Robot fabricado con materiales de desecho. Recursos útiles para crear un robot con tus propias manos.

¿Cómo crear un robot?

Cuando se trata de robots, imaginamos una máquina gigante con inteligencia artificial, como en las películas sobre RoboCop, etc. Sin embargo, un robot no tiene por qué ser un dispositivo grande y técnicamente complejo. En este artículo te contamos cómo crear un robot en casa. Habiendo creado su propio minirobot, estará convencido de que no se necesitan conocimientos ni herramientas especiales para ello.

Materiales para el trabajo

Entonces, creemos un robot con nuestras propias manos, habiendo preparado siguientes materiales para diseño:

• 2 pequeños trozos de alambre.
• 1 pequeño motor de juguete de 3 Voltios.
• 1 pila AA.
• 2 cuentas.
• 2 pequeños trozos cuadrados de poliestireno expandido de diferentes tamaños.
• Pistola de pegamento.
• Material para las piernas (clips, cabezal de cepillo de dientes, etc.).

Instrucciones para crear un robot.

Ahora pasemos a descripción paso a paso cómo crear un robot:

1. Pegue el trozo más grande de espuma de poliestireno al motor del juguete en el costado con los contactos metálicos en la parte superior. Esto es necesario para proteger los contactos de la humedad.
2. Pegue una batería encima de un trozo de espuma de poliestireno.
3. Pega un segundo trozo de espuma de poliestireno a la parte trasera del motor para crear un ligero desequilibrio de peso. Es gracias a este desequilibrio que el robot podrá moverse. Deja que el pegamento se seque.
4. Pega las patas al motor. Para que las patas se sujeten lo más firmemente posible, primero deberá pegar pequeños trozos de poliestireno expandido al motor y luego pegarles las patas.
5. El cable al motor se puede pegar con cinta adhesiva o soldar. La segunda opción es más preferible: de esta manera el robot durará mucho más. Ambos trozos de cable deben soldarse lo más firmemente posible a los contactos metálicos del motor.
6. A continuación, deberá conectar cualquiera de los trozos de cable a uno de los lados de la batería, al "más" o al "menos". Se puede fijar a la batería mediante cinta aislante o pistola de pegamento. La fijación con pegamento es más fiable, pero hay que tener el mayor cuidado posible a la hora de aplicarlo, ya que si se utiliza demasiado pegamento se perderá el contacto entre el cable y la batería.
7. Pega cuentas a la batería para simular ojos.
8. Conecte el segundo trozo de cable al otro extremo de la batería para alimentar el robot. EN en este caso Es mejor utilizar cinta aislante que pegamento. De esta forma podrás abrir fácilmente el contacto y detener el robot cuando te canses.

Un robot de este tipo durará exactamente lo que dure la carga de la batería. Como puedes ver, crear robots en casa es bastante proceso emocionante, en el que no hay nada complicado. Por supuesto, más adelante podrá intentar crear modelos programables más complejos. Sin embargo, para crearlos necesitarás ciertos conocimientos y materiales adicionales, que se venden en una tienda de electricidad. El mismo minirobot de juguete se puede fabricar fácilmente junto con su hijo en cuestión de minutos.

como de diferentes materiales hacer un robot en casa sin el equipo adecuado? Preguntas similares comenzaron a aparecer cada vez más en varios blogs y foros dedicados a la fabricación de todo tipo de dispositivos con sus propias manos y robótica. Por supuesto, fabricar un robot moderno y multifuncional es una tarea casi imposible en casa. Pero es muy posible fabricar un robot sencillo utilizando un chip controlador y varias fotocélulas. Hoy en día no es difícil encontrar esquemas en Internet con descripción detallada etapas de fabricación de minirobots que pueden responder a fuentes de luz y obstáculos.

El resultado será un robot muy ágil y móvil que se esconderá en la oscuridad, se moverá hacia la luz, huirá de la luz o se moverá en busca de la luz, dependiendo de cómo esté conectado el microcircuito a los motores y las fotocélulas.

Incluso puedes hacer que tu robot inteligente siga solo una línea luminosa o, por el contrario, una línea oscura, o puedes hacer que un minirobot siga tu mano: ¡solo agrega algunos LED brillantes a su circuito!

De hecho, incluso un principiante que recién comienza a dominar este oficio puede hacer un robot simple con sus propias manos. En este artículo veremos la opción. robot casero reaccionar ante los obstáculos y evitarlos.

Vayamos directo al grano. Para hacer un robot doméstico, necesitaremos las siguientes piezas, que podrás encontrar fácilmente a mano:

1. 2.ª baterías y carcasa para ellas;

2. Dos motores (de 1,5 voltios cada uno);

3. 2 interruptores SPDT;

4. 3 sujetapapeles;

4. Bola de plástico con agujero;

5. Un pequeño trozo de alambre macizo.

Etapas para hacer un robot doméstico:

1. Cortar un trozo de alambre en 13 trozos de seis centímetros cada uno y exponer 1 cm en ambos lados.

Con un soldador, conectamos 3 cables a los interruptores SPDT y 2 cables a los motores;

2. Ahora tomamos el estuche de las baterías, de un lado del cual salen dos cables multicolores (probablemente negro y rojo). Necesitamos soldar otro cable al otro lado de la caja.

