Vi laver en robot derhjemme. Hvordan laver man en robot derhjemme til et barn? At skabe robotter derhjemme

Mange mennesker vil gerne designe en robot, som en maskine, der ville arbejde selvstændigt. Men hvis vi udvider begrebet "robot" lidt, så kan fjernstyrede objekter godt betragtes som en robot. Du tror måske, at det vil være lidt svært at samle en robot på et kontrolpanel, men alt er faktisk nemmere, end det ser ud til. Denne artikel vil fortælle dig, hvordan du samler en fjernstyret robot.

Trin

Beslut dig for, hvad du vil bygge. Det er usandsynligt, at du vil være i stand til at samle en fuldskala, bipedal humanoid, der kan imødekomme alle dine indfald. Derudover bliver det ikke en robot med forskellige kløer, der er i stand til at gribe og trække 5 kilos genstande. Du starter med at bygge en robot, der kan bevæge sig fremad, bagud, til venstre og højre ved hjælp af en trådløs kommando fra en fjernbetjening. Men når du har mestret det grundlæggende, kan du forbedre dit design og tilføje forskellige innovationer, følg blot instruktionerne: "Der er ingen komplet robot i verden." Du kan altid tilføje og forbedre noget.

Mål syv gange og skær en gang. Inden du begynder at samle robotten direkte, selv før du bestiller de nødvendige dele. Din første robot vil ligne to servoer på et fladt stykke plastik. Dette design er meget enkelt og giver plads til dig at forbedre. Størrelsen på denne model vil være cirka 15 gange 20 centimeter. For at skabe sådan en simpel robot kan du blot skitsere den ved hjælp af en lineal, papir og blyant i ægte størrelse. For større og mere komplekse projekter skal du lære reglerne for skalering og automatiseret programmering.

Vælg de detaljer, du har brug for. Selvom det ikke er tid til at bestille dele endnu, bør du allerede have dem udvalgt og vide, hvor du kan købe dem. Hvis du bestiller online, er det bedre at finde alle delene på ét websted, hvilket vil hjælpe dig med at spare på fragten. Du skal bruge ramme- eller chassismateriale, 2 servoer, batteri, radiosender, sender og modtager.

