 생각합니다. 흥미로운 것이 있으면 작성하십시오.

결론

그래서 우리는 가장 위대한 과학, 진보의 엔진인 사이버네틱스에 합류했습니다. 지난 세기의 70년대에는 그러한 로봇을 설계하는 것이 매우 인기가 있었습니다. 우리의 창조에는 디지털 기술의 출현으로 사라진 아날로그 컴퓨팅 기술의 기초가 사용된다는 점에 유의해야합니다. 그러나 이 기사에서 보여주듯이 모든 것이 손실되는 것은 아닙니다. 그런 단순한 로봇을 디자인하는 데 그치지 않고 새롭고 새로운 디자인을 제시하고 흥미로운 공예품으로 우리를 놀라게 하기를 바랍니다. 조립에 행운을 빕니다!

전자 제품을 좋아하고 로봇에 관심이 있는 사람들은 단순하거나 복잡한 로봇을 독립적으로 설계하고 조립 과정 자체와 결과를 즐길 수 있는 기회를 놓치지 않습니다.

집을 청소할 시간과 욕구가 항상 있는 것은 아니지만 현대 기술을 통해 청소 로봇을 만들 수 있습니다. 여기에는 몇 시간 동안 방을 돌아다니며 먼지를 모으는 로봇 청소기가 포함됩니다.

자신의 손으로 로봇을 만들고 싶다면 어디서부터 시작해야 할까요? 물론 최초의 로봇은 만들기 쉬워야 합니다. 오늘 기사에서 다룰 로봇은 시간이 많이 걸리지 않고 특별한 기술이 필요하지 않습니다.

자신의 손으로 로봇을 만드는 주제를 계속하면서 즉석에서 춤추는 로봇을 만들 것을 제안합니다. 자신의 손으로 로봇을 만들려면 거의 모든 가정에서 찾을 수 있는 간단한 재료가 필요합니다.

로봇의 다양성은 이러한 로봇이 생성되는 특정 패턴에 국한되지 않습니다. 사람들은 로봇을 만드는 방법에 대한 독창적이고 흥미로운 아이디어를 끊임없이 생각해냅니다. 일부는 로봇의 정적 조각을 만들고 다른 일부는 로봇의 동적 조각을 만듭니다. 이에 대해서는 오늘 기사에서 설명합니다.

어린이를 포함하여 누구나 자신의 손으로 로봇을 만들 수 있습니다. 아래에서 설명할 로봇은 만들기 쉽고 많은 시간이 필요하지 않습니다. 나는 내 손으로 로봇을 만드는 단계에 대해 설명하려고 노력할 것입니다.

때로는 로봇을 만들기 위한 아이디어가 완전히 예기치 않게 떠오릅니다. 즉석에서 로봇을 움직이는 방법에 대해 생각하면 배터리에 대한 생각이 떠오릅니다. 그러나 모든 것이 훨씬 간단하고 접근하기 쉽다면 어떨까요? 휴대폰을 메인으로 하여 우리 손으로 로봇을 만들어 봅시다. 자신의 손으로 진동 로봇을 만들려면 다음 자료가 필요합니다.

집에서 다양한 재료로 로봇을 만드는 방법적절한 장비 없이? 이러한 질문은 자신의 손과 로봇으로 모든 종류의 장치를 제조하는 데 전념하는 다양한 블로그와 포럼에 점점 더 많이 나타나기 시작했습니다. 물론 현대적인 다기능 로봇을 만드는 것은 집에서 거의 불가능한 작업입니다. 그러나 하나의 드라이버 마이크로 회로에서 여러 개의 광전지를 사용하여 가장 간단한 로봇을 만드는 것은 가능합니다. 오늘날에는 광원과 장애물에 반응할 수 있는 미니 로봇을 제조하는 단계에 대한 자세한 설명과 함께 인터넷에서 다이어그램을 찾는 것이 어렵지 않습니다.

