Φτιάξτε μόνοι σας ένα ρομπότ στο σπίτι; Εύκολα! Μικρό σπιτικό ρομπότ Το πιο απλό ρομπότ στο σπίτι
Φτιάξτε ένα ρομπότπολύ απλό Ας καταλάβουμε τι χρειάζεται δημιουργήστε ένα ρομπότστο σπίτι, προκειμένου να κατανοήσουν τα βασικά της ρομποτικής.
Σίγουρα, αφού παρακολουθήσατε αρκετές ταινίες για ρομπότ, πολλές φορές θέλατε να φτιάξετε τον δικό σας σύντροφο στη μάχη, αλλά δεν ξέρατε από πού να ξεκινήσετε. Φυσικά, δεν θα μπορείτε να φτιάξετε ένα δίποδο Terminator, αλλά δεν προσπαθούμε να πετύχουμε αυτό. Όποιος ξέρει να κρατά σωστά ένα κολλητήρι στα χέρια του μπορεί να συναρμολογήσει ένα απλό ρομπότ και αυτό δεν απαιτεί βαθιά γνώση, αν και δεν θα βλάψει. Η ερασιτεχνική ρομποτική δεν είναι πολύ διαφορετική από τη σχεδίαση κυκλωμάτων, μόνο πολύ πιο ενδιαφέρουσα, επειδή περιλαμβάνει επίσης τομείς όπως η μηχανική και ο προγραμματισμός. Όλα τα εξαρτήματα είναι εύκολα διαθέσιμα και δεν είναι τόσο ακριβά. Επομένως, η πρόοδος δεν μένει ακίνητη και θα τη χρησιμοποιήσουμε προς όφελός μας.
Εισαγωγή
Ετσι. Τι είναι ένα ρομπότ; Στις περισσότερες περιπτώσεις αυτό αυτόματη συσκευή, το οποίο αντιδρά σε τυχόν ενέργειες περιβάλλον. Τα ρομπότ μπορούν να ελέγχονται από ανθρώπους ή να εκτελούν προ-προγραμματισμένες ενέργειες. Συνήθως, το ρομπότ είναι εξοπλισμένο με μια ποικιλία αισθητήρων (απόσταση, γωνία περιστροφής, επιτάχυνση), βιντεοκάμερες και χειριστές. Το ηλεκτρονικό μέρος του ρομπότ αποτελείται από έναν μικροελεγκτή (MC) - ένα μικροκύκλωμα που περιέχει έναν επεξεργαστή, μια γεννήτρια ρολογιού, διάφορα περιφερειακά, RAM και μόνιμη μνήμη. Υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός διαφορετικών μικροελεγκτών στον κόσμο για διαφορετικές εφαρμογές και στη βάση τους μπορείτε να συναρμολογήσετε ισχυρά ρομπότ. Οι μικροελεγκτές AVR χρησιμοποιούνται ευρέως για ερασιτεχνικά κτίρια. Είναι μακράν τα πιο προσβάσιμα και στο Διαδίκτυο μπορείτε να βρείτε πολλά παραδείγματα που βασίζονται σε αυτά τα MK. Για να εργαστείτε με μικροελεγκτές, πρέπει να είστε σε θέση να προγραμματίζετε σε assembler ή C και να έχετε βασικές γνώσεις ψηφιακών και αναλογικών ηλεκτρονικών. Στο έργο μας θα χρησιμοποιήσουμε το C. Ο προγραμματισμός για το MK δεν διαφέρει πολύ από τον προγραμματισμό σε υπολογιστή, η σύνταξη της γλώσσας είναι η ίδια, οι περισσότερες λειτουργίες ουσιαστικά δεν διαφέρουν και οι νέες είναι αρκετά εύκολες στην εκμάθηση και βολικές στη χρήση.
Τι χρειαζόμαστε
Αρχικά, το ρομπότ μας θα μπορεί απλώς να αποφύγει τα εμπόδια, δηλαδή να επαναλάβει την κανονική συμπεριφορά των περισσότερων ζώων στη φύση. Όλα όσα χρειαζόμαστε για να φτιάξουμε ένα τέτοιο ρομπότ, θα τα βρούμε στα καταστήματα ραδιοφώνου. Ας αποφασίσουμε πώς θα κινηθεί το ρομπότ μας. Νομίζω ότι οι πιο επιτυχημένες είναι οι ράγες που χρησιμοποιούνται στις δεξαμενές, αυτή είναι η πιο βολική λύση, επειδή οι ράγες έχουν μεγαλύτερη ευελιξία από τους τροχούς ενός οχήματος και είναι πιο βολικοί στον έλεγχο (για να στρίψετε, αρκεί να περιστρέψετε τις ράγες. σε διαφορετικές πλευρές). Επομένως, θα χρειαστείτε οποιοδήποτε ντεπόζιτο παιχνιδιών του οποίου τα κομμάτια περιστρέφονται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, μπορείτε να αγοράσετε ένα σε οποιοδήποτε κατάστημα παιχνιδιών σε λογική τιμή. Από αυτή τη δεξαμενή χρειάζεστε μόνο μια πλατφόρμα με ράγες και κινητήρες με κιβώτια ταχυτήτων, τα υπόλοιπα μπορείτε να τα ξεβιδώσετε και να τα πετάξετε με ασφάλεια. Χρειαζόμαστε και μικροελεγκτή, η επιλογή μου έπεσε στο ATmega16 - έχει αρκετές θύρες για σύνδεση αισθητήρων και περιφερειακών και γενικά είναι αρκετά βολικό. Θα χρειαστεί επίσης να αγοράσετε μερικά εξαρτήματα ραδιοφώνου, ένα συγκολλητικό σίδερο και ένα πολύμετρο.
Φτιάχνοντας έναν πίνακα με το MK
Στην περίπτωσή μας, ο μικροελεγκτής θα εκτελέσει τις λειτουργίες του εγκεφάλου, αλλά δεν θα ξεκινήσουμε με αυτόν, αλλά με την τροφοδοσία του εγκεφάλου του ρομπότ. Κατάλληλη διατροφή- εγγύηση για την υγεία, οπότε θα ξεκινήσουμε με το πώς να ταΐζουμε σωστά το ρομπότ μας, γιατί εδώ συνήθως κάνουν λάθη οι αρχάριοι κατασκευαστές ρομπότ. Και για να λειτουργεί κανονικά το ρομπότ μας, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε σταθεροποιητή τάσης. Προτιμώ το τσιπ L7805 - έχει σχεδιαστεί για να παράγει σταθερή τάση εξόδου 5 V, την οποία χρειάζεται ο μικροελεγκτής μας. Αλλά λόγω του γεγονότος ότι η πτώση τάσης σε αυτό το μικροκύκλωμα είναι περίπου 2,5 V, πρέπει να τροφοδοτηθεί τουλάχιστον 7,5 V. Μαζί με αυτόν τον σταθεροποιητή, χρησιμοποιούνται ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές για την εξομάλυνση των κυματισμών τάσης και μια δίοδος περιλαμβάνεται απαραίτητα στο κύκλωμα για προστασία από την αντιστροφή πολικότητας.
Τώρα μπορούμε να προχωρήσουμε στον μικροελεγκτή μας. Η θήκη του MK είναι DIP (είναι πιο βολική η συγκόλληση) και έχει σαράντα ακίδες. Στο πλοίο υπάρχει ένα ADC, PWM, USART και πολλά άλλα που δεν θα χρησιμοποιήσουμε προς το παρόν. Ας δούμε μερικούς σημαντικούς κόμβους. Ο ακροδέκτης RESET (9ο σκέλος του MK) τραβιέται προς τα πάνω από την αντίσταση R1 στο «συν» της πηγής ισχύος - αυτό πρέπει να γίνει! Διαφορετικά, το MK σας ενδέχεται να μηδενιστεί ακούσια ή, πιο απλά, να παρουσιάσει σφάλμα. Ένα άλλο επιθυμητό μέτρο, αλλά όχι υποχρεωτικό, είναι η σύνδεση του RESET μέσω του κεραμικού πυκνωτή C1 στη γείωση. Στο διάγραμμα μπορείτε επίσης να δείτε έναν ηλεκτρολύτη 1000 uF που σας γλιτώνει από βυθίσεις τάσης όταν λειτουργούν οι κινητήρες, κάτι που θα έχει επίσης ευεργετική επίδραση στη λειτουργία του μικροελεγκτή. Ο συντονιστής χαλαζία X1 και οι πυκνωτές C2, C3 θα πρέπει να βρίσκονται όσο το δυνατόν πιο κοντά στις ακίδες XTAL1 και XTAL2.
Δεν θα μιλήσω για το πώς να αναβοσβήσετε το MK, αφού μπορείτε να διαβάσετε σχετικά στο Διαδίκτυο. Θα γράψουμε το πρόγραμμα σε C. Επέλεξα το CodeVisionAVR ως περιβάλλον προγραμματισμού. Αυτό είναι ένα αρκετά φιλικό προς το χρήστη περιβάλλον και είναι χρήσιμο για αρχάριους επειδή έχει ενσωματωμένο οδηγό δημιουργίας κώδικα.
