Robot vyrobený z odpadových materiálov. Užitočné zdroje na vytvorenie robota vlastnými rukami

Na regáloch moderných obchodov pre deti nájdete veľké množstvo rôzne hračky. A každé dieťa žiada svojich rodičov, aby mu kúpili tú či onú hračku „novú vec“. A ak v plánovaní rodinný rozpočet Nie je to zahrnuté? Aby ste ušetrili peniaze, môžete skúsiť vyrobiť novú hračku sami. Napríklad, ako urobiť robota doma, je to možné? Áno, je to celkom možné, stačí pripraviť potrebné materiály.

Je možné zostaviť robota sami?

V súčasnosti je ťažké niekoho prekvapiť robotickou hračkou. Moderné technológie a počítačový priemysel prešli dlhú cestu. Ale aj tak vás môžu prekvapiť informácie, ako na to jednoduchá robota doma.

Nepochybne je ťažké pochopiť princíp fungovania rôznych mikroobvodov, elektroniky, programov a dizajnov. Ťažko sa dostať v tomto prípade bez základné vedomosti vo fyzike, programovaní a elektronike. Robota si aj tak zvládne zostaviť každý sám.

Robot je automatizovaný stroj, ktorý dokáže pracovať rôzne akcie. V prípade podomácky vyrobeného robota stačí, že sa auto jednoducho pohne.

Na uľahčenie montáže vám pomôžu dostupné nástroje: telefónne slúchadlo, plastová fľaša alebo tanier, zubná kefka, starý fotoaparát alebo počítačová myš.

Vibračná chyba

Ako postupovať malý robot? Doma môžete vyťažiť maximum najjednoduchšia možnosť vibračný chrobák. Musíte sa zásobiť nasledujúcimi materiálmi:

• motor zo starého detského auta;
• lítiová batéria série CR-2032, podobná tabletu;
• držiak pre tento tablet;
• sponky na papier;
• elektrická páska;
• spájkovačka;
• LED.

Najprv musíte zabaliť LED diódu elektrickou páskou a nechať voľné konce. Na prispájkovanie jedného konca LED použite spájkovačku zadná stena držiak batérie. Zvyšný hrot prispájkujeme na kontakt motora zo strojčeka. Kancelárske sponky poslúžia vibračnému chrobáčikovi ako nohy. Vodiče z držiaka batérie sú pripojené k vodičom motora. Ploštica bude vibrovať a pohybovať sa, keď sa držiak dostane do kontaktu so samotnou batériou.

Brushbot - detská zábava

Ako si teda vyrobiť minirobota doma? Vtipné autíčko sa dá poskladať z odpadových materiálov, ako je zubná kefka (hlavička), obojstranná páska a vibračný motorček zo starého mobilu. Stačí prilepiť motor na hlavu kefky a je to - robot je pripravený.

Napájanie bude zabezpečovať gombíková batéria. Pre diaľkové ovládanie Budem musieť niečo vymyslieť.

Kartónový robot

Ako urobiť robota doma, ak to dieťa vyžaduje? Môžete prísť s zaujímavá hračka z obyčajnej lepenky.

Potrebujete sa zásobiť:

• dve kartónové krabice;
• 20 uzáverov plastových fliaš;
• drôt;
• s páskou.

Stáva sa, že otec chce urobiť nejaké divy pre dieťa, ale nič rozumného nenapadne. Preto môžete premýšľať o tom, ako urobiť skutočnú robotu doma.

Najprv je potrebné použiť krabicu ako korpus na robota a vystrihnúť z nej spodok. Potom musíte urobiť 5 otvorov: pod hlavou, pre ruky a nohy. V krabici určenej pre hlavu musíte urobiť jeden otvor, ktorý vám pomôže spojiť ho s telom. Drôt sa používa na držanie častí robota pohromade.

Po pripevnení hlavy musíte premýšľať o tom, ako si doma vyrobiť rameno robota. Na tento účel sa do bočných otvorov vloží drôt, na ktorý sa plastové uzávery. dostaneme pohyblivé ramená. To isté robíme s nohami. Do viečok môžete urobiť otvory pomocou šidla.

Aby sa zabezpečila stabilita kartónového robota, je potrebné venovať veľkú pozornosť rezom. Práve tie dávajú hračke jej dobro vzhľad. Ak je čiara rezu nesprávna, je ťažké spojiť všetky časti.

Ak sa rozhodnete lepiť škatule dokopy, nepreháňajte to s množstvom lepidla. Je lepšie použiť odolnú lepenku alebo papier.

Najjednoduchší robot

Ako postupovať ľahký robot doma? Je ťažké vytvoriť plnohodnotný automatizovaný stroj, ale stále je možné zostaviť minimálny dizajn. Uvažujme najjednoduchší mechanizmus, ktorý napríklad bude môcť vykonávať určité akcie v jednej zóne. Budete potrebovať nasledujúce materiály:

Plastová doska.

Dvojica stredne veľkých kefiek na čistenie obuvi.

Počítačové ventilátory v počte dva kusy.

Konektor pre 9-V batériu a samotnú batériu.

Upínanie a viazanie s funkciou zacvaknutia.

Do kefy vyvŕtame dva otvory s rovnakou vzdialenosťou. Upevníme ich. Kefy by mali byť umiestnené v rovnakej vzdialenosti od seba a v strede dosky. Pomocou matíc pripevníme nastavovací držiak na kefy. Na strednom mieste inštalujeme posúvače z upevňovacích prvkov. Na pohyb robota musia byť použité počítačové ventilátory. Sú pripojené k batérii a umiestnené paralelne, aby sa zabezpečila rotácia stroja. Bude to nejaký vibračný motor. Nakoniec musíte nasadiť svorky.

V tomto prípade žiadna veľká finančné náklady alebo akekolvek technicke ci pocitacove skusenosti, pretoze tu je podrobne popisane ako si robit robota doma. Získať potrebné diely nie je ťažké. Na zlepšenie motorických funkcií konštrukcie je možné použiť mikrokontroléry alebo prídavné motory.

Robot, ako v reklame

Zrejme mnohým známy propagačné video prehliadač, v ktorom je hlavnou postavou malý robot, točí a kreslí tvary na papier fixami. Ako urobiť robota doma z tejto reklamy? Áno, veľmi jednoduché. Ak chcete vytvoriť takúto automatizovanú roztomilú hračku, musíte sa zásobiť:

• tri fixky;
• hrubá lepenka alebo plast;
• motor;
• okrúhla batéria;
• fólia alebo elektrická páska;
• lepidlo.

Formu na robota teda vytvoríme z plastu alebo kartónu (presnejšie vystrihneme). Musí sa urobiť trojuholníkový tvar so zaoblenými rohmi. V každom rohu urobíme malý otvor, do ktorého sa zmestí fixka. V blízkosti stredu trojuholníka urobíme jeden otvor pre motor. Dostaneme 4 otvory po celom obvode trojuholníkového tvaru.

Potom vložte značky jeden po druhom do vytvorených otvorov. K motoru musí byť pripojená batéria. To možno vykonať pomocou lepidla a fólie alebo elektrickej pásky. Aby motor pevne držal na robote, je potrebné ho zafixovať malým množstvom lepidla.

Robot sa bude pohybovať až po pripojení druhého vodiča k pripojenej batérii.

Lego robot

"Lego" je séria hračiek pre deti, ktorá pozostáva prevažne z konštrukčných dielov, ktoré sú spojené do jedného prvku. Časti je možné kombinovať a zároveň vytvárať stále nové a nové predmety pre hry.

Takmer všetky deti od 3 do 10 rokov radi zostavujú takúto stavebnicu. Najmä záujem detí sa zvyšuje, ak sa časti dajú poskladať do robota. Na zostavenie pohyblivého robota z Lega si teda musíte pripraviť súčiastky, ako aj miniatúrny motor a riadiacu jednotku.

