Kaip namuose pasidaryti robotą, kad viskas pavyktų? Turite pradėti nuo paprasto ir palaipsniui tai komplikuoti! Instrukcijos, kaip sukurti robotus savo rankomis namuose, tiesiogine prasme užtvindė internetą. Straipsnio autorius neliks nuošalyje nuo to. Apskritai šį procesą galima suskirstyti į tris dalis: teorinį, parengiamąjį ir faktinį surinkimą. Straipsnyje visi jie bus apsvarstyti ir aprašyti bendra schemašvaresnis vystymasis.

Roboto kūrimas namuose

Norint vystytis nuo nulio, reikia žinių apie srovę, įtampą, veikimą įvairių elementų pvz., trigeriai, kondensatoriai, rezistoriai, tranzistoriai. Taip pat turėtumėte išmokti lituoti visa tai grandinėse ir naudoti jungiamuosius laidus. Norint pasiekti savo tikslą, būtina išsiaiškinti kiekvieną judėjimo ir veiksmų atlikimo aspektą, siekiant maksimalių veiksmų detalių. Ir šios žinios reikalingos, jei tikrai domitės, kaip namuose pasigaminti robotą, o ne tik tuščias smalsumas.

Parengiamieji procesai

Prieš pradėdami aiškintis, kaip pasigaminti robotą namuose, turite gerai pasirūpinti sąlygomis, kuriomis jis bus surinktas. Pirmiausia reikia paruošti darbo vietą, kurioje bus sukurtas norimas įrenginys. Būtina kažkur pastatyti pačią konstrukciją ir jos sudedamąsias dalis. Taip pat turėtumėte apsvarstyti patogų lituoklio, kanifolijos ir lydmetalio išdėstymą. Darbo vieta turėtų būti kiek įmanoma optimizuotas, kad būtų patogu sąveikauti su struktūra.

Surinkimas

Būtina pagalvoti apie konstrukcijos, ant kurios viskas bus pastatyta, „stuburą“. Dažniausiai pasirenkama viena dalis, o prie jos lituojamos visos kitos. Kalbant apie litavimo kokybę, reikia pasakyti, kad vietos, kuriose jis bus atliekamas, turi būti išvalytos. Taip pat, priklausomai nuo naudojamų laidų ir kojelių storio, būtina pasirinkti pakankamas kiekis lituoti, kad elementai eksploatacijos metu nenukristų. Norėdami supaprastinti signalo perdavimo procesus ir išvengti trumpojo jungimo galimybės, galite išgraviruoti Tada viską būtini elementai, gautas dizainas prijungiamas prie maitinimo šaltinio ir, jei reikia, įrenginys modifikuojamas.

Paprastas robotas

Kaip ką nors lengvai pasigaminti namuose? Ir taip pat naudinga? Jūs turite išlaikyti savo namus švarius, todėl patartina šį procesą automatizuoti. Žinoma, sunku sukurti visavertį valymo robotą, tačiau minimalus dizainas, kuris užtikrins dulkių surinkimą nuo kambarių grindų, yra visiškai įmanomas. Tiesą sakant, mes apsvarstysime tokį, kuris veikia vienoje vietoje ir tuo pačiu pašalina mažas šiukšles, esančias dislokacijos zonoje. Norėdami sukurti tokį dizainą, turite turėti šias medžiagas:

1. Plastikinė plokštė.
2. Trys maži šepečiai, naudojami batams ar grindims valyti.
3. Du ventiliatoriai, kuriuos galima paimti iš pasenusių kompiuterių.
4. 9V baterija ir jungtis jai.
5. Kaklaraištis arba spaustukai, kurie gali užsifiksuoti į vietą.
6. Varžtai ir veržlės.

