I en alder af innovation robotter - undrer ikke længere biler. Men du vil sandsynligvis blive overrasket: kan robotten gøres hjemme?

Utvivlsomt en robot med et komplekst design, sporstoffer, ordninger og programmer til at skabe ret vanskeligt. Og uden kendskab til fysik, mekanik, elektronik og programmering, er der ikke behov for at gøre. Men den enkleste robot kan laves med dine egne hænder.

Robot - Maskinen, der skal automatiseres til at udføre handlinger. Men for en hjemmelavet robot koster en mere nem opgave - at flytte.

Overvej 2 enkle varianter for at skabe en robot.

1. Forstørrelse af en lille fejl, der vil vibrere. Vi behøver:

• motor fra en børnetypewriter
• batteri lithium CR2032 (tablet);
• batteriholder,
• papirclips
• isolerende tape,
• loddekolbe
• lysdiode.

Ledningen er pakket med et bånd, hvilket efterlader sine ender fri. Ved hjælp af loddejernen, for at udlede slutningen af \u200b\u200bLED'en og bagvæg Batteriholderen. En anden LED-trådlodning til motorkontakterne. Klip overdriver, de vil være en fejl. Solgt ned dine poter til motoren. Paws kan pakkes med et bånd, så robotten bliver mere stabil. Batteriholderens ledninger skal tilsluttes til motorens ledninger. Så snart lithiumbatteriet er installeret i holderen, begynder billeen at vibrere, flytte. Se videoen for at skabe sådan enkel robot. under.

2. Gør en robot kunstner. Vi behøver:

• plast eller pap
• motor fra en børnetypewriter
• cR2032 lithium batteri,
• 3 Feltwasters.
• tape, folie,
• lim.

Fra plast eller pap, er det nødvendigt at skære formularen for den fremtidige robot - en volumen-trekant. Centret skæres i hullet, hvor motoren er indsat. Med de tredje kanter skæres 3 huller, hvor markører indsættes. Et batteri er fastgjort til motorens ledning med lim med folie stykker. Motoren indsættes i hullet ind i robotens krop, fastgjort der med lim eller tape. Den anden ledning af motoren slutter sig til batteriet. Og robotkunstneren begynder at flytte!

Mange der kom over os computerudstyrDrømt om at indsamle din robot. Så denne enhed udfører nogle opgaver omkring huset, for eksempel bragt øl. Alle er straks taget for at skabe en ny robot, men ofte hurtigt rullet ud i resultaterne. Hans første robot, der måtte gøre tankerne om chips, vi aldrig nødt til at tænke på. Derfor skal du starte med en simpel, gradvist kompliceret dit dyr. Nu vil vi fortælle dig, hvordan du kan oprette den enkleste robot med dine egne hænder, som vil kunne flytte på din egen lejlighed.

Koncept

Vi satte os selv. enkel opgave., gør ikke en kompleks robot. At løbe fremad, vil jeg sige, at vi koster, selvfølgelig ikke femten minutter, men en meget længere periode. Men det kan stadig gøres om en aften.

Normalt er sådanne håndværk lavet i årevis. Folk kører på shopping på jagt efter det ønskede gear i flere måneder. Men vi realiserede straks - det er ikke vores vej! Derfor vil vi bruge sådanne detaljer i designet, der nemt kan findes ved hånden, eller at dukke op fra gamle teknik. I ekstreme tilfælde køber pennies i enhver radiobutik eller på markedet.

En anden ide var at maksimere vores håndværk. En lignende robot står i radio-elektroniske butikker koster fra 800 til 1500 rubler! Hvad er det til salg i form af detaljer, og det vil stadig være nødt til at indsamle, og ikke det faktum, at han også vil tjene. Fabrikanter af sådanne sæt glemmer ofte at sætte nogle slags detaljer og alt - robotten går tabt med penge! Hvorfor har vi brug for så lykke? Vores robot skal ikke være mere end 100-150 rubler for detaljer, herunder motorer og batterier. På samme tid, hvis motorerne skal identificere fra de gamle børnetypewriter, så vil prisen på det være overhovedet omkring 20-30 rubler! Føl, hvilken slags besparelser, samtidig med at du får en fremragende kammerat.

Den næste del var i, hvad vores smukke vil gøre. Vi besluttede at lave en robot, der vil søge efter lyskilder. Hvis lyskilden drejes, vil vores maskine styre efter den. Et sådant koncept kaldes en "robot, der stræber efter at leve." Du kan udskifte batterierne på de solrige elementer, og så vil det se efter lyset at ride.