Okrem toho sa teraz predávajú hotové súpravy s dielmi, ktoré vám umožnia zostaviť ľubovoľného robota sami. Hlavná vec je zvládnuť priložené pokyny. Napríklad:

• pripravte diely podľa pokynov;
• priskrutkujte kolesá, ak existujú;
• montujeme upevňovacie prvky, ktoré budú slúžiť ako podpora motora;
• vložte batériu alebo dokonca niekoľko do špeciálnej jednotky;
• nainštalujte motor;
• pripojte ho k motoru;
• Do pamäte dizajnu načítame špeciálny program, ktorý vám umožní ovládať hračku.

Zdalo by sa, že zostaviť robota je dosť ťažké a človek bez určitých znalostí to vôbec nezvládne. Ale to nie je pravda. Samozrejme, je ťažké postaviť plnohodnotný automatizovaný stroj, ale najjednoduchšiu verziu zvládne každý. Stačí si prečítať náš článok o tom, ako si vyrobiť robota doma.

Dnes si už, žiaľ, málokto pamätá, že v roku 2005 boli Chemical Brothers a mali nádherné video - Believe, kde robotické rameno Prenasledoval som hrdinu videa po meste.

Potom sa mi sníval sen. V tom čase nereálne, pretože som o elektronike nemal ani poňatia. Ale chcel som veriť – veriť. Prešlo 10 rokov a práve včera sa mi podarilo po prvýkrát zložiť vlastné robotické rameno, uviesť ho do prevádzky, potom rozbiť, opraviť a opäť uviesť do prevádzky a popri tom si nájsť priateľov a získať sebadôveru v mojich vlastných schopnostiach.

Pozor, pod strihom sú spojlery!

Všetko to začalo (ahoj, majster Keith, a ďakujem, že som mohol písať na tvoj blog!), ktorý sa takmer okamžite našiel a vybral po článku na Habré. Na stránke sa píše, že robota zvládne zostaviť aj 8-ročné dieťa – prečo som horší? Rovnakým spôsobom sa o to pokúšam.

Najprv tam bola paranoja

Ako správny paranoik okamžite vyjadrím obavy, ktoré som pôvodne mal ohľadom dizajnéra. V mojom detstve boli najprv dobrí sovietski dizajnéri, potom čínske hračky, ktoré sa mi rozpadali v rukách... a potom sa moje detstvo skončilo :(

Preto z toho, čo zostalo v pamäti hračiek, bolo:

• Rozbije sa vám plast a rozpadne sa vám v rukách?
• Budú diely voľne sedieť?
• Nebude sada obsahovať všetky diely?
• Bude zostavená konštrukcia krehká a krátkodobá?

A nakoniec poučenie od sovietskych dizajnérov:

• Niektoré časti budú musieť byť dokončené pilníkom.
• A niektoré časti jednoducho nebudú v súprave
• A ďalšia časť nebude spočiatku fungovať, bude sa musieť zmeniť

Čo poviem teraz: nie nadarmo v mojom obľúbenom videu Believe hlavná postava vidí strach tam, kde nie je. Žiadna z obáv sa nenaplnila: detailov bolo presne toľko, koľko bolo treba, všetky do seba podľa mňa zapadali - ideálne, čo veľmi zdvihlo náladu postupom prác.

Detaily dizajnéra do seba nielen dokonale zapadajú, ale aj skutočnosť, že detaily je takmer nemožné zameniť. Pravda, s nemeckou pedantnosťou tvorcovia odložte presne toľko skrutiek, koľko potrebujete, preto je nežiaduce pri montáži robota stratiť skrutky na podlahe alebo zameniť „čo kam ide“.

špecifikácie:

dĺžka: 228 mm
výška: 380 mm
šírka: 160 mm
Hmotnosť zostavy: 658 gr.

Výživa: 4 D batérie
Hmotnosť zdvihnutých predmetov: do 100 g
Podsvietenie: 1 LED
Typ ovládania: káblové diaľkové ovládanie
Odhadovaný čas výstavby: 6 hodín
pohyb: 5 brúsených motorov
Ochrana konštrukcie pri pohybe: račňa

Mobilita:
Mechanizmus zachytávania: 0-1,77""
Pohyb zápästia: v rozmedzí 120 stupňov
Pohyb lakťami: do 300 stupňov
Pohyb ramena: v rozmedzí 180 stupňov
Rotácia na plošine: v rozmedzí 270 stupňov

Budete potrebovať:

• extra dlhé kliešte (bez nich sa nezaobídete)
• bočné rezáky (možno nahradiť papierovým nožom, nožnicami)
• Krížový skrutkovač
• 4 D batérie

Dôležité! O malých detailoch

Keď už hovoríme o „ozubení“. Ak ste sa s podobným problémom stretli a viete, ako si montáž urobiť ešte pohodlnejšou, vitajte v komentároch. Zatiaľ sa podelím o svoje skúsenosti.

Skrutky a skrutky, ktoré sú funkčne identické, ale líšia sa dĺžkou, sú jasne uvedené v návode, napr stredná fotografia nižšie vidíme skrutky P11 a P13. Alebo možno P14 - no, teda zase ich zamotávam. =)

Môžete ich rozlíšiť: pokyny uvádzajú, ktorý z nich má koľko milimetrov. Ale po prvé, s posuvným meradlom si nesadnete (hlavne ak máte 8 rokov a/alebo ho jednoducho nemáte) a po druhé, v konečnom dôsledku ich rozlíšite, len ak ich priložíte vedľa jeden druhému, čo sa nemusí stať hneď mi napadlo (nenapadlo ma, hehe).

Preto vás vopred upozorním, ak sa rozhodnete postaviť si tohto alebo podobného robota sami, tu je nápoveda:

• alebo sa vopred bližšie pozrite na upevňovacie prvky;
• alebo si kúpte viac malých skrutiek, samorezných skrutiek a skrutiek, aby ste sa netrápili.

Nikdy tiež nič nevyhadzujte, kým nedokončíte montáž. Na spodnej fotografii v strede medzi dvoma časťami tela „hlavy“ robota je malý krúžok, ktorý takmer šiel do koša spolu s ďalšími „odpadmi“. A to je mimochodom držiak na LED baterka v „hlave“ uchopovacieho mechanizmu.

Proces budovania

Robot je dodávaný s návodom bez zbytočných slov - iba obrázky a prehľadne katalogizované a označené diely.

Časti sa dajú celkom ľahko odhryznúť a nevyžadujú čistenie, ale páčila sa mi myšlienka spracovať každú časť kartónovým nožom a nožnicami, aj keď to nie je potrebné.

Konštrukcia začína štyrmi z piatich zahrnutých motorov, ktoré je skutočne potešením zostaviť: jednoducho milujem prevodové mechanizmy.

Našli sme motory úhľadne zabalené a „prilepené“ k sebe - pripravte sa odpovedať na otázku dieťaťa, prečo sú komutátorové motory magnetické (môžete okamžite v komentároch! :)

Dôležité: v 3 z 5 krytov motora, ktoré potrebujete zapustite matice po stranách- v budúcnosti na ne uložíme telá pri montáži ramena. Bočné matice nie sú potrebné len v motore, ktorý bude tvoriť základ plošiny, ale aby ste si neskôr nepamätali, ktoré telo kam ide, je lepšie matice zakopať do každého zo štyroch žltých telies naraz. Iba pre túto operáciu budete potrebovať kliešte, ktoré nebudú neskôr potrebné.

Po približne 30-40 minútach bol každý zo 4 motorov vybavený vlastným prevodovým mechanizmom a krytom. Skĺbiť všetko dohromady nie je o nič ťažšie ako poskladať Kinder Surprise v detstve, len oveľa zaujímavejšie. Pozorná otázka týkajúca sa fotografie vyššie: tri zo štyroch výstupných prevodov sú čierne, kde je biely? Z jeho tela by mali vychádzať modré a čierne drôty. Je to všetko v pokynoch, ale myslím, že stojí za to tomu venovať pozornosť.

