På hylderne i moderne butikker til børn kan du finde et bredt udvalg af legetøj. Og hvert barn beder sine forældre om at købe et eller andet "nyt" legetøj til ham. Og hvis i planlægning familie budget Er dette ikke inkluderet? For at spare penge kan du prøve at lave et nyt legetøj selv. For eksempel, hvordan man laver en robot derhjemme, er det muligt? Ja, det er meget muligt, det er nok at forberede de nødvendige materialer.
Er det muligt selv at samle en robot?
I dag er det svært at overraske nogen med et robotlegetøj. Den moderne teknologi og computerindustri er nået langt. Men du kan stadig blive overrasket over oplysningerne om, hvordan man laver en simpel robot derhjemme.
Det er uden tvivl svært at forstå driftsprincippet for forskellige mikrokredsløb, elektronik, programmer og designs. Det er svært at gøre i dette tilfælde uden grundlæggende viden inden for fysik, programmering og elektronik. Alligevel kan enhver person sammensætte en robot på egen hånd.
En robot er en automatiseret maskine, der er i stand til at udføre forskellige handlinger. I tilfælde af en hjemmelavet robot er det nok, at bilen blot bevæger sig.
For at lette monteringen skal du bruge tilgængelige værktøjer: et telefonrør, en plastikflaske eller tallerken, tandbørste, gammelt kamera eller computermus.
Vibrerende fejl
Hvordan laver man en lille robot? Derhjemme kan du få mest muligt ud enkleste mulighed vibrerende fejl. Du skal have følgende materialer på lager:
- en motor fra en gammel børnebil;
- lithium batteri CR-2032-serien, der ligner en tablet;
- en holder til netop denne tablet;
- papirclips;
- elektriske bånd;
- loddekolbe;
- LED.
Først skal du pakke LED'en med elektrisk tape og efterlade frie ender. Brug en loddekolbe til at lodde den ene LED-ende på bagvæg batteriholder. Vi lodder den resterende spids til kontakten af motoren fra maskinen. Papirclipsene vil tjene som ben til den vibrerende bug. Ledningerne fra batteriholderen er forbundet til motorledningerne. Fejlen vil vibrere og bevæge sig, efter at holderen kommer i kontakt med selve batteriet.
Brushbot - børnesjov
Så hvordan laver man en mini-robot derhjemme? En sjov bil kan samles af skrotmaterialer, såsom en tandbørste (hoved), dobbeltklæbende tape og en vibrationsmotor fra en gammel mobiltelefon. Det er nok at lime motoren til børstehovedet, og det er det - robotten er klar.
Strømforsyningen vil blive leveret af et møntcellebatteri. For fjernbetjening Jeg bliver nødt til at finde på noget.
Pap robot
Hvordan laver man en robot derhjemme, hvis et barn kræver det? du kan finde på interessant legetøj fra almindeligt pap.
Du skal have lager:
- to papkasser;
- 20 kasketter fra plastikflasker;
- tråd;
- med tape.
Det sker, at far vil lave en form for vidunder til babyen, men der kommer ikke noget fornuftigt i tankerne. Derfor kan du tænke over, hvordan du laver en rigtig robot derhjemme.
Først skal du bruge kassen som krop til robotten og skære bunden ud af den. Så skal du lave 5 huller: under hovedet, til arme og ben. I kassen beregnet til hovedet skal du lave et hul, der hjælper med at forbinde det til kroppen. Tråd bruges til at holde robotdelene sammen.
Efter at have fastgjort hovedet, skal du tænke på, hvordan du laver en robotarm derhjemme. For at gøre dette indsættes en ledning i sidehullerne, hvorpå plastik hætter. Vi får bevægelige arme. Vi gør det samme med vores ben. Du kan lave huller i lågene med en syl.
For at sikre paprobottens stabilitet skal der lægges stor vægt på snittene. Det er dem, der giver legetøjet dets gode udseende. Det er svært at forbinde alle delene, hvis skærelinjen er forkert.
Hvis du beslutter dig for at lime kasser sammen, skal du ikke overdrive det med mængden af lim. Det er bedre at bruge holdbart pap eller papir.
Den enkleste robot
Hvordan laver man en let robot derhjemme? Det er svært at skabe en fuldgyldig automatiseret maskine, men det er stadig muligt at samle et minimalt design. Lad os overveje enkleste mekanisme, som for eksempel vil kunne udføre bestemte handlinger i én zone. Vil være nødvendigt følgende materialer:
Plastplade.
Et par mellemstore børster til rengøring af sko.
Computer blæsere i mængden af to stk.
Stik til 9-V batteri og selve batteriet.
Klemme og binde med snapfunktion.
Vi borer to huller med samme afstand i børstepladen. Vi fastgør dem. Børsterne skal placeres i samme afstand fra hinanden og i midten af pladen. Ved hjælp af møtrikker fastgør vi justeringsbeslaget til børsterne. Vi installerer skyderne fra fastgørelserne i den midterste placering. For at flytte robotten skal du bruge computer fans. De er forbundet til et batteri og placeret parallelt for at sikre maskinens rotation. Det vil være en slags vibrationsmotor. Til sidst skal du sætte terminalerne på.
I dette tilfælde behøver du ikke store økonomiske udgifter eller nogen teknisk eller computererfaring, for her beskriver vi i detaljer, hvordan man laver en robot derhjemme. Det er ikke svært at få de nødvendige dele. For at forbedre designets motorfunktioner kan mikrocontrollere eller ekstra motorer bruges.