Nødvendige dele og værktøjer

Hvad har vi brug for til fremstilling af vores Tchad? Fordi konceptet er lavet af primære midler, så skal vi bruge et printkort eller endda det sædvanlige tætte pap. I kartonen kan du lave en shill for at gøre huller til fastgørelse af alle detaljerne. Vi vil bruge installationen, for det var til rådighed, og du vil ikke finde pap i mit hus med ild. Det vil være et chassis, som vi vil montere alle resten af \u200b\u200brobotområderne, sikre motorer og sensorer. Som drivkraft vil vi bruge tre eller pasty-headed motorer, der kan ringes ud af gamle skrivemaskiner. Hjul vi vil gøre ud af lågene fra plastik flasker, for eksempel coca-cola.

Tre-krave fototransistorer eller fotodioder anvendes som sensorer. De kan flicking selv fra en gammel optomekanisk mus. Det har infrarøde sensorer (i vores tilfælde var de sorte). Der er de parrede, det vil sige to fotocelle i en flaske. Med testeren, er der ikke noget at finde ud af, hvilket ben til det, der er beregnet. Kontrolelementet vil være de indenlandske transistorer 816. Som kilder til ernæring, forværres vi af tre fingerbatterier parret. Eller du kan tage batterirummet fra den gamle maskine, som vi gjorde. Til montering skal du bruge ledninger. Til disse formål bør ledningerne fra det snoet par, som i huset af enhver selvrespektende hacker, løbe ud. For at sikre alle detaljer, er det bekvemt at bruge termokoner med et termisk system. Denne fremragende opfindelse smelter hurtigt og beslaglægges også hurtigt, hvilket gør det muligt hurtigt at arbejde og montere enkle elementer. Sagen er ideel til sådanne håndværk, og jeg har gentagne gange brugt det i mine artikler. Vi har også brug for en hård ledning, det sædvanlige papirvarer klip vil helt passe.

Monter skemaet.

Så vi fik alle detaljer og foldede dem på vores skrivebord. Loddejernen smager allerede rosinet, og du gnider dine hænder, tørst efter samling, ja, derefter - så fortsæt. Tag et stykke installation og skære det i størrelse til den fremtidige robot. Til skæring af textolit bruger vi saks til metal. Vi lavede en firkant med en side på omkring 4-5 cm. Det vigtigste er, at vores mager ordning passer ind i den, kraftbatterierne to motorer og fastgørelsesdele til forhjulet. Så gebyret ikke skinner, og det kan håndteres jævnt med en fil og endda fjerne skarpe kanter. Den næste rigor vil være forsigtig med sensorerne. Fototransistorer og fotodioder har plus og minus, med andre ord, anoden og katoden. Det er nødvendigt at observere polariteten af \u200b\u200bderes inklusion, hvilket er let at bestemme den enkleste tester. I tilfælde af at du tager fejl - intet forbrænder, men roboten vil ikke køre. Sensorer loddes ved kredsløbets vinkler på den ene side, så de ser på siderne. Du bør ikke filtreres i et gebyr, men at forlade et sted og en halv centimeter konklusioner, så du nemt kan bøje dem i nogen retning - det vil være nødvendigt i fremtiden, når du konfigurerer vores robot. Disse vil være vores øjne, de skal være på den ene side af vores chassis, som i fremtiden vil være før robotten. Det kan straks bemærkes, at vi samler to kontrolkredsløb: en til at styre højre og de anden venstre motorer.

Lidt væk forkant. Chassis, ved siden af \u200b\u200bvores sensorer, skal du have transistorer. For nemheds skyld, forsegling og samling af den videre skema, begge transistorer vi forseglede "ser" med deres mærkning mod højre hjul. Umiddelbart er det nødvendigt at bemærke placeringen af \u200b\u200btransistorens ben. Hvis transistoren er i hånden, og drej metalsubstratet til dig selv, og etiketten til skoven (som i et eventyr), og benene vil blive rettet ned, så vil benene blive efterladt til venstre: Base, Collector og emitter. Hvis du ser på ordningen, hvor vores transistor er afbildet, vil basen være en stav vinkelret på det tykke segment i cirklen, emitterpind med pilen, samleren er den samme stav, kun uden en pil. Her synes alt at være klart. Forbered batterierne og fortsæt til den direkte samling af det elektriske kredsløb. I starten tog vi lige tre fingerbatterier og sejlede dem i rækkefølge. Du kan straks indsætte dem i en speciel batteriholder, som som vi sagde, trækker ud af de gamle børnesnetværk. Nu svulmer vi ledningerne til batterier, og vi vil definere to nøglepunkter på dit bord, hvor alle ledningerne vil konvergere. Det vil være plus og minus. Vi gjorde simpelthen - de lavede et Vitu-par i kanterne af brættet, enderne blev forseglet til transistorer og fotografier, de lavede en snoet sløjfe, og batterierne blev fejet der. Måske ikke meget den bedste mådeMen den mest bekvemme. Nå, nu forbereder vi ledningerne og fortsætter til samlingen af \u200b\u200belektrikeren. Vi vil gå fra et positivt pole batteri til en negativ kontakt, hele vejen igennem elektrisk skema.. Vi tager et stykke snoet par, og begynder at gå - vi lodder en positiv kontakt af begge fotosensorer til plus af batterierne på samme sted, vi sår emittere af transistorer. Det andet ben af \u200b\u200bfotocellen loddes med et lille stykke ledning til transistorbasen. De resterende, de sidste ben på transuben er loddet efter motorer. Den anden kontakt af motorerne kan tilføres batteriet gennem kontakten.