초소형 회로를 모터 및 광전지와 연결하는 방법에 따라 어둠 속에 숨어 있거나 빛 속으로 움직이거나 빛에서 도망치거나 빛을 찾아 움직이는 매우 민첩하고 움직이는 로봇을 얻게 될 것입니다.

스마트 로봇이 빛만 따라가거나 반대로 어두운 선만 따르게 하거나 미니 로봇이 손을 따르게 할 수도 있습니다. 회로에 몇 개의 밝은 LED를 추가하기만 하면 됩니다!

사실, 이 공예를 막 배우기 시작한 초보자라도 자신의 손으로 간단한 로봇을 만들 수 있습니다. 이 기사에서는 장애물에 반응하고 장애물을 피하는 수제 로봇의 옵션을 고려할 것입니다.

바로 요점으로 들어가 보겠습니다. 가정용 로봇을 만들려면 쉽게 찾을 수 있는 다음 부품이 필요합니다.

1. 2차 전지 및 그 케이스

2. 2개의 모터(각각 1.5볼트);

3. 2개의 SPDT 스위치;

4. 3개의 스테이플;

4. 구멍이 있는 플라스틱 공

5. 단단한 철사 조각.

가정용 로봇을 만드는 단계:

1. 철사를 6cm씩 13등분하여 양쪽에서 1cm씩 노출시킵니다.

납땜 인두를 사용하여 3개의 전선을 SPDT 스위치에 연결하고 2개의 전선을 모터에 연결합니다.

2. 이제 우리는 배터리 케이스를 가져옵니다. 한쪽에는 두 개의 다중 색상 와이어(대부분 검정색과 빨간색)가 뻗어 있습니다. 케이스의 반대쪽에 다른 와이어를 납땜해야 합니다.

이제 배터리 케이스를 펼치고 두 SPDT 스위치를 납땜된 V자형 와이어가 있는 측면에 접착해야 합니다.

3. 그런 다음 몸체의 양쪽에 모터를 접착하여 앞으로 회전하도록 해야 합니다.

그런 다음 큰 클립을 가져와 구부립니다. 구부러지지 않은 종이 클립을 플라스틱 볼의 관통 구멍으로 끌고 종이 클립의 끝을 서로 평행하게 펴십시오. 우리는 종이 클립의 끝을 구조에 붙입니다.

4. 실제로 장애물을 피할 수 있도록 가정용 로봇을 만드는 방법은 무엇입니까? 사진과 같이 설치된 모든 전선을 납땜하는 것이 중요합니다.

5. 우리는 구부러지지 않은 종이 클립으로 안테나를 만들고 SPDT 스위치에 붙입니다.

6. 배터리를 케이스에 삽입하기만 하면 홈 로봇이 이동을 시작하여 경로의 장애물을 피합니다.

이제 장애물에 반응할 수 있는 가정용 로봇을 만드는 방법을 알게 되었습니다.

특정 행동 원칙으로 로봇을 직접 만들 수 있습니까?이러한 로봇의 전체 클래스는 BEAM 기술을 사용하여 만들어지며 일반적인 동작 원리는 소위 "광수용"을 기반으로 합니다. 이러한 미니 로봇은 빛의 세기 변화에 따라 느리게 움직이거나 반대로 더 빠르게 움직입니다(광운동).

움직임이 빛이나 빛을 향하고 있고 광택시 반응에 의해 발생하는 로봇을 만들려면 두 개의 광센서가 필요합니다. 광택시 반응은 다음과 같이 나타납니다. 빛이 BEAM 로봇의 광센서 중 하나에 닿으면 해당 전기 모터가 켜지고 로봇이 광원을 향하게 됩니다.

그런 다음 빛이 두 번째 센서에 닿고 두 번째 전기 모터가 켜집니다. 이제 미니 로봇이 광원을 향해 움직이기 시작합니다. 빛이 다시 하나의 광센서에만 닿으면 로봇은 다시 빛을 향해 회전하기 시작하고 빛이 두 센서를 모두 비출 때 광원을 향해 계속 이동합니다. 빛이 센서에 닿지 않으면 미니 로봇이 멈춥니다.