Robot, som i reklamer
Sikkert kendt for mange salgsfremmende video browser, hvor hovedpersonen er en lille robot, der spinder og tegner figurer på papir med tusch. Hvordan laver man en robot hjemme fra denne annonce? Ja, meget simpelt. For at skabe sådan et automatisk sødt legetøj skal du have:
- tre tuschpenne;
- tykt pap eller plastik;
- motor;
- runde batteri;
- folie eller elektrisk tape;
- lim.
Så vi opretter en formular til robotten af plast eller pap (mere præcist skærer vi den ud). Du skal lave en trekantet form med afrundede hjørner. I hvert hjørne laver vi et lille hul, hvori der kan passe en tusch. Vi laver et hul nær midten af trekanten til motoren. Vi får 4 huller rundt om hele omkredsen af en trekantet form.
Sæt derefter markørerne en efter en i de lavet huller. Et batteri skal monteres på motoren. Dette kan gøres ved hjælp af lim og folie eller elektrisk tape. For at motoren skal forblive fast på robotten, er det nødvendigt at fikse den med en lille mængde lim.
Robotten vil kun bevæge sig efter at have tilsluttet den anden ledning til det tilsluttede batteri.
Lego robot
"Lego" er en serie af legetøj til børn, som hovedsageligt består af konstruktionsdele forbundet til ét element. Dele kan kombineres, mens der skabes flere og flere nye elementer til spil.
Næsten alle børn fra 3 til 10 år elsker at samle et sådant byggesæt. Især børns interesse øges, hvis dele kan samles til en robot. Så for at samle en bevægende robot fra Lego skal du forberede delene samt en miniaturemotor og kontrolenhed.
Derudover sælges der nu færdige sæt med dele, der giver dig mulighed for selv at samle enhver robot. Det vigtigste er at mestre de vedhæftede instruktioner. For eksempel:
- klargør delene som angivet i instruktionerne;
- skru hjulene, hvis nogen;
- vi samler fastgørelseselementer, der vil tjene som støtte til motoren;
- indsæt et batteri eller endda flere i en speciel enhed;
- installer motoren;
- tilslut den til motoren;
- Vi indlæser et specielt program i designets hukommelse, der giver dig mulighed for at styre legetøjet.
Det ser ud til, at det er ret svært at samle en robot, og en person uden sikker viden vil slet ikke være i stand til at gøre det. Men det er ikke sandt. Selvfølgelig er det svært at bygge en fuldgyldig automatiseret maskine, men enhver kan lave den enkleste version. Bare læs vores artikel om, hvordan man laver en robot derhjemme.
Hvordan laver man en robot?
Når det kommer til robotter, forestiller vi os en kæmpe maskine med kunstig intelligens, som i filmene om RoboCop osv. En robot behøver dog ikke at være en stor og teknisk kompleks enhed. I denne artikel vil vi fortælle dig, hvordan du opretter en robot derhjemme. Når du har skabt din egen mini-robot, vil du være overbevist om, at der ikke kræves nogen særlig viden eller værktøjer til dette.
Materialer til arbejdet
Så vi skaber en robot med vores egne hænder efter at have forberedt følgende materialer til konstruktion:
- 2 små stykker tråd.
- 1 lille legetøjsmotor 3 Volt.
- 1 AA batteri.
- 2 perler.
- 2 små firkantede stykker polystyrenskum i forskellige størrelser.
- Limpistol.
- Materiale til benene (papirclips, tandbørstehoved osv.).
Instruktioner til at skabe en robot
Lad os nu gå videre til trin-for-trin beskrivelse hvordan man laver en robot:
- Lim det større stykke styrofoam fast på legetøjsmotor til siden med metalkontakterne ovenpå. Dette er nødvendigt for at beskytte kontakterne mod fugt.
- Lim et batteri oven på et stykke polystyrenskum.
- Lim et andet stykke polystyrenskum på bagsiden af motoren for at skabe en let vægtubalance. Det er takket være denne ubalance, at robotten vil kunne bevæge sig. Lad limen tørre.
- Lim benene til motoren. For at benene skal holde så fast som muligt, skal du først lime små stykker polystyrenskum til motoren og derefter lime benene til dem.
- Ledningen til motoren kan enten tapes eller loddes. Den anden mulighed er mere at foretrække - på denne måde holder robotten meget længere. Begge stykker tråd skal loddes til metalkontakterne på motoren så tæt som muligt.
- Dernæst skal du fastgøre et hvilket som helst af trådstykkerne til en af siderne af batteriet, til "plus" eller til "minus". Den kan fastgøres til batteriet enten ved hjælp af elektrisk tape eller limpistol. Fastgørelse med lim er mere pålidelig, men du skal være så forsigtig som muligt, når du påfører den, da hvis du bruger for meget lim, vil kontakten mellem ledningen og batteriet gå tabt.
- Lim perler til batteriet for at simulere øjne.
- Tilslut det andet stykke ledning til den anden ende af batteriet for at drive robotten. I dette tilfælde er det bedre at bruge elektrisk tape i stedet for lim. På denne måde kan du nemt åbne kontakten og stoppe robotten, når du bliver træt af den.