Μηχανικός έλεγχος
Ένα εξίσου σημαντικό εξάρτημα στο ρομπότ μας είναι ο οδηγός του κινητήρα, που μας διευκολύνει να τον ελέγξουμε. Ποτέ και σε καμία περίπτωση οι κινητήρες δεν πρέπει να συνδέονται απευθείας στο MK! Γενικά, τα ισχυρά φορτία δεν μπορούν να ελεγχθούν απευθείας από τον μικροελεγκτή, διαφορετικά θα καεί. Χρησιμοποιήστε βασικά τρανζίστορ. Για την περίπτωσή μας, υπάρχει ένα ειδικό τσιπ - L293D. Σε τόσο απλά έργα, προσπαθήστε πάντα να χρησιμοποιείτε το συγκεκριμένο τσιπ με δείκτη «D», καθώς έχει ενσωματωμένες διόδους για προστασία από υπερφόρτωση. Αυτό το μικροκύκλωμα είναι πολύ εύκολο στον έλεγχο και είναι εύκολο να το αποκτήσετε σε καταστήματα ραδιοφώνου. Διατίθεται σε δύο συσκευασίες: DIP και SOIC. Θα χρησιμοποιήσουμε DIP στη συσκευασία λόγω της ευκολίας τοποθέτησης στην πλακέτα. Το L293D έχει ξεχωριστά γεύματακινητήρες και λογική. Επομένως, θα τροφοδοτήσουμε το ίδιο το μικροκύκλωμα από τον σταθεροποιητή (είσοδος VSS) και τους κινητήρες απευθείας από τις μπαταρίες (είσοδος VS). Το L293D μπορεί να αντέξει φορτίο 600 mA ανά κανάλι και έχει δύο από αυτά τα κανάλια, δηλαδή, δύο κινητήρες μπορούν να συνδεθούν σε ένα τσιπ. Αλλά για να είμαστε ασφαλείς, θα συνδυάσουμε τα κανάλια και μετά θα χρειαστούμε ένα μικρό για κάθε κινητήρα. Ως εκ τούτου, το L293D θα μπορεί να αντέξει 1,2 A. Για να το πετύχετε αυτό, πρέπει να συνδυάσετε τα πόδια micra, όπως φαίνεται στο διάγραμμα. Το μικροκύκλωμα λειτουργεί ως εξής: όταν εφαρμόζεται ένα λογικό "0" στα IN1 και IN2 και ένα λογικό εφαρμόζεται στα IN3 και IN4, ο κινητήρας περιστρέφεται προς μία κατεύθυνση και εάν τα σήματα αντιστρέφονται - εφαρμόζεται ένα λογικό μηδέν, τότε ο κινητήρας θα αρχίσει να περιστρέφεται προς την άλλη κατεύθυνση. Οι ακίδες EN1 και EN2 είναι υπεύθυνες για την ενεργοποίηση κάθε καναλιού. Τα συνδέουμε και τα συνδέουμε στο «συν» της τροφοδοσίας από τον σταθεροποιητή. Δεδομένου ότι το μικροκύκλωμα θερμαίνεται κατά τη λειτουργία και η εγκατάσταση καλοριφέρ σε αυτόν τον τύπο θήκης είναι προβληματική, η απαγωγή θερμότητας παρέχεται από τα πόδια GND - είναι καλύτερο να τα συγκολλήσετε σε ένα ευρύ μαξιλάρι επαφής. Αυτό είναι το μόνο που χρειάζεται να γνωρίζετε για τους οδηγούς κινητήρα για πρώτη φορά.
Αισθητήρες εμποδίων
Για να μπορεί το ρομπότ μας να πλοηγείται και να μην κολλάει σε όλα, θα εγκαταστήσουμε δύο αισθητήρα υπερύθρων. Ο απλούστερος αισθητήρας αποτελείται από μια δίοδο IR που εκπέμπει στο υπέρυθρο φάσμα και ένα φωτοτρανζίστορ που θα λάβει το σήμα από τη δίοδο IR. Η αρχή είναι η εξής: όταν δεν υπάρχει εμπόδιο μπροστά από τον αισθητήρα, οι ακτίνες IR δεν χτυπούν το φωτοτρανζίστορ και δεν ανοίγει. Εάν υπάρχει ένα εμπόδιο μπροστά από τον αισθητήρα, τότε οι ακτίνες αντανακλώνται από αυτόν και χτυπούν το τρανζίστορ - ανοίγει και το ρεύμα αρχίζει να ρέει. Το μειονέκτημα τέτοιων αισθητήρων είναι ότι μπορούν να αντιδράσουν διαφορετικά διάφορες επιφάνειεςκαι δεν προστατεύονται από παρεμβολές - ο αισθητήρας μπορεί να ενεργοποιηθεί κατά λάθος από εξωτερικά σήματα από άλλες συσκευές. Η διαμόρφωση του σήματος μπορεί να σας προστατεύσει από παρεμβολές, αλλά δεν θα ασχοληθούμε με αυτό προς το παρόν. Για αρχή, αυτό είναι αρκετό.
Υλικολογισμικό ρομπότ
Για να ζωντανέψει το ρομπότ, πρέπει να γράψετε υλικολογισμικό για αυτό, δηλαδή ένα πρόγραμμα που θα λαμβάνει μετρήσεις από τους αισθητήρες και θα ελέγχει τους κινητήρες. Το πρόγραμμά μου είναι το πιο απλό, δεν περιέχει πολύπλοκες δομέςκαι όλοι θα καταλάβουν. Οι επόμενες δύο γραμμές περιλαμβάνουν αρχεία κεφαλίδας για τον μικροελεγκτή μας και εντολές για τη δημιουργία καθυστερήσεων:
#περιλαμβάνω
#περιλαμβάνω
Οι ακόλουθες γραμμές είναι υπό όρους, επειδή οι τιμές PORTC εξαρτώνται από τον τρόπο σύνδεσης του προγράμματος οδήγησης κινητήρα στον μικροελεγκτή σας:
PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; Η τιμή 0xFF σημαίνει ότι η έξοδος θα είναι log. "1" και το 0x00 είναι ημερολόγιο. "0". Με την παρακάτω κατασκευή ελέγχουμε αν υπάρχει εμπόδιο μπροστά από το ρομπότ και σε ποια πλευρά βρίσκεται: αν (!(PINB & (1< Εάν το φως από μια δίοδο IR χτυπήσει το φωτοτρανζίστορ, τότε εγκαθίσταται ένα κούτσουρο στο πόδι του μικροελεγκτή. "0" και το ρομπότ αρχίζει να κινείται προς τα πίσω για να απομακρυνθεί από το εμπόδιο, στη συνέχεια γυρίζει για να μην συγκρουστεί ξανά με το εμπόδιο και μετά κινείται ξανά προς τα εμπρός. Δεδομένου ότι έχουμε δύο αισθητήρες, ελέγχουμε την παρουσία ενός εμποδίου δύο φορές - στα δεξιά και στα αριστερά, και επομένως μπορούμε να μάθουμε σε ποια πλευρά βρίσκεται το εμπόδιο. Η εντολή "delay_ms(1000)" υποδεικνύει ότι θα περάσει ένα δευτερόλεπτο πριν αρχίσει να εκτελείται η επόμενη εντολή. Έχω καλύψει τις περισσότερες πτυχές που θα σας βοηθήσουν να φτιάξετε το πρώτο σας ρομπότ. Όμως η ρομποτική δεν τελειώνει εκεί. Εάν συναρμολογήσετε αυτό το ρομπότ, θα έχετε πολλές ευκαιρίες να το επεκτείνετε. Μπορείτε να βελτιώσετε τον αλγόριθμο του ρομπότ, όπως τι να κάνετε εάν το εμπόδιο δεν βρίσκεται σε κάποια πλευρά, αλλά ακριβώς μπροστά από το ρομπότ. Επίσης, δεν θα ήταν κακό να εγκαταστήσετε έναν κωδικοποιητή - μια απλή συσκευή που θα σας βοηθήσει να τοποθετήσετε και να γνωρίζετε τη θέση του ρομπότ σας στο διάστημα. Για λόγους σαφήνειας, είναι δυνατή η εγκατάσταση μιας έγχρωμης ή μονόχρωμης οθόνης που μπορεί να εμφανίζει χρήσιμες πληροφορίες - επίπεδο φόρτισης μπαταρίας, απόσταση από εμπόδια, διάφορες πληροφορίες εντοπισμού σφαλμάτων. Δεν θα έβλαπτε να βελτιώσουμε τους αισθητήρες - εγκαθιστώντας TSOP (αυτοί είναι δέκτες υπερύθρων που αντιλαμβάνονται ένα σήμα μόνο μιας συγκεκριμένης συχνότητας) αντί για συμβατικά φωτοτρανζίστορ. Εκτός από τους υπέρυθρους αισθητήρες, υπάρχουν αισθητήρες υπερήχων, οι οποίοι είναι πιο ακριβοί και έχουν επίσης τα μειονεκτήματά τους, αλλά πρόσφατα κερδίζουν δημοτικότητα μεταξύ των κατασκευαστών ρομπότ. Για να ανταποκρίνεται το ρομπότ στον ήχο, καλό θα ήταν να τοποθετήσετε μικρόφωνα με ενισχυτή. Αλλά αυτό που πιστεύω ότι είναι πραγματικά ενδιαφέρον είναι η εγκατάσταση της κάμερας και ο προγραμματισμός της μηχανικής όρασης με βάση