Namuose kuriame robotą. Kaip namuose pasidaryti robotą vaikui? Robotų kūrimas namuose

Daugelis žmonių norėtų sukurti robotą, kaip mašiną, kuris veiktų autonomiškai. Tačiau, jei šiek tiek praplėstume žodžio „robotas“ sąvoką, nuotoliniu būdu valdomi objektai gali būti laikomi robotu. Galbūt manote, kad surinkti robotą valdymo skydelyje bus šiek tiek sunku, tačiau iš tikrųjų viskas yra lengviau nei atrodo. Šiame straipsnyje bus pasakyta, kaip surinkti nuotoliniu būdu valdomą robotą.

Žingsniai

Nuspręskite, ką statysite. Vargu ar pavyks surinkti pilno masto dvikojį humanoidą, kuris patenkintų visas jūsų užgaidas. Be to, tai nebus robotas su įvairiais nagais, galintis sugriebti ir vilkti 5 kilogramus sveriančius objektus. Pradėsite sukūrę robotą, kuris gali judėti pirmyn, atgal, kairėn ir dešinėn, naudodamas belaidę komandą iš nuotolinio valdymo pulto. Tačiau įvaldę pagrindus, galite patobulinti savo dizainą ir pridėti įvairių naujovių, tiesiog vadovaukitės instrukcijomis: „Pasaulyje nėra pilno roboto“. Visada galima ką nors pridėti ir patobulinti.

Septynis kartus išmatuokite vieną kartą. Prieš pradedant tiesiogiai surinkti robotą, net prieš užsisakant reikiamas dalis. Jūsų pirmasis robotas atrodys kaip du servo ant plokščio plastiko gabalo. Šis dizainas yra labai paprastas ir suteikia galimybę tobulėti. Šio modelio dydis bus maždaug 15 x 20 centimetrų. Norėdami sukurti tokį paprastą robotą, galite tiesiog nubrėžti jo eskizą naudodami liniuotę, popierių ir pieštuką tikrojo dydžio. Didesniems ir sudėtingesniems projektams turėsite išmokti mastelio keitimo ir automatizuoto programavimo taisykles.

Pasirinkite reikiamą informaciją. Nors detalių užsakyti dar ne laikas, jas jau turėtumėte būti išsirinkę ir žinoti, kur jas įsigyti. Jei užsisakote internetu, geriau visas dalis rasti vienoje svetainėje, tai padės sutaupyti siuntimo išlaidų. Jums reikės rėmo arba važiuoklės medžiagos, 2 servo, baterijos, radijo siųstuvo, siųstuvo ir imtuvo.