Gręžkite skyles šepečiams vienodais atstumais. Pritvirtinkite juos. Pageidautina, kad visi šepečiai būtų išdėstyti vienodu atstumu nuo kitų ir lėkštės centro. Varžtais ir veržlėmis prie kiekvieno iš jų reikia pritvirtinti reguliavimo tvirtinimo detalę, o jos pačios tvirtinamos jų pagalba. Reguliavimo tvirtinimo slankikliai turi būti nustatyti į vidurinę padėtį. Judėjimui naudosime ventiliatorius. Prijungiame juos prie akumuliatoriaus ir dedame lygiagrečiai taip, kad robotas suktųsi ratu. Šis dizainas bus naudojamas kaip vibracinis variklis. Uždėkite gnybtus ir konstrukcija paruošta naudoti. Jei valymo metu robotas pasislenka į šoną, dirbkite su reguliavimo tvirtinimo detalėmis. Straipsnyje pateiktas dizainas nereikalauja didelių finansinių išlaidų ar įgūdžių ir patirties. Kurdami mūsų naudotą robotą nebrangios medžiagos, kurio gavimas nėra didelė problema. Jei norite apsunkinti dizainą ir priversti jį judėti tikslingai, jums reikės patobulinimų – papildomų variklių ir mikrovaldiklių. Štai kaip pasigaminti robotą namuose. Tik pagalvok, kiek čia gali tobulėti! Plačiausias laukas projektavimo veiklai.

Dabar yra labai daug galimybių, kurios leidžia pradėti kurti robotus neturint jokių super-duper specialių žinių. Ir tai puiku! Nes tai paleidžia žinių laviną.

Ir nereikia pradėti nuo žinių. Žinios neturėtų būti lokomotyvas. Žinios – tai bagažas, keliaujantis šiuo traukiniu. Kas tada yra lokomotyvas? O lokomotyvas yra būtent nežinojimas, kaip tai padaryti, kad kažkas atsitiktų savaime. Roboto kūrimas yra būtent tokių žinių įgijimas.

Kad nesiveltume į pavyzdžius, paimkime tik vieną pavyzdį. Pats trivialiausias pavyzdys. Leiskite robotui judėti po kambarį nesidaužydamas į sienas. Ką tu turi žinoti:

1. Kokia bus judėjimo mechanika. (Dauguma robotų turi mechaniką, tačiau yra ir bekūnių robotų, pavyzdžiui, biržos robotai.) Jei neturite žinių šioje srityje, nedelsdami pradėkite jas įgyti. Kokie yra judėjimo mechanizmai? Plokščias paviršius, ant nelygios žemės, einant, ant ratų... Jei negalite pagaminti tokio mechanizmo, susiraskite jau paruoštą. Jei įmanoma, išardykite ir vėl surinkite.

2. Kaip robotas sąveikaus su išorinis pasaulis. Čia būtų gerai turėti radijo elektronikos ir/ar informacinių technologijų žinių, kad suprastum, kaip skaityti garsinius, optinius, mechaninius signalus, kaip priimti informaciją iš tinklo (pastaroji ypač svarbi bekūniams robotams). Jau pakanka minimalių žinių, kurias reikia užpildyti nedelsiant. Laimei, galite naudoti puiki suma moduliniai elementai ir jutikliai, sujungti su jau paruoštais valdikliais, kurie šių jutiklių signalus paverčia tiesiog skaičiais. (jei domina, komentaruose galite diskutuoti/pasikeisti nuorodomis/adresais kur visa tai perkama)

3. (svarbiausia) Kaip robotas mąstys. Būtina nuspręsti, iš ko susideda jo „protinė“ veikla. Pasirinktam pavyzdžiui tai tik įgūdis tinkamas akimirkas laikas įjungti ir išjungti N elektros variklius, priklausomai nuo išmatuoto atstumo iki priekinės sienos (bent). Protinei veiklai robotui reikalingas programuojamas blokas su mikroprocesoriumi. Yra daug paruoštų robotų konstravimo platformų (Arduino, Matryoshka, Strawberry Pi, Iskra, Troyka ir kt. Dar kartą kviečiu komentuoti: dalintis nuorodomis, klausti)

Iš karto kyla klausimas: ar tai reiškia, kad reikia mokėti programuoti? Griežtai kalbant taip. Tačiau tarp išvardytų platformų yra tokių, kuriose programavimas vykdomas vaizdinėje aplinkoje, nenaudojant jokios konkrečios programavimo kalbos. (Tai yra, dėmesys! Norėdami pradėti, jums nereikia mokėti programuoti. Bet, žinoma, jūs turite žinoti, kad galėtumėte tęsti)