• Vælg de servoer, du skal bruge for at køre robotten. Den ene motor vil flytte forhjulene, og den anden vil flytte baghjulene. Således kan du bruge den enkleste metode til at styre - differentiale gear, hvilket betyder, at begge motorer roterer fremad, når robotten bevæger sig fremad, begge motorer roterer bagud, når robotten bevæger sig bagud, og for at lave en af ​​svingene, kører den ene motor og ingen anden . Servomotor er forskellig fra normal motor AC ved at den første kun er i stand til at dreje 180 grader og sende information tilbage til sin position. Dette projekt vil bruge en servomotor, fordi det bliver nemmere, og du behøver ikke at købe en dyr hastighedsregulator eller en separat gearkasse. Når du har fundet ud af, hvordan du samler en fjernbetjeningsrobot, kan du bygge en anden eller ændre den, du har, ved at bruge AC-motorer i stedet for servoer. Der er 4 vigtige aspekter, som er værd at tænke seriøst over inden køb af en servomotor, nærmere bestemt: hastighed, moment, størrelse/vægt og om de kan modificeres til 360 graders rotation. Da servoer kun kan rotere 180 grader, vil din robot kun kunne bevæge sig lidt fremad. Med tilgængelige 360-graders modifikationer kan du konfigurere motoren til kontinuerligt at rotere i én retning og tillade robotten konstant at køre i den ene eller den anden retning. Størrelse og vægt er meget vigtige for dette projekt, fordi du sandsynligvis vil have en masse plads tilovers på begge måder. Prøv at finde noget mellemstort. Moment er motorens kraft. Det er hvad gearkassen bruges til. Hvis motoren ikke har en gearkasse, og drejningsmomentet er lavt, så vil din robot højst sandsynligt ikke bevæge sig, fordi den ikke har nok kraft til at gøre det. Du kan altid købe og vedhæfte en stærkere eller hurtigere motor, når konstruktionen er færdig. Husk, jo højere hastighed, jo mindre kraft vil være. Det anbefales at købe "HS-311" servoen til den første prototype af robotten. Denne motor har en god balance mellem hastighed og kraft, er billig og har den rigtige størrelse til robotten.
  • Da denne servo kun kan rotere 180 grader, bliver du nødt til at omkonfigurere den til 360 grader, men denne procedure vil overtræde din købsgaranti, men du bliver nødt til at gøre det for at give robotten mulighed for at bevæge sig mere frit. Instruktioner til dette kan findes på internettet.
• Vælg batteriet. Du skal bruge noget til at levere strøm til robotten. Forsøg ikke at bruge en vekselstrømskilde (dvs. en almindelig stikkontakt). Brug en permanent kilde (AA-batterier).
  • Vælg batterier. Der er 4 typer batterier, som vi vil vælge imellem: lithium polymer, nikkel-metalhydrid, nikkel-cadmium og alkaliske batterier.
    • Lithium polymer batterier er de nyeste og utrolig lette. Men de er farlige, dyre, og du bliver nødt til at bruge specielle oplader. Brug denne type batteri, hvis du har erfaring med robotter og er villig til at give penge til dit projekt.
    • Nikkel-cadmium er et almindeligt genopladeligt batteri. Denne type bruges i mange robotter. Problemet er, at hvis du overoplader dem, før de er helt afladet, vil de ikke kunne holde så længe, ​​som når de er fuldt opladede.
    • Nikkel-metalhydrid-batteriet minder meget om nikkel-cadmium-batteriet i størrelse, vægt og pris, men det har bedre effektivitet arbejde, og denne type batteri anbefales til uerfarne teknikere.
    • Det alkaliske batteri er en almindelig type ikke-genopladeligt batteri. Disse batterier er meget populære, billige og let tilgængelige. De løber dog hurtigt tør, og du bliver konstant nødt til at købe dem. Brug dem ikke.
  • Vælg batterispecifikationer. Du skal finde den korrekte spænding til dit sæt batterier. Mest brugt er 4,8 (V) og 6,0 (V). De fleste servoer vil køre på en af ​​disse. Det anbefales at bruge 6.0(V) oftere (hvis din servo kan klare det, selvom de fleste kan), fordi det vil give din motor mulighed for at være hurtigere og mere kraftfuld. Nu skal du tænke på batterikapaciteten, som måles i (mAh) (milliampere i timen). Jo højere tal, jo bedre, men de dyrere vil også være de tungeste. For en robot af denne størrelse er 1.800 (mAh) bedst. Skal du vælge mellem 1450 (mAh) og 2000 (mAh) for samme spænding og vægt, så vælg 2000 (mAh), da dette batteri på alle måder er bedre og kun bliver lidt dyrere. Glem ikke at købe en oplader til dit batteri.
• Vælg et materiale til din robot. En ramme skal fastgøres til robotten for at fastgøre al elektronikken. De fleste robotter i denne størrelse er lavet af plastik eller aluminium. For begyndere anbefales det at bruge en plastplade. Denne type plast er billig og nem at bruge. Tykkelsen vil være omkring en halv centimeter. Hvilken størrelse plastplade skal jeg købe? Tag nok stort blad, for at få en ny chance, hvis du fejler, men det er bedre at købe nok til at holde til 4 eller 5 forsøg.
• Vælg sender/modtager. Denne del vil være den dyreste del af din robot. Desuden vil dette være den vigtigste del, da uden dette vil din robot ikke være i stand til at gøre noget. Det anbefales at starte med en meget god sender/modtager, fordi denne del kan tjene som en hindring for at forbedre din robot i fremtiden. En billig sender/modtager vil sætte robotten i bevægelse meget godt, men det er højst sandsynligt, at det er her alle mulighederne i din mekaniske skabelse slutter. Så i stedet for at købe en billig enhed nu og en dyr en i fremtiden, er det bedre at spare penge og købe en dyr og kraftig sender/modtager i dag. Selvom der kun er nogle få frekvenser, du kan bruge, er de mest almindelige: 27 (MHz), 72 (MHz), 75 (MHz) og 2,4 (MHz). Frekvens 27 (MHz) bruges til fly og biler. Frekvens 27 (MHz) bruges oftest hos børn legetøjsbiler. Denne frekvens anbefales til meget små projekter. Frekvens 72 (MHz) kan kun bruges til store modeller legetøjsfly, så det ville være ulovligt at bruge sådan en frekvens, fordi man kunne forstyrre signalet stor model et fly, der kan styrte ned i en forbipasserendes hoved og såre eller endda dræbe ham. 75 (MHz) frekvensen bruges kun til jordbaserede formål, så brug den gerne. Der er dog ikke noget bedre end 2,4 (GHz) frekvensen, som er udsat for mindst mulig interferens, og vi anbefaler stærkt, at du bruger lidt flere penge og vælger en sender/modtager med denne frekvens. Når du har besluttet dig for frekvensen, bør du bestemme, hvor mange kanaler du vil bruge. Antallet af kanaler bestemmer, hvor mange funktioner din robot vil understøtte. Den ene kanal vil være dedikeret til at køre frem og tilbage, den anden vil være ansvarlig for at dreje til venstre og højre. Det anbefales dog at have mindst tre kanaler, fordi du måske vil tilføje noget andet til robottens arsenal af bevægelser. Med fire kanaler får du også to joystick. Som vi bemærkede tidligere, bør du købe en af ​​de bedste sendere/modtagere, så du ikke behøver at købe en anden senere. Derudover kan du bruge den samme enhed i andre robotter eller videnskabelige og tekniske projekter. Vi råder dig til at se nærmere på 5-kanals radiosystemet "Spektrum DX5e MD2" og "AR500".
• Vælg hjul. Når du vælger hjul, skal du være opmærksom på tre hovedaspekter: diameter, vejgreb og hvor godt de passer til din motor. Diameteren er længden af ​​hjulet fra den ene side, der passerer gennem midtpunktet, til den anden side. Jo større diameter hjulet er, jo hurtigere vil det rotere og jo højere højde vil det kunne køre, og jo mindre greb vil det have på jorden. Hvis du får små hjul, er der mindre sandsynlighed for, at de kører gennem ujævnt terræn eller accelererer med vanvittige hastigheder, men til gengæld får du mere kraft fra dem. Trækkraft refererer til, hvor godt hjulene griber jorden ved hjælp af gummi- eller skumgummibelægningen, så hjulene ikke glider på overfladen. De fleste hjul, der er designet til at fastgøres til en servomotor, vil ikke give store problemer. Det anbefales at bruge et hjul med en diameter på 7 eller 12 centimeter med en gummibelægning omkring dem. Du skal bruge 2 hjul.

