Στα ράφια των σύγχρονων καταστημάτων για παιδιά μπορείτε να βρείτε μεγάλη ποικιλία από παιχνίδια. Και κάθε παιδί ζητά από τους γονείς του να του αγοράσουν ένα ή άλλο παιχνίδι «καινούργιο». Και αν στον προγραμματισμό οικογενειακός προϋπολογισμόςΔεν περιλαμβάνεται αυτό; Για να εξοικονομήσετε χρήματα, μπορείτε να δοκιμάσετε να φτιάξετε μόνοι σας ένα νέο παιχνίδι. Για παράδειγμα, πώς να φτιάξετε ένα ρομπότ στο σπίτι, είναι δυνατόν; Ναι, είναι πολύ πιθανό, αρκεί να προετοιμάσετε τα απαραίτητα υλικά.
Είναι δυνατόν να συναρμολογήσετε μόνοι σας ένα ρομπότ;
Σήμερα είναι δύσκολο να εκπλήξεις κάποιον με ένα παιχνίδι ρομπότ. Η σύγχρονη τεχνολογία και η βιομηχανία των υπολογιστών έχει προχωρήσει πολύ. Αλλά μπορεί ακόμα να εκπλαγείτε από τις πληροφορίες για το πώς να φτιάξετε ένα απλό ρομπότ στο σπίτι.
Αναμφίβολα, είναι δύσκολο να κατανοήσουμε την αρχή λειτουργίας διαφόρων μικροκυκλωμάτων, ηλεκτρονικών, προγραμμάτων και σχεδίων. Είναι δύσκολο να γίνει σε αυτή την περίπτωση χωρίς βασικές γνώσεις στον τομέα της φυσικής, του προγραμματισμού και της ηλεκτρονικής. Ακόμα κι έτσι, κάθε άτομο μπορεί να συναρμολογήσει ένα ρομπότ μόνος του.
Ένα ρομπότ είναι ένα αυτοματοποιημένο μηχάνημα που είναι ικανό να εκτελεί διάφορες ενέργειες. Στην περίπτωση ενός αυτοσχέδιου ρομπότ, αρκεί το αυτοκίνητο απλά να κινείται.
Για να διευκολύνετε τη συναρμολόγηση, χρησιμοποιήστε διαθέσιμα εργαλεία: ακουστικό τηλεφώνου, πλαστικό μπουκάλι ή πιάτο, οδοντόβουρτσα, παλιά κάμερα ή ποντίκι υπολογιστή.
Δονούμενο σφάλμα
Πώς να φτιάξετε ένα μικρό ρομπότ; Στο σπίτι μπορείτε να αξιοποιήσετε τα μέγιστα απλούστερη επιλογήδονούμενο ζωύφιο. Πρέπει να εφοδιαστείτε με τα ακόλουθα υλικά:
- ένα μοτέρ από ένα παλιό παιδικό αυτοκίνητο.
- μπαταρία λιθίου σειράς CR-2032, παρόμοια με ένα tablet.
- μια θήκη για αυτό ακριβώς το tablet.
- συνδετήρες?
- ηλεκτρική ταινία?
- Συγκολλητικό σίδερο?
- LED.
Πρώτα πρέπει να τυλίξετε το LED με ηλεκτρική ταινία, αφήνοντας ελεύθερα άκρα. Χρησιμοποιήστε ένα κολλητήρι για να κολλήσετε ένα άκρο LED πίσω τοίχοθήκη μπαταρίας. Συγκολλάμε το υπόλοιπο άκρο στην επαφή του κινητήρα από το μηχάνημα. Οι συνδετήρες θα χρησιμεύσουν ως πόδια για το δονούμενο σφάλμα. Τα καλώδια από τη βάση της μπαταρίας συνδέονται με τα καλώδια του κινητήρα. Το σφάλμα θα δονηθεί και θα μετακινηθεί αφού το στήριγμα έρθει σε επαφή με την ίδια την μπαταρία.
Brushbot - παιδική διασκέδαση
Λοιπόν, πώς να φτιάξετε ένα μίνι ρομπότ στο σπίτι; Ένα αστείο αυτοκίνητο μπορεί να συναρμολογηθεί από παλιοσίδερα, όπως μια οδοντόβουρτσα (κεφαλή), ταινία διπλής όψης και ένα μοτέρ δόνησης από ένα παλιό κινητό τηλέφωνο. Αρκεί να κολλήσετε τον κινητήρα στην κεφαλή της βούρτσας και αυτό είναι - το ρομπότ είναι έτοιμο.
Η τροφοδοσία θα παρέχεται από μπαταρία σε σχήμα νομίσματος. Για τηλεχειριστήριοΘα πρέπει να καταλήξω σε κάτι.
Ρομπότ από χαρτόνι
Πώς να φτιάξετε ένα ρομπότ στο σπίτι εάν το απαιτεί ένα παιδί; Μπορείτε να καταλήξετε σε ενδιαφέρον παιχνίδιαπό απλό χαρτόνι.
Πρέπει να εφοδιαστείτε:
- δύο κουτιά από χαρτόνι?
- 20 καπάκια από πλαστικά μπουκάλια;
- σύρμα;
- με ταινία.
Συμβαίνει ότι ο μπαμπάς θέλει να κάνει κάποιο είδος θαύματος για το μωρό, αλλά τίποτα λογικό δεν έρχεται στο μυαλό. Επομένως, μπορείτε να σκεφτείτε πώς να φτιάξετε ένα πραγματικό ρομπότ στο σπίτι.
Πρώτα πρέπει να χρησιμοποιήσετε το κουτί ως σώμα για το ρομπότ και να κόψετε το κάτω μέρος του. Στη συνέχεια, πρέπει να κάνετε 5 τρύπες: κάτω από το κεφάλι, για τα χέρια και τα πόδια. Στο κουτί που προορίζεται για το κεφάλι, πρέπει να κάνετε μια τρύπα που θα σας βοηθήσει να το συνδέσετε με το σώμα. Το σύρμα χρησιμοποιείται για τη συγκράτηση των εξαρτημάτων του ρομπότ.
Αφού συνδέσετε το κεφάλι, πρέπει να σκεφτείτε πώς να φτιάξετε έναν βραχίονα ρομπότ στο σπίτι. Για να γίνει αυτό, ένα σύρμα εισάγεται στις πλευρικές οπές, στις οποίες πλαστικά καπάκια. Παίρνουμε κινητά μπράτσα. Το ίδιο κάνουμε και με τα πόδια μας. Μπορείτε να κάνετε τρύπες στα καπάκια με ένα σουβλί.
Για να εξασφαλιστεί η σταθερότητα του ρομπότ από χαρτόνι, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στις τομές. Είναι αυτά που δίνουν στο παιχνίδι το καλό του εμφάνιση. Είναι δύσκολο να συνδέσετε όλα τα εξαρτήματα εάν η γραμμή κοπής είναι λανθασμένη.
Εάν αποφασίσετε να κολλήσετε κουτιά μεταξύ τους, μην το παρακάνετε με την ποσότητα της κόλλας. Είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε ανθεκτικό χαρτόνι ή χαρτί.
Το πιο απλό ρομπότ
Πώς να φτιάξετε ένα ελαφρύ ρομπότ στο σπίτι; Είναι δύσκολο να δημιουργηθεί ένα πλήρες αυτοματοποιημένο μηχάνημα, αλλά εξακολουθεί να είναι δυνατό να συναρμολογηθεί ένα μίνιμαλ σχέδιο. Ας αναλογιστούμε απλούστερος μηχανισμός, το οποίο, για παράδειγμα, θα μπορεί να εκτελεί ορισμένες ενέργειες σε μία ζώνη. Θα χρειαστεί παρακάτω υλικά:
Πλαστικό πιάτο.
Ένα ζευγάρι μεσαίου μεγέθους βούρτσες για τον καθαρισμό των παπουτσιών.
Ανεμιστήρες υπολογιστών σε ποσότητα δύο τεμαχίων.
Υποδοχή για μπαταρία 9 V και την ίδια την μπαταρία.
Σφιγκτήρας και δέσιμο με λειτουργία κουμπώματος.
Ανοίγουμε δύο τρύπες με την ίδια απόσταση στο πινέλο. Τα στερεώνουμε. Οι βούρτσες πρέπει να βρίσκονται στην ίδια απόσταση μεταξύ τους και στη μέση της πλάκας. Χρησιμοποιώντας παξιμάδια, στερεώνουμε τη βάση προσαρμογής στις βούρτσες. Τοποθετούμε τους ολισθητήρες από τα κουμπώματα στη μεσαία θέση. Για να μετακινήσετε το ρομπότ πρέπει να χρησιμοποιήσετε ανεμιστήρες υπολογιστών. Συνδέονται με μπαταρία και τοποθετούνται παράλληλα για να εξασφαλίζεται η περιστροφή του μηχανήματος. Θα είναι κάποιο είδος κινητήρα δόνησης. Τέλος, πρέπει να βάλετε τους ακροδέκτες.