Štai trys pagrindiniai kaulai, ant kurių turi būti pradinių žinių ir įgūdžių gyslos, prieinamos net vaikui, ir ant kurių vėliau galima kaupti aukštųjų inžinerinių žinių mėsą:

• statyti mechanizmus iš konstrukcinio komplekto - ateityje tai bus visas „mechanikos mokslų“ spektras: fizika (mechanika), mašinų dalys ir mechanizmai, medžiagų stiprumas, hidraulika ir kt.
• žinoti, kaip užtikrinama sąveika su išoriniu pasauliu (net vaikų konstravimo rinkiniai šiandien yra aprūpinti jutiklių moduliais) – ateityje tai apims programavimą, tinklo protokolus, fiziką (elektra, optika, akustika, radaras ir kt.)
• turėti pagrindinį programavimo supratimą: kintamieji, algoritmai – ateityje programavimas (skirtingos kalbos ir programavimo paradigmos), algoritmai ir duomenų struktūros, duomenų bazės. Svarbus ne programavimo kalbos pasirinkimas, nuo vaizdinės aplinkos vaikams, o iki konkretaus mikroprocesoriaus asemblerio kalbos. Galima rinktis pagal turimas žinias.

Na, ir galiausiai įkvėpimui pažiūrėkite (ir čia ne reklama, aš neturiu nieko bendro su šiuo gamintoju (dalinkis kitais pavyzdžiais)) kokie vaikiški įrankiai robotams kurti

Padaryk robotą labai paprasta Išsiaiškinkime, ko reikia sukurti robotą namuose, kad suprastumėte robotikos pagrindus.

Žinoma, pažiūrėjęs pakankamai filmų apie robotus, dažnai norėjai susikurti savo kovos draugą, bet nežinojai, nuo ko pradėti. Žinoma, jūs negalėsite sukurti dvikojų „Terminator“, bet mes to nesiekiame. Kiekvienas, kuris moka taisyklingai laikyti lituoklį rankose, gali surinkti paprastą robotą ir tam nereikia gilių žinių, nors ir nepakenks. Mėgėjiška robotika mažai kuo skiriasi nuo grandinių projektavimo, tik daug įdomesnė, nes apima ir tokias sritis kaip mechanika ir programavimas. Visi komponentai yra lengvai prieinami ir nėra tokie brangūs. Taigi pažanga nestovi vietoje ir mes ją išnaudosime savo naudai.

Įvadas

Taigi. Kas yra robotas? Daugeliu atvejų tai automatinis įrenginys, kuris reaguoja į bet kokius veiksmus aplinką. Robotus gali valdyti žmonės arba atlikti iš anksto užprogramuotus veiksmus. Paprastai robotas aprūpintas įvairiais jutikliais (atstumo, sukimosi kampo, pagreičio), vaizdo kameromis ir manipuliatoriais. Elektroninė roboto dalis susideda iš mikrovaldiklio (MC) – mikroschemos, kurioje yra procesorius, laikrodžio generatorius, įvairūs periferiniai įrenginiai, RAM ir nuolatinė atmintis. Pasaulyje yra daugybė skirtingų mikrovaldiklių skirtingos sritys programas ir jų pagrindu galite surinkti galingus robotus. AVR mikrovaldikliai yra plačiai naudojami mėgėjų pastatuose. Jie yra patys prieinamiausi, o internete galite rasti daug pavyzdžių, pagrįstų šiais MK. Norint dirbti su mikrovaldikliais, reikia mokėti programuoti asamblieriu arba C ir turėti bazinių skaitmeninės ir analoginės elektronikos žinių. Savo projekte naudosime C. MK programavimas mažai kuo skiriasi nuo programavimo kompiuteriu, kalbos sintaksė ta pati, daugumos funkcijų praktiškai nesiskiria, o naujas išmokti gana paprasta ir patogu naudotis.