Ahora necesitas desplegar la caja de la batería y pegar ambos interruptores SPDT al lado con el cable soldado en forma de V;

3. Después de esto, se deben pegar los motores a ambos lados del cuerpo para que giren hacia adelante.

Luego tomamos un clip grande y lo doblamos. Arrastramos el clip enderezado a través del orificio pasante. bola de plastico y enderece los extremos del clip paralelos entre sí. Pegamos los extremos del clip a nuestra estructura;

4. ¿Cómo hacer un robot doméstico que realmente pueda evitar obstáculos? Es importante soldar todos los cables instalados como se muestra en la foto;

5. Hacemos antenas con clips enderezados y las pegamos a interruptores SPDT;

6. Ya sólo queda introducir las pilas en el estuche y robot casero comenzará a moverse, evitando los obstáculos en su camino.

Ahora ya sabes cómo hacer un robot doméstico que pueda reaccionar ante los obstáculos.

¿Cómo puedes crear tú mismo un robot con ciertos principios de comportamiento? Toda una clase de robots similares se crea utilizando la tecnología BEAM, cuyos principios típicos de comportamiento se basan en la llamada "fotorrecepción". Al reaccionar a los cambios en la intensidad de la luz, un minirobot de este tipo se mueve más lento o, por el contrario, más rápido (fotocinesis).

Para hacer un robot cuyo movimiento se dirija desde la luz o hacia la luz y esté determinado por la reacción de fototaxis, necesitaremos dos fotosensores. La reacción de fototaxis se manifestará de la siguiente manera: si la luz incide en uno de los fotosensores del robot BEAM, el motor eléctrico correspondiente se enciende y el robot gira hacia la fuente de luz.

Y luego la luz incide en el segundo sensor y luego se enciende el segundo motor eléctrico. Ahora el minirobot comienza a moverse hacia la fuente de luz. Si la luz vuelve a incidir solo en un fotosensor, entonces el robot nuevamente comienza a girar hacia la luz y continúa moviéndose hacia la fuente cuando la luz ilumina ambos sensores. Cuando la luz no llega a ningún sensor, el minirobot se detiene.

¿Cómo hacer un robot que siga tu mano? Para ello, nuestro minirobot debe estar equipado no solo con sensores, sino también con LED. Los LED emitirán luz y el robot responderá a la luz reflejada. Si colocamos la palma de la mano delante de uno de los sensores, el minirobot girará en su dirección.

Si aleja ligeramente la palma del sensor correspondiente, el robot seguirá "obedientemente" su palma. Para asegurarse de que los fototransistores capturen claramente la luz reflejada, elija LED de color naranja o rojo brillante (más de 1000 mCd) para diseñar el robot.

No es ningún secreto que la inversión en el campo de la robótica aumenta cada año, se crean muchas nuevas generaciones de robots, con el desarrollo de las tecnologías de producción aparecen nuevas oportunidades para la creación y el uso de robots y los talentosos artesanos autodidactas continúan sorprendiendo a los mundo con sus nuevos inventos en el campo de la robótica.

Los fotosensores incorporados reaccionan a la luz y se dirigen a la fuente, los sensores reconocen un obstáculo en el camino y el robot cambia la dirección del movimiento. Para hacer esto robot sencillo Con sus propias manos, no es necesario tener un "cerebro único" ni una educación técnica superior. Basta con comprar (y algunas piezas se pueden encontrar a mano) todas las piezas necesarias para crear un robot y conectar paso a paso todos los chips, sensores, sensores, cables y motores.

Veamos la opción de un robot hecho a partir de un motor de vibración de un teléfono móvil, una batería descargada, cinta de doble cara y... un cepillo de dientes. Para empezar a fabricar este sencillo robot con medios improvisados, toma tu viejo e innecesario teléfono móvil

y retire el motor de vibración. Después de eso, toma un cepillo de dientes viejo y corta la cabeza con una sierra de calar. En parte superior

Pegue los cabezales del cepillo de dientes con un trozo de cinta adhesiva de doble cara y encima, un motor vibratorio. Todo lo que queda es proporcionar energía al minirobot instalando una batería descargada al lado del motor de vibración. ¡Todo! Nuestro robot está listo: debido a la vibración, el robot avanzará sobre las cerdas. ♦ CLASE MAESTRA DE “DIY AVANZADO”:

Haga clic en la foto Uno de los más laboriosos y actividades emocionantes

es construir tu propio robot.