1. Nu hvor du har valgt nødvendige detaljer, bestil dem online. Prøv at bestille dem fra så få steder som muligt, hvilket giver dig mulighed for at spare på fragten og modtage alle delene på samme tid.

   Mål og klip rammen. Tag en lineal og et skæreværktøj, og mål længden og bredden af ​​løberammen, cirka 15 (cm) gange 20 (cm). Tjek nu, hvor lige dine linjer er. Husk, mål to gange, klip en gang. Hvis du bruger plastplade, så vil du kunne skære den på nøjagtig samme måde som dens trænavnebror.

2. Byg en robot. På i øjeblikket du har alt nødvendige materialer og et udskåret chassis.

   1. Placer servoerne på bunden af ​​plastpladen nær kanten. Den side af servomotoren, der har stangen, skal rettes mod uden for. Sørg for, at du har plads nok til, at hjulene kan gå i indgreb.
   2. Fastgør hjulene til motorerne ved hjælp af skruerne, der fulgte med motorerne.
   3. Placer det ene stykke velcro på modtageren og det andet på batteripakken.
   4. Placer to stykker af den modsatte type velcro på robotten og fastgør modtageren og batteripakken til den.
   5. Før du dukker op en robot med to hjul på den ene side, og hvis anden side blot trækker langs gulvet, men vi vil ikke tilføje et tredje hjul endnu.
3. • Prøv at sætte din gamle "smartphone" med et kamera på robotten og brug den som en bevægelig optageenhed. Du kan bruge videochat til at se, hvor robotten er på vej hen, hvilket giver dig mulighed for at tage den med uden for dit værelse, uden at du ledsager den.
   • Tilføj klokker og fløjter. Hvis din sender/modtager har en ekstra kanal, så kan du lave en klo, der kan lukke, og har du flere kanaler, så vil din klo både kunne åbne og lukke. Brug din fantasi.
   • Hvis du trykker til højre, og robotten går til venstre, så prøv at forbinde ledningerne på modtageren anderledes, så hvis du for eksempel sætter den højre servo i kanal 2 og den venstre servo i kanal 1, så skift dem.
   • Du ønsker måske at købe en adapter, der giver dig mulighed for at tilslutte batteriet til opladeren.
   • Du foretrækker måske at bruge et 12 volt batteri DC, hvilket vil forbedre robottens hastighed og kraft.
   • Sørg for at købe den samme frekvenssender og -modtager. Sørg også for, at modtageren har de samme eller flere kanaler som senderen. Hvis modtageren har flere kanaler end senderen, vil kun færre kanaler kunne bruges.

   Advarsler

   • Begyndere bør ikke bruge AC-strømforsyning (husholdningsstik) til hjemmeprojekter. Vekselstrøm er meget farligt.
   • Stil ikke ind på 72 (MHz) frekvensen, medmindre du bygger et fly, da du vil bryde loven om at bruge denne frekvens på landbaseret legetøj, og du risikerer at såre eller dræbe nogen.
   • Brug ikke et 12 (V) AC-batteri med et 110-240 V AC-batteri, som snart kan beskadige motoren.
   • Brug af 12(V) AC kan sprænge motoren, hvis den ikke understøtter et sådant batteri.

Jeg gravede en interessant artikel op om, hvordan man selv laver en robot fra simple reservedele. Forklaringerne der er ikke særlig klare. Jeg efterlod billederne og rettede lidt til forklaringerne.

Først skal du se på det første billede - hvad du skal få efter en times arbejde. Nå, eller lidt mere. Alle kan i hvert fald gøre det på søndag.

Hvad vi skal bruge for at samle sådan en robot:

1. Tændstikæske.
2. To hjul fra et gammelt legetøj, eller to hætter fra en plastikflaske.
3. To motorer (helst samme effekt og spænding).
4. Skifte.
5. Det forreste tredje hjul kan tages fra enten et gammelt legetøj eller en plastikflaske.
6. LED'en kan tages som ønsket, da den i denne model ikke har den store betydning.
7. To galvaniske celler på halvanden volt - to batterier på 1,5 V
8. Isoleringstape

Der bruges to motorer, fordi motorer altid kun har en akse på den ene side. Og det er nemmere at tage to motorer end at slå akslen ud af motoren og erstatte den med en længere, så den kommer ud fra begge sider af motoren. Selvom dette i princippet er ganske muligt. Så er den anden motor ikke nødvendig.

Enhver kontakt med to positioner: on-off. Hvis du installerer en mere kompliceret kontakt, kan du få robotten til at bevæge sig både frem og tilbage ved at skifte batteriernes polaritet.