Σε αυτή την περίπτωση, δεν θα χρειαστείτε μεγάλα οικονομικά έξοδα ή κάποια τεχνική ή εμπειρία υπολογιστή, γιατί εδώ περιγράφουμε αναλυτικά πώς να φτιάξετε ένα ρομπότ στο σπίτι. Δεν είναι δύσκολο να αποκτήσετε τα απαραίτητα εξαρτήματα. Για τη βελτίωση των λειτουργιών του κινητήρα του σχεδιασμού, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μικροελεγκτές ή πρόσθετοι κινητήρες.
Ρομπότ, όπως στη διαφήμιση
Μάλλον γνώριμο σε πολλούς διαφημιστικό βίντεοπρόγραμμα περιήγησης, στο οποίο ο κύριος χαρακτήρας είναι ένα μικρό ρομπότ, που γυρίζει και σχεδιάζει σχήματα σε χαρτί με μαρκαδόρους. Πώς να φτιάξετε ένα ρομπότ στο σπίτι από αυτή τη διαφήμιση; Ναι, πολύ απλό. Για να δημιουργήσετε ένα τέτοιο αυτοματοποιημένο χαριτωμένο παιχνίδι, θα πρέπει να εφοδιαστείτε με:
- Τρεις μαρκαδόροι.
- χοντρό χαρτόνι ή πλαστικό.
- μοτέρ;
- στρογγυλή μπαταρία?
- αλουμινόχαρτο ή ηλεκτρική ταινία.
- κόλλα.
Έτσι, δημιουργούμε μια φόρμα για το ρομπότ από πλαστικό ή χαρτόνι (ακριβέστερα, το κόβουμε). Πρέπει να κάνετε ένα τριγωνικό σχήμα με στρογγυλεμένες γωνίες. Σε κάθε γωνία κάνουμε μια μικρή τρύπα στην οποία μπορεί να χωρέσει ένα μαρκαδόρο. Κάνουμε μια τρύπα κοντά στο κέντρο του τριγώνου για τον κινητήρα. Παίρνουμε 4 τρύπες σε όλη την περίμετρο ενός τριγωνικού σχήματος.
Στη συνέχεια, εισάγετε τους μαρκαδόρους έναν έναν στις τρύπες που έχετε κάνει. Πρέπει να προσαρτηθεί μια μπαταρία στον κινητήρα. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας κόλλα και αλουμινόχαρτο ή ηλεκτρική ταινία. Για να μείνει σταθερά ο κινητήρας πάνω στο ρομπότ, είναι απαραίτητο να το στερεώσετε με μικρή ποσότητα κόλλας.
Το ρομπότ θα κινηθεί μόνο αφού συνδέσει το δεύτερο καλώδιο στην συνδεδεμένη μπαταρία.
Ρομπότ Lego
Το «Lego» είναι μια σειρά παιχνιδιών για παιδιά, η οποία αποτελείται κυρίως από κατασκευαστικά μέρη που συνδυάζονται σε ένα στοιχείο. Τα μέρη μπορούν να συνδυαστούν, ενώ δημιουργούνται όλο και περισσότερα νέα αντικείμενα για παιχνίδια.
Σχεδόν όλα τα παιδιά από 3 έως 10 ετών λατρεύουν να συναρμολογούν ένα τέτοιο σετ κατασκευής. Συγκεκριμένα, το ενδιαφέρον των παιδιών αυξάνεται εάν τα μέρη μπορούν να συναρμολογηθούν σε ένα ρομπότ. Έτσι, για να συναρμολογήσετε ένα κινούμενο ρομπότ από τη Lego, πρέπει να προετοιμάσετε τα εξαρτήματα, καθώς και έναν μικροσκοπικό κινητήρα και μονάδα ελέγχου.
Επιπλέον, πωλούνται πλέον έτοιμα κιτ με εξαρτήματα που σας επιτρέπουν να συναρμολογείτε μόνοι σας οποιοδήποτε ρομπότ. Το κύριο πράγμα είναι να κυριαρχήσετε τις συνημμένες οδηγίες. Για παράδειγμα:
- προετοιμάστε τα εξαρτήματα όπως υποδεικνύεται στις οδηγίες.
- Βιδώστε τους τροχούς, εάν υπάρχουν.
- συναρμολογούμε συνδετήρες που θα χρησιμεύσουν ως στήριγμα για τον κινητήρα.
- τοποθετήστε μια μπαταρία ή ακόμα και πολλές σε μια ειδική μονάδα.
- εγκαταστήστε τον κινητήρα.
- συνδέστε το στον κινητήρα.
- Φορτώνουμε ένα ειδικό πρόγραμμα στη μνήμη του σχεδίου που σας επιτρέπει να ελέγχετε το παιχνίδι.
Φαίνεται ότι είναι αρκετά δύσκολο να συναρμολογηθεί ένα ρομπότ και ένα άτομο χωρίς συγκεκριμένες γνώσεις δεν θα μπορεί να το κάνει καθόλου. Αλλά αυτό δεν είναι αλήθεια. Φυσικά, είναι δύσκολο να κατασκευαστεί ένα πλήρες αυτοματοποιημένο μηχάνημα, αλλά ο καθένας μπορεί να κάνει την απλούστερη έκδοση. Απλώς διαβάστε το άρθρο μας για το πώς να φτιάξετε ένα ρομπότ στο σπίτι.
Πώς να δημιουργήσετε ένα ρομπότ;
Όταν πρόκειται για ρομπότ, φανταζόμαστε μια γιγάντια μηχανή με τεχνητή νοημοσύνη, όπως στις ταινίες για το RoboCop κλπ. Ωστόσο, ένα ρομπότ δεν χρειάζεται να είναι μια μεγάλη και τεχνικά πολύπλοκη συσκευή. Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε πώς να δημιουργήσετε ένα ρομπότ στο σπίτι. Έχοντας δημιουργήσει το δικό σας μίνι ρομπότ, θα πειστείτε ότι δεν απαιτούνται ειδικές γνώσεις ή εργαλεία για αυτό.
Υλικά για εργασία
Έτσι, δημιουργούμε ένα ρομπότ με τα χέρια μας, έχοντας προετοιμάσει τα ακόλουθα υλικά για κατασκευή:
- 2 μικρά κομμάτια σύρμα.
- 1 μικρό παιχνίδι μοτέρ 3 Volt.
- 1 μπαταρία ΑΑ.
- 2 χάντρες.
- 2 μικρά τετράγωνα κομμάτια αφρού πολυστυρενίου διαφορετικών μεγεθών.
- Πιστόλι κόλλας.
- Υλικό για τα πόδια (κλιπ, κεφαλή οδοντόβουρτσας κ.λπ.).
Οδηγίες για τη δημιουργία ενός ρομπότ
Τώρα ας προχωρήσουμε στο βήμα προς βήμα περιγραφήπώς να δημιουργήσετε ένα ρομπότ:
- Κολλήστε το μεγαλύτερο κομμάτι φελιζόλ σε μηχανή παιχνιδιούστο πλάι με τις μεταλλικές επαφές από πάνω. Αυτό είναι απαραίτητο για την προστασία των επαφών από την υγρασία.
- Κολλήστε μια μπαταρία πάνω από ένα κομμάτι αφρού πολυστυρενίου.
- Κολλήστε ένα δεύτερο κομμάτι αφρού πολυστυρενίου στο πίσω μέρος του κινητήρα για να δημιουργήσετε μια μικρή ανισορροπία βάρους. Χάρη σε αυτή την ανισορροπία το ρομπότ θα μπορεί να κινηθεί. Αφήστε την κόλλα να στεγνώσει.
- Κολλήστε τα πόδια στον κινητήρα. Για να κρατήσουν τα πόδια όσο πιο σταθερά γίνεται, θα πρέπει πρώτα να κολλήσετε μικρά κομμάτια αφρού πολυστυρενίου στον κινητήρα και στη συνέχεια να κολλήσετε τα πόδια σε αυτά.
- Το καλώδιο στον κινητήρα μπορεί είτε να κολληθεί με ταινία είτε να συγκολληθεί. Η δεύτερη επιλογή είναι πιο προτιμότερη - με αυτόν τον τρόπο το ρομπότ θα διαρκέσει πολύ περισσότερο. Και τα δύο κομμάτια σύρματος πρέπει να συγκολληθούν στις μεταλλικές επαφές του κινητήρα όσο πιο σφιχτά γίνεται.
- Στη συνέχεια, θα χρειαστεί να συνδέσετε οποιοδήποτε από τα κομμάτια του σύρματος σε μία από τις πλευρές της μπαταρίας, στο "συν" ή στο "μείον". Μπορεί να συνδεθεί στην μπαταρία είτε με ηλεκτρική ταινία είτε πιστόλι κόλλας. Η στερέωση με κόλλα είναι πιο αξιόπιστη, αλλά πρέπει να είστε όσο το δυνατόν πιο προσεκτικοί κατά την εφαρμογή της, καθώς εάν χρησιμοποιήσετε πολύ κόλλα, η επαφή μεταξύ του σύρματος και της μπαταρίας θα χαθεί.
- Κολλήστε σφαιρίδια στην μπαταρία για να προσομοιώσετε τα μάτια.