• Pasirinkus servus, kurių reikia norint vairuoti robotą. Vienas variklis judins priekinius ratus, o antrasis – galinius. Taigi galite naudoti paprasčiausią vairavimo būdą – diferencialinę pavarą, o tai reiškia, kad robotui judant į priekį abu varikliai sukasi į priekį, robotui judant atgal abu varikliai sukasi atgal, o norint atlikti vieną iš posūkių, veikia vienas variklis ir Nereikia turėti kitą. Servo variklis skiriasi nuo įprasto variklio kintamoji srovė tuo, kad pirmasis gali pasisukti tik 180 laipsnių ir perduoti informaciją atgal į savo padėtį. Šiame projekte bus naudojamas servo variklis, nes taip bus lengviau ir nereikės pirkti brangaus greičio reguliatoriaus ar atskiros pavarų dėžės. Kai išsiaiškinsite, kaip surinkti nuotolinio valdymo robotą, galite sukurti kitą arba modifikuoti tą, kurį turite, naudodami kintamosios srovės variklius, o ne servo. Yra 4 svarbius aspektus, apie kuriuos verta rimtai pagalvoti prieš perkant servo variklį, konkrečiau: greitį, sukimo momentą, dydį/svorį ir ar galima juos modifikuoti 360 laipsnių sukimui. Kadangi servos gali pasisukti tik 180 laipsnių, jūsų robotas galės pajudėti tik šiek tiek į priekį. Turėdami 360 laipsnių modifikacijas, galite sukonfigūruoti variklį nuolat suktis viena kryptimi ir leisti robotui nuolat važiuoti viena ar kita kryptimi. Dydis ir svoris yra labai svarbūs šiam projektui, nes greičiausiai jums liks daug vietos bet kuriuo atveju. Pabandykite rasti kažką vidutinio dydžio. Sukimo momentas yra variklio galia. Tam ir naudojama pavarų dėžė. Jei variklis neturi pavarų dėžės, o sukimo momentas mažas, jūsų robotas greičiausiai nejudės, nes neturi pakankamai galios. Baigę statyti visada galite nusipirkti ir pritvirtinti stipresnį ar greitesnį variklį. Atminkite, kad kuo didesnis greitis, tuo mažesnė galia. Pirmajam roboto prototipui rekomenduojama įsigyti „HS-311“ servosistemą. Šis variklis turi gerą greičio ir galios balansą, yra nebrangus ir yra tinkamo dydžio robotui.
  • Kadangi šis servo gali pasisukti tik 180 laipsnių, turėsite jį perkonfigūruoti į 360 laipsnių, bet šią procedūrą pažeis jūsų pirkimo garantiją, tačiau tai padaryti turėsite, kad robotas galėtų laisviau judėti. Instrukcijas tam galima rasti internete.
• Pasirinkite bateriją. Jums reikės kažko, kad robotui būtų tiekiama energija. Nebandykite naudoti kintamosios srovės maitinimo šaltinio (t. y. įprasto lizdo). Naudokite nuolatinį šaltinį (AA baterijas).
  • Pasirinkite baterijas. Yra 4 tipų baterijos, kurias rinksimės iš: ličio polimero, nikelio-metalo hidrido, nikelio-kadmio ir šarminių baterijų.
    • Ličio polimerų baterijos yra naujausios ir neįtikėtinai lengvos. Tačiau jie yra pavojingi, brangūs ir jums reikės naudoti specialius Įkroviklis. Naudokite šio tipo akumuliatorių, jei turite robotikos patirties ir norite skirti pinigų savo projektui.
    • Nikelio-kadmio baterija yra įprasta įkraunama baterija. Šis tipas naudojamas daugelyje robotų. Problema ta, kad jei juos perkrausite, kol jie visiškai neišsikraus, jie negalės tarnauti tiek ilgai, kiek visiškai įkrauti.
    • Nikelio-metalo hidrido akumuliatorius yra labai panašus į nikelio-kadmio akumuliatorių savo dydžiu, svoriu ir kaina, tačiau jis turi geresnis efektyvumas darbą, o tokio tipo akumuliatorius rekomenduojamas pradedantiesiems technikai.
    • Šarminė baterija yra įprastas neįkraunamų baterijų tipas. Šios baterijos yra labai populiarios, pigios ir lengvai prieinamos. Tačiau jie greitai baigiasi ir nuolat teks pirkti. Nenaudokite jų.
  • Pasirinkite akumuliatoriaus specifikacijas. Turėsite rasti tinkamą baterijų rinkinio įtampą. Dažniausiai naudojami 4,8 (V) ir 6,0 (V). Dauguma servo sistemų veiks vienu iš jų. Rekomenduojama dažniau naudoti 6.0(V) (jei jūsų servo gali susidoroti, nors dauguma gali), nes tai leis jūsų varikliui būti greitesniam ir galingesniam. Dabar turėtumėte pagalvoti apie akumuliatoriaus talpą, kuri matuojama (mAh) (miliamperais per valandą). Kuo didesnis skaičius, tuo geriau, bet brangesni bus ir patys sunkiausi. Tokio dydžio robotui geriausiai tinka 1800 (mAh). Jei turite rinktis tarp 1450 (mAh) ir 2000 (mAh) esant tokiai pat įtampai ir svoriui, tuomet rinkitės 2000 (mAh), nes ši baterija yra geresnė visais atžvilgiais ir bus tik šiek tiek brangesnė. Nepamirškite įsigyti akumuliatoriaus įkroviklio.
• Pasirinkite medžiagą savo robotui. Prie roboto reikės pritvirtinti rėmą, kad būtų galima pritvirtinti visą elektroniką. Dauguma tokio dydžio robotų yra pagaminti iš plastiko arba aliuminio. Pradedantiesiems rekomenduojama naudoti plastikinę lentą. Šio tipo plastikas yra pigus ir paprastas naudoti. Storis bus apie pusę centimetro. Kokio dydžio plastiko lakštą turėčiau nusipirkti? Imk pakankamai didelis lapas, turėti antrą galimybę, jei nepavyks, bet geriau pirkti tiek, kad užtektų 4 ar 5 bandymams.
• Pasirinkite siųstuvą / imtuvą. Ši dalis bus pati brangiausia jūsų roboto dalis. Be to, tai bus pati svarbiausia dalis, nes be to jūsų robotas nieko negalės padaryti. Rekomenduojama pradėti nuo labai gero siųstuvo/imtuvo, nes ši dalis gali tapti kliūtimi tobulinti Jūsų robotą ateityje. Pigus siųstuvas/imtuvas labai gerai išjudins robotą, tačiau greičiausiai tuo ir pasibaigs visos jūsų mechaninės kūrybos galimybės. Taigi, užuot pirkę pigų įrenginį dabar, o brangų ateityje, geriau sutaupykite pinigų ir įsigykite brangų ir galingą siųstuvą/imtuvą jau šiandien. Nors yra tik keli dažniai, kuriuos galite naudoti, dažniausiai jie yra: 27 (MHz), 72 (MHz), 75 (MHz) ir 2,4 (MHz). 27 (MHz) dažnis naudojamas lėktuvams ir automobiliams. Vaikams dažniausiai naudojamas 27 (MHz) dažnis žaisliniai automobiliai. Šis dažnis rekomenduojamas labai mažiems projektams. 72 (MHz) dažnis gali būti naudojamas tik dideli modeliaižaisliniai lėktuvai, todėl naudoti tokį dažnį būtų neteisėta, nes galite sutrikdyti signalą didelis modelis lėktuvas, kuris gali atsitrenkti į praeivio galvą ir jį sužaloti ar net nužudyti. 75 (MHz) dažnis naudojamas tik antžeminiams tikslams, todėl drąsiai naudokite jį. Tačiau nėra nieko geresnio už 2,4 (GHz) dažnį, kuris patiria mažiausiai trukdžių, todėl labai rekomenduojame išleisti šiek tiek daugiau pinigų ir pasirinkti tokio dažnio siųstuvą/imtuvą. Kai nuspręsite dėl dažnio, turėtumėte nustatyti, kiek kanalų naudosite. Kanalų skaičius lemia, kiek funkcijų palaikys jūsų robotas. Vienas kanalas bus skirtas važiavimui pirmyn ir atgal, antrasis bus atsakingas už sukimą į kairę ir į dešinę. Tačiau rekomenduojama turėti bent tris kanalus, nes galbūt norėsite dar kuo nors papildyti roboto judesių arsenalą. Su keturiais kanalais taip pat gausite dvi vairasvirtes. Kaip jau minėjome anksčiau, turėtumėte įsigyti vieną geriausių siųstuvų/imtuvų, kad vėliau nereikėtų pirkti kito. Be to, tą patį įrenginį galite naudoti ir kituose robotuose ar moksliniuose bei techniniuose projektuose. Patariame atidžiau pažvelgti į 5 kanalų radijo sistemas „Spektrum DX5e MD2“ ir „AR500“.
• Pasirinkite ratus. Rinkdamiesi ratus atkreipkite dėmesį į tris pagrindinius aspektus: skersmenį, sukibimą ir tai, kaip jie tinka jūsų varikliui. Skersmuo yra rato ilgis iš vienos pusės, einančio per centrinį tašką, į kitą pusę. Kuo didesnis ratas skersmuo, tuo greičiau jis suksis ir aukštesniu aukščiu galės važiuoti, o sukibimas su žeme bus mažesnis. Jei gausite mažus ratus, mažiau tikėtina, kad jie važiuos nelygiu reljefu arba įsibėgės beprotišku greičiu, tačiau mainais iš jų gausite daugiau galios. Sukibimas reiškia, kaip gerai ratai sukimba su žeme naudojant gumos arba putų gumos dangą, kad ratai neslystų paviršiumi. Dauguma ratų, skirtų tvirtinti prie servo variklio, nesukels didelių sunkumų. Rekomenduojama naudoti 7 arba 12 centimetrų skersmens ratą su gumine danga. Jums reikės 2 ratų.