Ko mums reikia

Pirmiausia mūsų robotas galės tiesiog išvengti kliūčių, tai yra pakartoti įprastą daugumos gyvūnų elgesį gamtoje. Viską, ko reikia tokiam robotui sukurti, galime rasti radijo parduotuvėse. Nuspręskime, kaip judės mūsų robotas. Manau, sėkmingiausi yra vikšrai, kurie naudojami tankuose tai patogiausias sprendimas, nes vikšrai turi didesnį manevringumą nei transporto priemonės ratai ir yra patogiau valdomi (pasukti užtenka pasukti vikšrus; skirtingomis kryptimis). Todėl jums reikės bet kokio žaislų bako, kurio vikšrai sukasi nepriklausomai vienas nuo kito, jį galite nusipirkti bet kurioje žaislų parduotuvėje už priimtiną kainą. Iš šio bako jums reikia tik platformos su vikšrais ir varikliais su pavarų dėžėmis, likusią dalį galite saugiai atsukti ir išmesti. Mums taip pat reikia mikrovaldiklio, mano pasirinkimas krito ant ATmega16 - jis turi pakankamai prievadų jutikliams ir periferiniams įrenginiams prijungti ir apskritai yra gana patogus. Taip pat turėsite įsigyti kai kuriuos radijo komponentus, lituoklį ir multimetrą.

Lentos gamyba su MK

Mūsų atveju mikrovaldiklis atliks smegenų funkcijas, bet pradėsime ne nuo jo, o nuo roboto smegenų maitinimo. Tinkama mityba– sveikatos garantija, todėl pradėsime nuo to, kaip tinkamai pamaitinti savo robotą, nes čia dažniausiai klysta pradedantieji robotų kūrėjai. O kad mūsų robotas normaliai veiktų, reikia naudoti įtampos stabilizatorių. Man labiau patinka L7805 lustas – jis skirtas gaminti stabilią 5V išėjimo įtampą, kurios reikia mūsų mikrovaldikliui. Tačiau dėl to, kad šios mikroschemos įtampos kritimas yra apie 2,5 V, jai turi būti tiekiama mažiausiai 7,5 V. Kartu su šiuo stabilizatoriumi naudojami elektrolitiniai kondensatoriai, norint išlyginti įtampos bangavimą, o grandinėje būtinai yra diodas, apsaugantis nuo poliškumo pasikeitimo.

Dabar galime pereiti prie mūsų mikrovaldiklio. MK korpusas yra DIP (patogesnis lituoti) ir turi keturiasdešimt kaiščių. Laive yra ADC, PWM, USART ir daug daugiau, kurių kol kas nenaudosime. Pažvelkime į keletą svarbių mazgų. RESET kaištis (9-oji MK kojelė) ištraukiamas rezistorius R1 iki maitinimo šaltinio „pliuso“ - tai turi būti padaryta! Priešingu atveju jūsų MK gali netyčia iš naujo nustatyti arba, paprasčiau tariant, sugesti. Kita pageidautina priemonė, bet neprivaloma, yra RESET per keraminį kondensatorių C1 prijungti prie žemės. Diagramoje taip pat galite pamatyti 1000 uF elektrolitą, kuris apsaugo jus nuo įtampos kritimo, kai veikia varikliai, o tai taip pat turės teigiamą poveikį mikrovaldiklio veikimui. Kvarcinis rezonatorius X1 ir kondensatoriai C2, C3 turi būti kuo arčiau XTAL1 ir XTAL2 kaiščių.

Nekalbėsiu apie tai, kaip paleisti MK, nes apie tai galite perskaityti internete. Programą rašysime C kalba, kaip programavimo aplinką pasirinkau CodeVisionAVR. Tai gana patogi aplinka ir naudinga pradedantiesiems, nes joje yra įmontuotas kodo kūrimo vedlys.