αυτήν. Υπάρχει ένα σετ ειδικών βιβλιοθηκών OpenCV με τις οποίες μπορείτε να προγραμματίσετε την αναγνώριση προσώπου, την κίνηση σύμφωνα με χρωματιστά beacon και πολλά άλλα ενδιαφέροντα πράγματα. Όλα εξαρτώνται μόνο από τη φαντασία και τις ικανότητές σας. Λίστα εξαρτημάτων: ATmega16 σε πακέτο DIP-40> L7805 σε συσκευασία TO-220 L293D σε περίβλημα DIP-16 x2 τεμ. αντιστάσεις ισχύος 0,25 W με ονομασίες: 10 kOhm x 1 τεμ., 220 Ohm x 4 τεμ. κεραμικοί πυκνωτές: 0,1 µF, 1 µF, 22 pF ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές: 1000 µF x 16 V, 220 µF x 16 V x 2 τεμ. δίοδος 1N4001 ή 1N4004 Αντηχείο χαλαζία 16 MHz Δίοδοι υπερύθρων: οποιαδήποτε δύο από αυτές θα κάνουν. φωτοτρανζίστορ, επίσης οποιαδήποτε, αλλά ανταποκρίνονται μόνο στο μήκος κύματος των υπέρυθρων ακτίνων Κωδικός υλικολογισμικού: Αυτή τη στιγμή το ρομπότ μου είναι σχεδόν ολοκληρωμένο. Είναι εξοπλισμένο με μια ασύρματη κάμερα, έναν αισθητήρα απόστασης (τόσο η κάμερα όσο και αυτός ο αισθητήρας είναι εγκατεστημένοι σε έναν περιστρεφόμενο πύργο), έναν αισθητήρα εμποδίων, έναν κωδικοποιητή, έναν δέκτη σήματος από το τηλεχειριστήριο και μια διεπαφή RS-232 για σύνδεση σε υπολογιστή. Λειτουργεί σε δύο λειτουργίες: αυτόνομο και χειροκίνητο (λαμβάνει σήματα ελέγχου από το τηλεχειριστήριο), η κάμερα μπορεί επίσης να ενεργοποιηθεί/απενεργοποιηθεί από απόσταση ή από το ίδιο το ρομπότ για εξοικονόμηση ενέργειας της μπαταρίας. Γράφω firmware για την ασφάλεια του διαμερίσματος (μεταφορά εικόνων σε υπολογιστή, ανίχνευση κινήσεων, περπάτημα στις εγκαταστάσεις). Συνήθως μιλάμε για ρομπότ που δημιουργούνται από διάφορα ερευνητικά κέντρα ή εταιρείες. Ωστόσο, τα ρομπότ συναρμολογούνται από απλούς ανθρώπους σε όλο τον κόσμο με διάφορους βαθμούς επιτυχίας. Σήμερα λοιπόν σας παρουσιάζουμε δέκα σπιτικά ρομπότ.
Ένας Γερμανός φοιτητής νευροβιολογίας συναρμολόγησε ένα android με το όνομα Adam. Το όνομά του σημαίνει Advanced Dual Arm Manipulator ή "προηγμένος χειριστής με δύο χέρια". Οι βραχίονες του ρομπότ έχουν πέντε βαθμούς ελευθερίας. Τροφοδοτούνται από συνδέσμους Robolink της γερμανικής εταιρείας Igus. Τα εξωτερικά καλώδια χρησιμοποιούνται για την περιστροφή των αρθρώσεων του Adam. Επιπλέον, το κεφάλι του Adam είναι εξοπλισμένο με δύο βιντεοκάμερες, ένα μεγάφωνο, έναν συνθέτη ομιλίας και έναν πίνακα LCD που μιμείται τις κινήσεις των χειλιών του ρομπότ.
Το ρομπότ MPR-1 είναι αξιοσημείωτο για το γεγονός ότι είναι κατασκευασμένο όχι από σίδηρο ή πλαστικό, όπως τα περισσότερα από τα αντίστοιχα του, αλλά από χαρτί. Σύμφωνα με τον δημιουργό του ρομπότ, τον καλλιτέχνη Kikousya, τα υλικά για το MPR-1 είναι χαρτί, αρκετοί πείροι και μερικά λαστιχάκια. Ταυτόχρονα, το ρομπότ κινείται με σιγουριά, αν και τα μηχανικά του στοιχεία είναι επίσης από χαρτί. Ο μηχανισμός μανιβέλας εξασφαλίζει την κίνηση των ποδιών του ρομπότ και τα πόδια του είναι σχεδιασμένα έτσι ώστε η επιφάνειά τους να είναι πάντα παράλληλη με το πάτωμα.
Το ρομπότ Boxie δημιουργήθηκε από τον Αμερικανό μηχανικό Alexander Reben από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης. Το Boxie, κάπως παρόμοιο με τον διάσημο χαρακτήρα κινουμένων σχεδίων Wall-E, θα πρέπει να βοηθήσει τους εργαζόμενους στα μέσα ενημέρωσης. Ο μικρός και ευκίνητος παπαράτσι είναι κατασκευασμένος εξ ολοκλήρου από χαρτόνι, κινείται χρησιμοποιώντας κάμπιες και περιηγείται στο δρόμο χρησιμοποιώντας υπερήχους, που το βοηθά να ξεπεράσει διάφορα εμπόδια. Το ρομπότ πραγματοποιεί συνεντεύξεις με μια αστεία, παιδική φωνή και ο ερωτώμενος μπορεί να διακόψει τη συνομιλία ανά πάσα στιγμή πατώντας ένα ειδικό κουμπί. Το Boxie μπορεί να καταγράψει περίπου έξι ώρες βίντεο και να το στείλει στον ιδιοκτήτη του χρησιμοποιώντας το πλησιέστερο σημείο Wi-Fi.
Ο Νορβηγός μηχανικός Kare Halvorsen δημιούργησε ένα ρομπότ με έξι πόδια που ονομάζεται Morphex, το οποίο μπορεί να μεταμορφωθεί σε μπάλα και πλάτη. Επιπλέον, το ρομπότ μπορεί να κινηθεί. Η κίνηση του ρομπότ συμβαίνει λόγω των κινητήρων που το σπρώχνουν προς τα εμπρός. Το ρομπότ κινείται σε τόξο και όχι σε ευθεία γραμμή. Λόγω του σχεδιασμού του, το Morphex δεν μπορεί να διορθώσει ανεξάρτητα την τροχιά του. Ο Halvorsen εργάζεται επί του παρόντος για την επίλυση αυτού του ζητήματος. Αναμένεται μια ενδιαφέρουσα ενημέρωση: ο δημιουργός του ρομπότ θέλει να προσθέσει 36 LED που θα επέτρεπαν στο Morphex να αλλάζει χρώματα.
Οι Αμερικανοί Tim Heath και Ryan Hickman αποφάσισαν να δημιουργήσουν ένα μικρό ρομπότ βασισμένο σε ένα τηλέφωνο Android. Το ρομπότ που δημιούργησαν, το Truckbot, είναι αρκετά απλό όσον αφορά τη σχεδίασή του: το τηλέφωνο HTC G1 βρίσκεται πάνω από το ρομπότ, αποτελώντας τον «εγκέφαλό» του. Αυτή τη στιγμή, το ρομπότ μπορεί να κινηθεί σε μια επίπεδη επιφάνεια, να επιλέξει κατευθύνσεις κίνησης και να συνοδεύσει κάθε λογής φράσεις με συγκρούσεις με εμπόδια.
Μια μέρα, ο Αμερικανός Brian Dorey, ο οποίος ανέπτυζε πλακέτες επέκτασης, αντιμετώπισε το εξής πρόβλημα: είναι πολύ δύσκολο να κολλήσει μια χτένα καρφίτσας διπλής σειράς με τα χέρια του. Ο Μπράιαν χρειαζόταν έναν βοηθό και έτσι αποφάσισε να δημιουργήσει ένα ρομπότ που θα μπορούσε να κολλήσει. Ο Μπράιαν χρειάστηκε δύο μήνες για να αναπτύξει το ρομπότ. Το ολοκληρωμένο ρομπότ είναι εξοπλισμένο με δύο συγκολλητικά σίδερα που μπορούν να συγκολλήσουν δύο σειρές επαφών ταυτόχρονα. Μπορείτε να ελέγξετε το ρομπότ μέσω υπολογιστή και tablet.
Κάθε οικογένεια έχει το δικό της αγαπημένο χόμπι. Για παράδειγμα, η οικογένεια του Αμερικανού μηχανικού Robert Beatty σχεδιάζει ρομπότ. Ο Ρόμπερτ βοηθείται από τις έφηβες κόρες του και η σύζυγός του και η νεογέννητη κόρη του τους παρέχουν ηθική υποστήριξη. Το πιο εντυπωσιακό δημιούργημά τους είναι το αυτοκινούμενο Mechatronic Tank. Χάρη στην πανοπλία των 20 κιλών, αυτό το ρομπότ ασφαλείας αποτελεί απειλή για κάθε εγκληματία. Οκτώ ηχοεντοπιστές που είναι τοποθετημένοι στον πυργίσκο του ρομπότ του επιτρέπουν να υπολογίζει την απόσταση από τα αντικείμενα στο οπτικό του πεδίο με ακρίβεια μιας ίντσας. Το ρομπότ εκτοξεύει επίσης μεταλλικές σφαίρες με ταχύτητα χιλίων φυσιγγίων ανά λεπτό.