- Συνδέστε το δεύτερο κομμάτι σύρματος στην άλλη άκρη της μπαταρίας για να τροφοδοτήσετε το ρομπότ. Σε αυτή την περίπτωση, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε ηλεκτρική ταινία αντί κόλλας. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε εύκολα να ανοίξετε την επαφή και να σταματήσετε το ρομπότ όταν το κουράζετε.
Ένα τέτοιο ρομπότ θα διαρκέσει ακριβώς όσο διαρκεί η φόρτιση της μπαταρίας. Όπως μπορείτε να δείτε, η δημιουργία ρομπότ στο σπίτι είναι μια αρκετά συναρπαστική διαδικασία στην οποία δεν υπάρχει τίποτα περίπλοκο. Φυσικά, μπορείτε αργότερα να προσπαθήσετε να δημιουργήσετε πιο σύνθετα, προγραμματιζόμενα μοντέλα. Ωστόσο, για να τα δημιουργήσετε θα χρειαστείτε ορισμένες γνώσεις και πρόσθετα υλικά, τα οποία πωλούνται σε κατάστημα ηλεκτρικών ειδών. Το ίδιο παιχνίδι μίνι-ρομπότ μπορεί να κατασκευαστεί εύκολα μαζί με το παιδί σας μέσα σε λίγα λεπτά.
Πολλοί από εμάς που έχουμε συναντήσει την τεχνολογία υπολογιστών έχουμε ονειρευτεί να συναρμολογήσουμε το δικό μας ρομπότ. Για να μπορεί αυτή η συσκευή να εκτελεί κάποιες εργασίες στο σπίτι, για παράδειγμα, φέρτε μπύρα. Όλοι ξεκινούν αμέσως να δημιουργήσουν το πιο περίπλοκο ρομπότ, αλλά συχνά αναλύουν γρήγορα τα αποτελέσματα. Ποτέ δεν υλοποιήσαμε το πρώτο μας ρομπότ, το οποίο υποτίθεται ότι θα έφτιαχνε πολλές μάρκες. Επομένως, πρέπει να ξεκινήσετε απλά, περιπλέκοντας σταδιακά το θηρίο σας. Τώρα θα σας πούμε πώς μπορείτε να δημιουργήσετε ένα απλό ρομπότ με τα χέρια σας που θα κινείται ανεξάρτητα στο διαμέρισμά σας.
Εννοια
Έχουμε θέσει τον εαυτό μας απλή εργασία, φτιάξτε ένα απλό ρομπότ. Κοιτώντας μπροστά, θα πω ότι, φυσικά, τα καταφέραμε όχι σε δεκαπέντε λεπτά, αλλά σε πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, αυτό μπορεί να γίνει σε ένα βράδυ.
Συνήθως, τέτοιες τέχνες χρειάζονται χρόνια για να ολοκληρωθούν. Οι άνθρωποι περνούν αρκετούς μήνες τρέχοντας στα καταστήματα αναζητώντας τον εξοπλισμό που χρειάζονται. Αλλά καταλάβαμε αμέσως ότι δεν ήταν αυτός ο δρόμος μας! Επομένως, θα χρησιμοποιήσουμε στο σχεδιασμό τέτοια εξαρτήματα που μπορούν εύκολα να βρεθούν στο χέρι ή να ξεριζωθούν από αυτά παλιάς τεχνολογίας. Ως έσχατη λύση, αγοράστε για πένες σε οποιοδήποτε κατάστημα ραδιοφώνου ή αγορά.
Μια άλλη ιδέα ήταν να κάνουμε τη χειροτεχνία μας όσο πιο φθηνή γίνεται. Ένα παρόμοιο ρομπότ κοστίζει από 800 έως 1500 ρούβλια σε καταστήματα ραδιοηλεκτρονικών! Επιπλέον, πωλείται με τη μορφή ανταλλακτικών, αλλά πρέπει ακόμα να συναρμολογηθεί και δεν είναι γεγονός ότι μετά από αυτό θα λειτουργήσει επίσης. Οι κατασκευαστές τέτοιων κιτ συχνά ξεχνούν να συμπεριλάβουν ορισμένα εξαρτήματα και αυτό είναι όλο - το ρομπότ χάνεται μαζί με τα χρήματα! Γιατί χρειαζόμαστε τέτοια ευτυχία; Το ρομπότ μας δεν πρέπει να κοστίζει περισσότερο από 100-150 ρούβλια σε εξαρτήματα, συμπεριλαμβανομένων των κινητήρων και των μπαταριών. Ταυτόχρονα, εάν διαλέξετε τους κινητήρες από ένα παλιό παιδικό αυτοκίνητο, τότε η τιμή του θα είναι γενικά περίπου 20-30 ρούβλια! Νιώθεις την εξοικονόμηση και ταυτόχρονα αποκτάς έναν εξαιρετικό φίλο.
Το επόμενο μέρος ήταν τι θα έκανε ο όμορφος άντρας μας. Αποφασίσαμε να φτιάξουμε ένα ρομπότ που θα αναζητά πηγές φωτός. Εάν η πηγή φωτός γυρίσει, τότε το αυτοκίνητό μας θα κατευθύνει πίσω της. Αυτή η έννοια ονομάζεται «ένα ρομπότ που προσπαθεί να ζήσει». Θα είναι δυνατή η αντικατάσταση των μπαταριών με ηλιακά κύτταρακαι μετά θα ψάξει για φως να καβαλήσει.
Απαιτούμενα εξαρτήματα και εργαλεία
Τι χρειαζόμαστε για να κάνουμε το παιδί μας; Δεδομένου ότι η ιδέα είναι κατασκευασμένη από αυτοσχέδια μέσα, θα χρειαστούμε μια πλακέτα κυκλώματος ή ακόμα και ένα συνηθισμένο χοντρό χαρτόνι. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα σουβλί για να κάνετε τρύπες στο χαρτόνι για να στερεώσετε όλα τα μέρη. Θα χρησιμοποιήσουμε το συγκρότημα, γιατί ήταν στο χέρι, και δεν θα βρείτε χαρτόνι στο σπίτι μου κατά τη διάρκεια της ημέρας. Αυτό θα είναι το πλαίσιο στο οποίο θα τοποθετήσουμε την υπόλοιπη πλεξούδα του ρομπότ, θα συνδέσουμε κινητήρες και αισθητήρες. Ως κινητήρια δύναμη, θα χρησιμοποιήσουμε κινητήρες τριών ή πέντε βολτ από τους οποίους μπορείτε να βγείτε παλιά γραφομηχανή. Θα φτιάξουμε τους τροχούς από καπάκια από πλαστικά μπουκάλια, για παράδειγμα από την Coca-Cola.
Ως αισθητήρες χρησιμοποιούνται φωτοτρανζίστορ ή φωτοδίοδοι τριών βολτ. Μπορούν ακόμη και να τραβηχτούν από ένα παλιό οπτομηχανικό ποντίκι. Περιέχει αισθητήρες υπερύθρων (στην περίπτωσή μας ήταν μαύροι). Εκεί ζευγαρώνονται, δηλαδή δύο φωτοκύτταρα σε ένα μπουκάλι. Με έναν ελεγκτή, τίποτα δεν σας εμποδίζει να μάθετε ποιο πόδι προορίζεται για τι. Το στοιχείο ελέγχου μας θα είναι τα εγχώρια τρανζίστορ 816G. Χρησιμοποιούμε τρεις μπαταρίες AA συγκολλημένες μεταξύ τους ως πηγές ενέργειας. Ή μπορείτε να πάρετε μια θήκη μπαταριών από ένα παλιό μηχάνημα, όπως κάναμε. Θα απαιτηθεί καλωδίωση για την εγκατάσταση. Τα καλώδια συνεστραμμένου ζεύγους είναι ιδανικά για αυτούς τους σκοπούς. Για να στερεώσετε όλα τα εξαρτήματα, είναι βολικό να χρησιμοποιείτε θερμοκολλητική κόλλα με πιστόλι θερμής τήξης. Αυτή η υπέροχη εφεύρεση λιώνει γρήγορα και πήζει το ίδιο γρήγορα, γεγονός που σας επιτρέπει να εργαστείτε γρήγορα μαζί της και να εγκαταστήσετε απλά στοιχεία. Το πράγμα είναι ιδανικό για τέτοιες χειροτεχνίες και το έχω χρησιμοποιήσει περισσότερες από μία φορές στα άρθρα μου. Χρειαζόμαστε επίσης ένα άκαμπτο σύρμα, ένας συνηθισμένος συνδετήρας θα κάνει μια χαρά.