Variklio valdymas

Ne mažiau svarbus komponentas Mūsų robotas turi variklio vairuotoją, kuris leidžia mums lengviau jį valdyti. Niekada ir jokiomis aplinkybėmis negalima tiesiogiai jungti variklių prie MK! Apskritai, galingų apkrovų negalima valdyti tiesiai iš mikrovaldiklio, kitaip jis perdegs. Naudokite pagrindinius tranzistorius. Mūsų atveju yra specialus lustas - L293D. Tokiuose paprastuose projektuose visada stenkitės naudoti šį lustą su "D" indeksu, nes jame yra įmontuoti diodai apsaugai nuo perkrovos. Šią mikroschemą labai lengva valdyti ir ją nesunku įsigyti radijo parduotuvėse. Jį galima įsigyti dviem pakuotėmis: DIP ir SOIC. Pakuotėje naudosime DIP dėl lengvo montavimo ant lentos. L293D turi atskirą maitinimo šaltinį varikliams ir logikai. Todėl pačią mikroschemą maitinsime iš stabilizatoriaus (VSS įvestis), o variklius tiesiai iš baterijų (VS įėjimas). L293D gali atlaikyti 600 mA vieno kanalo apkrovą ir turi du tokius kanalus, tai yra, prie vienos lusto galima prijungti du variklius. Tačiau dėl saugumo sujungsime kanalus, tada kiekvienam varikliui reikės po vieną mikro. Iš to išplaukia, kad L293D galės atlaikyti 1,2 A. Norėdami tai pasiekti, reikia sujungti micra kojeles, kaip parodyta diagramoje. Mikroschema veikia taip: kai į IN1 ir IN2 įvedamas loginis „0“, o į IN3 ir IN4 – loginis, variklis sukasi viena kryptimi, o jei signalai apverčiami – įvedamas loginis nulis, tada variklis pradės suktis kita kryptimi. Kaiščiai EN1 ir EN2 yra atsakingi už kiekvieno kanalo įjungimą. Mes juos sujungiame ir prijungiame prie maitinimo šaltinio „pliuso“ iš stabilizatoriaus. Kadangi veikimo metu mikroschema įkaista, o radiatorių montavimas ant tokio tipo korpuso yra problemiškas, šilumos išsklaijimą užtikrina GND kojos - geriau jas lituoti ant plataus kontaktinio padėklo. Tai viskas, ką jums reikia žinoti apie variklio vairuotojus pirmą kartą.

Kliūčių jutikliai

Kad mūsų robotas galėtų naršyti ir netrenktų į viską, įdiegsime du infraraudonųjų spindulių jutiklis. Dauguma paprasčiausias jutiklis susideda iš IR diodo, skleidžiančio infraraudonųjų spindulių spektrą, ir fototranzistoriaus, kuris priims signalą iš IR diodo. Principas toks: kai prieš jutiklį nėra kliūties, IR spinduliai nepataiko į fototranzistorių ir jis neatsidaro. Jei priešais jutiklį yra kliūtis, tada spinduliai atsispindi nuo jo ir patenka į tranzistorių - jis atsidaro ir pradeda tekėti srovė. Tokių jutiklių trūkumas yra tas, kad jie gali skirtingai reaguoti įvairių paviršių ir nėra apsaugoti nuo trukdžių – jutiklis gali netyčia suveikti nuo pašalinių signalų iš kitų įrenginių. Signalo moduliavimas gali apsaugoti jus nuo trukdžių, tačiau kol kas tuo nesivarginsime. Pradedantiesiems to pakanka.

Roboto programinė įranga

Norėdami atgaivinti robotą, turite parašyti jam programinę-aparatinę įrangą, tai yra programą, kuri imtų rodmenis iš jutiklių ir valdytų variklius. Mano programa pati paprasčiausia, joje nėra sudėtingos struktūros ir visi supras. Kitose dviejose eilutėse yra mūsų mikrovaldiklio antraštės failai ir vėlavimo generavimo komandos:

#įtraukti
#įtraukti

Šios eilutės yra sąlyginės, nes PORTC reikšmės priklauso nuo to, kaip prijungėte variklio tvarkyklę prie mikrovaldiklio:

PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; Reikšmė 0xFF reiškia, kad išvestis bus žurnalinė. „1“, o 0x00 yra žurnalas. "0". Su tokia konstrukcija patikriname, ar prieš robotą nėra kliūties ir kurioje pusėje ji yra: if (!(PINB & (1)<

Jei šviesa iš IR diodo patenka į fototranzistorių, tada ant mikrovaldiklio kojos yra sumontuotas žurnalas. „0“ ir robotas pradeda judėti atgal, kad toltų nuo kliūties, tada apsisuka, kad daugiau nesusidurtų su kliūtimi, ir vėl juda į priekį. Kadangi turime du jutiklius, kliūties buvimą tikriname du kartus – dešinėje ir kairėje, todėl galime sužinoti, kurioje pusėje kliūtis yra. Komanda "delay_ms(1000)" rodo, kad praeis viena sekundė, kol bus pradėta vykdyti kita komanda.