1. Dabar, kai pasirinkote reikalingos detalės, užsisakykite juos internetu. Stenkitės juos užsisakyti iš kuo mažiau svetainių, tai leis sutaupyti siuntimo išlaidas ir gauti visas dalis vienu metu.

   Išmatuokite ir supjaustykite rėmą. Paimkite liniuotę ir pjovimo įrankį ir išmatuokite bėgimo rėmo ilgį ir plotį, maždaug 15 (cm) x 20 (cm). Dabar patikrinkite, ar tiesios jūsų linijos. Nepamirškite, du kartus išmatuokite, vieną kartą supjaustykite. Jei naudojate plastikinė lenta, tuomet galėsite jį iškirpti lygiai taip pat, kaip ir medinį bendravardį.

2. Sukurkite robotą.Įjungta Šis momentas tu turi viską reikalingos medžiagos ir išpjautą važiuoklę.

   1. Padėkite servus ant apatinės plastikinės lentos pusės šalia krašto. Servo variklio pusė, kurioje yra strypas, turi būti nukreipta į lauke. Įsitikinkite, kad turite pakankamai vietos ratams susijungti.
   2. Pritvirtinkite ratus prie variklių varžtais, kurie buvo pateikti kartu su varikliais.
   3. Uždėkite vieną Velcro gabalėlį ant imtuvo, o kitą - ant akumuliatoriaus.
   4. Ant roboto uždėkite dvi priešingo tipo Velcro juosteles ir prie jo pritvirtinkite imtuvą bei akumuliatorių.
   5. Prieš jus pasirodo robotas su dviem ratais vienoje pusėje, o kita pusė tiesiog velkasi palei grindis, bet trečio rato dar nepridėsime.
3. • Pabandykite įdėti savo seną „išmanųjį telefoną“ su kamera ant roboto ir naudoti jį kaip judantį įrašymo įrenginį. Galite naudoti vaizdo pokalbį, kad pamatytumėte, kur robotas eina, o tai suteiks galimybę išnešti jį už savo kambario be jūsų lydėjimo.
   • Pridėkite varpelių ir švilpukų. Jei jūsų siųstuvas/imtuvas turi papildomą kanalą, tuomet galite pasidaryti leteną, kuri gali užsidaryti, o jei turite kelis kanalus, tada jūsų letenėlis galės ir atsidaryti, ir uždaryti. Pasitelk savo vaizduotę.
   • Jei paspausite dešinėn, o robotas eina į kairę, pabandykite kitaip prijungti imtuvo laidus, taigi, pavyzdžiui, jei dešinįjį servo įjungsite į 2 kanalą, o kairįjį - į 1 kanalą, sukeiskite juos.
   • Galbūt norėsite įsigyti adapterį, kuris leis prijungti akumuliatorių prie įkroviklio.
   • Galbūt norėsite naudoti 12 voltų bateriją nuolatinė srovė, kuris pagerins roboto greitį ir galią.
   • Įsitikinkite, kad įsigyjate tą patį dažnio siųstuvą ir imtuvą. Be to, įsitikinkite, kad imtuvas turi tuos pačius arba daugiau kanalų kaip ir siųstuvas. Jei imtuvas turi daugiau kanalų nei siųstuvas, bus galima naudoti tik mažiau kanalų.

   Įspėjimai

   • Pradedantieji neturėtų naudoti kintamosios srovės maitinimo šaltinio (buitinio lizdo) namų projektams. Kintamoji srovė yra labai pavojinga.
   • Nereguliuokite 72 (MHz) dažnio, nebent statote lėktuvą, nes pažeisite įstatymą, kad naudosite šį dažnį ant žemės esančių žaislų ir rizikuojate ką nors sužaloti ar nužudyti.
   • Nenaudokite 12 (V) kintamosios srovės akumuliatoriaus su 110–240 V kintamosios srovės akumuliatoriumi, nes tai gali greitai sugadinti variklį.
   • Naudojant 12 (V) kintamąją srovę, variklis gali susprogdinti, jei jis nepalaiko tokios baterijos.

Išrausiau įdomų straipsnį apie tai, kaip pačiam iš paprastų atsarginių dalių pasidaryti robotą. Paaiškinimai ten nėra labai aiškūs. Palikau nuotraukas ir šiek tiek pataisiau paaiškinimus.

Pirmiausia pažiūrėkite į pirmą paveikslėlį – ką turėtumėte gauti po valandos darbo. Na, arba šiek tiek daugiau. Bet kokiu atveju sekmadienį tai padaryti gali bet kas.

Ko mums reikia norint surinkti tokį robotą:

1. Degtukų dėžutė.
2. Du ratai iš seno žaislo arba du kamšteliai iš plastikinio butelio.
3. Du varikliai (geriausia tos pačios galios ir įtampos).
4. Jungiklis.
5. Trečiasis priekinis ratas gali būti paimtas iš seno žaislo arba plastikinio butelio.
6. Šviesos diodas gali būti paimtas pagal pageidavimą, nes šiame modelyje jis neturi didelės reikšmės.
7. Du pusantro volto galvaniniai elementai - dvi 1,5 V baterijos
8. Izoliacinė juosta

Naudojami du varikliai, nes varikliai visada turi ašį tik vienoje pusėje. Ir lengviau paimti du variklius, nei išmušti ašį nuo variklio ir pakeisti ilgesniu, kad jis išeitų iš abiejų variklio pusių. Nors iš principo tai visai įmanoma. Tada antrojo variklio nereikia.