Keď budete mať v rukách všetky motory, okrem „hlavového“, začnete zostavovať plošinu, na ktorej bude náš robot stáť. V tejto fáze som si uvedomil, že musím byť premyslenejší so skrutkami a skrutkami: ako vidíte na fotografii vyššie, nestačili mi dve skrutky na spojenie motorov pomocou bočných matíc - už boli zaskrutkované do hĺbky už zmontovanej plošiny. Musel som improvizovať.

Po zložení plošiny a hlavnej časti ramena vás pokyny vyzvú, aby ste pristúpili k zostaveniu mechanizmu chápadla, ktorý je plný malých častí a pohyblivých častí - zábavná časť!

Musím však povedať, že tu končia spoilery a začína sa video, keďže som musel ísť na stretnutie s kamarátom a musel som si vziať so sebou robotu, ktorú som nestihol dokončiť.

Ako sa stať životom strany pomocou robota

Jednoducho! Keď sme pokračovali v spoločnej montáži, bolo jasné: zostaviť robota sami - Veľmi Pekne. Spoločná práca na dizajne je dvojnásobne príjemná. Preto môžem s dôverou odporučiť tento set pre tých, ktorí nechcú sedieť v kaviarni pri nudných rozhovoroch, ale chcú vidieť priateľov a dobre sa zabaviť. Navyše sa mi zdá, že budovanie tímu s takouto súpravou - napríklad zostavenie dvoma tímami pre rýchlosť - je takmer obojstranne výhodná možnosť.

Robot v našich rukách ožil hneď, ako sme ho dokončili s montážou. Bohužiaľ, nemôžem vám vyjadriť naše potešenie slovami, ale myslím si, že mnohí mi tu budú rozumieť. Keď štruktúra, ktorú ste sami zostavili, zrazu začne žiť plnohodnotný život - je to vzrušenie!

Uvedomili sme si, že sme strašne hladní a išli sme sa najesť. Už to nebolo ďaleko, tak sme robotu niesli v rukách. A potom nás čakalo ďalšie príjemné prekvapenie: robotika nie je len vzrušujúca. Zároveň zbližuje ľudí. Hneď ako sme si sadli za stôl, obklopili nás ľudia, ktorí chceli robotu spoznať a postaviť si ju pre seba. Deti zo všetkého najradšej vítali robota „chápadlami“, pretože sa skutočne správa ako živý a predovšetkým je to ruka! jedným slovom základné princípy animatroniky si užívatelia osvojili intuitívne. Takto to vyzeralo:

Riešenie problémov

Po návrate domov ma čakalo nemilé prekvapenie a je dobré, že sa tak stalo ešte pred uverejnením tejto recenzie, pretože teraz si hneď rozoberieme riešenie problémov.

Tým, že sme sa rozhodli posunúť rameno cez maximálnu amplitúdu, podarilo sa nám dosiahnuť charakteristický praskavý zvuk a poruchu funkčnosti motorického mechanizmu v lakti. Najprv ma to rozrušilo: no, je to nová hračka, práve zložená a už nefunguje.

Ale potom mi to došlo: ak si to len zbieral sám, aký to malo zmysel? =) Veľmi dobre poznám súpravu ozubených kolies vo vnútri puzdra a aby ste pochopili, či je samotný motor pokazený, alebo či puzdro jednoducho nebolo dostatočne zaistené, môžete ho načítať bez toho, aby ste museli odstrániť motor z dosky a zistiť, či klikanie pokračuje.

Tu sa mi podarilo cítiť týmto robo-majster!

Po starostlivom rozobratí „lakťového kĺbu“ bolo možné určiť, že motor bez zaťaženia beží hladko. Puzdro sa rozpadlo, jedna zo skrutiek spadla dovnútra (pretože bola zmagnetizovaná motorom) a ak by sme pokračovali v prevádzke, ozubené kolesá by sa poškodili - pri demontáži sa našiel charakteristický „prášok“ opotrebovaného plastu na nich.

Je veľmi výhodné, že robot nemusel byť celý rozoberaný. A je naozaj skvelé, že k poruche došlo v dôsledku nie úplne presnej montáže na tomto mieste, a nie v dôsledku niektorých ťažkostí v továrni: v mojej súprave sa vôbec nenašli.

Poradenstvo: Prvýkrát po montáži majte po ruke skrutkovač a kliešte – môžu sa vám hodiť.

Čo sa dá vďaka tejto zostave naučiť?

Sebavedomie!

Nielenže som našiel všeobecné témy komunikovať s absolútne cudzinci, ale hračku som si zvládol aj sám nielen zložiť, ale aj opraviť! To znamená, že nepochybujem: s mojou robotou bude vždy všetko v poriadku. A to je veľmi príjemný pocit, keď ide o vaše obľúbené veci.

Žijeme vo svete, kde sme strašne závislí od predajcov, dodávateľov, zamestnancov služieb a dostupnosti voľného času a peňazí. Ak neviete robiť takmer nič, budete musieť za všetko zaplatiť a s najväčšou pravdepodobnosťou preplatiť. Schopnosť opraviť hračku sami, pretože viete, ako funguje každá jej časť, je na nezaplatenie. Nech má dieťa také sebavedomie.

Výsledky

Čo sa mi páčilo:

• Robot zostavený podľa návodu nevyžadoval ladenie a okamžite sa spustil
• Podrobnosti je takmer nemožné zameniť
• Prísna katalogizácia a dostupnosť dielov
• Pokyny, ktoré nemusíte čítať (iba obrázky)
• Absencia výrazných vôlí a medzier v štruktúrach
• Jednoduchosť montáže
• Jednoduchosť prevencie a opravy
• V neposlednom rade: hračku si zostavíte sami, filipínske deti za vás nepracujú

Čo ešte potrebujete:

• Viac upevňovacie prvky, zásoby
• Diely a náhradné diely k nemu, aby sa v prípade potreby dali vymeniť
• Viac robotov, rôznych a zložitých
• Nápady na to, čo sa dá vylepšiť/pridať/odstrániť – skrátka, hra nekončí zostavovaním! Naozaj chcem, aby to pokračovalo!

Verdikt:

Poskladať robota z tejto stavebnice nie je o nič náročnejšie ako puzzle alebo Kinder Surprise, len výsledok je oveľa väčší a vyvolal búrku emócií v nás aj v našom okolí. Skvelá sada, ďakujem

Ako od rôzne materiály urobiť robota doma bez vhodného vybavenia? Podobné otázky sa čoraz častejšie začali objavovať na rôznych blogoch a fórach venovaných výrobe všetkých druhov zariadení vlastnými rukami a robotikou. Samozrejme, vyrobiť moderného, ​​multifunkčného robota je doma takmer nemožná úloha. Ale je celkom možné vyrobiť jednoduchého robota pomocou jedného čipu ovládača a niekoľkých fotobuniek. Dnes nie je ťažké nájsť schémy na internete podrobný popis fázy výroby minirobotov, ktoré dokážu reagovať na svetelné zdroje a prekážky.

Výsledkom bude veľmi svižný a mobilný robot, ktorý sa bude skrývať v tme alebo sa pohybovať smerom k svetlu, alebo utekať pred svetlom, alebo sa pohybovať pri hľadaní svetla v závislosti od spôsobu pripojenia mikroobvodu k motorom a fotobunkám.

Môžete dokonca prinútiť svojho inteligentného robota, aby sledoval iba svetlú alebo naopak tmavú čiaru, alebo môžete prinútiť minirobota, aby sledoval vašu ruku - stačí pridať do jeho obvodu niekoľko jasných LED!

V skutočnosti aj začiatočník, ktorý práve začína ovládať toto remeslo, dokáže vyrobiť jednoduchú robotu vlastnými rukami. V tomto článku sa pozrieme na možnosť domáci robot reagovať na prekážky a vyhýbať sa im.