손을 따라가는 로봇을 만드는 방법?이를 위해 우리의 미니 로봇에는 센서뿐만 아니라 LED도 장착되어야 합니다. LED는 빛을 방출하고 로봇은 반사된 빛에 반응합니다. 손바닥을 센서 중 하나 앞에 놓으면 미니 로봇이 그 방향으로 회전합니다.

손바닥을 해당 센서에서 약간 멀리 움직이면 로봇이 "순종하게" 손바닥을 따릅니다. 반사광이 광트랜지스터에 의해 명확하게 캡처되도록 하려면 로봇을 구성할 때 밝은 주황색 또는 빨간색 LED(1000mCd 이상)를 선택하십시오.

로봇 공학 분야에 대한 투자가 매년 증가하고 있다는 것은 비밀이 아니며, 생산 기술의 발전, 로봇을 만들고 사용할 수 있는 새로운 기회가 나타나고 재능 있는 독학 마스터가 많은 새로운 세대의 로봇이 만들어지고 있습니다. 로봇 공학 분야의 새로운 발명품으로 세계를 계속 놀라게 합니다.

내장된 광센서는 빛에 반응하여 광원으로 향하고, 센서는 도중에 장애물을 인식하고 로봇은 방향을 변경합니다. 자신의 손으로 그런 간단한 로봇을 만들기 위해 "이마에 7 개의 스팬"과 더 높은 기술 교육이 필요하지 않습니다. 로봇을 만들고 모든 미세 회로, 센서, 센서, 전선 및 모터를 점차적으로 연결하는 데 필요한 모든 부품을 구입(일부 부품은 손에서 찾을 수 있음)하는 것으로 충분합니다.

휴대 전화의 진동 모터, 평평한 배터리, 양면 테이프 및 ... 칫솔로 만든 로봇의 변형을 고려해 보겠습니다. 사용 가능한 도구에서 이 간단한 로봇을 만들기 시작하려면 오래된 불필요한 휴대폰을 꺼내서 진동 모터를 제거하십시오. 그런 다음 오래된 칫솔을 가지고 퍼즐로 머리를 자릅니다.

칫솔 헤드 상단에 양면 테이프를 붙이고 상단에 진동 모터를 붙입니다. 진동모터 옆에 납작한 배터리를 장착해 미니 로봇에 전원을 공급하는 일만 남았다. 모든 것! 로봇이 준비되었습니다. 진동으로 인해 로봇이 강모 위에서 앞으로 이동할 것입니다.

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♦ 초보자를 위한 비디오 강의:

다이내믹한 무빙 모델로 원활하게 이동하기로 했습니다. 이것은 단순하고 상업적으로 이용 가능한 부품으로 조립된 작은 수제 IR 제어 로봇의 프로젝트입니다. 두 개의 마이크로 컨트롤러를 기반으로 합니다. 원격 제어에서 전송은 다음을 통해 제공됩니다. PIC12F675, 그리고 모터 컨트롤러를 위한 수신 부분은에 구현됩니다 PIC12F629.

마이크로컨트롤러 기반 로봇 회로

디지털 부분에서는 모든 것이 순조롭게 진행되었고 문제는 "추진 시스템"에만 있었습니다. 작은 기어박스는 집에서 만드는 것이 매우 문제가 되었기 때문에 아이디어를 개발해야 했습니다." 진동 딱정벌레". 마이크로 모터는 BC337의 증폭 트랜지스터 스위치를 통해 제어됩니다. 이들은 0.5A의 컬렉터 전류를 가진 다른 모든 소형 n-p-n 트랜지스터와 상호 교환이 가능합니다.

치수는 매우 작은 것으로 판명되었습니다. 사진에서 동전과 비교되고 성냥갑 근처에 있습니다. 로봇의 눈은 초고휘도 LED로 이루어져 있으며 작은 전해 콘덴서 본체에 끼워져 있습니다.

기사 LITTLE DIY ROBOT에 대해 토론하십시오.