Išvada

Aptariau daugumą aspektų, kurie padės jums sukurti pirmąjį robotą. Tačiau robotika tuo nesibaigia. Jei surinksite šį robotą, turėsite daug galimybių jį išplėsti. Galite patobulinti roboto algoritmą, pavyzdžiui, ką daryti, jei kliūtis yra ne kažkurioje pusėje, o tiesiai priešais robotą. Taip pat nepakenktų įdiegti kodavimo įrenginį – paprastą įrenginį, kuris padės tiksliai nustatyti ir žinoti savo roboto vietą erdvėje. Aiškumo dėlei galima sumontuoti spalvotą arba vienspalvį ekraną, kuris gali rodyti naudingą informaciją – akumuliatoriaus įkrovos lygį, atstumą iki kliūčių, įvairią derinimo informaciją. Nepakenktų ir jutiklius patobulinti – vietoje įprastų fototranzistorių sumontuoti TSOP (tai IR imtuvai, suvokiantys tik tam tikro dažnio signalą). Be infraraudonųjų spindulių jutiklių yra ultragarsiniai jutikliai, kurie yra brangesni ir turi trūkumų, tačiau pastaruoju metu populiarėja tarp robotų kūrėjų. Tam, kad robotas reaguotų į garsą, būtų gerai įrengti mikrofonus su stiprintuvu. Bet, mano nuomone, tikrai įdomu įdiegti kamerą ir programavimo mašinos viziją pagal ją. Yra specialių OpenCV bibliotekų rinkinys, su kuriuo galima programuoti veido atpažinimą, judėjimą pagal spalvotus švyturėlius ir daug kitų įdomių dalykų. Viskas priklauso tik nuo jūsų vaizduotės ir įgūdžių.

Komponentų sąrašas:

ATmega16 DIP-40 pakuotėje>

L7805 pakuotėje TO-220

L293D DIP-16 korpuse x2 vnt.

0,25 W galios rezistoriai, kurių nominalai: 10 kOhm x 1 vnt., 220 omų x 4 vnt.

keraminiai kondensatoriai: 0,1 µF, 1 µF, 22 pF

elektrolitiniai kondensatoriai: 1000 µF x 16 V, 220 µF x 16 V x 2 vnt.

diodas 1N4001 arba 1N4004

16 MHz kvarcinis rezonatorius

IR diodai: tiks bet kurie du.

fototranzistoriai, taip pat bet kokie, bet reaguojantys tik į infraraudonųjų spindulių bangos ilgį

Firmware kodas:

/**************************************************** * *** Roboto MK tipo programinė įranga: ATmega16 Laikrodžio dažnis: 16,000000 MHz Jei jūsų kvarco dažnis skiriasi, tai reikia nurodyti aplinkos nustatymuose: Project -> Configure -> Tab "C Compiler" ****** ************************************************** / #įtraukti #įtraukti void main(void) ( //Konfigūruoti įvesties prievadus //Per šiuos prievadus gauname signalus iš jutiklių DDRB=0x00; //Įjunkite ištraukiamuosius rezistorius PORTB=0xFF; //Konfigūruokite išvesties prievadus //Per šiuos prievadus valdome DDRC variklius =0xFF //Pagrindinė programos kilpa //Čia skaitome reikšmes iš jutiklių //ir valdome variklius, kol (1) ( //Perkelti į priekį PORTC.0 = 1; PORTC.1 =. 0; PORTC.2 = 0; jei (!<Apie mano robotą

Šiuo metu mano robotas beveik baigtas.