Ένας Αμερικανός ονόματι Μαξ δημιούργησε ένα μίνι αντίγραφο του διάσημου. Ο Μαξ έφτιαξε τη δομή στήριξης του ρομπότ από υπολείμματα ακρυλικού γυαλιού πέντε χιλιοστών και για να στερεώσει όλα τα μέρη μαζί χρησιμοποίησε συνηθισμένα μπουλόνια με σπείρωμα. Επιπλέον, κατά τη δημιουργία του ρομπότ χρησιμοποιήθηκαν μικροσκοπικοί σερβομηχανισμοί, οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για την κίνηση των άκρων του, καθώς και μέρη από το κιτ Arduino Mega, που συντονίζουν τη διαδικασία κινητήρα του μηχανικού σκύλου.
Το ρομποτικό κουλούρι σχεδιάστηκε από τον Jerome Demers και λειτουργεί με ηλιακές μπαταρίες. Υπάρχει ένας πυκνωτής μέσα στο ρομπότ που συνδέεται με τα μέρη της ηλιακής ενέργειας. Χρειάζεται για τη συσσώρευση ενέργειας σε κακές καιρικές συνθήκες. Όταν υπάρχει αρκετή ηλιακή ενέργεια, η μπάλα αρχίζει να κυλά προς τα εμπρός.
Αρχικά, ο καθηγητής Georgia Tech Gil Weinberg σχεδίασε ένα ρομποτικό χέρι για έναν ντράμερ του οποίου το χέρι ακρωτηριάστηκε. Στη συνέχεια, ο Gil δημιούργησε αυτοματοποιημένη τεχνολογία συγχρονισμού που θα επέτρεπε σε έναν ντράμερ με δύο χέρια να χρησιμοποιήσει έναν ρομποτικό βραχίονα ως επιπλέον βραχίονα. Το ρομποτικό χέρι αντιδρά στο στυλ παιχνιδιού του ντράμερ, δημιουργώντας τον δικό του ρυθμό. Ο ρομποτικός βραχίονας μπορεί επίσης να αυτοσχεδιάσει, ενώ αναλύει τον ρυθμό με τον οποίο παίζει ο ντράμερ. Πώς να φτιάξετε ένα ρομπότ από διαφορετικά υλικά στο σπίτιχωρίς τον κατάλληλο εξοπλισμό; Παρόμοιες ερωτήσεις άρχισαν να εμφανίζονται όλο και περισσότερο σε διάφορα ιστολόγια και φόρουμ αφιερωμένα στην κατασκευή όλων των ειδών συσκευών με τα χέρια και τη ρομποτική. Φυσικά, η κατασκευή ενός σύγχρονου, πολυλειτουργικού ρομπότ είναι σχεδόν αδύνατο στο σπίτι. Αλλά είναι πολύ πιθανό να φτιάξετε ένα απλό ρομπότ χρησιμοποιώντας ένα τσιπ οδηγού και χρησιμοποιώντας πολλά φωτοκύτταρα. Σήμερα δεν είναι δύσκολο να βρείτε διαγράμματα στο Διαδίκτυο με λεπτομερή περιγραφή των σταδίων κατασκευής μίνι ρομπότ που μπορούν να ανταποκριθούν σε πηγές φωτός και εμπόδια. Το αποτέλεσμα θα είναι ένα πολύ εύστροφο και κινητό ρομπότ που θα κρύβεται στο σκοτάδι, ή θα κινείται προς το φως, ή θα τρέχει από το φως ή θα κινείται αναζητώντας φως, ανάλογα με τον τρόπο σύνδεσης του μικροκυκλώματος με κινητήρες και φωτοκύτταρα. Στην πραγματικότητα, ακόμη και ένας αρχάριος που μόλις αρχίζει να κυριαρχεί σε αυτήν την τέχνη μπορεί να φτιάξει ένα απλό ρομπότ με τα χέρια του. Σε αυτό το άρθρο θα δούμε μια εκδοχή ενός σπιτικού ρομπότ που αντιδρά στα εμπόδια και τα τριγυρίζει. Ας πάμε κατευθείαν στο θέμα. Για να φτιάξουμε ένα ρομπότ για το σπίτι, θα χρειαστούμε τα ακόλουθα εξαρτήματα, τα οποία μπορείτε εύκολα να βρείτε στο χέρι: 1. 2η μπαταρίες και ένα περίβλημα για αυτές? 2. Δύο κινητήρες (1,5 βολτ ο καθένας). 3. 2 διακόπτες SPDT. 4. 3 συνδετήρες. 4. Πλαστική μπάλα με τρύπα. 5. Ένα μικρό κομμάτι συμπαγές σύρμα. Στάδια κατασκευής ενός οικιακού ρομπότ: 1. Κόψτε ένα κομμάτι σύρμα σε 13 κομμάτια των έξι εκατοστών το καθένα και εκθέστε 1 cm και στις δύο πλευρές. Χρησιμοποιώντας ένα συγκολλητικό σίδερο, συνδέουμε 3 καλώδια στους διακόπτες SPDT και 2 καλώδια στους κινητήρες. 2. Τώρα παίρνουμε τη θήκη για τις μπαταρίες, στη μία πλευρά της οποίας εκτείνονται δύο πολύχρωμα καλώδια (πιθανότατα μαύρο και κόκκινο). Πρέπει να κολλήσουμε ένα άλλο καλώδιο στην άλλη πλευρά της θήκης. Τώρα πρέπει να ξεδιπλώσετε τη θήκη της μπαταρίας και να κολλήσετε και τους δύο διακόπτες SPDT στο πλάι με το συγκολλημένο καλώδιο σε σχήμα V. 3. Μετά από αυτό, οι κινητήρες πρέπει να κολληθούν και στις δύο πλευρές του σώματος έτσι ώστε να περιστρέφονται προς τα εμπρός. Στη συνέχεια παίρνουμε έναν μεγάλο συνδετήρα και τον ξεδιπλώνουμε. Σέρνουμε τον ισιωμένο συνδετήρα μέσα από τη διαμπερή οπή της πλαστικής μπάλας και ισιώνουμε τα άκρα του συνδετήρα παράλληλα μεταξύ τους. Κολλάμε τα άκρα του συνδετήρα στη δομή μας. 4. Πώς να φτιάξετε ένα οικιακό ρομπότ ώστε να μπορεί να αποφύγει πραγματικά εμπόδια; Είναι σημαντικό να συγκολλήσετε όλα τα εγκατεστημένα καλώδια όπως φαίνεται στη φωτογραφία. 5. Φτιάχνουμε κεραίες από ισιωμένους συνδετήρες και τις κολλάμε σε διακόπτες SPDT. 6. Το μόνο που μένει είναι να τοποθετήσετε τις μπαταρίες στο σώμα και το ρομπότ του σπιτιού θα αρχίσει να κινείται, αποφεύγοντας εμπόδια στο πέρασμά του. Τώρα ξέρετε πώς να φτιάξετε ένα οικιακό ρομπότ που μπορεί να αντιδράσει στα εμπόδια. Πώς μπορείτε να φτιάξετε μόνοι σας ένα ρομπότ με συγκεκριμένες αρχές συμπεριφοράς;Μια ολόκληρη κατηγορία παρόμοιων ρομπότ δημιουργείται χρησιμοποιώντας την τεχνολογία BEAM, οι τυπικές αρχές συμπεριφοράς της οποίας βασίζονται στη λεγόμενη «φωτολήψη». Αντιδρώντας σε αλλαγές στην ένταση του φωτός, ένα τέτοιο μίνι ρομπότ κινείται πιο αργά ή, αντίθετα, πιο γρήγορα (φωτοκίνηση). Για να φτιάξουμε ένα ρομπότ του οποίου η κίνηση κατευθύνεται από το φως ή προς το φως και καθορίζεται από την αντίδραση φωτοταξίας, θα χρειαστούμε δύο φωτοαισθητήρες. Η αντίδραση φωτοταξίας θα εκδηλωθεί ως εξής: εάν το φως χτυπήσει έναν από τους φωτοαισθητήρες του ρομπότ BEAM, τότε ο αντίστοιχος ηλεκτροκινητήρας ανάβει και το ρομπότ στρέφεται προς την πηγή φωτός. Και μετά το φως χτυπά τον δεύτερο αισθητήρα και μετά ανάβει ο δεύτερος ηλεκτροκινητήρας. Τώρα το μίνι ρομπότ αρχίζει να κινείται προς την πηγή φωτός. Εάν το φως χτυπήσει ξανά μόνο έναν φωτοαισθητήρα, τότε το ρομπότ αρχίζει ξανά να στρέφεται προς το φως και συνεχίζει να κινείται προς την πηγή όταν το φως ανάβει και τους δύο αισθητήρες. Όταν το φως δεν φτάνει σε κανέναν αισθητήρα, το μίνι ρομπότ σταματά. Πώς να φτιάξετε ένα ρομπότ που ακολουθεί το χέρι σας;Για να γίνει αυτό, το μίνι ρομπότ μας πρέπει να είναι εξοπλισμένο όχι μόνο με αισθητήρες, αλλά και με LED. Τα LED θα εκπέμπουν φως και το ρομπότ θα ανταποκρίνεται στο ανακλώμενο φως. Αν