Sådan en robot holder præcis så længe batteriopladningen varer. Som du kan se, er det at skabe robotter derhjemme en ret spændende proces, hvor der ikke er noget kompliceret. Selvfølgelig kan du senere prøve at skabe mere komplekse, programmerbare modeller. Men for at skabe dem har du brug for vis viden og yderligere materialer, som sælges i en el-butik. Den samme legetøjsminirobot kan nemt laves sammen med dit barn på få minutter.
Mange af os, der har mødt computerteknologi, har drømt om at samle vores egen robot. For at denne enhed skal udføre nogle opgaver rundt i huset, for eksempel, medbring øl. Alle går straks i gang med at skabe den mest komplekse robot, men nedbryder ofte hurtigt resultaterne. Vi bragte aldrig vores første robot, som skulle lave en masse chips, til virkelighed. Derfor skal du starte enkelt og gradvist komplicere dit udyr. Nu vil vi fortælle dig, hvordan du kan skabe en simpel robot med dine egne hænder, der selvstændigt bevæger sig rundt i din lejlighed.
Begreb
Vi har sat os selv simpel opgave, lav en simpel robot. Når vi ser fremad, vil jeg sige, at vi selvfølgelig klarede os ikke på et kvarter, men i en meget længere periode. Men alligevel kan dette klares på én aften.
Typisk tager sådanne håndværk år at fuldføre. Folk bruger flere måneder på at rende rundt i butikker på jagt efter det udstyr, de har brug for. Men vi indså straks, at det ikke var vores vej! Derfor vil vi i designet bruge sådanne dele, som let kan findes ved hånden eller rykkes op fra gammel teknologi. Som en sidste udvej, køb for øre i enhver radiobutik eller marked.
En anden idé var at gøre vores håndværk så billigt som muligt. En lignende robot koster fra 800 til 1500 rubler i radioelektroniske butikker! Desuden sælges den i form af dele, men den skal stadig samles, og det er ikke en kendsgerning, at den derefter også virker. Producenter af sådanne sæt glemmer ofte at inkludere nogle dele, og det er det - robotten er tabt sammen med pengene! Hvorfor har vi brug for sådan en lykke? Vores robot bør ikke koste mere end 100-150 rubler i dele, inklusive motorer og batterier. På samme tid, hvis du vælger motorerne fra en gammel børnebil, vil prisen generelt være omkring 20-30 rubler! Du mærker besparelsen, og samtidig får du en fremragende ven.
Den næste del var, hvad vores smukke mand ville gøre. Vi besluttede at lave en robot, der vil søge efter lyskilder. Hvis lyskilden drejer, så vil vores bil styre efter den. Dette koncept kaldes "en robot, der prøver at leve." Det vil være muligt at udskifte batterierne med solceller og så vil han se efter lys at ride.
Nødvendige dele og værktøj
Hvad skal vi bruge for at lave vores barn? Da konceptet er lavet af improviserede midler, skal vi bruge et printkort eller endda almindeligt tykt pap. Du kan bruge en syl til at lave huller i pappet til at fastgøre alle delene. Vi vil bruge samlingen, for den var lige ved hånden, og du finder ikke pap i mit hus om dagen. Dette vil være chassiset, hvorpå vi vil montere resten af robottens sele, fastgøre motorer og sensorer. Som drivkraft, vil vi bruge tre eller fem-volts motorer, der kan trækkes ud af gammel skrivemaskine. Vi vil lave hjulene af hætter fra plastikflasker, for eksempel fra Coca-Cola.
Tre-volt fototransistorer eller fotodioder bruges som sensorer. De kan endda trækkes ud af en gammel optomekanisk mus. Den indeholder infrarøde sensorer (i vores tilfælde var de sorte). Der er de parret, det vil sige to fotoceller i en flaske. Med en tester forhindrer intet dig i at finde ud af, hvilket ben der er beregnet til hvad. Vores kontrolelement vil være indenlandske 816G-transistorer. Vi bruger tre AA-batterier loddet sammen som strømkilder. Eller du kan tage et batterirum fra en gammel maskine, som vi gjorde. Ledninger vil være påkrævet til installation. Twisted pair ledninger er ideelle til disse formål, enhver hacker med respekt for sig selv bør have masser af dem i sit hjem. For at sikre alle delene er det praktisk at bruge varm lim med en smeltepistol. Denne vidunderlige opfindelse smelter hurtigt og sætter sig lige så hurtigt, hvilket giver dig mulighed for hurtigt at arbejde med den og installere enkle elementer. Tingen er ideel til sådanne håndværk, og jeg har brugt den mere end én gang i mine artikler. Vi har også brug for en stiv wire.
Vi monterer kredsløbet
Så vi tog alle delene ud og stablede dem på vores bord. Loddekolben ulmer allerede af kolofonium, og du gnider dine hænder, ivrig efter at samle det, ja, så lad os komme i gang. Vi tager et stykke samling og skærer det til størrelsen på den fremtidige robot. Til at skære PCB bruger vi metalsaks. Vi lavede en firkant med en side på omkring 4-5 cm. Det vigtigste er, at vores lille kredsløb, batterier, to motorer og fastgørelsesanordninger til forhjulet passer på den. For at brættet ikke bliver pjusket og er jævnt, kan du behandle det med en fil og også fjerne skarpe kanter. Vores næste skridt vil være at forsegle sensorerne. Fototransistorer og fotodioder har et plus og et minus, med andre ord en anode og en katode. Det er nødvendigt at observere polariteten af deres inklusion, hvilket er let at bestemme med den enkleste tester. Hvis du laver en fejl, vil intet brænde, men robotten vil ikke bevæge sig. Sensorerne er loddet ind i printpladens hjørner på den ene side, så de ser ud til siderne. De skal ikke loddes helt ind i brættet, men efterlade cirka halvanden centimeter ledninger, så de nemt kan bøjes i enhver retning – det får vi brug for senere, når vores robot skal opsættes. Disse vil være vores øjne, de skal være på den ene side af vores chassis, som i fremtiden vil være fronten af robotten. Det kan umiddelbart bemærkes, at vi samler to styrekredsløb: et til styring af højre og andet venstre motor.