Poďme rovno k veci. Na výrobu domáceho robota budeme potrebovať nasledujúce diely, ktoré ľahko nájdete po ruke:

1. 2. batérie a ich kryt;

2. Dva motory (každý 1,5 V);

3. 2 spínače SPDT;

4. 3 sponky na papier;

4. Plastová guľa s otvorom;

5. Malý kúsok pevného drôtu.

Fázy výroby domáceho robota:

1. Odrežte kus drôtu na 13 kusov po šesť centimetrov a odkryte 1 cm na obe strany.

Pomocou spájkovačky pripojíme 3 vodiče k spínačom SPDT a 2 vodiče k motorom;

2. Teraz si vezmeme puzdro na batérie, na jednej strane z ktorého vychádzajú dva viacfarebné drôty (s najväčšou pravdepodobnosťou čierny a červený). Na druhú stranu puzdra musíme prispájkovať ďalší drôt.

Teraz je potrebné rozložiť puzdro na batériu a prilepiť oba spínače SPDT na stranu pomocou spájkovaného drôtu v tvare V;

3. Potom musia byť motory prilepené na obe strany tela tak, aby sa otáčali dopredu.

Potom vezmeme veľkú kancelársku sponku a roztiahneme ju. Narovnanú sponku prevlečieme cez priechodný otvor plastová guľa a zarovnajte konce kancelárskej sponky paralelne k sebe. Konce kancelárskej sponky prilepíme na našu štruktúru;

4. Ako vyrobiť domáceho robota tak, aby sa skutočne vedel vyhýbať prekážkam? Je dôležité spájkovať všetky nainštalované vodiče, ako je znázornené na fotografii;

5. Antény vyrábame z narovnaných sponiek a lepíme ich na spínače SPDT;

6. Zostáva len vložiť batérie do puzdra a domáci robot začne sa pohybovať a vyhýbať sa prekážkam v ceste.

Teraz viete, ako si vyrobiť domáceho robota, ktorý dokáže reagovať na prekážky.

Ako môžete sami vyrobiť robota s určitými princípmi správania? Pomocou technológie BEAM je vytvorená celá trieda podobných robotov, ktorých typické princípy správania sú založené na takzvanom „fotorecepcii“. Reagujúc na zmeny intenzity svetla sa takýto minirobot pohybuje pomalšie alebo naopak rýchlejšie (fotokinéza).

Na výrobu robota, ktorého pohyb smeruje od svetla alebo k svetlu a je určený reakciou fototaxie, budeme potrebovať dva fotosenzory. Reakcia fototaxie sa prejaví nasledovne: ak svetlo zasiahne jeden z fotosenzorov robota BEAM, zapne sa príslušný elektromotor a robot sa otočí smerom k svetelnému zdroju.

A potom svetlo zasiahne druhý snímač a potom sa zapne druhý elektromotor. Teraz sa mini-robot začne pohybovať smerom k svetelnému zdroju. Ak svetlo opäť zasiahne iba jeden fotosenzor, potom sa robot opäť začne otáčať smerom k svetlu a pokračuje v pohybe smerom k zdroju, keď svetlo osvetlí oba senzory. Keď svetlo nedosiahne žiadny senzor, minirobot sa zastaví.

Ako vyrobiť robota, ktorý nasleduje vašu ruku? K tomu musí byť náš minirobot vybavený nielen senzormi, ale aj LED diódami. LED diódy budú vyžarovať svetlo a robot bude reagovať na odrazené svetlo. Ak položíme dlaň pred jeden zo senzorov, minirobot sa otočí jeho smerom.

Ak mierne pohnete dlaňou od príslušného senzora, robot bude „poslušne“ nasledovať vašu dlaň. Aby ste zabezpečili, že odrazené svetlo bude jasne zachytené fototranzistormi, vyberte na dizajn robota jasne oranžové alebo červené LED diódy (viac ako 1000 mCd).

Nie je žiadnym tajomstvom, že výška investícií v oblasti robotiky sa každým rokom zvyšuje, vzniká mnoho nových generácií robotov, s rozvojom výrobných technológií sa objavujú nové možnosti tvorby a používania robotov a talentovaní samoukovia neprestávajú prekvapovať svet so svojimi novými vynálezmi v oblasti robotiky.

Zabudované fotosenzory reagujú na svetlo a sú nasmerované k zdroju a senzory rozpoznajú prekážku na ceste a robot zmení smer pohybu. Na to, aby ste si vyrobili takého jednoduchého robota vlastnými rukami, nepotrebujete „jediný mozog“ ani vyššie technické vzdelanie. Stačí zakúpiť (a niektoré diely nájdete po ruke) všetky potrebné diely na vytvorenie robota a krok za krokom pripojiť všetky čipy, senzory, senzory, vodiče a motory.

Pozrime sa na možnosť robota vyrobeného z vibračného motora z mobilného telefónu, vybitej batérie, obojstranná páska a... zubná kefka. Aby ste mohli začať vyrábať tento jednoduchý robot z improvizovaných prostriedkov, vezmite si svoje staré, nepotrebné mobilný telefón

a vyberte z neho vibračný motor. Potom vezmite starú zubnú kefku a odrežte hlavu skladačkou. Zapnuté vrchná časť

Prilepte hlavy zubnej kefky kusom obojstrannej pásky a na vrchu - vibračným motorčekom. Zostáva už len zabezpečiť minirobotovi napájanie inštaláciou plochej batérie vedľa vibračného motora. Všetky! Náš robot je pripravený - v dôsledku vibrácií sa robot pohne dopredu na štetinách. ♦ MASTER TRIEDA PRE „POKROČILÝCH DIY“:

Kliknite na fotografiu

Po zhliadnutí dostatočného množstva filmov o robotoch ste si určite často chceli postaviť svojho vlastného kamaráta v boji, no nevedeli ste, kde začať. Samozrejme, nebudete môcť postaviť dvojnohého Terminátora, ale to nie je to, čo sa snažíme dosiahnuť. Každý, kto vie, ako správne držať spájkovačku v rukách, si dokáže zostaviť jednoduchého robota a to si nevyžaduje hlboké znalosti, hoci to nebude bolieť. Amatérska robotika sa príliš nelíši od návrhu obvodov, je len oveľa zaujímavejšia, pretože zahŕňa aj oblasti ako mechanika a programovanie. Všetky komponenty sú ľahko dostupné a nie sú také drahé. Pokrok teda nestojí a my ho využijeme vo svoj prospech.

Úvod Takže. čo je robot? Vo väčšine prípadov toto automatické zariadenie , ktorý reaguje na akékoľvek akcieživotné prostredie . Roboty môžu ovládať ľudia alebo vykonávať vopred naprogramované akcie. Typicky je robot vybavený rôznymi senzormi (vzdialenosť, uhol natočenia, zrýchlenie), videokamerami a manipulátormi. Elektronickú časť robota tvorí mikrokontrolér (MC) - mikroobvod, ktorý obsahuje procesor, generátor hodín, rôzne periférie, RAM a permanentnú pamäť. Existuje svet obrovské množstvo rôzne mikrokontroléry pre aplikácie a na ich základe môžete zostaviť výkonné roboty. Pre amatérske stavby široké uplatnenie nájdené mikrokontroléry AVR. Sú zďaleka najdostupnejšie a na internete nájdete veľa príkladov založených na týchto MK. Aby ste mohli pracovať s mikrokontrolérmi, musíte byť schopní programovať v assembleri alebo C a mať základné znalosti digitálnej a analógovej elektroniky. V našom projekte budeme používať C. Programovanie pre MK sa príliš nelíši od programovania na počítači, syntax jazyka je rovnaká, väčšina funkcií sa prakticky nelíši a nové sa dajú celkom ľahko naučiť a pohodlne sa používajú.