τοποθετήσουμε την παλάμη μας μπροστά από έναν από τους αισθητήρες, το μίνι ρομπότ θα στρίψει προς την κατεύθυνση του. Εάν απομακρύνετε ελαφρώς την παλάμη σας από τον αντίστοιχο αισθητήρα, το ρομπότ θα ακολουθήσει «υπάκουα» την παλάμη σας. Για να διασφαλίσετε ότι το ανακλώμενο φως συλλαμβάνεται καθαρά από φωτοτρανζίστορ, επιλέξτε φωτεινά πορτοκαλί ή κόκκινα LED (πάνω από 1000 mCd) για να σχεδιάσετε το ρομπότ. Δεν είναι μυστικό ότι το ύψος των επενδύσεων στον τομέα της ρομποτικής αυξάνεται κάθε χρόνο, δημιουργούνται πολλές νέες γενιές ρομπότ, με την ανάπτυξη τεχνολογιών παραγωγής εμφανίζονται νέες ευκαιρίες για δημιουργία και χρήση ρομπότ και οι ταλαντούχοι αυτοδίδακτοι συνεχίζουν να εκπλήσσουν τους κόσμο με τις νέες τους εφευρέσεις στον τομέα της ρομποτικής. Οι ενσωματωμένοι φωτοαισθητήρες αντιδρούν στο φως και κατευθύνονται προς την πηγή και οι αισθητήρες αναγνωρίζουν ένα εμπόδιο στο δρόμο και το ρομπότ αλλάζει την κατεύθυνση κίνησης. Για να φτιάξετε ένα τόσο απλό ρομπότ με τα χέρια σας, δεν χρειάζεται να έχετε έναν "ενιαίο εγκέφαλο" ή μια ανώτερη τεχνική εκπαίδευση. Αρκεί να αγοράσετε (και μερικά εξαρτήματα μπορείτε να βρείτε) όλα τα απαραίτητα εξαρτήματα για να δημιουργήσετε ένα ρομπότ και να συνδέσετε βήμα προς βήμα όλα τα τσιπ, τους αισθητήρες, τους αισθητήρες, τα καλώδια και τους κινητήρες. Κολλήστε ένα κομμάτι ταινίας διπλής όψης στο επάνω μέρος της κεφαλής της οδοντόβουρτσας και τοποθετήστε ένα μοτέρ δόνησης από πάνω. Το μόνο που μένει είναι να τροφοδοτήσουμε το μίνι ρομπότ τοποθετώντας μια άδεια μπαταρία δίπλα στον κινητήρα δόνησης. Ολα! Το ρομπότ μας είναι έτοιμο - λόγω κραδασμών, το ρομπότ θα προχωρήσει στις τρίχες. ♦ MASTER CLASS ΓΙΑ "ΠΡΟΧΩΡΗΜΕΝΕΣ DIY":
Κάντε κλικ στη φωτογραφία ♦ ΒΙΝΤΕΟ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΓΙΑ ΑΡΧΑΙΟΥΣ:
Οι λάτρεις των ηλεκτρονικών και όσοι ενδιαφέρονται για τη ρομποτική δεν χάνουν την ευκαιρία να σχεδιάσουν ανεξάρτητα ένα απλό ή πολύπλοκο ρομπότ, να απολαύσουν την ίδια τη διαδικασία συναρμολόγησης και το αποτέλεσμα. Μερικές φορές οι ιδέες για τη δημιουργία ενός ρομπότ έρχονται εντελώς απροσδόκητα. Αν σκεφτείτε πώς να κάνετε ένα ρομπότ να κινείται χρησιμοποιώντας αυτοσχέδια μέσα, έρχεται στο μυαλό η σκέψη των μπαταριών. Τι γίνεται όμως αν όλα είναι πολύ πιο απλά και πιο προσιτά; Ας προσπαθήσουμε να φτιάξουμε ένα ρομπότ με τα χέρια μας χρησιμοποιώντας ένα κινητό τηλέφωνο ως κύριο μέρος. Για να δημιουργήσετε ένα ρομπότ δόνησης με τα χέρια σας, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα υλικά. Πολλοί από εμάς που έχουμε συναντήσει την τεχνολογία υπολογιστών έχουμε ονειρευτεί να συναρμολογήσουμε το δικό μας ρομπότ. Για να μπορεί αυτή η συσκευή να εκτελεί κάποιες εργασίες στο σπίτι, για παράδειγμα, φέρτε μπύρα. Όλοι ξεκινούν αμέσως να δημιουργήσουν το πιο περίπλοκο ρομπότ, αλλά συχνά αναλύουν γρήγορα τα αποτελέσματα. Ποτέ δεν υλοποιήσαμε το πρώτο μας ρομπότ, το οποίο υποτίθεται ότι θα έφτιαχνε πολλές μάρκες. Επομένως, πρέπει να ξεκινήσετε απλά, περιπλέκοντας σταδιακά το θηρίο σας. Τώρα θα σας πούμε πώς μπορείτε να δημιουργήσετε ένα απλό ρομπότ με τα χέρια σας που θα κινείται ανεξάρτητα στο διαμέρισμά σας. Εννοια Θέτουμε στον εαυτό μας ένα απλό καθήκον, να φτιάξουμε ένα απλό ρομπότ. Κοιτώντας μπροστά, θα πω ότι, φυσικά, τα καταφέραμε όχι σε δεκαπέντε λεπτά, αλλά σε πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, αυτό μπορεί να γίνει σε ένα βράδυ. Συνήθως, τέτοιες τέχνες χρειάζονται χρόνια για να ολοκληρωθούν. Οι άνθρωποι περνούν αρκετούς μήνες τρέχοντας στα καταστήματα αναζητώντας τον εξοπλισμό που χρειάζονται. Αλλά καταλάβαμε αμέσως ότι δεν ήταν αυτός ο δρόμος μας! Επομένως, θα χρησιμοποιήσουμε στο σχεδιασμό τέτοια εξαρτήματα που μπορούν να βρεθούν εύκολα στο χέρι ή να ξεριζωθούν από παλιό εξοπλισμό. Ως έσχατη λύση, αγοράστε για πένες σε οποιοδήποτε κατάστημα ραδιοφώνου ή αγορά. Μια άλλη ιδέα ήταν να κάνουμε τη χειροτεχνία μας όσο πιο φθηνή γίνεται. Ένα παρόμοιο ρομπότ κοστίζει από 800 έως 1.500 ρούβλια στα ηλεκτρονικά καταστήματα! Επιπλέον, πωλείται με τη μορφή ανταλλακτικών, αλλά πρέπει ακόμα να συναρμολογηθεί και δεν είναι γεγονός ότι μετά από αυτό θα λειτουργήσει επίσης. Οι κατασκευαστές τέτοιων κιτ συχνά ξεχνούν να συμπεριλάβουν ορισμένα εξαρτήματα και αυτό είναι όλο - το ρομπότ χάνεται μαζί με τα χρήματα! Γιατί χρειαζόμαστε τέτοια ευτυχία; Το ρομπότ μας δεν πρέπει να κοστίζει περισσότερο από 100-150 ρούβλια σε εξαρτήματα, συμπεριλαμβανομένων των κινητήρων και των μπαταριών. Ταυτόχρονα, εάν διαλέξετε τους κινητήρες από ένα παλιό παιδικό αυτοκίνητο, τότε η τιμή του θα είναι γενικά περίπου 20-30 ρούβλια! Νιώθεις την εξοικονόμηση και ταυτόχρονα αποκτάς έναν εξαιρετικό φίλο. Το επόμενο μέρος ήταν τι θα έκανε ο όμορφος άντρας μας. Αποφασίσαμε να φτιάξουμε ένα ρομπότ που θα αναζητά πηγές φωτός. Εάν η πηγή φωτός γυρίσει, τότε το αυτοκίνητό μας θα κατευθύνει πίσω της. Αυτή η έννοια ονομάζεται «ένα ρομπότ που προσπαθεί να ζήσει». Θα είναι δυνατό να αντικαταστήσει τις μπαταρίες του με ηλιακές κυψέλες και μετά θα ψάξει για φως για να οδηγήσει. Απαιτούμενα εξαρτήματα και εργαλεία Τι χρειαζόμαστε για να κάνουμε το παιδί μας; Δεδομένου ότι η ιδέα είναι κατασκευασμένη από αυτοσχέδια μέσα, θα χρειαστούμε μια πλακέτα κυκλώματος ή ακόμα και ένα συνηθισμένο χοντρό χαρτόνι. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα σουβλί για να κάνετε τρύπες στο χαρτόνι για να στερεώσετε όλα τα μέρη. Θα χρησιμοποιήσουμε το συγκρότημα, γιατί ήταν στο χέρι, και δεν θα βρείτε χαρτόνι στο σπίτι μου κατά τη διάρκεια της ημέρας. Αυτό θα είναι το πλαίσιο στο οποίο θα τοποθετήσουμε την υπόλοιπη πλεξούδα του ρομπότ, θα συνδέσουμε κινητήρες και αισθητήρες. Ως κινητήρια δύναμη, θα χρησιμοποιήσουμε κινητήρες τριών ή πέντε βολτ που μπορούν να τραβηχτούν από ένα παλιό μηχάνημα. Θα φτιάξουμε τους τροχούς από καπάκια από πλαστικά μπουκάλια, για παράδειγμα από την Coca-Cola. Ως αισθητήρες χρησιμοποιούνται φωτοτρανζίστορ ή φωτοδίοδοι τριών βολτ. Μπορούν ακόμη και να τραβηχτούν από ένα παλιό οπτομηχανικό ποντίκι. Περιέχει αισθητήρες υπερύθρων (στην περίπτωσή μας ήταν μαύροι). Εκεί ζευγαρώνονται, δηλαδή δύο φωτοκύτταρα σε ένα μπουκάλι. Με έναν ελεγκτή, τίποτα δεν σας εμποδίζει να μάθετε ποιο πόδι προορίζεται για τι. Το στοιχείο ελέγχου μας θα είναι τα εγχώρια τρανζίστορ 816G. Χρησιμοποιούμε τρεις μπαταρίες AA συγκολλημένες μεταξύ τους ως πηγές ενέργειας. Ή μπορείτε να πάρετε μια θήκη μπαταριών από ένα παλιό μηχάνημα, όπως κάναμε. Θα απαιτηθεί καλωδίωση για την εγκατάσταση. Τα καλώδια συνεστραμμένου ζεύγους είναι ιδανικά για αυτούς τους σκοπούς. Για να στερεώσετε όλα τα εξαρτήματα, είναι βολικό να χρησιμοποιείτε θερμοκολλητική κόλλα με πιστόλι θερμής τήξης. Αυτή η υπέροχη εφεύρεση λιώνει γρήγορα και πήζει το ίδιο γρήγορα, γεγονός που σας επιτρέπει να εργαστείτε γρήγορα μαζί της και να εγκαταστήσετε απλά στοιχεία. Το πράγμα είναι ιδανικό για τέτοιες χειροτεχνίες και το έχω χρησιμοποιήσει περισσότερες από μία φορές στα άρθρα μου. Χρειαζόμαστε επίσης ένα άκαμπτο σύρμα, ένας συνηθισμένος συνδετήρας θα κάνει μια χαρά. Τοποθετούμε το κύκλωμα Έτσι, βγάλαμε όλα τα μέρη και τα στοιβάσαμε στο τραπέζι μας. Το κολλητήρι ήδη σιγοκαίει με κολοφώνιο και τρίβετε τα χέρια σας, ανυπόμονα να το συναρμολογήσετε, λοιπόν, ας ξεκινήσουμε. Παίρνουμε ένα κομμάτι συναρμολόγησης και το κόβουμε στο μέγεθος του μελλοντικού ρομπότ. Για την κοπή PCB χρησιμοποιούμε μεταλλικό ψαλίδι. Φτιάξαμε ένα τετράγωνο με πλευρά περίπου 4-5 cm Το κυριότερο είναι ότι το μικροσκοπικό μας κύκλωμα, οι μπαταρίες, οι δύο κινητήρες και οι σύνδεσμοι για τον μπροστινό τροχό εφαρμόζουν. Για να μην γίνει δασύτριχος και ομοιόμορφος ο πίνακας, μπορείτε να τον επεξεργαστείτε με μια λίμα και επίσης να αφαιρέσετε αιχμηρές άκρες. Το επόμενο βήμα μας θα είναι η σφράγιση των αισθητήρων. Τα φωτοτρανζίστορ και οι φωτοδίοδοι έχουν ένα συν και ένα μείον, με άλλα λόγια, μια άνοδο και μια κάθοδο. Είναι απαραίτητο να παρατηρήσετε την πολικότητα της ένταξής τους, η οποία είναι εύκολο να προσδιοριστεί με τον απλούστερο ελεγκτή. Εάν κάνετε λάθος, τίποτα δεν θα καεί, αλλά το ρομπότ δεν θα κινηθεί. Οι αισθητήρες είναι συγκολλημένοι στις γωνίες της πλακέτας κυκλώματος στη μία πλευρά έτσι ώστε να φαίνονται στα πλάγια. Δεν πρέπει να συγκολληθούν εντελώς στην πλακέτα, αλλά να αφήσουν περίπου ενάμισι εκατοστό καλωδίων έτσι ώστε να μπορούν να λυγιστούν εύκολα προς οποιαδήποτε κατεύθυνση - θα το χρειαστούμε αργότερα κατά τη ρύθμιση του ρομπότ μας. Αυτά θα είναι τα μάτια μας, θα πρέπει να βρίσκονται στη μία πλευρά του σασί μας, που στο μέλλον θα είναι το μπροστινό μέρος του ρομπότ. Μπορεί να σημειωθεί αμέσως ότι συναρμολογούμε δύο κυκλώματα ελέγχου: ένα για τον έλεγχο του δεξιού και του δεύτερου αριστερού κινητήρες. Λίγο πιο μακριά από το μπροστινό άκρο του πλαισίου, δίπλα στους αισθητήρες μας, πρέπει να κολλήσουμε τρανζίστορ. Για τη διευκόλυνση της συγκόλλησης και της συναρμολόγησης του περαιτέρω κυκλώματος, συγκολλήσαμε και τα δύο τρανζίστορ με τις σημάνσεις τους «στραμμένες» προς τον δεξιό τροχό. Θα πρέπει να σημειώσετε αμέσως τη θέση των ποδιών του τρανζίστορ. Εάν πάρετε το τρανζίστορ στα χέρια σας και γυρίσετε το μεταλλικό υπόστρωμα προς το μέρος σας και τη σήμανση προς το δάσος (όπως σε ένα παραμύθι) και τα πόδια κατευθύνονται προς τα κάτω, τότε από αριστερά προς τα δεξιά τα πόδια θα είναι, αντίστοιχα: βάση , συλλέκτης και εκπομπός. Αν κοιτάξετε το διάγραμμα που δείχνει το τρανζίστορ μας, η βάση θα είναι ένα ραβδί κάθετο στο παχύ τμήμα στον κύκλο, ο πομπός θα είναι ένα ραβδί με ένα βέλος, ο συλλέκτης θα είναι το ίδιο ραβδί, μόνο χωρίς το βέλος. Όλα φαίνονται ξεκάθαρα εδώ. Ας ετοιμάσουμε τις μπαταρίες και ας προχωρήσουμε στην πραγματική συναρμολόγηση του ηλεκτρικού κυκλώματος. Αρχικά, απλά πήραμε τρεις μπαταρίες ΑΑ και τις κολλήσαμε σε σειρά. Μπορείτε να τα τοποθετήσετε αμέσως σε μια ειδική θήκη για μπαταρίες, η οποία, όπως είπαμε ήδη, βγαίνει από ένα παλιό παιδικό αυτοκίνητο. Τώρα κολλάμε τα καλώδια στις μπαταρίες και καθορίζουμε δύο βασικά σημεία στην πλακέτα μας όπου θα συγκλίνουν όλα τα καλώδια. Αυτό θα είναι ένα συν και ένα μείον. Το κάναμε απλά - περάσαμε ένα στριμμένο ζεύγος στις άκρες της πλακέτας, κολλήσαμε τα άκρα στα τρανζίστορ και τους αισθητήρες φωτογραφίας, φτιάξαμε έναν στριμμένο βρόχο και κολλήσαμε τις μπαταρίες εκεί. Ίσως δεν είναι η καλύτερη επιλογή, αλλά είναι η πιο βολική. Λοιπόν, τώρα ετοιμάζουμε τα καλώδια και ξεκινάμε τη συναρμολόγηση των ηλεκτρικών. Θα πάμε από τον θετικό πόλο της μπαταρίας στην αρνητική επαφή, σε όλο το ηλεκτρικό κύκλωμα. Παίρνουμε ένα κομμάτι συνεστραμμένου ζεύγους και αρχίζουμε να περπατάμε - κολλάμε τη θετική επαφή και των δύο αισθητήρων φωτογραφίας στο συν των μπαταριών και κολλάμε τους πομπούς των τρανζίστορ στο ίδιο σημείο. Συγκολλάμε το δεύτερο σκέλος του φωτοκυττάρου με ένα μικρό κομμάτι σύρμα στη βάση του τρανζίστορ. Συγκολλάμε τα υπόλοιπα, τελευταία σκέλη του transyuk στους κινητήρες αντίστοιχα. Η δεύτερη επαφή των κινητήρων μπορεί να συγκολληθεί στην μπαταρία μέσω ενός διακόπτη. Αλλά σαν αληθινοί Τζεντάι, αποφασίσαμε να ενεργοποιήσουμε το ρομπότ μας κολλώντας και ξεκολλώντας το σύρμα, αφού δεν υπήρχε διακόπτης κατάλληλου μεγέθους στους κάδους μου. Ηλεκτρικός εντοπισμός σφαλμάτων Αυτό ήταν, συναρμολογήσαμε το ηλεκτρικό μέρος, τώρα ας αρχίσουμε να δοκιμάζουμε το κύκλωμα. Ανοίγουμε το κύκλωμα μας και το φέρνουμε στο αναμμένο επιτραπέζιο φωτιστικό. Κάντε εναλλάξ, στρίβοντας πρώτα το ένα ή το άλλο φωτοκύτταρο. Και ας δούμε τι θα γίνει. Εάν οι κινητήρες μας αρχίσουν να περιστρέφονται με τη σειρά τους με διαφορετικές