Lidt længere fra forkanten af chassiset, ved siden af vores sensorer, skal vi lodde transistorer ind. For at gøre det lettere at lodde og samle det yderligere kredsløb loddede vi begge transistorer med deres markeringer "vendende" mod det højre hjul. Du skal straks bemærke placeringen af transistorens ben. Hvis du tager transistoren i dine hænder og drejer metalsubstratet mod dig og markeringen mod skoven (som i et eventyr), og benene er rettet nedad, så vil benene fra venstre mod højre være henholdsvis: base , samler og emitter. Hvis du ser på diagrammet, der viser vores transistor, så vil basen være en pind vinkelret på det tykke segment i cirklen, emitteren vil være en pind med en pil, samleren vil være den samme pind, kun uden pilen. Alt virker klart her. Lad os forberede batterierne og fortsætte til selve samlingen af det elektriske kredsløb. I første omgang tog vi blot tre AA-batterier og loddede dem i serie. Du kan straks indsætte dem i en speciel holder til batterier, som, som vi allerede har sagt, trækkes ud af en gammel børnebil. Nu lodder vi ledningerne til batterierne og bestemmer to nøglepunkter på vores bord, hvor alle ledningerne vil konvergere. Dette vil være et plus og et minus. Vi gjorde det ganske enkelt – vi gjorde det snoet par ind i kanterne af brættet, loddede enderne til transistorerne og fotosensorerne, lavede en snoet løkke og lodde batterierne der. Måske ikke det mest bedste mulighed, men den mest bekvemme. Nå, nu forbereder vi ledningerne og begynder at samle det elektriske. Vi vil gå fra batteriets positive pol til den negative kontakt hele vejen igennem elektrisk diagram. Vi tager et stykke snoet par og begynder at gå - vi lodder den positive kontakt af begge fotosensorer til plus af batterierne og lodder transistorernes emittere på samme sted. Vi lodder det andet ben af fotocellen med et lille stykke ledning til bunden af transistoren. Vi lodder de resterende, sidste ben af transyuk'en til henholdsvis motorerne. Motorernes anden kontakt kan loddes til batteriet gennem en kontakt.
Men ligesom ægte Jedi besluttede vi at tænde vores robot ved at lodde og aflodde ledningen, da der ikke var nogen kontakt af passende størrelse i mine skraldespande.
Elektrisk fejlfinding
Alle, elektrisk del Vi har samlet, lad os nu begynde at teste kredsløbet. Vi tænder for vores kredsløb og bringer det til den tændte bordlampe. Skift til, og drej først den ene eller den anden fotocelle. Og lad os se, hvad der sker. Hvis vores motorer begynder at rotere på skift med forskellige hastigheder, afhængigt af belysningen, så er alt i orden. Hvis ikke, så se efter jambs i samlingen. Elektronik er videnskaben om kontakter, hvilket betyder, at hvis noget ikke virker, så er der ingen kontakt et eller andet sted. Vigtigt punkt: højre fotosensor er ansvarlig for henholdsvis venstre hjul og venstre for det højre. Lad os nu finde ud af, hvilken vej højre og venstre motor roterer. De skal begge dreje fremad. Hvis dette ikke sker, skal du ændre polariteten for at tænde for motoren, som drejer i den forkerte retning, blot ved at lodde ledningerne ved motorterminalerne om den anden vej rundt. Vi evaluerer igen placeringen af motorerne på chassiset og kontrollerer bevægelsesretningen i den retning, hvor vores sensorer er installeret. Hvis alt er i orden, så går vi videre. Dette kan under alle omstændigheder ordnes, selv efter at alt er endeligt samlet.
Samling af enheden
Med en kedelig elektrisk del Vi fandt ud af det, lad os nu gå videre til mekanikken. Vi laver hjulene af hætter fra plastikflasker. For at lave forhjulet skal du tage to dæksler og lime dem sammen.
Vi limede det rundt om omkredsen med den hule del vendende indad for større stabilitet af hjulet. Dernæst bores et hul i det første og andet låg nøjagtigt i midten af låget. Til boring og alle slags husholdningshåndværk er det meget praktisk at bruge en Dremel - en slags lille boremaskine med en masse tilbehør, fræsning, skæring og mange andre. Det er meget praktisk at bruge til at bore huller mindre end en millimeter, hvor der allerede er almindelig øvelse klarer ikke.
Efter at vi har boret dækslerne, indsætter vi en forbøjet papirclips i hullet.
Vi bøjer papirclipsen i form af bogstavet "P", hvor hjulet hænger på den øverste bjælke af vores bogstav.
Nu fikserer vi denne papirclips mellem fotosensorerne foran vores bil. Klipsen er praktisk, fordi du nemt kan justere højden på forhjulet, og denne justering vil vi behandle senere.