Jame yra belaidė kamera, atstumo jutiklis (ir kamera, ir šis jutiklis sumontuotas ant besisukančio bokštelio), kliūčių jutiklis, koderis, signalo imtuvas iš nuotolinio valdymo pulto ir RS-232 sąsaja, skirta prisijungti prie kompiuteris. Jis veikia dviem režimais: autonominiu ir rankiniu (gauna valdymo signalus iš nuotolinio valdymo pulto), fotoaparatą taip pat galima įjungti/išjungti nuotoliniu būdu arba paties roboto taupant baterijos energiją. Rašau firmware buto apsaugai (vaizdų perkėlimas į kompiuterį, judesių aptikimas, vaikščiojimas po patalpas).

Kaip sukurti robotą?

Kalbant apie robotus, įsivaizduojame milžinišką mašiną su dirbtiniu intelektu, kaip RoboCop filmuose ir pan. Tačiau robotas nebūtinai turi būti didelis ir techniškai sudėtingas įrenginys. Šiame straipsnyje mes jums pasakysime, kaip sukurti robotą namuose. Sukūrę savo mini robotą, įsitikinsite, kad tam nereikia jokių specialių žinių ar įrankių.

Medžiagos darbui

Taigi, savo rankomis sukuriame robotą, paruošę šias statybines medžiagas:

• 2 maži vielos gabaliukai.
• 1 mažas žaislinis variklis 3 voltų.
• 1 AA baterija.
• 2 karoliukai.
• 2 nedideli kvadratiniai skirtingų dydžių polistireninio putplasčio gabalėliai.
• Klijų pistoletas.
• Medžiaga kojoms (sąvaržėlės, dantų šepetėlio galvutė ir kt.).

Instrukcijos, kaip sukurti robotą

Dabar pereikime prie žingsnis po žingsnio aprašymo, kaip sukurti robotą:

1. Didesnį polistirolo gabalėlį priklijuokite prie žaislo variklio šone, metaliniais kontaktais viršuje. Tai būtina norint apsaugoti kontaktus nuo drėgmės.
2. Ant putų polistirolo gabalo priklijuokite bateriją.
3. Priklijuokite antrą polistireninio putplasčio gabalą prie variklio galo, kad sukurtumėte nedidelį svorio disbalansą. Būtent dėl ​​šio disbalanso robotas galės judėti. Leiskite klijams išdžiūti.
4. Priklijuokite kojas prie variklio. Kad kojelės laikytųsi kuo tvirčiau, pirmiausia prie variklio reikės priklijuoti nedidelius polistireninio putplasčio gabalėlius, o tada prie jų priklijuoti kojeles.
5. Variklio laidas gali būti apvyniotas elektros juosta arba lituojamas. Labiau tinka antrasis variantas – taip robotas tarnaus daug ilgiau. Abi vielos dalys turi būti kuo tvirčiau prilituotos prie metalinių variklio kontaktų.
6. Tada turėsite pritvirtinti bet kurią vielos dalį prie vienos iš akumuliatoriaus kraštų, prie „pliuso“ arba „minuso“. Jis gali būti pritvirtintas prie akumuliatoriaus elektrine juostele arba klijų pistoletu. Tvirtinimas klijais yra patikimesnis, tačiau jį tepdami turite būti kuo atsargesni, nes naudojant per daug klijų, kontaktas tarp laido ir akumuliatoriaus prarandamas.
7. Priklijuokite karoliukus prie akumuliatoriaus, kad imituotumėte akis.
8. Prijunkite antrą laido dalį prie kito akumuliatoriaus galo, kad maitintumėte robotą. Tokiu atveju geriau naudoti elektrinę juostą, o ne klijus. Tokiu būdu galite lengvai atidaryti kontaktą ir sustabdyti robotą, kai nuo jo pavargsite.

Toks robotas tarnaus tiksliai tiek, kiek pakaks akumuliatoriaus įkrovimo. Kaip matote, robotų kūrimas namuose yra gana įdomus procesas, kuriame nėra nieko sudėtingo. Žinoma, vėliau galite pabandyti sukurti sudėtingesnius, programuojamus modelius. Tačiau joms sukurti prireiks tam tikrų žinių ir papildomų medžiagų, kurios parduodamos elektros parduotuvėje. Tą patį žaislinį mini robotą nesunkiai pasigaminsite kartu su vaiku per kelias minutes.