Du kan overhovedet undvære en kontakt og bare sno ledningerne for at få robotten til at bevæge sig.

Du kan tage både AA og AAA batterier, de er lidt mindre, men også lettere – robotten vil bevæge sig hurtigere, selvom AAA batterier De sætter sig hurtigere ned.

Det er bedre at forbinde LED'en gennem en begrænsende modstand på 20-50 ohm og gøre den i form af en forlygte foran. Eller som et fyrtårn – oven på en robot. Du kan forbinde to lysdioder - de vil være som "øjne".

I stedet for eltape kan du bruge selvklæbende tape – det gør ingen forskel.

Sådan laver du en robot - trin for trin instruktioner.

Vi skal bruge hjul eller, hvis de mangler, fastgøre dæksler fra motorerne til motorernes stænger. plastikflasker. Det kan du gøre med lim, eller ved at trykke hovedet ned i hullet. Du kan bruge en loddekolbe - den holder bedre.

Plastflasker er oftest lavet af polyethylen, deres almindelig lim du vil ikke holde det. En limpistol fungerer godt.

Lad mig minde dig om, at det er bedre at tage de samme hjul og motorer. Ellers kører robotten ikke ligeud. Motorerne på billedet er forskellige, og det er usandsynligt, at denne robot kører i en lige linje, højst sandsynligt i cirkler.

Nu, ved hjælp af klæbebånd, skal du fastgøre en af ​​motorerne til tændstikæsken. Beslaget bør kun være halvt så stort som kassen, da der også vil være en anden motor på den anden del.

Vi fastgør den anden motor med hjulet til den anden side af kassen med elektrisk tape.

Da vores motorer er placeret i bunden af ​​tændstikæsken, er vi nødt til at placere batterierne på toppen, og naturligvis sikre det hele med klæbebånd. Vi tilføjer også en switch.

For at skabe din egen robot behøver du ikke at opgradere eller læse en masse. Det er nok at bruge trin for trin instruktioner, som tilbydes af robotmestre på deres hjemmesider. Du kan finde meget på internettet nyttige oplysninger, dedikeret til udviklingen af ​​autonome robotsystemer.

10 ressourcer til den håbefulde robotiker

Oplysningerne på webstedet giver dig mulighed for selvstændigt at skabe en robot med kompleks adfærd. Her kan du finde eksempler på programmer, diagrammer, referencematerialer, færdige eksempler, artikler og fotografier.

Der er en separat sektion på webstedet dedikeret til begyndere. Skaberne af ressourcen lægger stor vægt på mikrocontrollere, udvikling af universelle boards til robotteknologi og lodning af mikrokredsløb. Her kan du også finde kildekoder til programmer og mange artikler med praktiske råd.

Hjemmesiden har et særligt kursus “Step by Step”, som detaljeret beskriver processen med at skabe de enkleste BEAM robotter, samt automatiserede systemer baseret på AVR mikrocontrollere.

Et websted, hvor håbefulde robotskabere kan finde al den nødvendige teoretiske og praktiske information. Også postet her stort antal nyttige tematiske artikler, nyhedsopdateringer og du kan stille spørgsmål til erfarne robotister på forummet.

Denne ressource er dedikeret til en gradvis fordybelse i robotskabelsens verden. Det hele starter med kendskab til Arduino, hvorefter nybegynderudvikleren bliver fortalt om AVR-mikrocontrollere og mere moderne ARM-analoger. Detaljerede beskrivelser og diagrammerne forklarer meget tydeligt, hvordan og hvad man skal gøre.

Et websted om, hvordan man laver en BEAM-robot med egne hænder. Der er et helt afsnit dedikeret til det grundlæggende, og der er også logiske diagrammer, eksempler osv.

Denne ressource beskriver meget tydeligt, hvordan du selv opretter en robot, hvor du skal starte, hvad du har brug for at vide, hvor du skal lede efter information og de nødvendige dele. Tjenesten indeholder også en sektion med blog, forum og nyheder.

Et kæmpe live-forum dedikeret til skabelsen af ​​robotter. Emner for begyndere er åbne her, diskuteret interessante projekter og idéer, mikrocontrollere, færdige moduler, elektronik og mekanik beskrives. Og vigtigst af alt, du kan stille ethvert spørgsmål om robotteknologi og modtage et detaljeret svar fra fagfolk.

Amatørrobotikerens ressource er primært dedikeret til hans eget projekt"Hjemmelavet robot." Men her kan du finde en masse nyttige tematiske artikler, links til interessante websteder, lære om forfatterens præstationer og diskutere forskellige designløsninger.

Arduino hardwareplatformen er den mest bekvemme til udvikling af robotsystemer. Oplysningerne på webstedet giver dig mulighed for hurtigt at forstå dette miljø, mestre programmeringssproget og oprette flere simple projekter.

En af de meget tidskrævende og spændende aktiviteter er at bygge din egen robot.

Alle, fra teenagere til voksne, drømmer om at lave enten en lille og sød eller en stor og multifunktionel robot, da mange mennesker har så mange forskellige modifikationer af robotter. Vil du lave en robot?