Bet koks jungiklis su dviem padėtimis: įjungta-išjungta. Jei sumontuosite sudėtingesnį jungiklį, pakeisdami baterijų poliškumą galite priversti robotą judėti pirmyn ir atgal.

Galite apsieiti be jungiklio ir tiesiog susukti laidus, kad robotas judėtų.

Galima pasiimti ir AA, ir AAA baterijas, jos kiek mažesnės, bet ir lengvesnės - robotas judės greičiau, nors AAA baterijos Jie greičiau atsisės.

Geriau prijungti šviesos diodą per ribojantį 20–50 omų rezistorių ir padaryti jį priekinio žibinto pavidalu, priekyje. Arba kaip švyturys – ant roboto viršaus. Galite prijungti du šviesos diodus - jie bus kaip „akys“.

Vietoj elektrinės juostos galite naudoti lipnią juostą – jokio skirtumo.

Kaip pasidaryti robotą – žingsnis po žingsnio instrukcijas.

Mums reikia ratų arba, jei jų trūksta, pritvirtinkite dangčius nuo variklių prie variklių strypų. plastikiniai buteliai. Tai galite padaryti klijais arba įspausdami galvutę į skylę. Galite naudoti lituoklį – jis geriau laikysis.

Plastikiniai buteliai dažniausiai gaminami iš polietileno, jų įprasti klijai tu jo neprilipsi. Klijų pistoletas veikia puikiai.

Priminsiu, kad geriau imti tuos pačius ratus ir variklius. Priešingu atveju robotas nevažiuos tiesiai. Varikliai paveikslėlyje yra skirtingi ir mažai tikėtina, kad šis robotas važiuos tiesia linija, greičiausiai ratu.

Dabar, naudodami lipnią juostą, vieną iš variklių turite pritvirtinti prie degtukų dėžutės. Laikiklis turėtų būti tik pusė dėžutės dydžio, nes kitoje dalyje taip pat bus antras variklis.

Antrą variklį su ratuku pritvirtiname prie kitos dėžutės pusės elektrine juostele.

Kadangi mūsų varikliai yra degtukų dėžutės apačioje, turime dėti baterijas viršuje, natūraliai viską pritvirtindami lipnia juosta. Taip pat pridedame jungiklį.

Norėdami sukurti savo robotą, jums nereikia baigti studijų ar skaityti daug. Pakanka naudoti žingsnis po žingsnio instrukcijas, kurią savo interneto svetainėse siūlo robotikos meistrai. Internete galite daug rasti Naudinga informacija, skirta autonominių robotų sistemų kūrimui.

10 šaltinių trokštančiam robotistui

Svetainėje pateikta informacija leidžia savarankiškai sukurti sudėtingo elgesio robotą. Čia galite rasti pavyzdines programas, diagramas, informacinę medžiagą, paruošti pavyzdžiai, straipsniai ir nuotraukos.

Svetainėje yra atskiras skyrius, skirtas pradedantiesiems. Resurso kūrėjai didelį dėmesį skiria mikrovaldikliams, universalių lentų robotikai kūrimui, mikroschemų litavimui. Čia taip pat galite rasti programų šaltinio kodus ir daug straipsnių su praktiniais patarimais.

Svetainėje yra specialus kursas „Žingsnis po žingsnio“, kuriame išsamiai aprašomas paprasčiausių BEAM robotų kūrimo procesas, taip pat automatizuotos sistemos paremtas AVR mikrovaldikliais.

Svetainė, kurioje trokštantys robotų kūrėjai gali rasti visą reikiamą teorinę ir praktinę informaciją. Taip pat paskelbta čia didelis skaičius forume rasite naudingų teminių straipsnių, naujienų atnaujinimus ir galėsite užduoti klausimus patyrusiems robotikams.

Šis išteklius skirtas laipsniškam pasinerimui į robotų kūrimo pasaulį. Viskas prasideda nuo Arduino žinių, po kurių pradedančiajam kūrėjui pasakojama apie AVR mikrovaldiklius ir modernesnius ARM analogus. Išsamūs aprašymai o diagramos labai aiškiai paaiškina kaip ir ką daryti.

Svetainė apie tai, kaip savo rankomis pasidaryti BEAM robotą. Yra visas skyrius, skirtas pagrindams, taip pat loginės diagramos, pavyzdžiai ir kt.

Šiame šaltinyje labai aiškiai aprašyta, kaip patiems susikurti robotą, nuo ko pradėti, ką reikia žinoti, kur ieškoti informacijos ir reikalingų dalių. Paslaugoje taip pat yra skyrius su tinklaraščiu, forumu ir naujienomis.

Didžiulis gyvas forumas, skirtas robotų kūrimui. Pradedantiesiems skirtos temos čia atviros, aptarinėjamos įdomių projektų ir aprašomos idėjos, mikrovaldikliai, paruošti moduliai, elektronika ir mechanika. O svarbiausia – galite užduoti bet kokį klausimą apie robotiką ir gauti išsamų profesionalų atsakymą.

Mėgėjų robotų ištekliai pirmiausia skirti jam nuosavas projektas„Naminis robotas“. Tačiau čia galite rasti daug naudingų teminių straipsnių, nuorodų į įdomias svetaines, sužinoti apie autoriaus pasiekimus ir aptarti įvairius dizaino sprendimus.

Arduino techninės įrangos platforma yra patogiausia kuriant robotines sistemas. Informacija svetainėje leidžia greitai perprasti šią aplinką, įsisavinti programavimo kalbą ir sukurti kelis paprastus projektus.

Viena iš labai daug laiko reikalaujančių ir įdomių veiklų yra sukurti savo robotą.