Antes de un proyecto tan serio, primero debes asegurarte de tus capacidades. Construir un robot no es lo más barato ni lo más fácil de hacer. Piensa qué tipo de robot quieres hacer, qué funciones debe realizar, tal vez sea solo un robot decorativo hecho con piezas viejas o sea un robot completamente funcional con mecanismos complejos y móviles.

he conocido mucho artesanos, creando robots decorativos a partir de mecanismos antiguos y obsoletos como relojes, despertadores, televisores, planchas, bicicletas, ordenadores e incluso coches. Estos robots están hechos simplemente por la belleza; por regla general, dejan impresiones muy vívidas, especialmente en niños como ellos. Los adolescentes generalmente se interesan por los robots como algo misterioso, aún desconocido.

Se adjuntan piezas decorativas del robot. de varias maneras: pegado, soldado, atornillado. En tal actividad detalles innecesarios Sucede que se utiliza cualquier pieza, desde un pequeño resorte hasta el perno más grande. Los robots pueden ser pequeños, de mesa, y algunos artesanos logran fabricar robots decorativos de tamaño humano.

Es mucho más difícil y no menos interesante hacer un robot que funcione. Un robot no tiene por qué parecerse a un humano, puede serlo. estaño con cuernos y orugas :) aquí puedes mostrar tu imaginación hasta el infinito.

Anteriormente, los robots eran en su mayoría mecánicos, todos los movimientos estaban controlados por mecanismos complejos. Hoy en día, la mayoría de los componentes mecánicos toscos se pueden reemplazar con circuitos eléctricos, y el "cerebro" de un robot puede ser simplemente un microcircuito en el que se ingresan los datos necesarios a través de una computadora.

Hoy en día, la empresa Lego produce kits especiales para construir robots, aunque estos kits de construcción son caros y no están al alcance de todos.

Personalmente, me interesa hacer un robot con mis propias manos a partir de materiales de desecho. lo mas gran problema El problema que surge durante la construcción es la falta de conocimientos en el campo de la ingeniería eléctrica. Si se puede hacer algo más mecánicamente sin problemas, entonces con diagramas electricos Las cosas son más complicadas, a menudo es necesario combinar varios componentes eléctricos diferentes, aquí comienzan las dificultades, pero todo esto se puede solucionar. Al crear un robot, pueden surgir problemas con los motores eléctricos; los buenos motores son caros, hay que desmontar los juguetes viejos, esto no es muy conveniente. Muchos componentes de radio también se han vuelto escasos, cada vez se fabrican más equipos con microcircuitos complejos, y esto requiere conocimientos serios. A pesar de todas las dificultades, muchos de nosotros seguimos creando robots asombrosos para una variedad de propósitos. Los robots pueden lavar la ropa, limpiar el polvo, dibujar, mover objetos, hacernos reír o simplemente decorar nuestro escritorio.

Publicaré periódicamente fotografías de mis nuevos robots en el sitio, si también estás interesado en este tema, asegúrate de enviar tus historias con fotografías o escribir sobre tus inventos en el foro.

hacer un robot muy simple Averigüemos qué se necesita para crear un robot en casa, para comprender los conceptos básicos de la robótica.

Seguramente, después de ver suficientes películas sobre robots, muchas veces has querido construir tu propio compañero de batalla, pero no sabías por dónde empezar. Por supuesto, no podrás construir un Terminator bípedo, pero eso no es lo que intentamos lograr. Cualquiera que sepa sujetar correctamente un soldador en sus manos puede montar un robot sencillo y esto no requiere conocimientos profundos, aunque no le hará daño. La robótica amateur no se diferencia mucho del diseño de circuitos, sólo que es mucho más interesante, porque también abarca áreas como la mecánica y la programación. Todos los componentes están fácilmente disponibles y no son tan caros. Por lo tanto, el progreso no se detiene y lo utilizaremos a nuestro favor.

Introducción

Entonces. ¿Qué es un robot? En la mayoría de los casos esto dispositivo automático, que reacciona a cualquier acción. ambiente. Los robots pueden ser controlados por humanos o realizar acciones preprogramadas. Normalmente, el robot está equipado con una variedad de sensores (distancia, ángulo de rotación, aceleración), cámaras de video y manipuladores. La parte electrónica del robot consta de un microcontrolador (MC), un microcircuito que contiene un procesador, un generador de reloj, varios periféricos, RAM y memoria permanente. hay un mundo gran cantidad varios microcontroladores para diferentes áreas aplicaciones y en base a ellas puedes montar potentes robots. Para edificios de aficionados amplia aplicación Encontré microcontroladores AVR. Son, con diferencia, los más accesibles y en Internet puedes encontrar muchos ejemplos basados ​​en estos MK. Para trabajar con microcontroladores es necesario saber programar en ensamblador o C y tener conocimientos básicos de electrónica digital y analógica. En nuestro proyecto usaremos C. Programar en MK no es muy diferente de programar en una computadora, la sintaxis del lenguaje es la misma, la mayoría de las funciones prácticamente no difieren y las nuevas son bastante fáciles de aprender y cómodas de usar.