Τοποθετούμε το κύκλωμα
Έτσι, βγάλαμε όλα τα μέρη και τα στοιβάσαμε στο τραπέζι μας. Το κολλητήρι ήδη σιγοκαίει με κολοφώνιο και τρίβετε τα χέρια σας, ανυπόμονα να το συναρμολογήσετε, λοιπόν, ας ξεκινήσουμε. Παίρνουμε ένα κομμάτι συναρμολόγησης και το κόβουμε στο μέγεθος του μελλοντικού ρομπότ. Για την κοπή PCB χρησιμοποιούμε μεταλλικό ψαλίδι. Φτιάξαμε ένα τετράγωνο με πλευρά περίπου 4-5 cm Το κυριότερο είναι ότι το μικροσκοπικό μας κύκλωμα, οι μπαταρίες, οι δύο κινητήρες και οι σύνδεσμοι για τον μπροστινό τροχό εφαρμόζουν. Για να μην γίνει δασύτριχος και ομοιόμορφος ο πίνακας, μπορείτε να τον επεξεργαστείτε με λίμα και να αφαιρέσετε και αιχμηρές άκρες. Το επόμενο βήμα μας θα είναι η σφράγιση των αισθητήρων. Τα φωτοτρανζίστορ και οι φωτοδίοδοι έχουν ένα συν και ένα μείον, με άλλα λόγια, μια άνοδο και μια κάθοδο. Είναι απαραίτητο να παρατηρήσετε την πολικότητα της ένταξής τους, η οποία είναι εύκολο να προσδιοριστεί με τον απλούστερο ελεγκτή. Εάν κάνετε λάθος, τίποτα δεν θα καεί, αλλά το ρομπότ δεν θα κινηθεί. Οι αισθητήρες είναι συγκολλημένοι στις γωνίες της πλακέτας κυκλώματος στη μία πλευρά έτσι ώστε να φαίνονται στα πλάγια. Δεν πρέπει να συγκολληθούν εντελώς στην πλακέτα, αλλά να αφήσουν περίπου ενάμισι εκατοστό καλωδίων έτσι ώστε να μπορούν να λυγιστούν εύκολα προς οποιαδήποτε κατεύθυνση - θα το χρειαστούμε αργότερα κατά τη ρύθμιση του ρομπότ μας. Αυτά θα είναι τα μάτια μας, θα πρέπει να βρίσκονται στη μία πλευρά του σασί μας, που στο μέλλον θα είναι το μπροστινό μέρος του ρομπότ. Μπορεί να σημειωθεί αμέσως ότι συναρμολογούμε δύο κυκλώματα ελέγχου: ένα για τον έλεγχο του δεξιού και του δεύτερου αριστερού κινητήρα.
Λίγο πιο μακριά από το μπροστινό άκρο του πλαισίου, δίπλα στους αισθητήρες μας, πρέπει να κολλήσουμε τρανζίστορ. Για τη διευκόλυνση της συγκόλλησης και της συναρμολόγησης του περαιτέρω κυκλώματος, συγκολλήσαμε και τα δύο τρανζίστορ με τις σημάνσεις τους «στραμμένες» προς τον δεξιό τροχό. Θα πρέπει να σημειώσετε αμέσως τη θέση των ποδιών του τρανζίστορ. Εάν πάρετε το τρανζίστορ στα χέρια σας και γυρίσετε το μεταλλικό υπόστρωμα προς το μέρος σας και τη σήμανση προς το δάσος (όπως σε ένα παραμύθι) και τα πόδια κατευθύνονται προς τα κάτω, τότε από αριστερά προς τα δεξιά τα πόδια θα είναι, αντίστοιχα: βάση , συλλέκτης και εκπομπός. Αν κοιτάξετε το διάγραμμα που δείχνει το τρανζίστορ μας, η βάση θα είναι ένα ραβδί κάθετο στο παχύ τμήμα στον κύκλο, ο πομπός θα είναι ένα ραβδί με ένα βέλος, ο συλλέκτης θα είναι το ίδιο ραβδί, μόνο χωρίς το βέλος. Όλα φαίνονται ξεκάθαρα εδώ. Ας ετοιμάσουμε τις μπαταρίες και ας προχωρήσουμε στην πραγματική συναρμολόγηση του ηλεκτρικού κυκλώματος. Αρχικά, απλά πήραμε τρεις μπαταρίες ΑΑ και τις κολλήσαμε σε σειρά. Μπορείτε να τα τοποθετήσετε αμέσως σε μια ειδική θήκη για μπαταρίες, η οποία, όπως είπαμε ήδη, βγαίνει από ένα παλιό παιδικό αυτοκίνητο. Τώρα κολλάμε τα καλώδια στις μπαταρίες και καθορίζουμε δύο βασικά σημεία στην πλακέτα μας όπου θα συγκλίνουν όλα τα καλώδια. Αυτό θα είναι ένα συν και ένα μείον. Το κάναμε απλά - το κάναμε συνεστραμμένο ζευγάριστις άκρες της πλακέτας, κόλλησε τα άκρα στα τρανζίστορ και τους φωτοαισθητήρες, έκανε ένα στριμμένο βρόχο και κόλλησε τις μπαταρίες εκεί. Ίσως όχι το πιο πολύ καλύτερη επιλογή, αλλά το πιο βολικό. Λοιπόν, τώρα ετοιμάζουμε τα καλώδια και ξεκινάμε τη συναρμολόγηση των ηλεκτρικών. Θα πάμε από τον θετικό πόλο της μπαταρίας στην αρνητική επαφή, καθ' όλη τη διάρκεια ηλεκτρικό διάγραμμα. Παίρνουμε ένα κομμάτι συνεστραμμένου ζεύγους και αρχίζουμε να περπατάμε - κολλάμε τη θετική επαφή και των δύο αισθητήρων φωτογραφίας στο συν των μπαταριών και κολλάμε τους πομπούς των τρανζίστορ στο ίδιο σημείο. Συγκολλάμε το δεύτερο σκέλος του φωτοκυττάρου με ένα μικρό κομμάτι σύρμα στη βάση του τρανζίστορ. Συγκολλάμε τα υπόλοιπα, τελευταία σκέλη του transyuk στους κινητήρες αντίστοιχα. Η δεύτερη επαφή των κινητήρων μπορεί να συγκολληθεί στην μπαταρία μέσω ενός διακόπτη.
Αλλά σαν αληθινοί Τζεντάι, αποφασίσαμε να ενεργοποιήσουμε το ρομπότ μας κολλώντας και ξεκολλώντας το σύρμα, αφού δεν υπήρχε διακόπτης κατάλληλου μεγέθους στους κάδους μου.
Ηλεκτρικός εντοπισμός σφαλμάτων
Ολοι, ηλεκτρικό μέροςΣυναρμολογήσαμε, τώρα ας αρχίσουμε να δοκιμάζουμε το κύκλωμα. Ανοίγουμε το κύκλωμα μας και το φέρνουμε στο αναμμένο επιτραπέζιο φωτιστικό. Κάντε εναλλάξ, στρίβοντας πρώτα το ένα ή το άλλο φωτοκύτταρο. Και ας δούμε τι θα γίνει. Εάν οι κινητήρες μας αρχίσουν να περιστρέφονται με τη σειρά τους με διαφορετικές ταχύτητες, ανάλογα με τον φωτισμό, τότε όλα είναι εντάξει. Αν όχι, τότε ψάξτε για μπλοκ στη συναρμολόγηση. Η ηλεκτρονική είναι η επιστήμη των επαφών, που σημαίνει ότι αν κάτι δεν λειτουργεί, τότε δεν υπάρχει επαφή κάπου. Σημαντικό σημείο: ο δεξιός αισθητήρας φωτογραφίας είναι υπεύθυνος για τον αριστερό τροχό και ο αριστερός, αντίστοιχα, για τον δεξιό. Τώρα, ας καταλάβουμε με ποιον τρόπο περιστρέφονται ο δεξιός και ο αριστερός κινητήρας. Θα πρέπει και οι δύο να περιστρέφονται προς τα εμπρός. Εάν αυτό δεν συμβεί, τότε πρέπει να αλλάξετε την πολικότητα της ενεργοποίησης του κινητήρα, ο οποίος περιστρέφεται προς τη λάθος κατεύθυνση, απλώς κολλώντας ξανά τα καλώδια στους ακροδέκτες του κινητήρα αντίστροφα. Αξιολογούμε για άλλη μια φορά τη θέση των κινητήρων στο σασί και ελέγχουμε την κατεύθυνση κίνησης προς την κατεύθυνση που είναι εγκατεστημένοι οι αισθητήρες μας. Αν όλα είναι εντάξει, τότε θα προχωρήσουμε. Σε κάθε περίπτωση, αυτό μπορεί να διορθωθεί, ακόμη και μετά τη συναρμολόγηση όλων.
Συναρμολόγηση της συσκευής
Με ένα θλιβερό ηλεκτρικό μέροςΤο καταλάβαμε, τώρα ας περάσουμε στη μηχανική. Θα φτιάξουμε τους τροχούς από καπάκια από πλαστικά μπουκάλια. Για να φτιάξετε τον μπροστινό τροχό, πάρτε δύο καλύμματα και κολλήστε τα μεταξύ τους.
Το κολλήσαμε περιμετρικά με το κοίλο μέρος προς τα μέσα για μεγαλύτερη σταθερότητα του τροχού. Στη συνέχεια, ανοίξτε μια τρύπα στο πρώτο και το δεύτερο καπάκι ακριβώς στο κέντρο του καπακιού. Για διάτρηση και κάθε είδους οικιακή χειροτεχνία, είναι πολύ βολικό να χρησιμοποιήσετε ένα Dremel - ένα είδος μικρού τρυπανιού με πολλά εξαρτήματα, φρεζάρισμα, κοπή και πολλά άλλα. Είναι πολύ βολικό στη χρήση για διάνοιξη οπών μικρότερες από ένα χιλιοστό, όπου ήδη κανονικό τρυπάνιδεν αντέχει.