Lad os gå videre til de drivende hjul. Vi vil også lave dem af låg. På samme måde borer vi hvert hjul strengt i midten. Det er bedst, at boret er på størrelse med motorakslen, og helst en brøkdel af en millimeter mindre, så akslen kan indsættes der, men med besvær. Vi sætter begge hjul på motorakslen, og for at de ikke skal hoppe af, fastgør vi dem med varm lim.
Det er vigtigt ikke kun at gøre dette, så hjulene ikke flyver af, når de bevæger sig, men heller ikke roterer ved fastgørelsespunktet.
Den vigtigste del er montering af elmotorerne. Vi placerede dem helt for enden af vores chassis, på den modsatte side af printkortet fra al den anden elektronik. Det skal huskes, at den kontrollerede motor er placeret overfor sit styrefotosystem. Dette gøres for at robotten kan vende sig mod lyset. Til højre er fotosensoren, til venstre er motoren og omvendt. Til at begynde med vil vi opsnappe motorerne med stykker af snoet par, der er gevind gennem hullerne i installationen og snoet ovenfra.
Vi leverer strøm og ser, hvor vores motorer roterer. I mørkt rum Motorerne vil ikke rotere; det er tilrådeligt at pege dem mod lampen. Vi tjekker at alle motorer virker. Vi drejer robotten og ser, hvordan motorerne ændrer deres rotationshastighed afhængigt af belysningen. Lad os dreje den med den højre fotosensor, og den venstre motor skal snurre hurtigt, og den anden vil tværtimod bremse. Til sidst tjekker vi hjulenes rotationsretning, så robotten bevæger sig fremad. Hvis alt fungerer som vi beskrev, kan du forsigtigt sikre skyderne med varm lim.
Vi forsøger at sikre, at deres hjul er på samme aksel. Det er det - vi fikserer batterierne på den øverste platform af chassiset og går videre til opsætning og leg med robotten.
Faldgruber og opsætning
Den første faldgrube i vores håndværk var uventet. Da vi samlede hele kredsløbet og den tekniske del, reagerede alle motorerne perfekt på lyset, og alt så ud til at gå fantastisk. Men da vi lagde vores robot på gulvet, virkede den ikke for os. Det viste sig, at motorerne simpelthen ikke havde nok strøm. Jeg måtte hurtigst muligt riv børnebilen fra hinanden for at få kraftigere motorer derfra. Forresten, hvis du tager motorer fra legetøj, kan du bestemt ikke gå galt med deres kraft, da de er designet til at bære mange biler med batterier. Da vi havde ordnet motorerne, gik vi videre til kosmetisk tuning og kørsel. Først skal vi samle skægget af ledninger, der trækker langs gulvet, og fastgøre dem til chassiset med varm lim.
Hvis robotten slæber et sted på maven, så kan du løfte det forreste chassis ved at bøje fastgørelseswiren. Det vigtigste er fotosensorer. Det er bedst at bøje dem og se til siden i tredive grader fra hovedretten. Så vil den opfange lyskilder og bevæge sig hen imod dem. Den nødvendige bøjningsvinkel skal vælges eksperimentelt. Det er det, lad os bevæbne os bordlampe, sæt robotten på gulvet, tænd den og begynd at tjekke og nyd, hvordan dit barn tydeligt følger lyskilden, og hvor smart han finder den.
Forbedringer
Der er ingen grænse for perfektion, og du kan tilføje uendelige funktioner til vores robot. Der var endda tanker om at installere en controller, men så ville omkostningerne og kompleksiteten ved fremstillingen stige betydeligt, og det er ikke vores metode.
Den første forbedring er at lave en robot, der ville rejse langs en given bane. Alt er enkelt her, bare tag det og print det på printeren sort stribe, eller på lignende måde tegnet med en sort permanent tusch på et ark Whatman-papir. Det vigtigste er, at strimlen er lidt smallere end bredden af de forseglede fotosensorer. Vi sænker selve fotocellerne, så de ser på gulvet. Ved siden af hvert af vores øjne installerer vi en superlys LED i serie med en modstand på 470 ohm. Vi lodder selve LED'en med modstand direkte til batteriet. Ideen er enkel, fra hvidt ark papir, lyset reflekteres perfekt, rammer vores sensor og robotten kører ligeud. Så snart strålen rammer den mørke stribe, når næsten intet lys fotocellen ( sort papir absorberer lyset perfekt), og derfor begynder en motor at rotere langsommere. En anden motor drejer hurtigt robotten og udligner dens kurs. Som et resultat ruller robotten langs den sorte stribe, som på skinner. Du kan tegne sådan en stribe på et hvidt gulv og sende robotten i køkkenet for at hente øl fra din computer.
Den anden idé er at komplicere kredsløbet ved at tilføje yderligere to transistorer og to fotosensorer og få robotten til at lede efter lys ikke kun forfra, men også fra alle sider, og så snart den finder det, skynder den sig mod det. Alt vil kun afhænge af, hvilken side lyskilden kommer fra: hvis den er foran, vil den gå fremad, og hvis den er bagfra, ruller den tilbage. Selv i dette tilfælde, for at forenkle monteringen, kan du bruge LM293D-chippen, men den koster omkring hundrede rubler. Men ved hjælp af det kan du nemt konfigurere den differentielle aktivering af hjulenes rotationsretning eller mere enkelt robottens bevægelsesretning: frem og tilbage.