Før et så seriøst projekt, bør du først sikre dig dine evner. At bygge en robot er ikke den billigste eller nemmeste ting at gøre. Tænk over, hvilken slags robot du vil lave, hvilke funktioner den skal udføre, måske er det bare en dekorativ robot lavet af gamle dele, eller det vil være en fuldt funktionel robot med komplekse, bevægelige mekanismer.

Jeg har mødt en masse håndværkere, at skabe dekorative robotter ud fra gamle, forældede mekanismer såsom ure, vækkeure, fjernsyn, strygejern, cykler, computere og endda biler. Disse robotter er lavet simpelthen for skønhed, de efterlader som regel meget levende indtryk, især børn kan lide dem. Teenagere er generelt interesserede i robotter som noget mystisk, stadig ukendt.

Dekorative robotdele er fastgjort på forskellige måder: limet, svejset, skruet. I en sådan aktivitet er der ingen unødvendige dele, der bruges, fra en lille fjeder til den største bolt. Robotter kan være små, bordplader, og nogle håndværkere formår at lave dekorative robotter af menneskelig størrelse.

Det er meget sværere og ikke mindre interessant at lave en fungerende robot. En robot behøver ikke at ligne et menneske, det kan den være tin med horn og larver :) her kan du vise din fantasi i det uendelige.

Tidligere var robotter for det meste mekaniske, alle bevægelser blev styret af komplekse mekanismer. I dag kan de fleste rå mekaniske komponenter erstattes med elektriske kredsløb, og en robots "hjerne" kan kun være ét mikrokredsløb, hvori de nødvendige data indtastes gennem en computer.

I dag producerer Lego-virksomheden specielle sæt til at bygge robotter, mens sådanne byggesæt er dyre og ikke tilgængelige for alle.

Personligt er jeg interesseret i at lave en robot med mine egne hænder af skrotmaterialer. De fleste stort problem problem, der opstår under byggeriet, er mangel på viden inden for elektroteknik. Hvis du mekanisk stadig kan gøre noget uden problemer, så er det med elektriske kredsløb ofte mere kompliceret at kombinere flere forskellige elektriske komponenter, og det er her vanskelighederne begynder, men alt dette kan løses. Når du laver en robot, kan der opstå problemer med elektriske motorer, gode motorer er dyre, du skal skille gammelt legetøj ad, det er ikke særlig praktisk. Mange radiokomponenter er også blevet knappe, mere og mere udstyr bliver lavet på komplekse mikrokredsløb, og det kræver seriøs viden. På trods af alle vanskelighederne fortsætter mange af os med at skabe fantastiske robotter til en række forskellige formål. Robotter kan vaske tøj, rense støv, tegne, flytte genstande, få os til at grine eller blot dekorere vores skrivebord.

Jeg vil med jævne mellemrum offentliggøre fotografier af mine nye robotter på siden, hvis du også er interesseret i dette emne, så sørg for at sende dine historier med fotografier eller skrive om dine opfindelser på forummet.

Mange af os, der har mødt computerteknologi, har drømt om at samle vores egen robot. For at denne enhed skal udføre nogle opgaver rundt i huset, for eksempel, medbring øl. Alle går straks i gang med at skabe den mest komplekse robot, men nedbryder ofte hurtigt resultaterne. Vi bragte aldrig vores første robot, som skulle lave en masse chips, til virkelighed. Derfor skal du starte enkelt, gradvist komplicere dit udyr. Nu vil vi fortælle dig, hvordan du kan skabe en simpel robot med dine egne hænder, der selvstændigt bevæger sig rundt i din lejlighed.

Begreb

Vi har sat os selv simpel opgave, lav en simpel robot. Når vi ser fremad, vil jeg sige, at vi selvfølgelig klarede os ikke på et kvarter, men i en meget længere periode. Men alligevel kan dette klares på én aften.

Typisk tager sådanne håndværk år at fuldføre. Folk bruger flere måneder på at rende rundt i butikker på jagt efter det udstyr, de har brug for. Men vi indså straks, at det ikke var vores vej! Derfor vil vi i designet bruge sådanne dele, der let kan findes ved hånden eller rykkes op fra roden gammel teknologi. Som en sidste udvej kan du købe for øre i enhver radiobutik eller ethvert marked.

En anden idé var at gøre vores håndværk så billigt som muligt. En lignende robot koster fra 800 til 1500 rubler i radioelektroniske butikker! Desuden sælges den i form af dele, men den skal stadig samles, og det er ikke en kendsgerning, at den derefter også virker. Producenter af sådanne sæt glemmer ofte at inkludere nogle dele, og det er det - robotten er tabt sammen med pengene! Hvorfor har vi brug for sådan en lykke? Vores robot bør ikke koste mere end 100-150 rubler i dele, inklusive motorer og batterier. På samme tid, hvis du vælger motorerne fra en gammel børnebil, vil prisen generelt være omkring 20-30 rubler! Du mærker besparelsen, og samtidig får du en fremragende ven.