¿Qué necesitamos?

Para empezar, nuestro robot podrá simplemente evitar obstáculos, es decir, repetir el comportamiento normal de la mayoría de los animales en la naturaleza. Todo lo que necesitamos para construir un robot de este tipo lo podemos encontrar en las tiendas de radio. Decidamos cómo se moverá nuestro robot. Creo que las más exitosas son las orugas que se utilizan en los tanques; esta es la solución más conveniente, porque las orugas tienen mayor permeabilidad que las ruedas de un vehículo y son más cómodas de controlar (para girar basta con girar). rotar las pistas en lados diferentes). Por lo tanto, necesitarás cualquier tanque de juguete cuyas orugas giren independientemente unas de otras, puedes comprar uno en cualquier juguetería a un precio razonable. De este tanque solo necesitas una plataforma con orugas y motores con cajas de cambios, el resto lo puedes desenroscar y tirar con seguridad. También necesitamos un microcontrolador, mi elección recayó en ATmega16: tiene suficientes puertos para conectar sensores y periféricos y, en general, es bastante conveniente. También necesitarás comprar algunos componentes de radio, un soldador y un multímetro.

Hacer un tablero con MK

En nuestro caso, el microcontrolador realizará las funciones del cerebro, pero no empezaremos por él, sino por alimentar el cerebro del robot. Nutrición adecuada- una garantía de salud, por lo que comenzaremos con cómo alimentar adecuadamente a nuestro robot, porque aquí es donde los constructores de robots novatos suelen cometer errores. Y para que nuestro robot funcione normalmente, necesitamos utilizar un estabilizador de voltaje. Prefiero el chip L7805: está diseñado para producir un voltaje de salida estable de 5 V, que es lo que necesita nuestro microcontrolador. Pero debido al hecho de que la caída de voltaje en este microcircuito es de aproximadamente 2,5 V, se le debe suministrar un mínimo de 7,5 V. Utilizado junto con este estabilizador. condensadores electroliticos Para suavizar las ondulaciones de voltaje, se debe incluir un diodo en el circuito para proteger contra la inversión de polaridad.

Ahora podemos pasar a nuestro microcontrolador. La carcasa del MK es DIP (es más conveniente soldar) y tiene cuarenta pines. A bordo hay ADC, PWM, USART y mucho más que no usaremos por ahora. Veamos algunos nodos importantes. La resistencia R1 levanta el pin RESET (novena pata del MK) hacia el "más" de la fuente de alimentación; ¡esto debe hacerse! De lo contrario, su MK podría reiniciarse involuntariamente o, más simplemente, fallar. También una medida deseable, pero no obligatoria, es conectar RESET vía condensador cerámico C1 a tierra. En el diagrama también puedes ver un electrolito de 1000 uF; te salva de caídas de voltaje cuando los motores están en marcha, lo que también tendrá un efecto beneficioso en el funcionamiento del microcontrolador. El resonador de cuarzo X1 y los condensadores C2, C3 deben ubicarse lo más cerca posible de los pines XTAL1 y XTAL2.

No hablaré sobre cómo flashear MK, ya que puedes leer sobre esto en Internet. Escribiremos el programa en C; elegí CodeVisionAVR como entorno de programación. Este es un entorno bastante fácil de usar y útil para principiantes porque tiene un asistente de creación de código incorporado.

control de motores

Un componente igualmente importante de nuestro robot es el controlador del motor, que nos facilita su control. ¡Nunca y bajo ninguna circunstancia se deben conectar motores directamente al MK! En general, las cargas potentes no se pueden controlar directamente desde el microcontrolador, de lo contrario se quemará. Úselo transistores clave. Para nuestro caso, existe un chip especial: L293D. En proyectos tan simples, intente siempre utilizar este chip en particular con el índice "D", ya que tiene diodos incorporados para protección contra sobrecargas. Este microcircuito es muy fácil de controlar y se puede conseguir fácilmente en tiendas de radio. Está disponible en dos paquetes: DIP y SOIC. Usaremos DIP en el paquete debido a la facilidad de montaje en el tablero. L293D tiene fuente de alimentación separada para motores y lógica. Por tanto, alimentaremos el propio microcircuito desde el estabilizador (entrada VSS) y los motores directamente desde las baterías (entrada VS). El L293D puede soportar una carga de 600 mA por canal y tiene dos de estos canales, es decir, se pueden conectar dos motores a un chip. Pero para estar seguros, combinaremos los canales y luego necesitaremos una micra para cada motor. De ello se deduce que el L293D podrá soportar 1,2 A. Para lograr esto, es necesario combinar las patas de micra, como se muestra en el diagrama. El microcircuito funciona de la siguiente manera: cuando se aplica un "0" lógico a IN1 e IN2, y uno lógico a IN3 e IN4, el motor gira en una dirección, y si las señales se invierten, se aplica un cero lógico, entonces el motor comenzará a girar en la otra dirección. Los pines EN1 y EN2 son responsables de encender cada canal. Los conectamos y los conectamos al “plus” de la fuente de alimentación del estabilizador. Dado que el microcircuito se calienta durante el funcionamiento y la instalación de radiadores en este tipo de carcasa es problemática, las patas GND garantizan la eliminación del calor; es mejor soldarlas en una plataforma de contacto ancha. Eso es todo lo que necesitas saber sobre los controladores de motor por primera vez.