Αφού τρυπήσουμε τα καλύμματα, εισάγουμε ένα προ-λυγισμένο συνδετήρα στην τρύπα.
Λυγίζουμε τον συνδετήρα στο σχήμα του γράμματος "P", όπου ο τροχός κρέμεται στην επάνω ράβδο του γράμματός μας.
Τώρα στερεώνουμε αυτό το συνδετήρα ανάμεσα στους αισθητήρες φωτογραφίας, μπροστά από το αυτοκίνητό μας. Το κλιπ είναι βολικό γιατί μπορείτε εύκολα να ρυθμίσετε το ύψος του μπροστινού τροχού και θα ασχοληθούμε με αυτή τη ρύθμιση αργότερα.
Ας περάσουμε στους κινητήριους τροχούς. Θα τα φτιάξουμε και από καπάκια. Ομοίως, τρυπάμε κάθε τροχό αυστηρά στο κέντρο. Είναι καλύτερο το τρυπάνι να έχει το μέγεθος του άξονα του κινητήρα, και ιδανικά ένα κλάσμα του χιλιοστού μικρότερο, ώστε ο άξονας να μπαίνει εκεί, αλλά με δυσκολία. Βάζουμε και τους δύο τροχούς στον άξονα του μοτέρ, και για να μην πηδήξουν τους στερεώνουμε με ζεστή κόλλα.
Είναι σημαντικό να το κάνετε αυτό όχι μόνο για να μην πετούν οι τροχοί όταν κινούνται, αλλά και να μην περιστρέφονται στο σημείο στερέωσης.
Το πιο σημαντικό μέρος είναι η τοποθέτηση των ηλεκτροκινητήρων. Τα τοποθετήσαμε στο άκρο του πλαισίου μας, στην αντίθετη πλευρά του κυκλώματος από όλα τα άλλα ηλεκτρονικά. Πρέπει να θυμόμαστε ότι ο ελεγχόμενος κινητήρας τοποθετείται απέναντι από το φωτοσύστημα ελέγχου του. Αυτό γίνεται έτσι ώστε το ρομπότ να μπορεί να στραφεί προς το φως. Δεξιά είναι ο φωτοαισθητήρας, αριστερά ο κινητήρας και αντίστροφα. Αρχικά, θα αναχαιτίσουμε τους κινητήρες με κομμάτια συνεστραμμένου ζεύγους, περασμένα μέσα από τις τρύπες στην εγκατάσταση και στριμμένα από πάνω.
Παρέχουμε ισχύ και βλέπουμε πού περιστρέφονται οι κινητήρες μας. ΣΕ σκοτεινό δωμάτιοΟι κινητήρες δεν θα περιστρέφονται. Ελέγχουμε ότι όλοι οι κινητήρες λειτουργούν. Γυρίζουμε το ρομπότ και παρακολουθούμε πώς οι κινητήρες αλλάζουν την ταχύτητα περιστροφής τους ανάλογα με τον φωτισμό. Ας το γυρίσουμε με τον δεξιό αισθητήρα φωτογραφίας και ο αριστερός κινητήρας θα πρέπει να περιστρέφεται γρήγορα και ο άλλος, αντίθετα, θα επιβραδύνει. Τέλος ελέγχουμε τη φορά περιστροφής των τροχών ώστε το ρομπότ να κινηθεί προς τα εμπρός. Εάν όλα λειτουργούν όπως περιγράψαμε, τότε μπορείτε να στερεώσετε προσεκτικά τα ρυθμιστικά με ζεστή κόλλα.
Προσπαθούμε να βεβαιωθούμε ότι οι τροχοί τους βρίσκονται στον ίδιο άξονα. Αυτό ήταν - συνδέουμε τις μπαταρίες στην επάνω πλατφόρμα του πλαισίου και προχωράμε στη ρύθμιση και το παιχνίδι με το ρομπότ.
Παγίδες και εγκατάσταση
Η πρώτη παγίδα στην τέχνη μας ήταν απροσδόκητη. Όταν συναρμολογήσαμε ολόκληρο το κύκλωμα και το τεχνικό μέρος, όλοι οι κινητήρες ανταποκρίθηκαν τέλεια στο φως και όλα φαινόταν να πηγαίνουν τέλεια. Αλλά όταν βάλαμε το ρομπότ μας στο πάτωμα, δεν λειτούργησε για εμάς. Αποδείχθηκε ότι η ισχύς των κινητήρων απλά δεν ήταν αρκετή. έπρεπε επειγόντωςσκίστε το αυτοκίνητο των παιδιών για να πάρετε πιο δυνατούς κινητήρες από εκεί. Παρεμπιπτόντως, αν παίρνετε κινητήρες από παιχνίδια, σίγουρα δεν μπορείτε να κάνετε λάθος με τη δύναμή τους, καθώς έχουν σχεδιαστεί για να μεταφέρουν πολλά αυτοκίνητα με μπαταρίες. Μόλις τακτοποιήσαμε τους κινητήρες, προχωρήσαμε στο αισθητικό συντονισμό και την οδήγηση. Πρώτα πρέπει να μαζέψουμε τα γένια των καλωδίων που σέρνονται κατά μήκος του δαπέδου και να τα στερεώσουμε στο σασί με ζεστή κόλλα.
Εάν το ρομπότ σέρνεται κάπου στην κοιλιά του, μπορείτε να σηκώσετε το μπροστινό πλαίσιο λυγίζοντας το σύρμα στερέωσης. Το πιο σημαντικό πράγμα είναι οι αισθητήρες φωτογραφίας. Είναι καλύτερο να τα λυγίζετε κοιτώντας στο πλάι σε τριάντα μοίρες από το κυρίως πιάτο. Στη συνέχεια θα πάρει πηγές φωτός και θα κινηθεί προς αυτές. Η απαιτούμενη γωνία κάμψης θα πρέπει να επιλεγεί πειραματικά. Αυτό είναι, ας οπλιστούμε επιτραπέζιο φωτιστικό, βάλτε το ρομπότ στο πάτωμα, ανάψτε το και αρχίστε να ελέγχετε και να απολαμβάνετε πώς το παιδί σας ακολουθεί ξεκάθαρα την πηγή φωτός και πόσο έξυπνα τη βρίσκει.
Βελτιώσεις
Δεν υπάρχει όριο στην τελειότητα και μπορείτε να προσθέσετε ατελείωτες λειτουργίες στο ρομπότ μας. Υπήρχαν ακόμη και σκέψεις εγκατάστασης ενός ελεγκτή, αλλά τότε το κόστος και η πολυπλοκότητα της κατασκευής θα αυξανόταν σημαντικά, και αυτή δεν είναι η μέθοδός μας.
Η πρώτη βελτίωση είναι να φτιάξουμε ένα ρομπότ που θα ταξιδεύει κατά μήκος μιας δεδομένης τροχιάς. Όλα είναι απλά εδώ, απλά πάρτε το και εκτυπώστε το στον εκτυπωτή μαύρη ρίγα, ή με παρόμοιο σχέδιο με μαύρο μόνιμο μαρκαδόρο σε φύλλο χαρτιού Whatman. Το κύριο πράγμα είναι ότι η λωρίδα είναι ελαφρώς στενότερη από το πλάτος των σφραγισμένων αισθητήρων φωτογραφίας. Κατεβάζουμε τα ίδια τα φωτοκύτταρα προς τα κάτω, έτσι ώστε να βλέπουν το πάτωμα. Δίπλα σε κάθε μάτι μας τοποθετούμε ένα υπερφωτεινό LED σε σειρά με αντίσταση 470 Ohms. Συγκολλάμε το ίδιο το LED με αντίσταση απευθείας στην μπαταρία. Η ιδέα είναι απλή, από λευκό φύλλοχαρτί, το φως ανακλάται τέλεια, χτυπά τον αισθητήρα μας και το ρομπότ οδηγεί ευθεία. Μόλις η δέσμη χτυπήσει τη σκοτεινή λωρίδα, σχεδόν κανένα φως δεν φτάνει στο φωτοκύτταρο ( μαύρο χαρτίαπορροφά τέλεια το φως), και επομένως ένας κινητήρας αρχίζει να περιστρέφεται πιο αργά. Ένας άλλος κινητήρας στρέφει γρήγορα το ρομπότ, ισοπεδώνοντας την πορεία του. Ως αποτέλεσμα, το ρομπότ κυλά κατά μήκος της μαύρης λωρίδας, σαν σε ράγες. Μπορείτε να σχεδιάσετε μια τέτοια λωρίδα σε ένα λευκό πάτωμα και να στείλετε το ρομπότ στην κουζίνα για να πάρει μπύρα από τον υπολογιστή σας.