Den næste del var, hvad vores smukke mand ville gøre. Vi besluttede at lave en robot, der vil søge efter lyskilder. Hvis lyskilden drejer, så vil vores bil styre efter den. Dette koncept kaldes "en robot, der prøver at leve." Det vil være muligt at udskifte hans batterier med solceller og så vil han lede efter lys til at køre.

Nødvendige dele og værktøj

Hvad skal vi bruge for at lave vores barn? Da konceptet er lavet af improviserede midler, skal vi bruge et printkort eller endda almindeligt tykt pap. Du kan bruge en syl til at lave huller i pappet til at fastgøre alle delene. Vi vil bruge samlingen, for den var lige ved hånden, og du finder ikke pap i mit hus om dagen. Dette vil være chassiset, hvorpå vi vil montere resten af ​​robottens sele, fastgøre motorer og sensorer. Som drivkraft, vil vi bruge tre eller fem-volts motorer, der kan trækkes ud af gammel skrivemaskine. Vi vil lave hjulene af hætter fra plastikflasker, for eksempel fra Coca-Cola.

Tre-volt fototransistorer eller fotodioder bruges som sensorer. De kan endda trækkes ud af en gammel optomekanisk mus. De står i det infrarøde sensorer(i vores tilfælde var de sorte). Der er de parret, det vil sige to fotoceller i en flaske. Med en tester forhindrer intet dig i at finde ud af, hvilket ben der er beregnet til hvad. Vores kontrolelement vil være indenlandske 816G-transistorer. Vi bruger tre AA-batterier loddet sammen som strømkilder. Eller du kan tage et batterirum fra en gammel maskine, som vi gjorde. Ledninger vil være påkrævet til installation. Twisted pair ledninger er ideelle til disse formål, enhver hacker med respekt for sig selv bør have masser af dem i sit hjem. For at sikre alle delene er det praktisk at bruge varm lim med en smeltepistol. Denne vidunderlige opfindelse smelter hurtigt og sætter sig lige så hurtigt, hvilket giver dig mulighed for hurtigt at arbejde med den og installere enkle elementer. Tingen er ideel til sådanne håndværk, og jeg har brugt den mere end én gang i mine artikler. Vi har også brug for en stiv wire.

Vi monterer kredsløbet

Så vi tog alle delene ud og stablede dem på vores bord. Loddekolben ulmer allerede af kolofonium, og du gnider dine hænder, ivrig efter at samle det, ja, så lad os komme i gang. Vi tager et stykke samling og skærer det til størrelsen på den fremtidige robot. Til at skære PCB bruger vi metalsaks. Vi lavede en firkant med en side på omkring 4-5 cm. Det vigtigste er, at vores lille kredsløb, batterier, to motorer og fastgørelsesanordninger til forhjulet passer på den. For at brættet ikke bliver pjusket og er jævnt, kan du behandle det med en fil og også fjerne skarpe kanter. Vores næste skridt vil være at forsegle sensorerne. Fototransistorer og fotodioder har et plus og et minus, med andre ord en anode og en katode. Det er nødvendigt at observere polariteten af ​​deres inklusion, hvilket er let at bestemme med den enkleste tester. Hvis du laver en fejl, vil intet brænde, men robotten vil ikke bevæge sig. Sensorerne er loddet ind i hjørnerne af printpladen på den ene side, så de ser ud til siderne. De skal ikke loddes helt ind i brættet, men efterlade cirka halvanden centimeter ledninger, så de nemt kan bøjes i enhver retning – det får vi brug for senere, når vores robot skal opsættes. Disse vil være vores øjne, de skal være på den ene side af vores chassis, som i fremtiden vil være fronten af ​​robotten. Det kan umiddelbart bemærkes, at vi samler to styrekredsløb: et til styring af højre og andet venstre motor.

Lidt længere fra forkanten af ​​chassiset, ved siden af ​​vores sensorer, skal vi lodde transistorer ind. For at gøre det lettere at lodde og samle det yderligere kredsløb loddede vi begge transistorer med deres markeringer "vendende" mod det højre hjul. Du skal straks bemærke placeringen af ​​transistorens ben. Hvis du tager transistoren i dine hænder og drejer metalsubstratet mod dig og markeringen mod skoven (som i et eventyr), og benene er rettet nedad, så vil benene fra venstre mod højre være henholdsvis: base , samler og emitter. Hvis du ser på diagrammet, der viser vores transistor, vil basen være en pind vinkelret på det tykke segment i cirklen, emitteren vil være en pind med en pil, samleren vil være den samme pind, kun uden pilen. Alt virker klart her. Lad os forberede batterierne og fortsætte til selve samlingen af ​​det elektriske kredsløb. I første omgang tog vi blot tre AA-batterier og loddede dem i serie. Du kan straks indsætte dem i en speciel holder til batterier, som, som vi allerede har sagt, trækkes ud af en gammel børnebil. Nu lodder vi ledningerne til batterierne og bestemmer to nøglepunkter på vores bord, hvor alle ledningerne vil konvergere. Dette vil være et plus og et minus. Vi gjorde det ganske enkelt - vi trådte et snoet par ind i kanterne af brættet, loddede enderne til transistorerne og fotosensorerne, lavede en snoet løkke og loddede batterierne der. Måske ikke det mest bedste mulighed, men det mest bekvemme. Nå, nu forbereder vi ledningerne og begynder at samle det elektriske. Vi vil gå fra batteriets positive pol til den negative kontakt hele vejen igennem elektrisk diagram. Vi tager et stykke snoet par og begynder at gå - vi lodder den positive kontakt af begge fotosensorer til plus af batterierne og lodder transistorernes emittere på samme sted. Vi lodder det andet ben af ​​fotocellen med et lille stykke ledning til bunden af ​​transistoren. Vi lodder de resterende, sidste ben af ​​transyuk'en til henholdsvis motorerne. Motorernes anden kontakt kan loddes til batteriet gennem en kontakt.