Čo potrebujeme

Na začiatok sa náš robot bude vedieť jednoducho vyhýbať prekážkam, teda zopakovať bežné správanie väčšiny zvierat v prírode. Všetko, čo potrebujeme na stavbu takéhoto robota, nájdeme v predajniach rádií. Rozhodnime sa, ako sa bude náš robot pohybovať. Myslím si, že najúspešnejšie sú pásy, ktoré sa používajú v tankoch, je to najpohodlnejšie riešenie, pretože pásy majú väčšiu priechodnosť ako kolesá vozidla a sú pohodlnejšie na ovládanie (na zatáčanie stačí; otočte stopy dovnútra rôzne strany). Preto budete potrebovať akýkoľvek hračkársky tank, ktorého dráhy sa otáčajú nezávisle na sebe, môžete si ho kúpiť v každom hračkárstve za rozumnú cenu. Z tohto tanku potrebujete iba plošinu s pásmi a motormi s prevodovkami, zvyšok môžete pokojne odskrutkovať a vyhodiť. Potrebujeme aj mikrokontrolér, moja voľba padla na ATmega16 - má dostatok portov na pripojenie senzorov a periférií a celkovo je celkom pohodlný. Budete si tiež musieť kúpiť nejaké rádiové komponenty, spájkovačku a multimeter.

Zhotovenie dosky s MK

Schéma robota

V našom prípade bude mikrokontrolér vykonávať funkcie mozgu, ale nezačneme ním, ale napájaním mozgu robota. Správna výživa je zárukou zdravia, preto začneme tým, ako správne kŕmiť nášho robota, pretože práve tu začínajúci stavitelia robotov väčšinou robia chyby. A aby náš robot fungoval normálne, musíme použiť stabilizátor napätia. Preferujem čip L7805 - je navrhnutý tak, aby produkoval stabilné výstupné napätie 5V, čo je to, čo náš mikrokontrolér potrebuje. Ale vzhľadom na to, že úbytok napätia na tomto mikroobvode je asi 2,5V, musí sa doň dodať minimálne 7,5V. Používa sa spolu s týmto stabilizátorom elektrolytické kondenzátory na vyhladenie zvlnenia napätia musí byť v obvode zahrnutá dióda na ochranu proti prepólovaniu.
Teraz môžeme prejsť k nášmu mikrokontroléru. Puzdro MK je DIP (je pohodlnejšie spájkovať) a má štyridsať kolíkov. Na palube je ADC, PWM, USART a mnoho ďalších, ktoré zatiaľ nevyužijeme. Pozrime sa na niekoľko dôležitých uzlov. Pin RESET (9. vetva MK) je prepojený odporom R1 so „plusom“ zdroja energie - to je potrebné urobiť! V opačnom prípade sa váš MK môže neúmyselne resetovať alebo, jednoduchšie povedané, môže dôjsť k poruche. Tiež žiaduce opatrenie, ale nie povinné, je pripojenie RESET cez keramický kondenzátor C1 na zem. Na diagrame môžete vidieť aj 1000 uF elektrolyt, ktorý vás ochráni pred poklesom napätia pri bežiacom motore, čo bude mať priaznivý vplyv aj na činnosť mikrokontroléra. Kremenný rezonátor X1 a kondenzátory C2, C3 by mali byť umiestnené čo najbližšie ku kolíkom XTAL1 a XTAL2.
Nebudem hovoriť o tom, ako flashovať MK, pretože si o tom môžete prečítať na internete. Program napíšeme v jazyku C. Ako programovacie prostredie som zvolil CodeVisionAVR. Toto je pomerne užívateľsky prívetivé prostredie a je užitočné pre začiatočníkov, pretože má zabudovaného sprievodcu vytváraním kódu.

Doska môjho robota

Ovládanie motora

Nemenej dôležitým komponentom v našom robote je pohon motora, ktorý nám uľahčuje jeho ovládanie. Nikdy a za žiadnych okolností nepripájajte motory priamo na MK! Všeobecne platí, že výkonné záťaže nemožno ovládať priamo z mikrokontroléra, inak sa spáli. Použite to kľúčové tranzistory. Pre náš prípad je tu špeciálny čip - L293D. V takýchto jednoduchých projektoch sa vždy snažte použiť tento konkrétny čip s indexom „D“, pretože má zabudované diódy na ochranu proti preťaženiu. Tento mikroobvod sa veľmi ľahko ovláda a je ľahké ho dostať v predajniach rádií. Je dostupný v dvoch balíkoch: DIP a SOIC. DIP v balení použijeme kvôli ľahkej montáži na dosku. L293D má samostatné napájanie pre motory a logiku. Preto budeme samotný mikroobvod napájať zo stabilizátora (vstup VSS), motory priamo z batérií (vstup VS). L293D odolá zaťaženiu 600 mA na kanál a má dva z týchto kanálov, to znamená, že dva motory môžu byť pripojené k jednému čipu. Ale pre istotu skombinujeme kanály a potom budeme potrebovať jednu mikru pre každý motor. Z toho vyplýva, že L293D bude schopný vydržať 1,2 A. Aby ste to dosiahli, musíte skombinovať micra nohy, ako je znázornené na obrázku. Mikroobvod funguje nasledovne: keď sa na IN1 a IN2 použije logická „0“ a na IN3 a IN4 sa použije logická jednotka, motor sa otáča jedným smerom a ak sú signály invertované a použije sa logická nula, potom sa motor začne otáčať v opačnom smere. Piny EN1 a EN2 sú zodpovedné za zapnutie každého kanála. Pripojíme ich a pripojíme k „plusu“ napájacieho zdroja zo stabilizátora. Pretože sa mikroobvod počas prevádzky zahrieva a inštalácia radiátorov na tento typ puzdra je problematická, odvod tepla zabezpečujú nohy GND - je lepšie ich spájkovať na širokej kontaktnej podložke. To je všetko, čo potrebujete vedieť o ovládačoch motora na prvýkrát.

Senzory prekážok

Aby náš robot vedel navigovať a nenabúral do všetkého, nainštalujeme dva infračervený senzor. Väčšina najjednoduchší snímač pozostáva z infračervenej diódy, ktorá vyžaruje infračervené spektrum a fototranzistor, ktorý bude prijímať signál z IR diódy. Princíp je nasledovný: keď sa pred snímačom nenachádza žiadna prekážka, IR lúče nedopadajú na fototranzistor a ten sa neotvorí. Ak je pred snímačom prekážka, potom sa lúče od nej odrážajú a zasiahnu tranzistor - otvorí sa a začne prúdiť prúd. Nevýhodou takýchto snímačov je, že môžu reagovať odlišne rôzne povrchy a nie sú chránené pred rušením - snímač sa môže náhodne spustiť z cudzích signálov z iných zariadení. Modulácia signálu vás môže chrániť pred rušením, ale zatiaľ sa tým nebudeme obťažovať. Na začiatok to stačí.

Prvá verzia senzorov môjho robota

Firmvér robota

Ak chcete oživiť robota, musíte pre neho napísať firmvér, teda program, ktorý by bral údaje zo senzorov a ovládal motory. Môj program je najjednoduchší, neobsahuje zložité štruktúry a každý to pochopí. Nasledujúce dva riadky obsahujú hlavičkové súbory pre náš mikrokontrolér a príkazy na generovanie oneskorení:

#include
#include

Nasledujúce riadky sú podmienené, pretože hodnoty PORTC závisia od toho, ako ste pripojili ovládač motora k mikrokontroléru:

PORTC.0 = 1;
PORTC.1 = 0;
PORTC.2 = 1;
PORTC.3 = 0;

Hodnota 0xFF znamená, že výstup bude log. „1“ a 0x00 je log. "0".

Pomocou nasledujúcej konštrukcie skontrolujeme, či sa pred robotom nenachádza prekážka a na ktorej strane sa nachádza:

Ak (!(PINB & (1< {
...
}

Ak svetlo z IR diódy zasiahne fototranzistor, potom sa na nohu mikrokontroléra nainštaluje protokol. „0“ a robot sa začne pohybovať dozadu, aby sa vzdialil od prekážky, potom sa otočí, aby sa znova nezrazil s prekážkou, a potom sa opäť pohne dopredu. Keďže máme dva senzory, prítomnosť prekážky kontrolujeme dvakrát – vpravo a vľavo, a teda vieme zistiť, na ktorej strane sa prekážka nachádza. Príkaz „delay_ms(1000)“ označuje, že kým sa začne vykonávať ďalší príkaz, uplynie jedna sekunda.