Kiekvienas, nuo paauglių iki suaugusiųjų, svajoja sukurti arba mažą ir mielą, arba didelį ir daugiafunkcį robotą, kaip ir žmonių, tiek pat įvairių robotikos modifikacijų. Ar norite sukurti robotą?

Prieš pradedant tokį rimtą projektą, pirmiausia reikėtų įsitikinti savo galimybėmis. Sukurti robotą nėra pats pigiausias ar lengviausias dalykas. Pagalvokite, kokį robotą norite pagaminti, kokias funkcijas jis turėtų atlikti, galbūt tai bus tik dekoratyvinis robotas, pagamintas iš senų dalių arba tai bus pilnai veikiantis robotas su sudėtingais, judančiais mechanizmais.

Esu daug susitikęs amatininkai, kuriant dekoratyvinius robotus iš senų, susidėvėjusių mechanizmų, tokių kaip laikrodžiai, žadintuvai, televizoriai, lygintuvai, dviračiai, kompiuteriai ir net automobiliai. Šie robotai sukurti tiesiog dėl grožio, jie, kaip taisyklė, palieka labai ryškius įspūdžius, ypač patinka vaikams. Paauglius dažniausiai domina robotai kaip kažkas paslaptingo, vis dar nežinomo.

Pridedamos dekoratyvinės roboto detalės Skirtingi keliai: klijuotas, virintas, prisukamas. Tokioje veikloje nėra nereikalingų dalių, naudojamos bet kokios detalės, nuo mažos spyruoklės iki didžiausio varžto. Robotai gali būti maži, staliniai, o kai kurie meistrai sugeba pagaminti dekoratyvinius žmogaus dydžio robotus.

Padaryti veikiantį robotą yra daug sunkiau ir ne mažiau įdomiau. Robotas neturi atrodyti kaip žmogus, tai gali būti skarda su ragais ir vikšrais :) čia galite parodyti savo fantaziją iki begalybės.

Anksčiau robotai dažniausiai buvo mechaniniai, visi judesiai buvo valdomi sudėtingais mechanizmais. Šiandien daugumą neapdorotų mechaninių komponentų galima pakeisti elektros grandinėmis, o roboto „smegenys“ gali būti tik viena mikroschema, į kurią per kompiuterį įvedami reikalingi duomenys.

Šiandien „Lego“ kompanija gamina specialius robotų konstravimo rinkinius, o tokie konstravimo komplektai yra brangūs ir prieinami ne kiekvienam.

Asmeniškai man įdomu pasidaryti robotą savo rankomis iš laužo medžiagų. Labiausiai didelė problema statybų metu iškylanti problema yra žinių trūkumas elektrotechnikos srityje. Jei mechaniškai vis tiek galima ką nors padaryti be problemų, tai su elektros grandinėmis viskas yra sudėtingiau, dažnai reikia sujungti kelis skirtingus elektrinius komponentus, ir čia prasideda sunkumai, bet visa tai gali būti pataisyta. Kuriant robotą gali kilti problemų su elektros varikliais, geri varikliai brangūs, tenka ardyti senus žaislus, tai nėra labai patogu. Taip pat pritrūko daugelio radijo komponentų, vis daugiau įrangos gaminama sudėtingose ​​mikroschemose, o tam reikia rimtų žinių. Nepaisant visų sunkumų, daugelis iš mūsų ir toliau kuria nuostabius robotus įvairiems tikslams. Robotai gali skalbti, išvalyti dulkes, piešti, perkelti daiktus, priversti mus juoktis ar tiesiog papuošti darbalaukį.

Svetainėje periodiškai publikuosiu savo naujų robotų nuotraukas, jei ir jus domina ši tema, būtinai siųskite savo istorijas su nuotraukomis arba parašykite apie savo išradimus forume.

Daugelis iš mūsų, susidūrusių su kompiuterinėmis technologijomis, svajojo surinkti savo robotą. Kad šis prietaisas atliktų kai kurias pareigas namuose, pavyzdžiui, atsineškite alaus. Kiekvienas iš karto imasi sukurti sudėtingiausią robotą, tačiau dažnai greitai suskaido rezultatus. Mes niekada neįgyvendinome savo pirmojo roboto, kuris turėjo pagaminti daug traškučių. Todėl jums reikia pradėti nuo paprasto, palaipsniui apsunkinant savo žvėrį. Dabar mes jums pasakysime, kaip savo rankomis galite sukurti paprastą robotą, kuris savarankiškai judės aplink jūsų butą.

Koncepcija

Mes patys nusistatėme paprasta užduotis, padarykite paprastą robotą. Žvelgiant į ateitį, pasakysiu, kad mes, žinoma, apsipratome ne per penkiolika minučių, o per daug ilgesnį laikotarpį. Bet vis tiek tai galima padaryti per vieną vakarą.

Paprastai tokie amatai užtrunka metų metus. Žmonės praleidžia kelis mėnesius lakstydami po parduotuves ieškodami reikalingos įrangos. Bet iš karto supratome, kad tai ne mūsų kelias! Todėl projektuodami naudosime tokias dalis, kurias galima lengvai rasti po ranka arba išrauti senos technologijos. Kraštutiniu atveju pirkite už centus bet kurioje radijo parduotuvėje ar turguje.

Kita idėja buvo padaryti mūsų amatą kuo pigesnį. Panašus robotas radioelektronikos parduotuvėse kainuoja nuo 800 iki 1500 rublių! Be to, jis parduodamas dalimis, bet vis tiek turi būti surinktas, ir tai nėra faktas, kad po to jis taip pat veiks. Tokių rinkinių gamintojai dažnai pamiršta įtraukti kai kurias dalis ir viskas – robotas prarandamas kartu su pinigais! Kam mums reikalinga tokia laimė? Mūsų robotas turėtų kainuoti ne daugiau kaip 100-150 rublių dalimis, įskaitant variklius ir baterijas. Tuo pačiu metu, jei išrenkate variklius iš seno vaikiško automobilio, jo kaina paprastai bus apie 20-30 rublių! Jūs jaučiate santaupas ir tuo pačiu metu gaunate puikų draugą.