Η δεύτερη ιδέα είναι να περιπλέκουμε το κύκλωμα προσθέτοντας δύο ακόμη τρανζίστορ και δύο φωτοαισθητήρες και να κάνουμε το ρομπότ να αναζητά φως όχι μόνο από μπροστά, αλλά και από όλες τις πλευρές, και μόλις το βρει, ορμά προς αυτό. Όλα θα εξαρτηθούν απλώς από την πλευρά από την οποία εμφανίζεται η πηγή φωτός: αν είναι μπροστά, θα πάει μπροστά και αν από πίσω, θα κυλήσει πίσω. Ακόμη και σε αυτήν την περίπτωση, για να απλοποιήσετε τη συναρμολόγηση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το τσιπ LM293D, αλλά κοστίζει περίπου εκατό ρούβλια. Αλλά με τη βοήθεια του μπορείτε εύκολα να διαμορφώσετε τη διαφορική ενεργοποίηση της κατεύθυνσης περιστροφής των τροχών ή, πιο απλά, την κατεύθυνση κίνησης του ρομπότ: προς τα εμπρός και προς τα πίσω.
Το τελευταίο πράγμα που μπορείτε να κάνετε είναι να αφαιρέσετε εντελώς τις μπαταρίες που τελειώνουν συνεχώς και να εγκαταστήσετε μια ηλιακή μπαταρία, την οποία μπορείτε τώρα να αγοράσετε σε ένα κατάστημα σιδηρικών. κινητά τηλέφωνα(ή στο dialextreme). Για να αποτρέψετε το ρομπότ από το να χάσει τελείως τη λειτουργικότητά του σε αυτήν τη λειτουργία, εάν οδηγηθεί κατά λάθος στις σκιές, μπορείτε να το συνδέσετε παράλληλα ηλιακή μπαταρία– ένας ηλεκτρολυτικός πυκνωτής πολύ μεγάλης χωρητικότητας (χιλιάδες microfarads). Δεδομένου ότι η τάση μας εκεί δεν υπερβαίνει τα πέντε βολτ, μπορούμε να πάρουμε έναν πυκνωτή σχεδιασμένο για 6,3 βολτ. Με τέτοια χωρητικότητα και τάση θα είναι αρκετά μινιατούρα. Οι μετατροπείς μπορούν είτε να αγοραστούν είτε να ξεριζωθούν από παλιά τροφοδοτικά.
Υπόλοιπο πιθανές παραλλαγές, πιστεύουμε ότι μπορείτε να το βρείτε μόνοι σας. Αν υπάρχει κάτι ενδιαφέρον, φροντίστε να γράψετε.
συμπεράσματα
Έτσι έχουμε ενταχθεί στη μεγαλύτερη επιστήμη, τον κινητήρα της προόδου - την κυβερνητική. Στη δεκαετία του εβδομήντα του περασμένου αιώνα, ήταν πολύ δημοφιλές να σχεδιάζονται τέτοια ρομπότ. Πρέπει να σημειωθεί ότι η δημιουργία μας χρησιμοποιεί τα βασικά στοιχεία της αναλογικής τεχνολογία υπολογιστών, που έσβησε με την έλευση της ψηφιακής τεχνολογίας. Αλλά όπως έδειξα σε αυτό το άρθρο, δεν χάθηκαν όλα. Ελπίζω ότι δεν θα σταματήσουμε να κατασκευάζουμε ένα τόσο απλό ρομπότ, αλλά θα έχουμε νέα και νέα σχέδια και θα μας εκπλήξετε με ενδιαφέρουσες χειροτεχνίες. Καλή τύχη με την κατασκευή!
27 Αυγούστου 2017 Γεννάντι
Σήμερα θα σας πούμε πώς να φτιάξετε ένα ρομπότ από διαθέσιμα υλικά. Το προκύπτον "high-tech android", αν και θα είναι μικρό μέγεθοςκαι είναι απίθανο να μπορέσει να σας βοηθήσει με τις δουλειές του σπιτιού, αλλά σίγουρα θα διασκεδάσει και τα παιδιά και τους ενήλικες.
Απαιτούμενα υλικά
Για να φτιάξεις ένα ρομπότ, δεν χρειάζεσαι γνώσεις πυρηνικής φυσικής. Μπορείτε να φτιάξετε ένα ρομπότ στο σπίτι από συνηθισμένα υλικά, που είναι πάντα στο χέρι. Τι χρειαζόμαστε λοιπόν:- 2 κομμάτια σύρμα
- 1 μοτέρ
- 1 μπαταρία AA
- 3 ακίδες ώθησης
- 2 κομμάτια αφρώδους σανίδας ή παρόμοιο υλικό
- 2-3 κεφαλές παλιές οδοντόβουρτσες ή μερικούς συνδετήρες
1. Συνδέστε την μπαταρία στον κινητήρα
Χρησιμοποιώντας ένα πιστόλι κόλλας, συνδέστε ένα κομμάτι αφρώδους χαρτονιού στο περίβλημα του κινητήρα. Στη συνέχεια κολλάμε πάνω της την μπαταρία.
Τοποθετήστε μερικές σταγόνες κόλλας στο άκρο του αποσταθεροποιητή ή συνδέστε μερικές διακοσμητικό στοιχείο- αυτό θα προσθέσει ατομικότητα στο ρομπότ και θα αυξήσει το εύρος των κινήσεών του.
3. Πόδια
Τώρα πρέπει να εξοπλίσετε το ρομπότ με κάτω άκρα. Εάν χρησιμοποιείτε κεφαλές οδοντόβουρτσας για αυτό, κολλήστε τις στο κάτω μέρος του κινητήρα. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ίδια σανίδα αφρού ως στρώση.
5. Σύνδεση μπαταρίας
Χρησιμοποιώντας ένα πιστόλι θερμότητας, κολλήστε το καλώδιο στο ένα άκρο της μπαταρίας. Μπορείτε να επιλέξετε οποιοδήποτε από τα δύο καλώδια και κάθε πλευρά της μπαταρίας - η πολικότητα δεν έχει σημασία σε αυτήν την περίπτωση. Εάν είστε καλοί στη συγκόλληση, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε συγκόλληση αντί για κόλλα για αυτό το βήμα.
6. Μάτια
Ένα ζευγάρι χάντρες, τις οποίες στερεώνουμε με ζεστή κόλλα στη μία άκρη της μπαταρίας, ταιριάζουν αρκετά ως τα μάτια του ρομπότ. Σε αυτό το βήμα, μπορείτε να δείξετε τη φαντασία σας και να καταλήξετε στην εμφάνιση των ματιών κατά την κρίση σας.Φτιάξτε ένα ρομπότπολύ απλό Ας καταλάβουμε τι χρειάζεται δημιουργήστε ένα ρομπότστο σπίτι, προκειμένου να κατανοήσουν τα βασικά της ρομποτικής.
Σίγουρα, αφού παρακολουθήσατε αρκετές ταινίες για ρομπότ, πολλές φορές θέλατε να φτιάξετε τον δικό σας σύντροφο στη μάχη, αλλά δεν ξέρατε από πού να ξεκινήσετε. Φυσικά, δεν θα μπορείτε να φτιάξετε ένα δίποδο Terminator, αλλά δεν προσπαθούμε να πετύχουμε αυτό. Όποιος ξέρει να κρατά σωστά ένα κολλητήρι στα χέρια του μπορεί να συναρμολογήσει ένα απλό ρομπότ και αυτό δεν απαιτεί βαθιά γνώση, αν και δεν θα βλάψει. Η ερασιτεχνική ρομποτική δεν είναι πολύ διαφορετική από τη σχεδίαση κυκλωμάτων, μόνο πολύ πιο ενδιαφέρουσα, επειδή περιλαμβάνει επίσης τομείς όπως η μηχανική και ο προγραμματισμός. Όλα τα εξαρτήματα είναι εύκολα διαθέσιμα και δεν είναι τόσο ακριβά. Επομένως, η πρόοδος δεν μένει ακίνητη, και θα τη χρησιμοποιήσουμε προς όφελός μας.
Εισαγωγή
Ετσι. Τι είναι ένα ρομπότ; Στις περισσότερες περιπτώσεις αυτό αυτόματη συσκευή, το οποίο αντιδρά σε τυχόν ενέργειες περιβάλλο. Τα ρομπότ μπορούν να ελέγχονται από ανθρώπους ή να εκτελούν προ-προγραμματισμένες ενέργειες. Συνήθως, το ρομπότ είναι εξοπλισμένο με μια ποικιλία αισθητήρων (απόσταση, γωνία περιστροφής, επιτάχυνση), βιντεοκάμερες και χειριστές. Το ηλεκτρονικό μέρος του ρομπότ αποτελείται από έναν μικροελεγκτή (MC) - ένα μικροκύκλωμα που περιέχει έναν επεξεργαστή, μια γεννήτρια ρολογιού, διάφορα περιφερειακά, RAM και μόνιμη μνήμη. Υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός διαφορετικών μικροελεγκτών στον κόσμο για διαφορετικές εφαρμογές και στη βάση τους μπορείτε να συναρμολογήσετε ισχυρά ρομπότ. Οι μικροελεγκτές AVR χρησιμοποιούνται ευρέως για ερασιτεχνικά κτίρια. Είναι μακράν τα πιο προσβάσιμα και στο Διαδίκτυο μπορείτε να βρείτε πολλά παραδείγματα με βάση αυτά τα MK. Για να εργαστείτε με μικροελεγκτές, πρέπει να είστε σε θέση να προγραμματίζετε σε assembler ή C και να έχετε βασικές γνώσεις ψηφιακών και αναλογικών ηλεκτρονικών. Στο έργο μας θα χρησιμοποιήσουμε το C. Ο προγραμματισμός για το MK δεν διαφέρει πολύ από τον προγραμματισμό σε υπολογιστή, η σύνταξη της γλώσσας είναι η ίδια, οι περισσότερες λειτουργίες ουσιαστικά δεν διαφέρουν και οι νέες είναι αρκετά εύκολες στην εκμάθηση και βολικές στη χρήση.