Sensores de obstáculos

Para que nuestro robot pueda navegar y no chocar con todo instalaremos dos sensor de infrarrojos. Mayoría el sensor más simple Consiste en un diodo infrarrojo que emite espectro infrarrojo y un fototransistor que recibirá la señal del diodo IR. El principio es el siguiente: cuando no hay ningún obstáculo delante del sensor, los rayos IR no inciden en el fototransistor y este no se abre. Si hay un obstáculo frente al sensor, los rayos se reflejan en él y golpean el transistor: se abre y la corriente comienza a fluir. La desventaja de estos sensores es que pueden reaccionar de forma diferente a varias superficies y no están protegidos contra interferencias: el sensor puede activarse accidentalmente debido a señales extrañas de otros dispositivos. Modular la señal puede protegerte de interferencias, pero no nos ocuparemos de eso por ahora. Para empezar, eso es suficiente.

firmware del robot

Para darle vida al robot, es necesario escribirle firmware, es decir, un programa que tomaría lecturas de los sensores y controlaría los motores. Mi programa es el más simple, no contiene estructuras complejas y todos lo entenderán. Las siguientes dos líneas incluyen archivos de encabezado para nuestro microcontrolador y comandos para generar retrasos:

#incluir
#incluir

Las siguientes líneas son condicionales porque los valores de PORTC dependen de cómo conectó el controlador del motor a su microcontrolador:

PUERTO.0 = 1; PUERTO.1 = 0; PUERTO.2 = 1; PORTC.3 = 0; El valor 0xFF significa que la salida será registrada. "1" y 0x00 es el registro. "0". Con la siguiente construcción comprobamos si hay algún obstáculo delante del robot y de qué lado está: if (!(PINB & (1<

Si la luz de un diodo IR incide en el fototransistor, entonces se instala un registro en la pata del microcontrolador. “0” y el robot comienza a retroceder para alejarse del obstáculo, luego gira para no volver a chocar con el obstáculo y luego avanza nuevamente. Como tenemos dos sensores, verificamos la presencia de un obstáculo dos veces: a la derecha y a la izquierda, y por lo tanto podemos saber de qué lado está el obstáculo. El comando "delay_ms(1000)" indica que pasará un segundo antes de que comience a ejecutarse el siguiente comando.

Conclusión

He cubierto la mayoría de los aspectos que te ayudarán a construir tu primer robot. Pero la robótica no termina ahí. Si montas este robot, tendrás muchas oportunidades de ampliarlo. Puede mejorar el algoritmo del robot, por ejemplo, qué hacer si el obstáculo no está en algún lado, sino justo en frente del robot. Tampoco estaría de más instalar un codificador, un dispositivo sencillo que le ayudará a posicionar y conocer con precisión la ubicación de su robot en el espacio. Para mayor claridad, es posible instalar una pantalla a color o monocromática que puede mostrar información útil: nivel de carga de la batería, distancia a obstáculos e información diversa de depuración. No estaría de más mejorar los sensores instalando TSOP (estos son receptores de infrarrojos que perciben una señal solo de una determinada frecuencia) en lugar de fototransistores convencionales. Además de los sensores infrarrojos, existen sensores ultrasónicos, que son más caros y también tienen sus inconvenientes, pero que últimamente han ido ganando popularidad entre los fabricantes de robots. Para que el robot responda al sonido, sería una buena idea instalar micrófonos con amplificador. Pero lo que creo que es realmente interesante es instalar la cámara y programar la visión artificial basada en ella. Hay un conjunto de bibliotecas especiales OpenCV con las que puedes programar el reconocimiento facial, el movimiento según balizas de colores y muchas otras cosas interesantes. Todo depende sólo de tu imaginación y habilidades.

Lista de componentes:

ATmega16 en paquete DIP-40>

L7805 en paquete TO-220

L293D en carcasa DIP-16 x2 uds.

Resistencias con una potencia de 0,25 W con clasificaciones: 10 kOhm x 1 ud., 220 Ohm x 4 uds.