Men som sandt Jedi besluttede vi at inkludere vores robot til at betale og snige ledningen, som kontakten egnet størrelse I mine bakker blev det ikke opdaget.

Debugging elektrikere

Alt, elektrisk Parti Vi indsamlede, fortsætter nu med at teste ordningen. Vi omfatter vores ordning, og bringer den til den brændende desktop lampe. Til gengæld, drej den ene, så en anden fotocelle. Og se hvad der sker. Hvis vores motorer begynder at rotere ved forskellige hastigheder, afhængigt af belysningen betyder det, at alt er i orden. Hvis ikke, så søg efter shoals i samlingen. Elektronik - Videnskab af kontakter, hvilket betyder, at hvis noget ikke virker, så er der et eller andet sted ikke nogen kontakt. Vigtigt øjeblik: Den rigtige fotosensor er ansvarlig for venstre hjul, og den venstre henholdsvis til højre. Nu foregiver vi, i hvilken retning den højre og venstre motor roterer. De bør både spinde fremad. Hvis dette ikke sker, skal du ændre motorens polaritet for at tænde, hvilket ikke spinder i den anden retning, blot overvældende ledningerne på terminalerne på motorens omvendt. Vi sætter pris på placeringen af \u200b\u200bmotorerne på chassiset og kontroller bevægelsesretningen til den side, hvor vores sensorer er installeret. Hvis alt er i orden, lad os gå videre. Under alle omstændigheder kan det korrigeres, selv efter at alt er samlet endelig.

Build Device.

Vi behandlede den gensidige elektriske del, nu vil vi gå videre til mekanikerne. Hjul vi producerer fra dæksler, fra plastflasker. Til fremstilling af forhjulet skal du tage to dæksler og lim dem med hinanden.

Vi limede omkring omkredsen med en hult del af indersiden, for større bæredygtighed hjul. Yderligere, præcis i midten af \u200b\u200bdækslet bor vi et hul i det første og andet låg. Til boring og alle mulige indenlandske håndværk er det meget bekvemt at bruge Dremel - en slags lille boremaskine med surrounddyserne, fræsning, skæring og mange andre. Det er meget bekvemt at bruge hullerne til boring mindre end en millimeter, hvor almindelig boremaskine kan ikke klare.

Efter at vi bærer dækslerne, indad et præ-dispergeret klip.

Curb Clip i form af bogstavet "P", hvor på top Plank. Vores bogstaver hængende hjulet.

Nu fastsætter jeg dette klip af inter-photoshotes, foran vores bil. Klipet er praktisk, fordi du nemt kan justere højden af \u200b\u200bforhjulet, og vi vil behandle denne justering senere.

Lad os gå til drivhjulene. De vil også blive lavet af dækslerne. På samme måde bærer vi hvert hjul strengt i midten. Det er bedst, at boret er størrelsen af \u200b\u200bmotorchikens akse, men ideel - på aktierne i en millimeter mindre, så aksen er indsat der, men med vanskeligheder. Vi klæder begge hjul på motorens aksel, og således at de ikke swaster, retter dem med en termokering.

Dette er vigtigt at gøre ikke kun, så hjulene ikke flutteres, når de flytter, og ikke er blevet vendt om fastgøreren.