Τι χρειαζόμαστε
Αρχικά, το ρομπότ μας θα μπορεί απλώς να αποφύγει τα εμπόδια, δηλαδή να επαναλάβει την κανονική συμπεριφορά των περισσότερων ζώων στη φύση. Όλα όσα χρειαζόμαστε για να φτιάξουμε ένα τέτοιο ρομπότ, θα τα βρούμε στα καταστήματα ραδιοφώνου. Ας αποφασίσουμε πώς θα κινηθεί το ρομπότ μας. Νομίζω ότι οι πιο επιτυχημένες είναι οι ράγες που χρησιμοποιούνται στις δεξαμενές, αυτή είναι η πιο βολική λύση, επειδή οι ράγες έχουν μεγαλύτερη ευελιξία από τους τροχούς ενός οχήματος και είναι πιο βολικοί στον έλεγχο (για να στρίψετε, αρκεί να περιστρέψετε τις ράγες. σε διαφορετικές κατευθύνσεις). Επομένως, θα χρειαστείτε οποιαδήποτε δεξαμενή παιχνιδιών της οποίας οι κάμπιες περιστρέφονται ανεξάρτητα η μία από την άλλη, μπορείτε να αγοράσετε ένα σε οποιοδήποτε κατάστημα παιχνιδιών λογική τιμή. Από αυτή τη δεξαμενή χρειάζεστε μόνο μια πλατφόρμα με ράγες και κινητήρες με κιβώτια ταχυτήτων, τα υπόλοιπα μπορείτε να τα ξεβιδώσετε και να τα πετάξετε με ασφάλεια. Χρειαζόμαστε και μικροελεγκτή, η επιλογή μου έπεσε στο ATmega16 - έχει αρκετές θύρες για σύνδεση αισθητήρων και περιφερειακών και γενικά είναι αρκετά βολικό. Θα χρειαστεί επίσης να αγοράσετε μερικά εξαρτήματα ραδιοφώνου, ένα συγκολλητικό σίδερο και ένα πολύμετρο.
Φτιάχνοντας έναν πίνακα με το MK
Στην περίπτωσή μας, ο μικροελεγκτής θα εκτελέσει τις λειτουργίες του εγκεφάλου, αλλά δεν θα ξεκινήσουμε με αυτόν, αλλά με την τροφοδοσία του εγκεφάλου του ρομπότ. Σωστή διατροφή- εγγύηση για την υγεία, οπότε θα ξεκινήσουμε με το πώς να ταΐζουμε σωστά το ρομπότ μας, γιατί εδώ συνήθως κάνουν λάθη οι αρχάριοι κατασκευαστές ρομπότ. Και για να λειτουργεί κανονικά το ρομπότ μας, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε σταθεροποιητή τάσης. Προτιμώ το τσιπ L7805 - έχει σχεδιαστεί για να παράγει σταθερή τάση εξόδου 5 V, την οποία χρειάζεται ο μικροελεγκτής μας. Αλλά λόγω του γεγονότος ότι η πτώση τάσης σε αυτό το μικροκύκλωμα είναι περίπου 2,5 V, πρέπει να τροφοδοτηθεί τουλάχιστον 7,5 V. Μαζί με αυτόν τον σταθεροποιητή, χρησιμοποιούνται ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές για την εξομάλυνση των κυματισμών τάσης και μια δίοδος περιλαμβάνεται απαραίτητα στο κύκλωμα για προστασία από την αντιστροφή πολικότητας.
Τώρα μπορούμε να προχωρήσουμε στον μικροελεγκτή μας. Η θήκη του MK είναι DIP (είναι πιο βολική η συγκόλληση) και έχει σαράντα ακίδες. Στο πλοίο υπάρχει ένα ADC, PWM, USART και πολλά άλλα που δεν θα χρησιμοποιήσουμε προς το παρόν. Ας δούμε μερικούς σημαντικούς κόμβους. Ο ακροδέκτης RESET (9ο σκέλος του MK) τραβιέται προς τα πάνω από την αντίσταση R1 στο «συν» της πηγής ισχύος - αυτό πρέπει να γίνει! Διαφορετικά, το MK σας ενδέχεται να μηδενιστεί ακούσια ή, πιο απλά, να παρουσιάσει σφάλμα. Ένα άλλο επιθυμητό μέτρο, αλλά όχι υποχρεωτικό, είναι η σύνδεση του RESET μέσω του κεραμικού πυκνωτή C1 στη γείωση. Στο διάγραμμα μπορείτε επίσης να δείτε έναν ηλεκτρολύτη 1000 uF που σας γλιτώνει από βυθίσεις τάσης όταν λειτουργούν οι κινητήρες, κάτι που θα έχει επίσης ευεργετική επίδραση στη λειτουργία του μικροελεγκτή. Ο συντονιστής χαλαζία X1 και οι πυκνωτές C2, C3 θα πρέπει να βρίσκονται όσο το δυνατόν πιο κοντά στις ακίδες XTAL1 και XTAL2.
Δεν θα μιλήσω για το πώς να αναβοσβήσετε το MK, αφού μπορείτε να διαβάσετε σχετικά στο Διαδίκτυο. Θα γράψουμε το πρόγραμμα σε C. Επέλεξα το CodeVisionAVR ως περιβάλλον προγραμματισμού. Αυτό είναι ένα αρκετά φιλικό προς το χρήστη περιβάλλον και είναι χρήσιμο για αρχάριους επειδή έχει ενσωματωμένο οδηγό δημιουργίας κώδικα.
Έλεγχος κινητήρα
Ένα εξίσου σημαντικό εξάρτημα στο ρομπότ μας είναι ο οδηγός του κινητήρα, που μας διευκολύνει στον έλεγχο του. Ποτέ και σε καμία περίπτωση οι κινητήρες δεν πρέπει να συνδέονται απευθείας στο MK! Γενικά, τα ισχυρά φορτία δεν μπορούν να ελεγχθούν απευθείας από τον μικροελεγκτή, διαφορετικά θα καεί. Χρησιμοποιήστε βασικά τρανζίστορ. Για την περίπτωσή μας, υπάρχει ένα ειδικό τσιπ - L293D. Σε τόσο απλά έργα, προσπαθήστε πάντα να χρησιμοποιείτε το συγκεκριμένο τσιπ με δείκτη «D», καθώς έχει ενσωματωμένες διόδους για προστασία από υπερφόρτωση. Αυτό το μικροκύκλωμα είναι πολύ εύκολο στον έλεγχο και είναι εύκολο να το αποκτήσετε σε καταστήματα ραδιοφώνου. Διατίθεται σε δύο συσκευασίες: DIP και SOIC. Θα χρησιμοποιήσουμε DIP στη συσκευασία λόγω της ευκολίας τοποθέτησης στην πλακέτα. Το L293D έχει ξεχωριστό τροφοδοτικό για κινητήρες και λογική. Επομένως, θα τροφοδοτήσουμε το ίδιο το μικροκύκλωμα από τον σταθεροποιητή (είσοδος VSS) και τους κινητήρες απευθείας από τις μπαταρίες (είσοδος VS). Το L293D μπορεί να αντέξει φορτίο 600 mA ανά κανάλι και έχει δύο από αυτά τα κανάλια, δηλαδή, δύο κινητήρες μπορούν να συνδεθούν σε ένα τσιπ. Αλλά για να είμαστε ασφαλείς, θα συνδυάσουμε τα κανάλια και μετά θα χρειαστούμε ένα μικρό για κάθε κινητήρα. Ως εκ τούτου, το L293D θα μπορεί να αντέξει 1,2 A. Για να το πετύχετε αυτό, πρέπει να συνδυάσετε τα πόδια micra, όπως φαίνεται στο διάγραμμα. Το μικροκύκλωμα λειτουργεί ως εξής: όταν εφαρμόζεται ένα λογικό "0" στα IN1 και IN2 και ένα λογικό εφαρμόζεται στα IN3 και IN4, ο κινητήρας περιστρέφεται προς μία κατεύθυνση και εάν τα σήματα αντιστρέφονται - εφαρμόζεται ένα λογικό μηδέν, τότε ο κινητήρας θα αρχίσει να περιστρέφεται προς την άλλη κατεύθυνση. Οι ακίδες EN1 και EN2 είναι υπεύθυνες για την ενεργοποίηση κάθε καναλιού. Τα συνδέουμε και τα συνδέουμε στο «συν» της τροφοδοσίας από τον σταθεροποιητή. Δεδομένου ότι το μικροκύκλωμα θερμαίνεται κατά τη λειτουργία και η εγκατάσταση καλοριφέρ σε αυτόν τον τύπο θήκης είναι προβληματική, η απαγωγή θερμότητας παρέχεται από τα πόδια GND - είναι καλύτερο να τα συγκολλήσετε σε ένα ευρύ μαξιλάρι επαφής. Αυτό είναι το μόνο που χρειάζεται να γνωρίζετε για τους οδηγούς κινητήρα για πρώτη φορά.