Condensadores cerámicos: 0,1 µF, 1 µF, 22 pF

Condensadores electrolíticos: 1000 µF x 16 V, 220 µF x 16 V x 2 uds.

diodo 1N4001 o 1N4004

Resonador de cuarzo de 16 MHz

Diodos IR: dos de ellos servirán.

Fototransistores, también cualquiera, pero que responden solo a la longitud de onda de los rayos infrarrojos.

Código de firmware:

/************************************************ * *** Firmware para el robot Tipo MK: ATmega16 Frecuencia de reloj: 16.000000 MHz Si su frecuencia de cuarzo es diferente, entonces esto debe especificarse en la configuración del entorno: Proyecto -> Configurar -> Pestaña "Compilador C" ****** ***********************************************/ #incluir #incluir void main(void) ( //Configura los puertos de entrada //A través de estos puertos recibimos señales de los sensores DDRB=0x00; //Enciende las resistencias pull-up PORTB=0xFF; //Configura los puertos de salida //A través de estos puertos controlamos los motores DDRC =0xFF; //Lazo principal del programa Aquí leemos los valores de los sensores //y controlamos los motores mientras (1) ( //Avanzar PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PUERTO.2 = 1; PUERTO.3 = 0 si (!(PINB y (1;<Acerca de mi robot

Por el momento mi robot está casi completo.

Está equipado con una cámara inalámbrica, un sensor de distancia (tanto la cámara como este sensor están instalados en una torre giratoria), un sensor de obstáculos, un codificador, un receptor de señal del control remoto y una interfaz RS-232 para conectarse a un computadora. Funciona en dos modos: autónomo y manual (recibe señales de control del mando a distancia), la cámara también se puede encender/apagar de forma remota o por el propio robot para ahorrar batería. Estoy escribiendo firmware para la seguridad de apartamentos (transfiriendo imágenes a una computadora, detectando movimientos, caminando por las instalaciones).

La robótica es una de las áreas más prometedoras en el campo de las tecnologías de Internet y hoy en día no es necesario explicar que el sector de TI es el futuro. Además, la robótica puede parecer más interesante que cualquier otra cosa: diseñar un robot significa casi crear una nueva criatura, aunque sea electrónica, que, por supuesto, es atractiva. Sin embargo, también en este sector todo puede resultar complicado, sobre todo al principio. Junto con los expertos, intentaremos descubrir por qué se necesita la robótica y cómo abordarla.

La robótica es una de las áreas más prometedoras en el campo de las tecnologías de Internet y hoy en día no es necesario explicar que el sector de TI es el futuro. La robótica es algo fascinante: diseñar un robot es casi crear una nueva criatura, aunque sea electrónica.

Desde los años 60 del siglo pasado, los dispositivos automatizados y autónomos que realizan algún trabajo para una persona comenzaron a utilizarse para la investigación y la producción, luego en el sector de servicios, y desde entonces han ido ocupando cada vez más su lugar en la vida de las personas. firmemente cada año. Por supuesto, no se puede decir que en Rusia todo se lleve a cabo mediante mecanismos enteramente independientes, pero sí se perfila un cierto vector en esta dirección. Sberbank ya planea sustituir a tres mil abogados por máquinas inteligentes.

Junto con los expertos, intentaremos descubrir por qué se necesita la robótica y cómo abordarla.

¿En qué se diferencia la robótica para niños de la robótica profesional?

En definitiva, la robótica para niños está orientada al estudio de una materia, mientras que la robótica profesional está orientada a la resolución de problemas concretos. Si los especialistas crean manipuladores industriales que realizan diversas tareas tecnológicas, o plataformas con ruedas especializadas, los aficionados y los niños, por supuesto, hacen cosas más sencillas.

Tatyana Volkova, empleada del Centro de Robótica Inteligente: “Como regla general, aquí es donde todos comienzan: descubren los motores y obligan al robot a simplemente avanzar y luego girar. Cuando el robot ejecuta comandos de movimiento, ya puedes conectar un sensor y hacer que el robot se mueva hacia la luz o, por el contrario, “huya” de ella. Y luego viene la tarea favorita de todos los principiantes: un robot que recorre una línea. Incluso se organizan varias carreras de robots”.

¿Cómo puedes saber si tu hijo tiene predilección por la robótica?

Primero debe comprar un juego de construcción y ver si a su hijo le gusta armarlo. Y luego puedes dárselo al círculo. Las clases le ayudarán a desarrollar la motricidad fina, la imaginación, la percepción espacial, la lógica, la concentración y la paciencia.

Cuanto antes pueda decidir la dirección de la robótica (diseño, electrónica, programación), mejor. Las tres áreas son vastas y requieren un estudio por separado.

Alexander Kolotov, destacado especialista en programas STEM de la Universidad de Innopolis: “Si a un niño le gusta montar juegos de construcción, la construcción le convendrá. Si está interesado en aprender cómo funcionan las cosas, disfrutará haciendo electrónica. Si un niño tiene pasión por las matemáticas, entonces le interesará la programación”.