Kita dalis buvo tai, ką darys mūsų gražuolis. Nusprendėme sukurti robotą, kuris ieškos šviesos šaltinių. Jei šviesos šaltinis pasisuks, tada mūsų automobilis važiuos paskui jį. Ši koncepcija vadinama „robotu, bandančiu gyventi“. Jo baterijas bus galima pakeisti saulės elementais ir tada jis ieškos šviesos važiuoti.

Reikalingos dalys ir įrankiai

Ko mums reikia, kad pagimdytume savo vaiką? Kadangi koncepcija pagaminta iš improvizuotų priemonių, mums reikės plokštės ar net paprasto storo kartono. Galite naudoti ylą, kad padarytumėte skylutes kartone, kad pritvirtintumėte visas dalis. Naudosime surinkimą, nes buvo po ranka, o dieną pas mane kartono nerasite. Tai bus važiuoklė, ant kurios pritvirtinsime likusius roboto diržus, pritvirtinsime variklius ir jutiklius. Kaip varomoji jėga, naudosime trijų ar penkių voltų variklius, kuriuos galima ištraukti sena rašomoji mašinėlė. Ratus gaminsime iš kamštelių iš plastikinių butelių, pavyzdžiui iš Coca-Cola.

Kaip jutikliai naudojami trijų voltų fototranzistoriai arba fotodiodai. Juos netgi galima ištraukti iš senos optomechaninės pelės. Jie jame stovi infraraudonųjų spindulių jutikliai(mūsų atveju jie buvo juodi). Ten jie yra suporuoti, tai yra, du fotoelementai viename butelyje. Su testeriu niekas netrukdo išsiaiškinti, kuri koja kam skirta. Mūsų valdymo elementas bus buitiniai 816G tranzistoriai. Kaip maitinimo šaltinius naudojame tris kartu sulituotas AA baterijas. Arba galite paimti akumuliatoriaus skyrių iš senos mašinos, kaip tai padarėme. Montavimui reikės laidų. Vytos poros laidai puikiai tinka šiems tikslams; bet kuris save gerbiantis įsilaužėlis turėtų turėti daug jų savo namuose. Norint pritvirtinti visas dalis, patogu naudoti karšto lydalo klijus su karšto lydalo pistoletu. Šis nuostabus išradimas greitai ištirpsta ir lygiai taip pat greitai stingsta, o tai leidžia greitai su juo dirbti ir įdiegti paprastus elementus. Daiktas idealiai tinka tokiems amatams ir aš jį ne kartą naudojau savo straipsniuose. Mums taip pat reikia standžios vielos; puikiai tiks paprasta sąvaržėlė.

Mes montuojame grandinę

Taigi, mes išėmėme visas dalis ir sudėjome ant stalo. Lituoklis jau rūks nuo kanifolijos, o jūs trinate rankas, nekantraujate jį surinkti, na, tada pradėkime. Mes paimame surinkimo gabalą ir supjaustome jį iki būsimo roboto dydžio. PCB pjaustymui naudojame metalines žirkles. Padarėme kvadratą, kurio kraštinė apie 4-5 cm, svarbiausia, kad ant jo tilptų mūsų mažytė grandinėlė, akumuliatoriai, du varikliai ir tvirtinimo detalės priekiniam ratui. Kad lenta netaptų gauruota ir būtų lygi, galite ją apdoroti dilde ir pašalinti aštrius kraštus. Kitas mūsų žingsnis bus jutiklių sandarinimas. Fototranzistoriai ir fotodiodai turi pliusą ir minusą, kitaip tariant, anodą ir katodą. Būtina stebėti jų įtraukimo poliškumą, kurį lengva nustatyti paprasčiausiu testeriu. Jei padarysite klaidą, niekas nesudegs, bet robotas nejudės. Jutikliai yra lituojami į plokštės kampus vienoje pusėje, kad jie atrodytų į šonus. Jų nereikėtų įlituoti iki galo į plokštę, o palikti apie pusantro centimetro laidus, kad būtų galima lengvai sulenkti bet kuria kryptimi – to mums prireiks vėliau, statant savo robotą. Tai bus mūsų akys, jos turėtų būti vienoje mūsų važiuoklės pusėje, kuri ateityje bus roboto priekinė dalis. Iš karto galima pastebėti, kad renkame dvi valdymo grandines: vieną skirta valdyti dešinįjį ir antrąjį kairįjį variklius.

Šiek tiek toliau nuo priekinio važiuoklės krašto, šalia mūsų jutiklių, turime lituoti tranzistorius. Litavimo ir tolesnės grandinės surinkimo patogumui abu tranzistorius litavome taip, kad jų žymos būtų „atsuktos“ į dešinįjį ratą. Nedelsdami turėtumėte atkreipti dėmesį į tranzistoriaus kojų vietą. Jei paimsite tranzistorių į rankas ir pasukite metalinį pagrindą į save, o žymėjimą į mišką (kaip pasakoje), o kojos nukreiptos žemyn, tada iš kairės į dešinę kojos bus atitinkamai: bazė. , kolektorius ir emiteris. Jei pažiūrėsite į diagramą, kurioje parodytas mūsų tranzistorius, tai pagrindas bus lazdelė, statmena storam segmentui apskritime, emiteris bus lazdelė su rodykle, kolektorius bus ta pati lazda, tik be rodyklės. Čia viskas atrodo aišku. Paruoškime baterijas ir pereikime prie faktinio elektros grandinės surinkimo. Iš pradžių tiesiog paėmėme tris AA tipo baterijas ir sulitavome jas nuosekliai. Juos galite iškart įdėti į specialų akumuliatoriaus laikiklį, kuris, kaip jau sakėme, ištraukiamas iš seno vaikiško automobilio. Dabar mes lituojame laidus prie baterijų ir nustatome du pagrindinius mūsų lentos taškus, kur visi laidai susilies. Tai bus pliusas ir minusas. Mes tai padarėme paprastai - įsriegėme vytos poros į plokštės kraštus, prilitavome galus prie tranzistorių ir foto jutiklių, padarėme susuktą kilpą ir sulitavome ten baterijas. Galbūt ne labiausiai geriausias variantas, bet patogiausia. Na, dabar ruošiame laidus ir pradedame montuoti elektros įrangą. Nuo teigiamo akumuliatoriaus poliaus pereisime prie neigiamo kontakto elektros schema. Paimame vytos poros gabalėlį ir pradedame vaikščioti - abiejų foto jutiklių teigiamą kontaktą prilituojame prie baterijų pliuso, o tranzistorių emiterius prilituojame toje pačioje vietoje. Antrą fotoelemento koją mažu vielos gabalėliu prilituojame prie tranzistoriaus pagrindo. Likusias, paskutines transyuko kojeles atitinkamai lituojame prie variklių. Antrasis variklių kontaktas gali būti prilituotas prie akumuliatoriaus per jungiklį.