Men ligesom ægte Jedi besluttede vi at tænde vores robot ved at lodde og aflodde ledningen, da kontakten passende størrelse Jeg fandt det ikke i mine skraldespande.

Elektrisk debugging

Det er det, vi har samlet den elektriske del, lad os nu begynde at teste kredsløbet. Vi tænder for vores kredsløb og bringer det til den tændte bordlampe. Skift til, og drej først den ene eller den anden fotocelle. Og lad os se, hvad der sker. Hvis vores motorer begynder at rotere på skift med ved forskellige hastigheder afhængig af belysningen, så er alt i orden. Hvis ikke, så se efter jambs i samlingen. Elektronik er videnskaben om kontakter, hvilket betyder, at hvis noget ikke virker, så er der ingen kontakt et eller andet sted. Vigtigt punkt: højre fotosensor er ansvarlig for henholdsvis venstre hjul og venstre for det højre. Lad os nu finde ud af, hvilken vej højre og venstre motor roterer. De skal begge dreje fremad. Hvis dette ikke sker, skal du ændre polariteten for at tænde for motoren, som drejer i den forkerte retning, blot ved at lodde ledningerne ved motorterminalerne om den anden vej rundt. Vi evaluerer igen placeringen af ​​motorerne på chassiset og kontrollerer bevægelsesretningen i den retning, hvor vores sensorer er installeret. Hvis alt er i orden, så går vi videre. Dette kan under alle omstændigheder ordnes, selv efter at alt er endeligt samlet.

Samling af enheden

Vi har beskæftiget os med den kedelige elektriske del, lad os nu gå videre til mekanikken. Vi laver hjulene af hætter fra plastikflasker. For at lave forhjulet skal du tage to dæksler og lime dem sammen.

Vi limede det rundt om omkredsen med den hule del vendende indad for større stabilitet af hjulet. Dernæst bores et hul i det første og andet låg nøjagtigt i midten af ​​låget. Til boring og alle slags husholdningshåndværk er det meget praktisk at bruge en Dremel - en slags lille boremaskine med en masse tilbehør, fræsning, skæring og mange andre. Det er meget praktisk at bruge til at bore huller mindre end en millimeter, hvor der allerede er almindelig øvelse klarer ikke.

Efter at vi har boret dækslerne, indsætter vi en forbøjet papirclips i hullet.

Vi bøjer papirclipsen i form af bogstavet "P", hvor hjulet hænger på den øverste bjælke af vores bogstav.

Nu fikser vi denne papirclips mellem fotosensorerne foran vores bil. Klipsen er praktisk, fordi du nemt kan justere højden på forhjulet, og denne justering vil vi behandle senere.

Lad os gå videre til de drivende hjul. Vi vil også lave dem af låg. På samme måde borer vi hvert hjul strengt i midten. Det er bedst, at boret er på størrelse med motorakslen, og ideelt set en brøkdel af en millimeter mindre, så akslen kan indsættes der, men med besvær. Vi sætter begge hjul på motorakslen, og for at de ikke skal hoppe af, fastgør vi dem med varm lim.

Det er vigtigt ikke kun at gøre dette, så hjulene ikke flyver af, når de bevæger sig, men heller ikke roterer ved fastgørelsespunktet.

Den vigtigste del er montering af elmotorerne. Vi placerede dem helt for enden af ​​vores chassis, med modsatte side printkort i forhold til al anden elektronik. Det skal huskes, at den kontrollerede motor er placeret overfor sit styrefotosystem. Dette gøres for at robotten kan vende sig mod lyset. Til højre er fotosensoren, til venstre er motoren og omvendt. Til at begynde med vil vi opsnappe motorerne med stykker af snoet par, gevind gennem hullerne i installationen og snoet ovenfra.

Vi leverer strøm og ser, hvor vores motorer roterer. I mørkt rum Motorerne vil ikke rotere; det er tilrådeligt at pege dem mod lampen. Vi tjekker at alle motorer virker. Vi drejer robotten og ser, hvordan motorerne ændrer deres rotationshastighed afhængigt af belysningen. Lad os dreje den med den højre fotosensor, og den venstre motor skal snurre hurtigt, og den anden vil tværtimod bremse. Til sidst tjekker vi hjulenes rotationsretning, så robotten bevæger sig fremad. Hvis alt fungerer som vi beskrev, kan du forsigtigt sikre skyderne med varm lim.