¿Cuándo empezar a aprender robótica?

Lo mejor es empezar a estudiar e inscribirse en clubes desde la infancia, aunque no demasiado pronto. a los 8-12 años, dicen los expertos. Al principio, al niño le resulta más difícil captar abstracciones comprensibles y más tarde, en la adolescencia, puede desarrollar otros intereses y distraerse. El niño también necesita estar motivado para estudiar matemáticas, de modo que en el futuro le resulte interesante y fácil diseñar mecanismos y circuitos, y componer algoritmos.

De 8-9 años Los niños ya pueden comprender y recordar qué es una resistencia, un LED o un condensador y, más tarde, dominar conceptos de física escolar antes del plan de estudios escolar. No importa si se convierten en especialistas en este campo o no, los conocimientos y habilidades que adquieran definitivamente no serán en vano.

A los 14-15 años es necesario continuar estudiando matemáticas, dejar las clases de robótica en un segundo plano y comenzar a estudiar programación más en serio, para comprender no solo algoritmos complejos, sino también estructuras de almacenamiento de datos. Luego viene la base matemática y el conocimiento en algoritmización, inmersión en la teoría de mecanismos y máquinas, diseño de equipos electromecánicos de un dispositivo robótico, implementación de algoritmos de navegación automática, algoritmos de visión por computadora y aprendizaje automático.

Alexander Kolotov: “Si en este momento le presentas a un futuro especialista los conceptos básicos del álgebra lineal, el cálculo complejo, la teoría de la probabilidad y la estadística, cuando ingrese a la universidad ya tendrá una buena idea de por qué Deberíamos prestar especial atención a estos temas al recibir educación superior”.

¿Qué diseñadores elegir?

Cada época tiene sus propios programas, constructores y plataformas educativos, que varían en grado de complejidad. Puedes encontrar productos tanto extranjeros como nacionales. Hay kits de robótica caros (alrededor de 30 mil rublos y más), también los hay más baratos y muy simples (entre 1 y 3 mil rublos).

si el niño 8-11 años, puedes comprar juegos de construcción de Lego o Fischertechnik (aunque, por supuesto, los fabricantes tienen ofertas tanto para los más jóvenes como para los mayores). El kit de robótica Lego tiene detalles interesantes, figuras coloridas, es fácil de montar y viene con instrucciones detalladas. La serie de kits de construcción para robótica de Fischertechnik te acerca al proceso de desarrollo real, aquí tienes cables, enchufes y un entorno de programación visual.

A los 13-14 años Puedes empezar a trabajar con módulos TRIC o Arduino, que, según Tatyana Volkova, son prácticamente un estándar en el campo de la robótica educativa, al igual que Raspberry. TRIC es más complejo que Lego, pero más liviano que Arduino y Raspberry Ri. Los dos últimos ya requieren conocimientos básicos de programación.

¿Qué más necesitarás para estudiar?

Programación. Es posible evitarlo sólo en la etapa inicial, pero luego no se puede vivir sin él. Puede comenzar con Lego Mindstorms, Python, ROS (sistema operativo de robot).

Mecánica básica. Puedes comenzar con manualidades hechas con papel, cartón, botellas, lo cual es importante para la motricidad fina y el desarrollo general. El robot más simple se puede fabricar a partir de piezas individuales (motores, cables, un fotosensor y un microcircuito simple). La "Herramienta de fabricación con el padre Sperch" le ayudará a familiarizarse con la mecánica básica.

Conceptos básicos de electrónica. Primero, aprenda a ensamblar circuitos simples. Para los niños menores de ocho años, los expertos recomiendan el set de construcción “Connoisseur”; luego puedes pasar al set “Conceptos básicos de electrónica”. Comenzar".

¿Dónde pueden los niños practicar robótica?

Si ves el interés de algún niño, puedes enviarlo a clubes y cursos, aunque puedes estudiar por tu cuenta. Durante los cursos, el niño estará bajo la guía de especialistas, podrá encontrar personas con ideas afines y se dedicará regularmente a la robótica.

También es recomendable comprender de inmediato lo que quiere de las clases: participar en concursos y competir por premios, participar en actividades de proyectos o simplemente estudiar por su cuenta.

Alexey Kolotov: “Para clases serias, proyectos y participación en competiciones, es necesario elegir clubes con grupos pequeños de 6 a 8 personas y un entrenador que lleve a los estudiantes a premios en competiciones, que se desarrolle constantemente y les asigne tareas interesantes. Para actividades de hobby, puedes acudir a grupos de hasta 20 personas”.

¿Cómo elegir cursos de robótica?

Al inscribirse en cursos, preste atención al profesor., recomienda el director comercial de Promobot Oleg Kivokurtsev. “Hay precedentes en los que un maestro simplemente les da el equipo a los niños y luego cualquiera puede hacer lo que quiera”, coincide Tatyana Volkova con Oleg. Estas actividades serán de poca utilidad.