Paprasčiausią robotą gali pagaminti net tie, kurie ką tik paėmė į rankas lituoklį.

Dažniausiai mūsų robotas (priklausomai nuo konstrukcijos) bėgs link šviesos arba, priešingai, bėgs nuo jos, bėgs į priekį ieškodamas šviesos spindulio arba atsitrauks kaip kurmis.

Mūsų būsimam „dirbtiniam intelektui“ mums reikės:

1. Lustas L293D
2. Mažas elektrinis variklis M1 (galima ištraukti iš žaislinių automobilių)
3. Fototranzistorius ir 200 omų rezistorius.
4. Laidai, baterija ir, žinoma, pati platforma, kur visa tai bus patalpinta.

Jei prie dizaino pridėsite dar porą ryškių šviesos diodų, nesunkiai pasieksite, kad robotas tiesiog bėgs paskui jūsų ranką ar net laikysis šviesios ar tamsios linijos. Mūsų kūrinys bus tipiškas BEAM klasės robotų atstovas. Tokių robotų elgesio principas pagrįstas „fotorecepcija“, tai yra, šviesa šiuo atveju veiks kaip informacijos šaltinis.

Mūsų robotas judės į priekį, kai jį pataikys šviesos spindulys. Toks prietaiso elgesys vadinamas „fotokineze“ – nekryptiniu mobilumo padidėjimu arba sumažėjimu, reaguojant į šviesos lygio pokyčius.

Mūsų prietaisas, kaip minėta aukščiau, kaip fotojutiklį naudojo n-p-n struktūros fototranzistorių - PTR-1. Čia galite naudoti ne tik fototranzistorių, bet ir fotorezistorių ar fotodiodą, nes visų elementų veikimo principas yra vienodas.

Paveiksle iš karto parodyta roboto laidų schema. Jei dar nesate gerai susipažinę su techniniais simboliais, tada, remiantis šia schema, nebus sunku suprasti elementų žymėjimo ir sujungimo vienas su kitu principus.

GND. Laidai, jungiantys įvairius grandinės elementus su įžeminimu (neigiamu maitinimo šaltinio gnybtu), dažniausiai diagramose nėra visiškai parodyti. Vietoj to nubrėžiama maža linija, nurodanti ryšį su „žeme“. Kartais šalia brūkšnio jie rašo „GND“ - iš anglų kalbos. žodžiai „žemė“ – žemė.

Vcc. Šis žymėjimas rodo, kad per šią dalį grandinė yra prijungta prie maitinimo šaltinio - Teigiamas polius! Kartais diagramose vietoj šių raidžių dažnai rašomas esamas įvertinimas. Šiuo atveju +5V.

Roboto veikimo principas.

Kai šviesos spindulys patenka į fototranzistorių (schemoje jis pažymėtas kaip PRT1), INPUT1 mikroschemos išvestyje pasirodo teigiamas signalas, dėl kurio veikia variklis M1. Ir atvirkščiai, kai šviesos spindulys nustoja apšviesti fototranzistorių, signalas INPUT1 mikroschemos išėjime išnyksta, todėl variklis sustoja.

Rezistorius R1 šioje grandinėje yra skirtas kompensuoti srovę, praeinančią per fototranzistorių. Rezistoriaus vertė yra 200 omų - žinoma, čia galite lituoti rezistorius su kitomis reikšmėmis, tačiau turėtumėte atsiminti, kad fototranzistoriaus jautrumas, taigi ir paties roboto veikimas, priklausys nuo vertės.

Jei rezistoriaus vertė yra didelė, robotas reaguos tik į labai ryškų šviesos spindulį, o jei jis mažas, tada jautrumas bus daug didesnis.

Trumpai tariant, šioje grandinėje neturėtumėte naudoti rezistorių, kurių varža mažesnė nei 100 omų, kitaip fototranzistorius gali tiesiog perkaisti ir sugesti.

Skaitmeniniai ir analoginiai multimetrai Matavimai Skaitymo grandinės: ekranavimas, įžeminimas Skaitymo grandinės: lempos ir fotoelementai Elektrinio virdulio remontas DIY vaizdo projekcijos laikrodis