Záver

Prebral som väčšinu aspektov, ktoré vám pomôžu postaviť vášho prvého robota. Tým sa však robotika nekončí. Ak tohto robota poskladáte, budete mať veľa príležitostí na jeho rozšírenie. Môžete vylepšiť algoritmus robota, napríklad čo robiť, ak prekážka nie je na nejakej strane, ale priamo pred robotom. Tiež by nebolo na škodu nainštalovať kódovač – jednoduché zariadenie, ktoré vám pomôže presne umiestniť a poznať polohu vášho robota v priestore. Pre prehľadnosť je možné nainštalovať farebný alebo monochromatický displej, ktorý dokáže zobrazovať užitočné informácie – úroveň nabitia batérie, vzdialenosť od prekážok, rôzne informácie o ladení. Nezaškodilo by zlepšenie snímačov - inštalácia TSOP (sú to IR prijímače, ktoré vnímajú signál len určitej frekvencie) namiesto klasických fototranzistorov. Okrem infračervených senzorov existujú ultrazvukové senzory, ktoré sú drahšie a majú aj svoje nevýhody, no v poslednej dobe si získavajú obľubu medzi konštruktérmi robotov. Aby robot reagoval na zvuk, bolo by dobré nainštalovať mikrofóny so zosilňovačom. Čo je však podľa mňa naozaj zaujímavé, je inštalácia kamery a programovanie strojového videnia na jej základe. Existuje sada špeciálnych knižníc OpenCV, pomocou ktorých môžete naprogramovať rozpoznávanie tváre, pohyb podľa farebných majákov a mnoho ďalších zaujímavostí. Všetko záleží len na vašej fantázii a schopnostiach.

Zoznam komponentov:

• ATmega16 v balení DIP-40>
• L7805 v balení TO-220
• L293D v puzdre DIP-16 x 2 ks.
• odpory s výkonom 0,25 W s menovitými hodnotami: 10 kOhm x 1 ks, 220 Ohm x 4 ks.
• keramické kondenzátory: 0,1 µF, 1 µF, 22 pF
• elektrolytické kondenzátory: 1000 µF x 16 V, 220 µF x 16 V x 2 ks.
• dióda 1N4001 alebo 1N4004
• 16 MHz kremenný rezonátor
• IR diódy: budú stačiť ľubovoľné dve z nich.
• fototranzistory, tiež akékoľvek, ale reagujúce len na vlnovú dĺžku infračervených lúčov

Firmvérový kód:

/*****************************************************
Firmvér pre robota

Typ MK: ATmega16
Frekvencia hodín: 16,000000 MHz
Ak je vaša frekvencia kremeňa iná, musíte to zadať v nastaveniach prostredia:
Project -> Configure -> "C Compiler" Tab
*****************************************************/

#include
#include

Void main(void)
{
//Konfigurácia vstupných portov
//Cez tieto porty prijímame signály zo senzorov
DDRB=0x00;
//Zapnite pull-up odpory
PORTB=0xFF;

//Konfigurácia výstupných portov
//Cez tieto porty ovládame motory
DDRC=0xFF;

//Hlavná slučka programu. Tu čítame hodnoty zo senzorov
//a ovládať motory
zatiaľ čo (1)
{
//Poďme vpred
PORTC.0 = 1;
PORTC.1 = 0;
PORTC.2 = 1;
PORTC.3 = 0;
ak (!(PINB & (1< {
//Prechod o 1 sekundu dozadu
PORTC.0 = 0;
PORTC.1 = 1;
PORTC.2 = 0;
PORTC.3 = 1;
delay_ms(1000);
//Zabaľte to
PORTC.0 = 1;
PORTC.1 = 0;
PORTC.2 = 0;
PORTC.3 = 1;
delay_ms(1000);
}
ak (!(PINB & (1< {
//Prechod o 1 sekundu dozadu
PORTC.0 = 0;
PORTC.1 = 1;
PORTC.2 = 0;
PORTC.3 = 1;
delay_ms(1000);
//Zabaľte to
PORTC.0 = 0;
PORTC.1 = 1;
PORTC.2 = 1;
PORTC.3 = 0;
delay_ms(1000);
}
};
}

O mojej robote

Momentálne je moja robota takmer hotová.


Je vybavený bezdrôtovou kamerou, snímačom vzdialenosti (kamera aj tento snímač sú inštalované na otočnej veži), snímačom prekážok, kódovačom, prijímačom signálu z diaľkového ovládača a rozhraním RS-232 pre pripojenie k počítač. Funguje v dvoch režimoch: autonómnom a manuálnom (prijíma riadiace signály z diaľkového ovládača), kameru je možné zapnúť/vypnúť aj na diaľku alebo samotným robotom, aby sa šetrila batéria. Píšem firmvér pre zabezpečenie bytu (prenos snímok do počítača, detekcia pohybu, prechádzka po areáli).

Podľa vášho želania zverejňujem video:

UPD. Znova som nahral fotografie a urobil drobné opravy v texte.

Mnohí z nás, ktorí sa stretli s výpočtovou technikou, snívali o zostavení vlastného robota. Aby toto zariadenie plnilo nejaké povinnosti okolo domu, prineste si napríklad pivo. Každý sa okamžite pustí do vytvárania toho najkomplexnejšieho robota, no výsledky často rýchlo rozoberie. Náš prvý robot, ktorý mal robiť veľa čipsov, sme nikdy nedotiahli do konca. Preto musíte začať jednoducho a postupne komplikovať svoju šelmu. Teraz vám povieme, ako si môžete vlastnými rukami vytvoriť jednoduchého robota, ktorý sa bude samostatne pohybovať po vašom byte.

koncepcia

Dali sme si jednoduchú úlohu, vyrobiť jednoduchého robota. Pri pohľade dopredu poviem, že sme sa, samozrejme, dostali nie za pätnásť minút, ale za oveľa dlhší čas. Ale aj tak sa to dá stihnúť za jeden večer.

Dokončenie takýchto remesiel zvyčajne trvá roky. Ľudia strávia niekoľko mesiacov behaním po obchodoch a hľadajú vybavenie, ktoré potrebujú. Ale hneď sme si uvedomili, že toto nie je naša cesta! Preto pri návrhu použijeme také diely, ktoré sa dajú ľahko nájsť po ruke, prípadne vytrhnúť zo starého zariadenia. Ako poslednú možnosť nakúpte za centy v akomkoľvek obchode s rádiami alebo na trhu.

Ďalším nápadom bolo, aby naše remeslo bolo čo najlacnejšie. Podobný robot stojí v rádioelektronických obchodoch od 800 do 1500 rubľov! Navyše sa predáva vo forme dielov, ale stále sa musí zmontovať a nie je pravda, že potom bude fungovať. Výrobcovia takýchto súprav často zabúdajú zahrnúť niektoré diely a je to – robot je stratený spolu s peniazmi! Prečo potrebujeme také šťastie? Náš robot by nemal stáť viac ako 100 - 150 rubľov v častiach vrátane motorov a batérií. Zároveň, ak vyberiete motory zo starého detského auta, jeho cena bude vo všeobecnosti asi 20 - 30 rubľov! Cítite úspory a zároveň získate vynikajúceho priateľa.

Ďalšia časť bola, čo urobí náš fešák. Rozhodli sme sa vyrobiť robota, ktorý bude hľadať zdroje svetla. Ak sa svetelný zdroj otočí, naše auto bude riadiť za ním. Tento koncept sa nazýva „robot, ktorý sa snaží žiť“. Batérie mu bude možné vymeniť za solárne články a potom bude hľadať svetlo na pohon.