Det sidste du kan gøre er helt at fjerne de batterier, der konstant løber tør og installere et solcellebatteri, som du nu kan købe i en byggemarked. mobiltelefoner(eller på dialextreme). For at forhindre, at robotten helt mister sin funktionalitet i denne tilstand, hvis den ved et uheld kommer ind i skyggen, kan du tilslutte den parallelt solcellebatteri– en elektrolytisk kondensator med meget stor kapacitet (tusindvis af mikrofarader). Da vores spænding der ikke overstiger fem volt, kan vi tage en kondensator designet til 6,3 volt. Med en sådan kapacitet og spænding vil det være ret miniature. Kondensatorer kan enten købes eller fjernes fra gamle strømforsyninger.
Hvile mulige variationer, vi tror, du kan finde på det selv. Hvis der er noget interessant, så skriv endelig.
Konklusioner
Så vi har sluttet os til den største videnskab, fremskridtets motor - kybernetik. I halvfjerdserne af forrige århundrede var det meget populært at designe sådanne robotter. Det skal bemærkes, at vores skabelse bruger de analoge rudimenter computerteknologi, som døde ud med fremkomsten af digital teknologi. Men som jeg viste i denne artikel, er alt ikke tabt. Jeg håber, at vi ikke stopper ved at konstruere sådan en simpel robot, men vil komme med nye og nye designs, og du vil overraske os med dit. interessant håndværk. Held og lykke med byggeriet!
27. august 2017 Gennady
I dag vil vi fortælle dig, hvordan man laver en robot fra tilgængelige materialer. Den resulterende "højteknologiske android", selvom det vil være lille størrelse og vil næppe kunne hjælpe dig med husarbejde, men vil helt sikkert more både børn og voksne.
Nødvendige materialer
For at lave en robot behøver du ikke kendskab til kernefysik. Du kan lave en robot derhjemme af almindelige materialer, som altid er lige ved hånden. Så hvad vi har brug for:- 2 stykker tråd
- 1 motor
- 1 AA batteri
- 3 trykstifter
- 2 stykker skumplade eller lignende materiale
- 2-3 hoveder af gamle tandbørster eller et par papirclips
1. Sæt batteriet på motoren
Ved hjælp af en limpistol fastgør du et stykke skumpap til motorhuset. Så limer vi batteriet fast på det.
Placer et par dråber lim på enden af destabilisatoren, eller vedhæft nogle dekorativt element- dette vil tilføje personlighed til robotten og øge amplituden af dens bevægelser.
3. Ben
Nu skal du udstyre robotten med underekstremiteterne. Hvis du bruger tandbørstehoveder til dette, så lim dem fast i bunden af motoren. Du kan bruge den samme skumplade som et lag.
5. Batteritilslutning
Brug en varmepistol, lim ledningen til den ene ende af batteriet. Du kan vælge en hvilken som helst af de to ledninger og hver side af batteriet - polariteten betyder ikke noget i dette tilfælde. Hvis du er god til at lodde, kan du også bruge lodning i stedet for lim til dette trin.
6. Øjne
Et par perler, som vi fastgør med varm lim til den ene ende af batteriet, er ganske velegnede som robottens øjne. På dette trin kan du vise din fantasi og komme med øjnenes udseende efter eget skøn.Lav en robot meget enkel Lad os finde ud af, hvad der skal til skabe en robot derhjemme, for at forstå det grundlæggende i robotteknologi.
Sikkert, efter at have set nok film om robotter, har du ofte ønsket at bygge din egen kammerat i kamp, men du vidste ikke, hvor du skulle begynde. Selvfølgelig vil du ikke være i stand til at bygge en bipedal Terminator, men det er ikke det, vi forsøger at opnå. Enhver, der ved, hvordan man holder en loddekolbe korrekt i hænderne, kan samle en simpel robot, og dette kræver ikke dyb viden, selvom det ikke vil skade. Amatørrobotik er ikke meget forskellig fra kredsløbsdesign, kun meget mere interessant, fordi det også involverer områder som mekanik og programmering. Alle komponenter er let tilgængelige og er ikke så dyre. Så fremskridtet står ikke stille, og vi vil bruge det til vores fordel.
Indledning
Så. Hvad er en robot? I de fleste tilfælde dette automatisk enhed, som reagerer på eventuelle handlinger miljø. Robotter kan styres af mennesker eller udføre forprogrammerede handlinger. Typisk er robotten udstyret med en række forskellige sensorer (afstand, rotationsvinkel, acceleration), videokameraer og manipulatorer. Robottens elektroniske del består af en mikrocontroller (MC) - et mikrokredsløb, der indeholder en processor, en urgenerator, forskellige perifere enheder, RAM og permanent hukommelse. Der findes et stort antal forskellige mikrocontrollere i verden til forskellige applikationer, og på basis af dem kan du sammensætte kraftfulde robotter. AVR-mikrocontrollere er meget brugt til amatørbygninger. De er langt de mest tilgængelige, og på internettet kan du finde mange eksempler baseret på disse MK'ere. For at arbejde med mikrocontrollere skal du kunne programmere i assembler eller C og have grundlæggende kendskab til digital og analog elektronik. I vores projekt vil vi bruge C. Programmering til MK er ikke meget anderledes end programmering på en computer, sprogsyntaksen er den samme, de fleste funktioner er praktisk talt ikke anderledes, og nye er ret nemme at lære og praktiske at bruge.