Al elegir cursos, también debes prestar atención a sobre la base material y técnica existente. ¿Existen kits de construcción (no solo Lego)? ¿Es posible escribir programas, estudiar mecánica y electrónica y realizar proyectos usted mismo? Cada pareja de alumnos deberá tener su propio kit de robótica. Preferiblemente con piezas adicionales (ruedas, engranajes, elementos del bastidor) si quieres participar en competiciones. Si varios equipos trabajan con un conjunto a la vez, lo más probable es que no se espere una competencia seria.

Descubre en qué competiciones participa el club de robótica. ¿Estas competiciones le ayudan a consolidar las habilidades adquiridas y le brindan la oportunidad de seguir desarrollándose?

Concurso Robocup 2014

¿Cómo estudiar robótica por tu cuenta?

Los cursos requieren dinero y tiempo. Si lo primero no es suficiente y no puedes ir a algún lugar con regularidad, puedes estudiar de forma independiente con tu hijo. Es importante que los padres tengan la competencia necesaria en este ámbito: sin la ayuda de sus padres, a un niño le resultará bastante difícil dominar la robótica, advierte Oleg Kivokurtsev.

Encuentra material para estudiar. Se pueden obtener en Internet, en libros solicitados, en conferencias a las que ha asistido, en la revista "Entertaining Robotics". Para el autoaprendizaje, existen cursos gratuitos en línea, por ejemplo, "Construcción de robots y otros dispositivos con Arduino: de un semáforo a una impresora 3D".

¿Deberían los adultos aprender robótica?

Si ya has dejado la infancia, esto no significa que las puertas de la robótica estén cerradas para ti. También puedes inscribirte en cursos o estudiarlo por tu cuenta.

Si una persona decide hacer esto como pasatiempo, su camino será el mismo que el de un niño. Sin embargo, está claro que es poco probable que puedas avanzar más allá del nivel amateur sin una formación profesional (ingeniero de diseño, programador e ingeniero electrónico), aunque, por supuesto, nadie te prohíbe realizar prácticas en una empresa. y roer obstinadamente el granito de una nueva dirección para ti.

Oleg Kivokurtsev: “A un adulto le resultará más fácil dominar la robótica, pero el tiempo es un factor importante”.

Para aquellos que tienen una especialidad similar, pero quieren reciclarse, también hay varios cursos que pueden ayudarles. Por ejemplo, para los especialistas en aprendizaje automático, será adecuado el curso gratuito en línea sobre robótica probabilística "Inteligencia artificial en robótica". También está el programa educativo Intel, el proyecto educativo Lectorium y los cursos a distancia ITMO. No te olvides de los libros, por ejemplo, hay mucha literatura para principiantes ("Conceptos básicos de robótica", "Introducción a la robótica", "Manual de robótica"). Elija lo que sea más claro y adecuado para usted.

Debe recordarse que el trabajo serio se diferencia del hobby amateur al menos en el costo del equipo y la lista de tareas asignadas al empleado. Una cosa es montar el robot más simple con tus propias manos, y otra muy distinta es practicar, por ejemplo, la visión por ordenador. Por lo tanto, aún es mejor estudiar los conceptos básicos de diseño, programación e ingeniería de hardware desde una edad temprana y posteriormente, si te gusta, ingresar a una universidad especializada.

¿A qué universidades debería ir a estudiar?

Las carreras relacionadas con la robótica se pueden encontrar en las siguientes universidades:

— Universidad Tecnológica de Moscú (MIREA, MGUPI, MITHT);

— Universidad Técnica Estatal de Moscú que lleva su nombre. NE Bauman;

— Universidad Tecnológica Estatal de Moscú “Stankin”;

— Universidad Nacional de Investigación “MPEI” (Moscú);

— Instituto de Ciencia y Tecnología de Skolkovo (Moscú);

— Universidad Estatal de Transporte de Moscú del emperador Nicolás II;

— Universidad Estatal de Producción de Alimentos de Moscú;

— Universidad Estatal Forestal de Moscú;

— Universidad Estatal de Instrumentación Aeroespacial de San Petersburgo (SGUAP);

— Universidad Nacional de Investigación de Tecnologías de la Información, Mecánica y Óptica de San Petersburgo (ITMO);

— Universidad Técnica Estatal de Magnitogorsk;

— Universidad Técnica Estatal de Omsk;

— Universidad Técnica Estatal de Saratov;

— Universidad de Innopolis (República de Tartaristán);

— Universidad Federal del Sur de Rusia (Universidad Técnica Estatal de Novocherkassk).

lo mas importante

Conocer los conceptos básicos de la robótica pronto puede ser útil para la gente común, y la oportunidad de convertirse en un especialista en este campo parece muy prometedora, por lo que definitivamente vale la pena al menos probar suerte en la robótica.