Potrebné diely a nástroje

Čo potrebujeme, aby sme vytvorili naše dieťa? Keďže koncept je vyrobený z improvizovaných prostriedkov, budeme potrebovať dosku s plošnými spojmi alebo dokonca obyčajný hrubý kartón. Pomocou šidla môžete urobiť otvory v kartóne na pripevnenie všetkých častí. Montáž využijeme, lebo bola po ruke a cez deň u mňa kartón nenájdete. Toto bude podvozok, na ktorý namontujeme zvyšok postroja robota, pripojíme motory a senzory. Ako hnací motor použijeme troj alebo päťvoltové motory, ktoré sa dajú vytiahnuť zo starého stroja. Kolieska vyrobíme z vrchnáčikov z plastových fliaš, napríklad od Coca-Coly.

Ako snímače sa používajú trojvoltové fototranzistory alebo fotodiódy. Dokonca sa dajú vytiahnuť aj zo starej optomechanickej myši. Obsahuje infračervené senzory (v našom prípade boli čierne). Tam sú spárované, teda dve fotobunky v jednej fľaši. S testerom vám nič nebráni zistiť, ktorá noha je na čo určená. Naším ovládacím prvkom budú domáce tranzistory 816G. Ako zdroje energie používame tri AA batérie spájkované dohromady. Alebo môžete vziať priehradku na batérie zo starého stroja, ako sme to urobili my. Na inštaláciu bude potrebná kabeláž. Krútené dvojlinky sú na tieto účely ideálne. Na zaistenie všetkých dielov je vhodné použiť horúce lepidlo s tavnou pištoľou. Tento úžasný vynález sa rýchlo topí a rovnako rýchlo tuhne, čo vám umožňuje rýchlo s ním pracovať a inštalovať jednoduché prvky. Vec je ideálna pre takéto remeslá a vo svojich článkoch som ju použil viac ako raz. Potrebujeme aj tuhý drôt, postačí obyčajná kancelárska sponka.

Namontujeme obvod

Vybrali sme teda všetky diely a poukladali ich na stôl. Spájkovačka už tlie kolofóniou a vy si mädlíte ruky a túžite ju zostaviť, no, tak začnime. Vezmeme kus montáže a narežeme ho na veľkosť budúceho robota. Na rezanie DPS používame kovové nožnice. Vyrobili sme štvorec so stranou asi 4-5 cm, hlavné je, že sa naň zmestí náš maličký obvod, batérie, dva motory a úchytky na predné koleso. Aby sa doska neošúchala a bola rovná, môžete ju spracovať pilníkom a tiež odstrániť ostré hrany. Naším ďalším krokom bude utesnenie senzorov. Fototranzistory a fotodiódy majú plus a mínus, inými slovami anódu a katódu. Je potrebné dodržať polaritu ich zaradenia, čo sa dá ľahko určiť najjednoduchším testerom. Ak sa pomýlite, nič sa nepripáli, ale robot sa nepohne. Snímače sú na jednej strane prispájkované do rohov dosky plošných spojov tak, aby sa pozerali do strán. Nemali by byť zaletované úplne do dosky, ale nechať asi jeden a pol centimetra vývodov, aby sa dali ľahko ohnúť ľubovoľným smerom – budeme to potrebovať neskôr pri nastavovaní nášho robota. Toto budú naše oči, mali by byť na jednej strane nášho podvozku, ktorý bude v budúcnosti prednou časťou robota. Okamžite možno poznamenať, že zostavujeme dva riadiace obvody: jeden na ovládanie pravého a druhý ľavého motora.

Trochu ďalej od prednej hrany šasi, vedľa našich senzorov, musíme prispájkovať tranzistory. Pre pohodlie pri spájkovaní a montáži ďalšieho obvodu sme prispájkovali oba tranzistory tak, aby ich označenia smerovali k pravému kolesu. Okamžite by ste si mali všimnúť umiestnenie nôh tranzistora. Ak vezmete tranzistor do rúk a otočíte kovový substrát smerom k sebe a označenie smerom k lesu (ako v rozprávke) a nohy smerujú nadol, nohy budú zľava doprava: základňa , kolektor a žiarič. Ak sa pozriete na schému znázorňujúcu náš tranzistor, potom základňa bude palica kolmá na hrubý segment v kruhu, emitor bude palica so šípkou, kolektor bude rovnaká palica, iba bez šípky. Všetko sa tu zdá byť jasné. Pripravíme si batérie a pristúpime k samotnej montáži elektrického obvodu. Spočiatku sme jednoducho vzali tri AA batérie a pripájali ich do série. Hneď ich môžete vložiť do špeciálneho držiaka na batérie, ktorý sa, ako sme už povedali, vyťahuje zo starého detského auta. Teraz prispájkujeme drôty k batériám a určíme dva kľúčové body na našej doske, kde sa budú všetky drôty zbiehať. To bude plus a mínus. Urobili sme to jednoducho – do okrajov dosky sme navliekli krútený pár, konce prispájkovali k tranzistorom a fotosnímačom, urobili krútenú slučku a tam prispájkovali batérie. Možno to nie je najlepšia možnosť, ale je to najpohodlnejšie. Teraz pripravíme vodiče a začneme s montážou elektriky. Prejdeme od kladného pólu batérie k zápornému kontaktu v celom elektrickom obvode. Vezmeme kus krúteného páru a začneme chodiť - kladný kontakt oboch fotosenzorov prispájkujeme na plus batérie a na rovnakom mieste prispájkujeme žiariče tranzistorov. Druhú nohu fotobunky prispájkujeme malým kúskom drôtu na bázu tranzistora. Zvyšné, posledné nohy transyuku prispájkujeme k motorom resp. Druhý kontakt motorov je možné prispájkovať k batérii cez spínač.

Ale ako praví Jediovia sme sa rozhodli zapnúť nášho robota spájkovaním a odspájkovaním drôtu, keďže v mojich nádobách nebol vypínač vhodnej veľkosti.

Elektrické ladenie

To je všetko, elektrickú časť sme zostavili, teraz začneme testovať obvod. Zapneme náš okruh a privedieme ho k rozsvietenej stolnej lampe. Striedajte sa a otočte najprv jednu alebo druhú fotobunku. A uvidíme, čo sa stane. Ak sa naše motory začnú otáčať rôznymi rýchlosťami v závislosti od osvetlenia, potom je všetko v poriadku. Ak nie, potom hľadajte zárubne v zostave. Elektronika je veda o kontaktoch, čo znamená, že ak niečo nefunguje, nie je niekde kontakt. Dôležitý bod: pravý fotografický snímač je zodpovedný za ľavé koleso a ľavý za pravé. Teraz poďme zistiť, akým smerom sa otáča pravý a ľavý motor. Obaja by sa mali otáčať dopredu. Ak sa tak nestane, potom musíte zmeniť polaritu zapínania motora, ktorý sa točí nesprávnym smerom, jednoducho opätovným spájkovaním vodičov na svorkách motora naopak. Ešte raz vyhodnocujeme umiestnenie motorov na podvozku a kontrolujeme smer pohybu v smere, kde sú nainštalované naše senzory. Ak je všetko v poriadku, ideme ďalej. V každom prípade sa to dá opraviť, aj keď je všetko definitívne zmontované.

Zostavenie zariadenia

Vysporiadali sme sa s únavnou elektrickou časťou, teraz prejdime k mechanike. Kolieska vyrobíme z vrchnákov z plastových fliaš. Ak chcete vyrobiť predné koleso, vezmite dva kryty a zlepte ich.

Po obvode sme ho prilepili dutou časťou smerom dovnútra pre väčšiu stabilitu kolesa. Potom vyvŕtajte otvor do prvého a druhého veka presne v strede veka. Na vŕtanie a všetky druhy domácich prác je veľmi výhodné použiť Dremel - akúsi malú vŕtačku s množstvom nástavcov, frézovanie, rezanie a mnoho ďalších. Veľmi vhodné je použitie na vŕtanie otvorov menších ako jeden milimeter, kde si bežný vrták neporadí.