Hvad har vi brug for
Til at begynde med vil vores robot simpelthen kunne undgå forhindringer, det vil sige gentage den normale adfærd for de fleste dyr i naturen. Alt hvad vi behøver for at bygge sådan en robot kan findes i radiobutikker. Lad os beslutte, hvordan vores robot vil bevæge sig. Jeg tror, at de mest vellykkede er de spor, der bruges i tanke, dette er den mest bekvemme løsning, fordi sporene har større manøvredygtighed end hjulene på et køretøj og er mere bekvemme at styre (for at dreje er det nok at rotere skinnerne; i forskellige retninger). Derfor skal du bruge enhver legetøjstank, hvis larver roterer uafhængigt af hinanden, denne kan købes i enhver legetøjsbutik til rimelig pris. Fra denne tank skal du kun bruge en platform med spor og motorer med gearkasser, resten kan du trygt skrue af og smide væk. Vi har også brug for en mikrocontroller, mit valg faldt på ATmega16 - den har nok porte til at forbinde sensorer og perifere enheder, og generelt er det ret praktisk. Du skal også købe nogle radiokomponenter, et loddekolbe og et multimeter.
At lave en tavle med MK
I vores tilfælde vil mikrocontrolleren udføre hjernens funktioner, men vi starter ikke med det, men med at drive robottens hjerne. Korrekt ernæring- en garanti for sundhed, så vi starter med, hvordan vi fodrer vores robot korrekt, fordi det er her, nybegyndere robotbyggere normalt laver fejl. Og for at vores robot kan fungere normalt, skal vi bruge en spændingsstabilisator. Jeg foretrækker L7805-chippen - den er designet til at producere en stabil 5V udgangsspænding, hvilket er hvad vores mikrocontroller har brug for. Men på grund af det faktum, at spændingsfaldet på dette mikrokredsløb er omkring 2,5V, skal der som minimum tilføres 7,5V til det. Sammen med denne stabilisator bruges elektrolytiske kondensatorer til at udjævne spændingsbølger, og en diode er nødvendigvis inkluderet i kredsløbet for at beskytte mod polaritetsvending.
Nu kan vi gå videre til vores mikrocontroller. MK'ens kabinet er DIP (det er mere bekvemt at lodde) og har fyrre ben. Ombord er der en ADC, PWM, USART og meget mere, som vi ikke vil bruge indtil videre. Lad os se på et par vigtige knudepunkter. RESET-stiften (9. ben af MK) trækkes op af modstand R1 til "plus" af strømkilden - dette skal gøres! Ellers kan din MK utilsigtet nulstille eller, mere enkelt sagt, fejl. Også en ønskværdig foranstaltning, men ikke obligatorisk, er at forbinde RESET gennem den keramiske kondensator C1 til jord. I diagrammet kan du også se en 1000 uF elektrolyt, den sparer dig for spændingsfald, når motorerne kører, hvilket også vil have en gavnlig effekt på mikrocontrollerens funktion. Kvartsresonator X1 og kondensatorer C2, C3 skal placeres så tæt som muligt på benene XTAL1 og XTAL2.
Jeg vil ikke tale om, hvordan man flasher MK, da du kan læse om det på internettet. Vi vil skrive programmet i C. Jeg valgte CodeVisionAVR som programmeringsmiljø. Dette er et ret brugervenligt miljø og er nyttigt for begyndere, fordi det har en indbygget guide til oprettelse af kode.
Motorstyring
En lige så vigtig komponent i vores robot er motordriveren, som gør det nemmere for os at styre den. Motorer må aldrig og under ingen omstændigheder tilsluttes direkte til MK! Generelt kan kraftige belastninger ikke styres direkte fra mikrocontrolleren, ellers vil den brænde ud. Brug nøgletransistorer. For vores tilfælde er der en speciel chip - L293D. I sådanne simple projekter, prøv altid at bruge denne særlige chip med "D"-indekset, da den har indbyggede dioder til overbelastningsbeskyttelse. Dette mikrokredsløb er meget nemt at kontrollere og er nemt at få i radiobutikker. Den fås i to pakker: DIP og SOIC. Vi vil bruge DIP i pakken på grund af den lette montering på brættet. L293D har separat strømforsyning til motorer og logik. Derfor vil vi drive selve mikrokredsløbet fra stabilisatoren (VSS-indgang), og motorerne direkte fra batterierne (VS-indgang). L293D kan modstå en belastning på 600 mA pr. kanal, og den har to af disse kanaler, det vil sige, at to motorer kan tilsluttes en chip. Men for at være på den sikre side vil vi kombinere kanalerne, og så skal vi bruge én mikro til hver motor. Det følger heraf, at L293D vil kunne modstå 1,2 A. For at opnå dette skal du kombinere micra-benene, som vist i diagrammet. Mikrokredsløbet fungerer som følger: når et logisk "0" påføres IN1 og IN2, og et logisk på IN3 og IN4, roterer motoren i én retning, og hvis signalerne er inverteret - påføres et logisk nul, så begynder motoren at rotere i den anden retning. Benene EN1 og EN2 er ansvarlige for at tænde for hver kanal. Vi forbinder dem og forbinder dem til "plus" af strømforsyningen fra stabilisatoren. Da mikrokredsløbet opvarmes under drift, og det er problematisk at installere radiatorer på denne type sag, leveres varmeafledning af GND-ben - det er bedre at lodde dem på en bred kontaktpude. Det er alt, du behøver at vide om motorførere for første gang.