ταχύτητες, ανάλογα με τον φωτισμό, τότε όλα είναι εντάξει. Αν όχι, τότε ψάξτε για μπλοκ στη συναρμολόγηση. Η ηλεκτρονική είναι η επιστήμη των επαφών, που σημαίνει ότι αν κάτι δεν λειτουργεί, τότε δεν υπάρχει επαφή κάπου. Ένα σημαντικό σημείο: ο δεξιός αισθητήρας φωτογραφίας είναι υπεύθυνος για τον αριστερό τροχό και ο αριστερός, αντίστοιχα, για τον δεξιό. Τώρα, ας καταλάβουμε με ποιον τρόπο περιστρέφονται ο δεξιός και ο αριστερός κινητήρας. Θα πρέπει και οι δύο να περιστρέφονται προς τα εμπρός. Εάν αυτό δεν συμβεί, τότε πρέπει να αλλάξετε την πολικότητα της ενεργοποίησης του κινητήρα, ο οποίος περιστρέφεται προς τη λάθος κατεύθυνση, απλώς κολλώντας ξανά τα καλώδια στους ακροδέκτες του κινητήρα αντίστροφα. Αξιολογούμε για άλλη μια φορά τη θέση των κινητήρων στο σασί και ελέγχουμε την κατεύθυνση κίνησης προς την κατεύθυνση που είναι εγκατεστημένοι οι αισθητήρες μας. Αν όλα είναι εντάξει, τότε θα προχωρήσουμε. Σε κάθε περίπτωση, αυτό μπορεί να διορθωθεί, ακόμη και μετά τη συναρμολόγηση όλων. Συναρμολόγηση της συσκευής Ασχοληθήκαμε με το κουραστικό ηλεκτρικό κομμάτι, τώρα ας περάσουμε στη μηχανική. Θα φτιάξουμε τους τροχούς από καπάκια από πλαστικά μπουκάλια. Για να φτιάξετε τον μπροστινό τροχό, πάρτε δύο καλύμματα και κολλήστε τα μεταξύ τους. Το κολλήσαμε περιμετρικά με το κοίλο μέρος προς τα μέσα για μεγαλύτερη σταθερότητα του τροχού. Στη συνέχεια, ανοίξτε μια τρύπα στο πρώτο και το δεύτερο καπάκι ακριβώς στο κέντρο του καπακιού. Για διάτρηση και κάθε είδους οικιακή χειροτεχνία, είναι πολύ βολικό να χρησιμοποιήσετε ένα Dremel - ένα είδος μικρού τρυπανιού με πολλά εξαρτήματα, φρεζάρισμα, κοπή και πολλά άλλα. Είναι πολύ βολικό στη χρήση για διάνοιξη οπών μικρότερες από ένα χιλιοστό, όπου ένα συμβατικό τρυπάνι δεν μπορεί να αντεπεξέλθει. Αφού τρυπήσουμε τα καλύμματα, εισάγουμε ένα προ-λυγισμένο συνδετήρα στην τρύπα. Λυγίζουμε τον συνδετήρα στο σχήμα του γράμματος "P", όπου ο τροχός κρέμεται στην επάνω ράβδο του γράμματός μας. Τώρα στερεώνουμε αυτό το συνδετήρα ανάμεσα στους αισθητήρες φωτογραφίας, μπροστά από το αυτοκίνητό μας. Το κλιπ είναι βολικό γιατί μπορείτε εύκολα να ρυθμίσετε το ύψος του μπροστινού τροχού και θα ασχοληθούμε με αυτή τη ρύθμιση αργότερα. Ας περάσουμε στους κινητήριους τροχούς. Θα τα φτιάξουμε και από καπάκια. Ομοίως, τρυπάμε κάθε τροχό αυστηρά στο κέντρο. Είναι καλύτερο το τρυπάνι να έχει το μέγεθος του άξονα του κινητήρα, και ιδανικά ένα κλάσμα του χιλιοστού μικρότερο ώστε ο άξονας να μπαίνει εκεί, αλλά με δυσκολία. Βάζουμε και τους δύο τροχούς στον άξονα του μοτέρ, και για να μην πηδήξουν τους στερεώνουμε με ζεστή κόλλα. Είναι σημαντικό να το κάνετε αυτό όχι μόνο για να μην πετούν οι τροχοί όταν κινούνται, αλλά και να μην περιστρέφονται στο σημείο στερέωσης. Το πιο σημαντικό μέρος είναι η τοποθέτηση των ηλεκτροκινητήρων. Τα τοποθετήσαμε στο άκρο του πλαισίου μας, στην αντίθετη πλευρά του κυκλώματος από όλα τα άλλα ηλεκτρονικά. Πρέπει να θυμόμαστε ότι ο ελεγχόμενος κινητήρας τοποθετείται απέναντι από το φωτοσύστημα ελέγχου του. Αυτό γίνεται έτσι ώστε το ρομπότ να μπορεί να στραφεί προς το φως. Δεξιά είναι ο φωτοαισθητήρας, αριστερά ο κινητήρας και αντίστροφα. Αρχικά, θα αναχαιτίσουμε τους κινητήρες με κομμάτια συνεστραμμένου ζεύγους, περασμένα μέσα από τις τρύπες στην εγκατάσταση και στριμμένα από πάνω. Παρέχουμε ισχύ και βλέπουμε πού περιστρέφονται οι κινητήρες μας. Οι κινητήρες δεν θα περιστρέφονται σε σκοτεινό δωμάτιο. Ελέγχουμε ότι όλοι οι κινητήρες λειτουργούν. Γυρίζουμε το ρομπότ και παρακολουθούμε πώς οι κινητήρες αλλάζουν την ταχύτητα περιστροφής τους ανάλογα με τον φωτισμό. Ας το γυρίσουμε με τον δεξιό αισθητήρα φωτογραφίας και ο αριστερός κινητήρας θα πρέπει να περιστρέφεται γρήγορα και ο άλλος, αντίθετα, θα επιβραδύνει. Τέλος ελέγχουμε τη φορά περιστροφής των τροχών ώστε το ρομπότ να κινηθεί προς τα εμπρός. Εάν όλα λειτουργούν όπως περιγράψαμε, τότε μπορείτε να στερεώσετε προσεκτικά τα ρυθμιστικά με ζεστή κόλλα. Προσπαθούμε να βεβαιωθούμε ότι οι τροχοί τους βρίσκονται στον ίδιο άξονα. Αυτό ήταν - συνδέουμε τις μπαταρίες στην επάνω πλατφόρμα του πλαισίου και προχωράμε στη ρύθμιση και το παιχνίδι με το ρομπότ. Παγίδες και εγκατάσταση Η πρώτη παγίδα στην τέχνη μας ήταν απροσδόκητη. Όταν συναρμολογήσαμε ολόκληρο το κύκλωμα και το τεχνικό μέρος, όλοι οι κινητήρες ανταποκρίθηκαν τέλεια στο φως και όλα φαινόταν να πηγαίνουν τέλεια. Αλλά όταν βάλαμε το ρομπότ μας στο πάτωμα, δεν λειτούργησε για εμάς. Αποδείχθηκε ότι η ισχύς των κινητήρων απλά δεν ήταν αρκετή. Έπρεπε να σκίσω επειγόντως το αυτοκίνητο των παιδιών για να πάρω πιο δυνατούς κινητήρες από εκεί. Παρεμπιπτόντως, αν παίρνετε κινητήρες από παιχνίδια, σίγουρα δεν μπορείτε να κάνετε λάθος με τη δύναμή τους, καθώς έχουν σχεδιαστεί για να μεταφέρουν πολλά αυτοκίνητα με μπαταρίες. Μόλις τακτοποιήσαμε τους κινητήρες, προχωρήσαμε στο αισθητικό συντονισμό και την οδήγηση. Πρώτα πρέπει να μαζέψουμε τα γένια των καλωδίων που σέρνονται κατά μήκος του δαπέδου και να τα στερεώσουμε στο σασί με ζεστή κόλλα. Εάν το ρομπότ σέρνει την κοιλιά του κάπου, τότε μπορείτε να σηκώσετε το μπροστινό πλαίσιο λυγίζοντας το σύρμα στερέωσης. Το πιο σημαντικό πράγμα είναι οι αισθητήρες φωτογραφίας. Είναι καλύτερο να τα λυγίζετε κοιτώντας στο πλάι σε τριάντα μοίρες από το κυρίως πιάτο. Στη συνέχεια θα πάρει πηγές φωτός και θα κινηθεί προς αυτές. Η απαιτούμενη γωνία κάμψης θα πρέπει να επιλεγεί πειραματικά. Αυτό είναι όλο, οπλιστείτε με ένα επιτραπέζιο φωτιστικό, βάλτε το ρομπότ στο πάτωμα, ανάψτε το και αρχίστε να ελέγχετε και να απολαμβάνετε πώς το παιδί σας ακολουθεί ξεκάθαρα την πηγή φωτός και πόσο έξυπνα τη βρίσκει. Βελτιώσεις Δεν υπάρχει όριο στην τελειότητα και μπορείτε να προσθέσετε ατελείωτες λειτουργίες στο ρομπότ μας. Υπήρχαν ακόμη και σκέψεις εγκατάστασης ενός