Po navŕtaní krytov vložíme do otvoru vopred zahnutú kancelársku sponku.

Spinku ohneme do tvaru písmena „P“, kde koliesko visí na hornej lište nášho písmena.

Teraz pripevníme túto kancelársku sponku medzi fotografické senzory pred naším autom. Spona je pohodlná, pretože si jednoducho nastavíte výšku predného kolesa a tejto úprave sa budeme venovať neskôr.

Prejdime k hnacím kolesám. Vyrobíme si ich aj z vrchnákov. Podobne vyvŕtame každé koleso presne v strede. Najlepšie je, aby vŕtačka mala veľkosť osky motora a ideálne o zlomok milimetra menšia, aby sa tam oska dala zasunúť, ale ťažko. Obe kolieska nasadíme na hriadeľ motora, a aby neodskakovali, poistíme ich horúcim lepidlom.

Je dôležité to urobiť nielen preto, aby kolesá pri pohybe neodleteli, ale aby sa tiež neotáčali v bode upevnenia.

Najdôležitejšou časťou je montáž elektromotorov. Umiestnili sme ich na samý koniec nášho šasi, na opačnú stranu dosky plošných spojov ako všetka ostatná elektronika. Treba mať na pamäti, že riadený motor je umiestnený oproti jeho riadiacemu fotosystému. Robí sa to tak, aby sa robot mohol otočiť smerom k svetlu. Vpravo je fotosenzor, vľavo motor a naopak. Na začiatok zachytíme motory kúskami krúteného páru, prevlečeného cez otvory v inštalácii a skrúteného zhora.

Dodávame energiu a vidíme, kde sa naše motory otáčajú. Motory sa nebudú otáčať v tmavej miestnosti, je vhodné ich nasmerovať na lampu. Skontrolujeme, či všetky motory fungujú. Robota otáčame a sledujeme, ako motory menia rýchlosť otáčania v závislosti od osvetlenia. Otočme to pravým fotosnímačom a ľavý motor by sa mal rýchlo roztočiť a druhý naopak spomaliť. Nakoniec skontrolujeme smer otáčania kolies, aby sa robot pohol dopredu. Ak všetko funguje tak, ako sme opísali, potom môžete posúvače opatrne zaistiť horúcim lepidlom.

Snažíme sa, aby ich kolesá boli na rovnakej náprave. To je všetko – pripevníme batérie na hornú plošinu podvozku a prejdeme k nastaveniu a hre s robotom.

Úskalia a nastavenie

Prvá nástraha v našom remesle bola nečakaná. Keď sme zostavili celý okruh a technickú časť, všetky motory perfektne reagovali na svetlo a zdalo sa, že všetko ide skvele. Ale keď sme položili nášho robota na podlahu, nefungovalo to pre nás. Ukázalo sa, že motory jednoducho nemajú dostatočný výkon. musel som súrne roztrhať detské autíčko, aby sme odtiaľ dostali výkonnejšie motory. Mimochodom, ak vezmete motory z hračiek, určite nemôžete urobiť chybu s ich výkonom, pretože sú navrhnuté tak, aby prevážali veľa áut s batériami. Keď sme už mali vyriešené motory, prešli sme ku kozmetickému ladeniu a jazde. Najprv musíme pozbierať fúzy drôtov, ktoré sa ťahajú po podlahe, a pripevniť ich k podvozku horúcim lepidlom.

Ak sa robot vlečie niekde na bruchu, tak predný podvozok zdvihnete ohnutím upevňovacieho drôtu. Najdôležitejšie sú foto senzory. Najlepšie je ohnúť ich pri pohľade na stranu na tridsať stupňov od hlavného chodu. Potom zachytí svetelné zdroje a posunie sa smerom k nim. Požadovaný uhol ohybu sa bude musieť zvoliť experimentálne. To je všetko, vyzbrojte sa stolnou lampou, postavte robota na zem, zapnite ho a začnite kontrolovať a užívať si, ako vaše dieťa jasne sleduje zdroj svetla a ako šikovne ho nachádza.

Vylepšenia

Dokonalosti sa medze nekladú a nášmu robotovi môžete pridať nekonečné množstvo funkcií. Dokonca sa uvažovalo o inštalácii ovládača, ale potom by sa výrazne zvýšili náklady a zložitosť výroby, a to nie je naša metóda.

Prvým vylepšením je vyrobiť robota, ktorý by cestoval po danej trajektórii. Všetko je tu jednoduché, vezmete čierny prúžok a vytlačíte ho na tlačiarni, alebo podobne nakreslíte čiernou permanentnou fixkou na list papiera Whatman. Hlavná vec je, že pásik je o niečo užší ako šírka utesnených fotosnímačov. Samotné fotobunky spúšťame dole tak, aby sa pozerali na podlahu. Vedľa každého z našich očí inštalujeme superjasnú LED v sérii s odporom 470 Ohmov. Samotnú LED pripájame odporom priamo na batériu. Myšlienka je jednoduchá, svetlo sa dokonale odráža od bieleho listu papiera, dopadá na náš senzor a robot ide rovno. Akonáhle lúč dopadne na tmavý pásik, k fotobunke sa nedostane takmer žiadne svetlo (čierny papier svetlo dokonale pohltí), a preto sa jeden motor začne otáčať pomalšie. Ďalší motor rýchlo otáča robota a vyrovnáva jeho dráhu. V dôsledku toho sa robot valí po čiernom pruhu, ako keby po koľajniciach. Môžete nakresliť taký prúžok na bielu podlahu a poslať robota do kuchyne, aby dostal pivo z počítača.

Druhým nápadom je skomplikovať obvod pridaním ďalších dvoch tranzistorov a dvoch fotosenzorov a prinútiť robota, aby hľadal svetlo nielen spredu, ale aj zo všetkých strán, a len čo ho nájde, vrhne sa k nemu. Všetko bude závisieť od toho, z ktorej strany sa zdroj svetla objaví: ak spredu, pôjde dopredu a ak zozadu, vráti sa späť. Aj v tomto prípade na zjednodušenie montáže môžete použiť čip LM293D, ale stojí to asi sto rubľov. Pomocou neho však môžete ľahko nakonfigurovať diferenciálnu aktiváciu smeru otáčania kolies alebo jednoduchšie smer pohybu robota: dopredu a dozadu.

Posledná vec, ktorú môžete urobiť, je úplne odstrániť batérie, ktoré sa neustále vybíjajú, a nainštalovať solárnu batériu, ktorú si teraz môžete kúpiť v obchode s príslušenstvom pre mobilné telefóny (alebo na dialextreme). Aby robot v tomto režime úplne nestratil svoju funkčnosť, ak sa náhodou dostane do tieňa, môžete paralelne pripojiť solárnu batériu - elektrolytický kondenzátor s veľmi veľkou kapacitou (tisíce mikrofarád). Pretože naše napätie tam nepresahuje päť voltov, môžeme si vziať kondenzátor navrhnutý pre 6,3 voltov. S takouto kapacitou a napätím bude celkom miniatúrny. Prevodníky je možné buď kúpiť, alebo vykoreniť zo starých napájacích zdrojov.
Myslíme si, že zvyšok možných variácií si dokážete vymyslieť sami. Ak bude niečo zaujímavé, určite napíšte.

Závery

Pripojili sme sa teda k najväčšej vede, k motoru pokroku – kybernetike. V sedemdesiatych rokoch minulého storočia bolo veľmi populárne navrhovať takéto roboty. Treba poznamenať, že naša tvorba využíva základy analógovej výpočtovej techniky, ktorá zanikla s príchodom digitálnych technológií. Ale ako som ukázal v tomto článku, všetko nie je stratené. Dúfam, že nezostaneme pri konštrukcii takého jednoduchého robota, ale budeme prichádzať s novými a novými dizajnmi a prekvapíte nás svojimi zaujímavými remeslami. Veľa šťastia pri stavbe!

27. augusta 2017 Gennady