Forhindringssensorer
For at vores robot kan navigere og ikke styrte ind i alt, installerer vi to infrarød sensor. Den enkleste sensor består af en IR-diode, der udsender i det infrarøde spektrum, og en fototransistor, der vil modtage signalet fra IR-dioden. Princippet er dette: Når der ikke er nogen hindring foran sensoren, rammer IR-strålerne ikke fototransistoren, og den åbner sig ikke. Hvis der er en forhindring foran sensoren, så reflekteres strålerne fra den og rammer transistoren - den åbner, og strømmen begynder at strømme. Ulempen ved sådanne sensorer er, at de kan reagere forskelligt på forskellige overflader og er ikke beskyttet mod interferens - sensoren kan ved et uheld udløses fra fremmede signaler fra andre enheder. Modulering af signalet kan beskytte dig mod interferens, men det vil vi ikke bekymre os om for nu. Til at begynde med er det nok.
Robot firmware
For at genoplive en robot skal du skrive firmware til den, det vil sige et program, der vil tage aflæsninger fra sensorer og styre motorerne. Mit program er det enkleste, det indeholder ikke komplekse strukturer og alle vil forstå. De næste to linjer inkluderer header-filer til vores mikrocontroller og kommandoer til at generere forsinkelser:
#omfatte
#omfatte
Følgende linjer er betingede, fordi PORTC-værdierne afhænger af, hvordan du sluttede motordriveren til din mikrocontroller:
PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; Værdien 0xFF betyder, at outputtet bliver log. "1", og 0x00 er log. "0". Med følgende konstruktion kontrollerer vi, om der er en forhindring foran robotten, og på hvilken side den er: hvis (!(PINB & (1)< Hvis lys fra en IR-diode rammer fototransistoren, er der installeret en log på mikrocontrollerbenet. "0", og robotten begynder at bevæge sig baglæns for at bevæge sig væk fra forhindringen, drejer derefter rundt for ikke at støde sammen med forhindringen igen og bevæger sig derefter fremad igen. Da vi har to sensorer, tjekker vi for tilstedeværelsen af en forhindring to gange - til højre og til venstre, og derfor kan vi finde ud af, hvilken side forhindringen er på. Kommandoen "delay_ms(1000)" indikerer, at der går et sekund, før den næste kommando begynder at udføre. Jeg har dækket de fleste aspekter, der vil hjælpe dig med at bygge din første robot. Men robotteknologi slutter ikke der. Hvis du samler denne robot, vil du have mange muligheder for at udvide den. Du kan forbedre robottens algoritme, såsom hvad du skal gøre, hvis forhindringen ikke er på en eller anden side, men lige foran robotten. Det ville heller ikke skade at installere en encoder - en simpel enhed, der vil hjælpe dig præcist at placere og kende placeringen af din robot i rummet. For klarhedens skyld er det muligt at installere et farve- eller monokromt display, der kan vise nyttige oplysninger - batteriladningsniveau, afstand til forhindringer, forskellige fejlfindingsoplysninger. Det ville ikke skade at forbedre sensorerne - at installere TSOP'er (disse er IR-modtagere, der kun opfatter et signal med en bestemt frekvens) i stedet for konventionelle fototransistorer. Ud over infrarøde sensorer er der ultralydssensorer, som er dyrere og også har deres ulemper, men som på det seneste har vundet popularitet blandt robotbyggere. For at robotten kan reagere på lyd, vil det være en god idé at installere mikrofoner med en forstærker. Men det, jeg synes er virkelig interessant, er at installere kameraet og programmere maskinsyn baseret på det. Der er et sæt specielle OpenCV-biblioteker, hvormed du kan programmere ansigtsgenkendelse, bevægelse i henhold til farvede beacons og mange andre interessante ting. Det hele afhænger kun af din fantasi og færdigheder. Liste over komponenter: ATmega16 i DIP-40-pakke> L7805 i TO-220 pakke L293D i DIP-16 hus x2 stk. modstande med en effekt på 0,25 W med mærker: 10 kOhm x 1 stk., 220 Ohm x 4 stk. keramiske kondensatorer: 0,1 µF, 1 µF, 22 pF elektrolytiske kondensatorer: 1000 µF x 16 V, 220 µF x 16 V x 2 stk. diode 1N4001 eller 1N4004 16 MHz kvartsresonator IR-dioder: to af dem vil klare. fototransistorer, også hvilke som helst, men som kun reagerer på bølgelængden af infrarøde stråler Firmwarekode: I øjeblikket er min robot næsten færdig. Den er udstyret med et trådløst kamera, en afstandssensor (både kameraet og denne sensor er installeret på et roterende tårn), en forhindringssensor, en encoder, en signalmodtager fra fjernbetjeningen og et RS-232 interface til tilslutning til en computer. Det fungerer i to tilstande: autonom og manuel (modtager kontrolsignaler fra fjernbetjeningen), kameraet kan også tændes/slukkes eksternt eller af robotten selv for at spare batteristrøm. Jeg skriver firmware til lejlighedssikkerhed (overfører billeder til en computer, registrerer bevægelser, går rundt i lokalerne).Konklusion