Αισθητήρες εμποδίων
Για να μπορεί το ρομπότ μας να πλοηγείται και να μην κολλάει σε όλα, θα εγκαταστήσουμε δύο αισθητήρα υπερύθρων. Ο απλούστερος αισθητήρας αποτελείται από μια δίοδο IR που εκπέμπει στο υπέρυθρο φάσμα και ένα φωτοτρανζίστορ που θα λάβει το σήμα από τη δίοδο IR. Η αρχή είναι η εξής: όταν δεν υπάρχει εμπόδιο μπροστά από τον αισθητήρα, οι ακτίνες IR δεν χτυπούν το φωτοτρανζίστορ και δεν ανοίγει. Εάν υπάρχει ένα εμπόδιο μπροστά από τον αισθητήρα, τότε οι ακτίνες αντανακλώνται από αυτόν και χτυπούν το τρανζίστορ - ανοίγει και το ρεύμα αρχίζει να ρέει. Το μειονέκτημα τέτοιων αισθητήρων είναι ότι μπορούν να αντιδράσουν διαφορετικά διάφορες επιφάνειεςκαι δεν προστατεύονται από παρεμβολές - ο αισθητήρας μπορεί να ενεργοποιηθεί κατά λάθος από εξωτερικά σήματα από άλλες συσκευές. Η διαμόρφωση του σήματος μπορεί να σας προστατεύσει από παρεμβολές, αλλά δεν θα ασχοληθούμε με αυτό προς το παρόν. Για αρχή, αυτό είναι αρκετό.
Υλικολογισμικό ρομπότ
Για να ζωντανέψει το ρομπότ, πρέπει να γράψετε υλικολογισμικό για αυτό, δηλαδή ένα πρόγραμμα που θα λαμβάνει μετρήσεις από τους αισθητήρες και θα ελέγχει τους κινητήρες. Το πρόγραμμά μου είναι το πιο απλό, δεν περιέχει πολύπλοκες δομέςκαι όλοι θα καταλάβουν. Οι επόμενες δύο γραμμές περιλαμβάνουν αρχεία κεφαλίδας για τον μικροελεγκτή μας και εντολές για τη δημιουργία καθυστερήσεων:
#συμπεριλαμβάνω
#συμπεριλαμβάνω
Οι ακόλουθες γραμμές είναι υπό όρους, επειδή οι τιμές PORTC εξαρτώνται από τον τρόπο σύνδεσης του προγράμματος οδήγησης κινητήρα στον μικροελεγκτή σας:
PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; Η τιμή 0xFF σημαίνει ότι η έξοδος θα είναι log. "1" και το 0x00 είναι ημερολόγιο. "0". Με την παρακάτω κατασκευή ελέγχουμε αν υπάρχει εμπόδιο μπροστά από το ρομπότ και σε ποια πλευρά βρίσκεται: αν (!(PINB & (1< Εάν το φως από μια δίοδο IR χτυπήσει το φωτοτρανζίστορ, τότε ένα κούτσουρο εγκαθίσταται στο πόδι του μικροελεγκτή. "0" και το ρομπότ αρχίζει να κινείται προς τα πίσω για να απομακρυνθεί από το εμπόδιο, στη συνέχεια γυρίζει για να μην συγκρουστεί ξανά με το εμπόδιο και μετά κινείται ξανά προς τα εμπρός. Δεδομένου ότι έχουμε δύο αισθητήρες, ελέγχουμε την παρουσία ενός εμποδίου δύο φορές - στα δεξιά και στα αριστερά, και επομένως μπορούμε να μάθουμε σε ποια πλευρά βρίσκεται το εμπόδιο. Η εντολή "delay_ms(1000)" υποδεικνύει ότι θα περάσει ένα δευτερόλεπτο πριν αρχίσει να εκτελείται η επόμενη εντολή. Έχω καλύψει τις περισσότερες πτυχές που θα σας βοηθήσουν να φτιάξετε το πρώτο σας ρομπότ. Όμως η ρομποτική δεν τελειώνει εκεί. Εάν συναρμολογήσετε αυτό το ρομπότ, θα έχετε πολλές ευκαιρίες να το επεκτείνετε. Μπορείτε να βελτιώσετε τον αλγόριθμο του ρομπότ, όπως τι να κάνετε εάν το εμπόδιο δεν βρίσκεται σε κάποια πλευρά, αλλά ακριβώς μπροστά από το ρομπότ. Επίσης, δεν θα ήταν κακό να εγκαταστήσετε έναν κωδικοποιητή - μια απλή συσκευή που θα σας βοηθήσει να τοποθετήσετε και να γνωρίζετε τη θέση του ρομπότ σας στο διάστημα. Για λόγους σαφήνειας, είναι δυνατή η εγκατάσταση μιας έγχρωμης ή μονόχρωμης οθόνης που μπορεί να εμφανίζει χρήσιμες πληροφορίες - επίπεδο φόρτισης μπαταρίας, απόσταση από εμπόδια, διάφορες πληροφορίες εντοπισμού σφαλμάτων. Δεν θα έβλαπτε να βελτιώσουμε τους αισθητήρες - εγκαθιστώντας TSOP (αυτοί είναι δέκτες υπερύθρων που αντιλαμβάνονται ένα σήμα μόνο μιας συγκεκριμένης συχνότητας) αντί για συμβατικά φωτοτρανζίστορ. Εκτός από τους αισθητήρες υπερύθρων, υπάρχουν αισθητήρες υπερήχων, οι οποίοι είναι πιο ακριβοί και έχουν επίσης τα μειονεκτήματά τους, αλλά πρόσφατα κερδίζουν δημοτικότητα μεταξύ των κατασκευαστών ρομπότ. Για να ανταποκρίνεται το ρομπότ στον ήχο, καλό θα ήταν να τοποθετήσετε μικρόφωνα με ενισχυτή. Αλλά αυτό που πιστεύω ότι είναι πραγματικά ενδιαφέρον είναι η εγκατάσταση της κάμερας και ο προγραμματισμός της μηχανικής όρασης με βάση αυτήν. Υπάρχει ένα σετ ειδικών βιβλιοθηκών OpenCV με τις οποίες μπορείτε να προγραμματίσετε την αναγνώριση προσώπου, την κίνηση σύμφωνα με χρωματιστά beacon και πολλά άλλα ενδιαφέροντα πράγματα. Όλα εξαρτώνται μόνο από τη φαντασία και τις ικανότητές σας. Λίστα εξαρτημάτων: ATmega16 σε πακέτο DIP-40> L7805 σε συσκευασία TO-220 L293D σε περίβλημα DIP-16 x2 τεμ. αντιστάσεις ισχύος 0,25 W με ονομασίες: 10 kOhm x 1 τεμ., 220 Ohm x 4 τεμ. κεραμικοί πυκνωτές: 0,1 µF, 1 µF, 22 pF ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές: 1000 µF x 16 V, 220 µF x 16 V x 2 τεμ. δίοδος 1N4001 ή 1N4004 Αντηχείο χαλαζία 16 MHz Δίοδοι υπερύθρων: οποιαδήποτε δύο από αυτές θα κάνουν. φωτοτρανζίστορ, επίσης οποιαδήποτε, αλλά ανταποκρίνονται μόνο στο μήκος κύματος των υπέρυθρων ακτίνων Κωδικός υλικολογισμικού: Αυτή τη στιγμή το ρομπότ μου είναι σχεδόν ολοκληρωμένο. Είναι εξοπλισμένο με μια ασύρματη κάμερα, έναν αισθητήρα απόστασης (τόσο η κάμερα όσο και αυτός ο αισθητήρας είναι εγκατεστημένοι σε έναν περιστρεφόμενο πύργο), έναν αισθητήρα εμποδίων, έναν κωδικοποιητή, έναν δέκτη σήματος από το τηλεχειριστήριο και μια διεπαφή RS-232 για σύνδεση σε ηλεκτρονικός υπολογιστής. Λειτουργεί σε δύο λειτουργίες: αυτόνομο και χειροκίνητο (λαμβάνει σήματα ελέγχου από το τηλεχειριστήριο), η κάμερα μπορεί επίσης να ενεργοποιηθεί/απενεργοποιηθεί από απόσταση ή από το ίδιο το ρομπότ για εξοικονόμηση ενέργειας της μπαταρίας. Γράφω firmware για την ασφάλεια του διαμερίσματος (μεταφορά εικόνων σε υπολογιστή, ανίχνευση κινήσεων, περπάτημα στις εγκαταστάσεις).Σύναψη