Bet kaip tikri Jedi, nusprendėme įjungti savo robotą lituodami ir išlituodami laidą, nes jungiklis tinkamo dydžio Savo šiukšliadėžėse jo neradau.

Elektrinis derinimas

Tai viskas, mes surinkome elektrinę dalį, dabar pradėkime išbandyti grandinę. Įjungiame savo grandinę ir atnešame prie uždegtos stalinės lempos. Paeiliui pasukite pirmiausia vieną ar kitą fotoelementą. Ir pažiūrėkime, kas atsitiks. Jei mūsų varikliai ims suktis paeiliui su skirtingu greičiu, priklausomai nuo apšvietimo, tada viskas tvarkoje. Jei ne, ieškokite staktų surinkime. Elektronika yra kontaktų mokslas, o tai reiškia, kad jei kažkas neveikia, vadinasi, kontakto kažkur nėra. Svarbus punktas: dešinysis nuotraukos jutiklis yra atsakingas už kairįjį ratą, o kairysis - už dešinįjį. Dabar išsiaiškinkime, kaip sukasi dešinysis ir kairysis varikliai. Jie abu turėtų suktis į priekį. Jei taip neatsitiks, reikia pakeisti variklio, kuris sukasi neteisinga kryptimi, įjungimo poliškumą, tiesiog perlituojant laidus variklio gnybtuose atvirkščiai. Dar kartą įvertiname variklių vietą ant važiuoklės ir patikriname judėjimo kryptį ta kryptimi, kur sumontuoti mūsų jutikliai. Jei viskas bus tvarkoje, tada judėsime toliau. Bet kokiu atveju tai gali būti ištaisyta, net ir viską galutinai surinkus.

Prietaiso surinkimas

Mes susidorojome su varginančia elektros dalimi, dabar pereikime prie mechanikos. Ratus gaminsime iš kamštelių iš plastikinių butelių. Norėdami pagaminti priekinį ratą, paimkite du dangtelius ir suklijuokite juos.

Mes klijavome jį aplink perimetrą tuščiavidurė dalimi į vidų, kad būtų užtikrintas didesnis rato stabilumas. Tada išgręžkite skylę pirmame ir antrame dangteliuose tiksliai dangčio centre. Gręžimui ir įvairiems buities darbams labai patogu naudoti Dremel - savotišką mažą grąžtą su daugybe priedų, frezavimo, pjovimo ir daug kitų. Labai patogu naudoti gręžiant mažesnes nei vieno milimetro skyles, kur jau įprastas gręžtuvas negali valdyti.

Išgręžę dangtelius, į skylę įkišame iš anksto išlenktą sąvaržėlę.

Sąvaržėlę sulenkiame į raidės „P“ formą, kur ratas kabo ant viršutinės mūsų raidės juostos.

Dabar mes pritvirtiname šį sąvaržėlę tarp nuotraukų jutiklių, priešais mūsų automobilį. Klipas patogus tuo, kad be vargo galėsite reguliuoti priekinio rato aukštį, su šiuo reguliavimu užsiimsime vėliau.

Pereikime prie varomųjų ratų. Juos gaminsime ir iš dangtelių. Panašiai mes gręžiame kiekvieną ratą griežtai centre. Geriausia, kad grąžtas būtų variklio ašies dydžio, o idealiu atveju - milimetru mažesnis, kad ten ašį būtų galima įkišti, bet sunkiai. Abu ratus uždedame ant variklio veleno, o kad nenušoktų, sutvirtiname karštais klijais.

Svarbu tai daryti ne tik tam, kad judant nenuskristų ratai, bet ir nesisuktų tvirtinimo vietoje.

Svarbiausia dalis yra elektros variklių montavimas. Padėjome juos pačiame važiuoklės gale, su priešinga pusė plokštės, palyginti su visa kita elektronika. Turime atsiminti, kad valdomas variklis yra priešais jo valdymo fotosistemą. Tai daroma tam, kad robotas galėtų pasisukti į šviesą. Dešinėje yra fotosensorius, kairėje - variklis ir atvirkščiai. Pirmiausia mes sulaikysime variklius vytos poros gabalėliais, įsriegtais per įrenginio skylutes ir susuktais iš viršaus.

Mes tiekiame energiją ir matome, kur sukasi mūsų varikliai. IN tamsus kambarys Varikliai nesisuks, patartina juos nukreipti į lempą. Tikriname ar visi varikliai veikia. Sukame robotą ir stebime, kaip varikliai keičia savo sukimosi greitį priklausomai nuo apšvietimo. Pasukime jį su dešiniuoju fotosensoriumi, ir kairysis variklis turėtų greitai suktis, o kitas, priešingai, sulėtės. Galiausiai patikriname ratų sukimosi kryptį, kad robotas judėtų į priekį. Jei viskas veikia taip, kaip aprašyta, galite atsargiai pritvirtinti slankiklius karštais klijais.