ελεγκτή, αλλά τότε το κόστος και η πολυπλοκότητα της κατασκευής θα αυξανόταν σημαντικά, και αυτή δεν είναι η μέθοδός μας. Η πρώτη βελτίωση είναι να φτιάξουμε ένα ρομπότ που θα ταξιδεύει κατά μήκος μιας δεδομένης τροχιάς. Όλα είναι απλά εδώ, παίρνετε μια μαύρη λωρίδα και την εκτυπώνετε στον εκτυπωτή ή την σχεδιάζετε με έναν μαύρο μόνιμο μαρκαδόρο σε ένα φύλλο χαρτιού Whatman. Το κύριο πράγμα είναι ότι η λωρίδα είναι ελαφρώς στενότερη από το πλάτος των σφραγισμένων αισθητήρων φωτογραφίας. Κατεβάζουμε τα ίδια τα φωτοκύτταρα ώστε να κοιτάζουν στο πάτωμα. Δίπλα σε κάθε μάτι μας τοποθετούμε ένα υπερφωτεινό LED σε σειρά με αντίσταση 470 Ohms. Συγκολλάμε το ίδιο το LED με αντίσταση απευθείας στην μπαταρία. Η ιδέα είναι απλή, το φως αντανακλάται τέλεια από ένα λευκό φύλλο χαρτιού, χτυπά τον αισθητήρα μας και το ρομπότ οδηγεί ευθεία. Μόλις η δέσμη χτυπήσει τη σκοτεινή λωρίδα, σχεδόν κανένα φως δεν φτάνει στο φωτοκύτταρο (το μαύρο χαρτί απορροφά τέλεια το φως), και επομένως ένας κινητήρας αρχίζει να περιστρέφεται πιο αργά. Ένας άλλος κινητήρας στρέφει γρήγορα το ρομπότ, ισοπεδώνοντας την πορεία του. Ως αποτέλεσμα, το ρομπότ κυλά κατά μήκος της μαύρης λωρίδας, σαν σε ράγες. Μπορείτε να σχεδιάσετε μια τέτοια λωρίδα σε ένα λευκό πάτωμα και να στείλετε το ρομπότ στην κουζίνα για να πάρει μπύρα από τον υπολογιστή σας. Η δεύτερη ιδέα είναι να περιπλέκουμε το κύκλωμα προσθέτοντας δύο ακόμη τρανζίστορ και δύο φωτοαισθητήρες και να κάνουμε το ρομπότ να αναζητά φως όχι μόνο από μπροστά, αλλά και από όλες τις πλευρές, και μόλις το βρει, ορμά προς αυτό. Όλα θα εξαρτηθούν απλώς από την πλευρά από την οποία εμφανίζεται η πηγή φωτός: αν είναι μπροστά, θα πάει μπροστά και αν από πίσω, θα κυλήσει πίσω. Ακόμη και σε αυτήν την περίπτωση, για να απλοποιήσετε τη συναρμολόγηση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το τσιπ LM293D, αλλά κοστίζει περίπου εκατό ρούβλια. Αλλά με τη βοήθειά του μπορείτε εύκολα να διαμορφώσετε τη διαφορική ενεργοποίηση της κατεύθυνσης περιστροφής των τροχών ή, πιο απλά, την κατεύθυνση κίνησης του ρομπότ: προς τα εμπρός και προς τα πίσω. Το τελευταίο πράγμα που μπορείτε να κάνετε είναι να αφαιρέσετε εντελώς τις μπαταρίες που τελειώνουν συνεχώς και να εγκαταστήσετε μια ηλιακή μπαταρία, την οποία μπορείτε τώρα να αγοράσετε από ένα κατάστημα αξεσουάρ κινητής τηλεφωνίας (ή στο dialextreme). Για να αποτρέψετε το ρομπότ να χάσει εντελώς τη λειτουργικότητά του σε αυτήν τη λειτουργία, εάν εισέλθει κατά λάθος στη σκιά, μπορείτε να συνδέσετε παράλληλα μια ηλιακή μπαταρία - έναν ηλεκτρολυτικό πυκνωτή με πολύ μεγάλη χωρητικότητα (χιλιάδες microfarads). Δεδομένου ότι η τάση μας εκεί δεν υπερβαίνει τα πέντε βολτ, μπορούμε να πάρουμε έναν πυκνωτή σχεδιασμένο για 6,3 βολτ. Με τέτοια χωρητικότητα και τάση θα είναι αρκετά μινιατούρα. Οι μετατροπείς μπορούν είτε να αγοραστούν είτε να ξεριζωθούν από παλιά τροφοδοτικά. συμπεράσματα Έτσι έχουμε ενταχθεί στη μεγαλύτερη επιστήμη, τον κινητήρα της προόδου - την κυβερνητική. Στη δεκαετία του εβδομήντα του περασμένου αιώνα, ήταν πολύ δημοφιλές να σχεδιάζονται τέτοια ρομπότ. Πρέπει να σημειωθεί ότι η δημιουργία μας χρησιμοποιεί τα βασικά στοιχεία της αναλογικής τεχνολογίας υπολογιστών, η οποία έσβησε με την έλευση των ψηφιακών τεχνολογιών. Αλλά όπως έδειξα σε αυτό το άρθρο, δεν χάθηκαν όλα. Ελπίζω ότι δεν θα σταματήσουμε να κατασκευάζουμε ένα τόσο απλό ρομπότ, αλλά θα έχουμε νέα και νέα σχέδια και θα μας εκπλήξετε με τις ενδιαφέρουσες χειροτεχνίες σας. Καλή τύχη με την κατασκευή! 27 Αυγούστου 2017 Γεννάντισυμπέρασμα
Αδάμ
MPR-1
Ρομπότ Boxie Paparazzi
Morphex
Truckbot
Μέτοχος ρομπότ
Μηχατρονική Δεξαμενή
Ρομπόντογκ
Μπάλα ρομπότ
Roboruk
Μπορείτε ακόμη να κάνετε το έξυπνο ρομπότ σας να ακολουθεί μόνο μια φωτεινή ή, αντίθετα, μια σκοτεινή γραμμή ή μπορείτε να κάνετε ένα μίνι ρομπότ να ακολουθεί το χέρι σας - απλά προσθέστε μερικά φωτεινά LED στο κύκλωμά του!
Ας εξετάσουμε μια επιλογή ρομπότ κατασκευασμένη από κινητήρα δόνησης από κινητό τηλέφωνο, μπαταρία σε σχήμα νομίσματος, ταινία διπλής όψης και... οδοντόβουρτσα. Για να ξεκινήσετε να φτιάχνετε αυτό το απλό ρομπότ από διαθέσιμα υλικά, πάρτε το παλιό, περιττό κινητό σας τηλέφωνο και αφαιρέστε το μοτέρ δόνησης από αυτό. Μετά από αυτό, πάρτε μια παλιά οδοντόβουρτσα και κόψτε το κεφάλι με ένα παζλ.
Δεν υπάρχει πάντα χρόνος ή επιθυμία να καθαρίσετε το σπίτι, αλλά η σύγχρονη τεχνολογία καθιστά δυνατή τη δημιουργία ρομπότ καθαρισμού. Αυτά περιλαμβάνουν μια ρομποτική ηλεκτρική σκούπα που ταξιδεύει στα δωμάτια για ώρες και συλλέγει σκόνη.
Από πού να ξεκινήσετε αν θέλετε να δημιουργήσετε ένα ρομπότ με τα χέρια σας; Φυσικά, τα πρώτα ρομπότ θα πρέπει να είναι εύκολο να δημιουργηθούν. Το ρομπότ που θα συζητηθεί στο σημερινό άρθρο δεν θα πάρει πολύ χρόνο και δεν απαιτεί ειδικές δεξιότητες.
Συνεχίζοντας το θέμα της δημιουργίας ρομπότ με τα χέρια σας, προτείνω να προσπαθήσετε να φτιάξετε ένα χορευτικό ρομπότ από αυτοσχέδια υλικά. Για να δημιουργήσετε ένα ρομπότ με τα χέρια σας, θα χρειαστείτε απλά υλικά που πιθανώς θα βρείτε σχεδόν σε κάθε σπίτι.
Η ποικιλία των ρομπότ δεν περιορίζεται στα συγκεκριμένα μοτίβα με τα οποία δημιουργούνται αυτά τα ρομπότ. Οι άνθρωποι βρίσκουν συνεχώς πρωτότυπες, ενδιαφέρουσες ιδέες για το πώς να φτιάξουν ένα ρομπότ. Κάποιοι δημιουργούν στατικά γλυπτά ρομπότ, άλλοι δημιουργούν δυναμικά γλυπτά ρομπότ, κάτι που θα συζητήσουμε στο σημερινό άρθρο.
Ο καθένας μπορεί να φτιάξει ένα ρομπότ με τα χέρια του, ακόμα και ένα παιδί. Το ρομπότ, το οποίο θα περιγραφεί παρακάτω, είναι εύκολο στη δημιουργία και δεν απαιτεί πολύ χρόνο. Θα προσπαθήσω να περιγράψω τα στάδια της δημιουργίας ενός ρομπότ με τα χέρια μου.
Πιστεύουμε ότι μπορείτε να βρείτε μόνοι σας τις υπόλοιπες πιθανές παραλλαγές. Αν υπάρχει κάτι ενδιαφέρον, φροντίστε να γράψετε.