Vi forsøger at sikre, at deres hjul er på samme akse. Det er det - sæt batterierne på øverste platform chassis og gå videre til opsætning og leg med robotten.

Faldgruber og opsætning

Den første faldgrube i vores håndværk var uventet. Da vi samlede hele kredsløbet og den tekniske del, reagerede alle motorerne perfekt på lyset, og alt så ud til at gå fantastisk. Men da vi lagde vores robot på gulvet, virkede den ikke for os. Det viste sig, at motorerne simpelthen ikke havde nok strøm. Jeg måtte akut rive børnebilen fra hinanden for at få mere kraftfulde motorer derfra. Forresten, hvis du tager motorer fra legetøj, kan du bestemt ikke gå galt med deres kraft, da de er designet til at bære mange biler med batterier. Da vi havde ordnet motorerne, gik vi videre til kosmetisk tuning og kørsel. Først skal vi samle skægget af ledninger, der trækker langs gulvet, og fastgøre dem til chassiset med varm lim.

Hvis robotten slæber et sted på maven, så kan du løfte det forreste chassis ved at bøje fastgørelseswiren. Det vigtigste er fotosensorer. Det er bedst at bøje dem og se til siden i tredive grader fra hovedretten. Så vil den opfange lyskilder og bevæge sig hen imod dem. Den rigtige vinkel bøjningen skal vælges eksperimentelt. Det er det, lad os bevæbne os bordlampe, sæt robotten på gulvet, tænd den og begynd at tjekke og nyd, hvordan dit barn tydeligt følger lyskilden, og hvor smart han finder den.

Forbedringer

Der er ingen grænse for perfektion, og du kan tilføje uendelige funktioner til vores robot. Der var endda tanker om at installere en controller, men så ville omkostningerne og kompleksiteten ved fremstillingen stige betydeligt, og det er ikke vores metode.

Den første forbedring er at lave en robot, der ville rejse langs en given bane. Alt er simpelt her, du tager en sort stribe og printer den på printeren, eller tegner den på samme måde i sort permanent markør på et ark Whatman-papir. Det vigtigste er, at strimlen er lidt smallere end bredden af ​​de forseglede fotosensorer. Vi sænker selve fotocellerne ned, så de ser på gulvet. Ved siden af ​​hvert af vores øjne installerer vi en superlysende LED i serie med en modstand på 470 ohm. Vi lodder selve LED'en med modstand direkte til batteriet. Ideen er enkel, fra hvidt ark papir, lyset reflekteres perfekt, rammer vores sensor og robotten kører ligeud. Så snart strålen rammer den mørke strimmel, når næsten intet lys fotocellen (sort papir absorberer lyset perfekt), og derfor begynder en motor at rotere langsommere. En anden motor drejer hurtigt robotten og udligner dens kurs. Som et resultat ruller robotten langs den sorte stribe, som på skinner. Du kan tegne sådan en stribe på et hvidt gulv og sende robotten i køkkenet for at hente øl fra din computer.

Den anden idé er at komplicere kredsløbet ved at tilføje yderligere to transistorer og to fotosensorer og få robotten til at lede efter lys ikke kun forfra, men også fra alle sider, og så snart den finder det, skynder den sig mod det. Alt vil bare afhænge af, hvilken side lyskilden kommer fra: hvis den er foran, går den fremad, og hvis den er bagfra, ruller den tilbage. Selv i dette tilfælde kan du bruge LM293D-chippen for at forenkle monteringen, men den koster omkring hundrede rubler. Men ved hjælp af det kan du nemt konfigurere den differentielle aktivering af hjulenes rotationsretning eller mere enkelt robottens bevægelsesretning: frem og tilbage.

Det sidste du kan gøre er helt at fjerne de batterier, der konstant løber tør og installere et solcellebatteri, som du nu kan købe i en byggemarked. mobiltelefoner(eller på dialextreme). For at forhindre, at robotten helt mister sin funktionalitet i denne tilstand, hvis den ved et uheld kommer ind i skyggen, kan du tilslutte den parallelt solcellebatteri– en elektrolytisk kondensator med meget stor kapacitet (tusindvis af mikrofarader). Da vores spænding der ikke overstiger fem volt, kan vi tage en kondensator designet til 6,3 volt. Med en sådan kapacitet og spænding vil det være ret miniature. Kondensatorer kan enten købes eller fjernes fra gamle strømforsyninger.
Hvile mulige variationer, vi tror, ​​du kan finde på det selv. Hvis der er noget interessant, så skriv endelig.

Konklusioner

Så vi kom med største videnskab, fremskridtets motor – kybernetik. I halvfjerdserne af forrige århundrede var det meget populært at designe sådanne robotter. Det skal bemærkes, at vores skabelse bruger rudimenterne af analog computerteknologi, som døde ud med fremkomsten af ​​digitale teknologier. Men som jeg viste i denne artikel, er alt ikke tabt. Jeg håber, at vi ikke stopper ved at konstruere en så simpel robot, men vil komme med nye og nye designs, og du vil overraske os med din interessant håndværk. Held og lykke med byggeriet!

27. august 2017 Gennady