Stengiamės, kad jų ratai būtų ant tos pačios ašies. Tai viskas – prijunkite baterijas viršutinė platforma važiuoklę ir pereikite prie roboto nustatymo ir žaidimo su juo.

Spąstai ir sąranka

Pirmasis mūsų amato spąstas buvo netikėtas. Kai surinkome visą grandinę ir techninę dalį, visi varikliai puikiai reagavo į šviesą, viskas atrodė puikiai. Bet kai pastatėme savo robotą ant grindų, jis mums neveikė. Paaiškėjo, kad variklių galios tiesiog neužteko. Turėjau skubiai išardyti vaikišką automobilį, kad galėčiau iš ten gauti galingesnius variklius. Beje, paėmę variklius iš žaislų, tikrai nesuklysite dėl jų galios, nes jie skirti gabenti daugybę automobilių su akumuliatoriais. Kai sutvarkėme variklius, perėjome prie kosmetinio derinimo ir važinėjome. Pirmiausia reikia surinkti grindimis besivelkančias laidų barzdas ir karštais klijais pritvirtinti prie važiuoklės.

Jei robotas kažkur tempia pilvą, tuomet galite pakelti priekinę važiuoklę sulenkę tvirtinimo laidą. Svarbiausia – fotosensoriai. Geriausia juos sulenkti žiūrint į šoną trisdešimties laipsnių kampu nuo pagrindinio patiekalo. Tada jis paims šviesos šaltinius ir judės link jų. Teisingas kampas vingį teks parinkti eksperimentiškai. Tai štai, apsiginkluosime stalo lempa, padėkite robotą ant grindų, įjunkite jį ir pradėkite tikrinti bei mėgautis, kaip jūsų vaikas aiškiai seka šviesos šaltinį ir kaip sumaniai jį randa.

Patobulinimai

Tobulumui ribų nėra, o mūsų robotui galite pridėti begalę funkcijų. Buvo net minčių įsidiegti valdiklį, bet tada gerokai padidėtų gamybos sąnaudos ir sudėtingumas, o tai ne mūsų metodas.

Pirmasis patobulinimas yra sukurti robotą, kuris važiuotų tam tikra trajektorija. Čia viskas paprasta, paimkite juodą juostelę ir atsispausdinkite ant spausdintuvo arba panašiai nupieškite juodai nuolatinis žymeklis ant vatmano popieriaus lapo. Svarbiausia, kad juostelė būtų šiek tiek siauresnė už sandarių foto jutiklių plotį. Nuleidžiame pačius fotoelementus, kad jie žiūrėtų į grindis. Prie kiekvienos akies nuosekliai montuojame itin ryškų šviesos diodą, kurio varža 470 omų. Mes lituojame patį šviesos diodą su atsparumu tiesiai į akumuliatorių. Idėja paprasta, nuo baltas lapas popierius, šviesa puikiai atsispindi, atsitrenkia į mūsų jutiklį ir robotas važiuoja tiesiai. Kai tik spindulys atsitrenkia į tamsią juostelę, šviesa beveik nepasiekia fotoelemento (juodas popierius puikiai sugeria šviesą), todėl vienas variklis pradeda suktis lėčiau. Kitas variklis greitai pasuka robotą, išlygindamas jo kursą. Dėl to robotas rieda palei juodą juostą, tarsi ant bėgių. Galite nupiešti tokią juostelę ant baltų grindų ir nusiųsti robotą į virtuvę, kad paimtų alaus iš kompiuterio.

Antra idėja – apsunkinti grandinę pridedant dar du tranzistorius ir du fotojutiklius ir priversti robotą ieškoti šviesos ne tik iš priekio, bet ir iš visų pusių, o vos suradęs veržiasi link jos. Viskas priklausys tik nuo to, iš kurios pusės atsiras šviesos šaltinis: jei priekyje, tai eis į priekį, o jei iš užpakalio – riedės atgal. Net ir šiuo atveju, norėdami supaprastinti surinkimą, galite naudoti LM293D lustą, tačiau tai kainuoja apie šimtą rublių. Bet jo pagalba galite lengvai sukonfigūruoti diferencialinį ratų sukimosi krypties įjungimą arba, paprasčiau, roboto judėjimo kryptį: pirmyn ir atgal.

Paskutinis dalykas, kurį galite padaryti, tai visiškai išimti nuolat senkančias baterijas ir įdėti saulės bateriją, kurią dabar galite įsigyti techninės įrangos parduotuvėje. Mobilieji telefonai(arba dialextreme). Kad robotas visiškai neprarastų savo funkcionalumo šiuo režimu netyčia patekęs į šešėlį, galite jį prijungti lygiagrečiai saulės baterija– labai didelės talpos (tūkstančiai mikrofaradų) elektrolitinis kondensatorius. Kadangi mūsų įtampa ten neviršija penkių voltų, galime paimti kondensatorių, skirtą 6,3 voltams. Su tokia talpa ir įtampa jis bus gana miniatiūrinis. Keitiklius galima nusipirkti arba išimti iš senų maitinimo šaltinių.
Poilsis galimi variantai, manome, kad galite tai sugalvoti patys. Jei yra kažkas įdomaus, būtinai parašykite.

išvadas

Taigi mes prisijungėme didžiausias mokslas, pažangos variklis – kibernetika. Praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje buvo labai populiaru kurti tokius robotus. Pažymėtina, kad mūsų kūryboje naudojami analoginės skaičiavimo technologijos užuomazgos, kurios išnyko atsiradus skaitmeninėms technologijoms. Tačiau, kaip parodžiau šiame straipsnyje, dar ne viskas prarasta. Tikiuosi, kad nesustosime konstruodami tokį paprastą robotą, o sugalvosime vis naujus dizainus, o jūs nustebinsite mus savo įdomūs amatai. Sėkmės kuriant!

2017 m. rugpjūčio 27 d Genadijus