Den mest ansvarlige del er fastgjort af elmotorer. Vi sætter dem i slutningen af \u200b\u200bvores chassis fra den modsatte side af printkortet, i forhold til hele resten af \u200b\u200belektronikken. Det skal huskes, at den kontrollerede motor er placeret modsat sin kontrolbilledsystem. Dette gøres, så robotten kan blive til lys. På den rigtige fotosensor til venstre for motoren og omvendt. For begyndelsen vil vi opfange deres motorer med stykker af snoet par, udvidet gennem huller i installationen og snoet på toppen.

Lad os fodre, og se hvor motorerne roterer. I mørkt rum De vil ikke rotere motorer, det er tilrådeligt at lede på lampen. Kontroller - om alle motorer virker. Vend roboten og ser hvordan motorerne ændrer deres rotationshastighed afhængigt af belysningen. Jeg vil slå den rigtige fotobeskytter, og den venstre motor skal råbes for at vride, og den anden - tværtimod, sænkes. Endelig kontroller rotationsretningen for rotationen, så robotten rider fremad. Hvis alt fungerer, som vi beskrev, kan du sikkert rette motorer med en termoklayer.

Vi forsøger at lave deres hjul på en akse. Alle - Fix batterierne på toppen af \u200b\u200bchassiset og gå til konfigurationen og spil med en robot.

Undersøste sten og opsætning

Den første undersøiske sten i vores håndværk var uventet. Da vi indsamlede hele ordningen og den tekniske del, reagerede alle motorer perfekt ind i verden, og alt syntes at være fantastisk. Men når vi sætter vores robot på gulvet - gik han ikke med os. Det viste sig, at motorens kraft simpelthen mangler. Jeg var nødt til hurtigt at forynge børnenes skrivemaskine for at få motoren derfra. Forresten, hvis du tager motorerne fra legetøj - vil du helt sikkert ikke tabe med sin magt, da de er designet til at bære en masse biler med batterier. Når vi sorteret sammen med motorerne, så skiftet til indstilling og kører kosmetiske arter.. For at begynde er det nødvendigt at samle skæg af de ledninger, vi trækker på gulvet og styrker dem på chassiset med termokering.

Hvis robotten trækker et sted ved maven, kan du løfte det forreste chassis, bøje fastgørelsestråden. De vigtigste fotosensorer. Det er bedst at argumentere dem til side under 30 grader fra hovedretten. Derefter vil det fange lyskilder og gå til dem. Den ønskede bøjningsvinkel skal vælge eksperimentelt. Alt, ARMING. desktop Lamp., sæt robotten på gulvet, tænk og begynd at kontrollere og nyd, hvordan dit barn tydeligt følger lyskilden, og hvordan deptly finder det.

Forbedringer.

Der er ingen grænse for perfektion, og i vores robot kan du tilføje funktioner til uendelig. Der var endda tanker selv sætte controlleren, men derefter ville prisen og kompleksiteten af \u200b\u200bfremstillingen være steget til tider, og det er ikke vores metode.

Den første forbedring er at lave en robot, der rejste efter en given bane. Alt er simpelt, den sorte stribe er trykt på printeren, eller på samme måde trækker sort permanent tusch på Watman ark. Det vigtigste er, at strimlen er lidt allerede bredden af \u200b\u200bde forseglede fotos. Photocelers selv vi sænker ned, så de ser på gulvet. Ved siden af \u200b\u200bhvert marked etablerer vi et supermarked LED konsekvent med en modstand på 470 ohm. LED'en selv med resistens er valgt direkte til batteriet. Ideen er enkel, fra hvidt ark Papirlyset afspejles perfekt, det rammer vores sensor, og roboten går lige. Så snart strålen falder på den mørke strimmel, falder det næsten ikke ind i fotocelllyset (sort papir absorberer perfekt lys), og derfor begynder en motor at rotere langsommere. En anden motor skifter skarpt roboten, lining kurset. Som følge heraf ryder roboten på den sorte strimmel, som om på skinnerne. Du kan tegne en sådan strimmel på den hvide Paul og robotten sender til køkkenet til øl fra din computer.

Den anden idé er at komplicere ordningen ved at tilføje to transistorer og to fotosatorer og gøre roboten på udkig efter lys ikke kun foran, men fra alle sider, og så snart jeg fandt det - skyndte sig til ham. Alt vil kun afhænge af, hvilken del lyskilden vises: Hvis foran, så gå videre, og hvis ryggen vil ride tilbage. Du kan selv i dette tilfælde forenkle forsamlingen, bruge LM293D-chipet, men det koster omkring hundrede rubler. Men med det er det nemt at konfigurere differentialinddrivelsen af \u200b\u200brotationsretningen af \u200b\u200bhjulet eller simpelthen tale, retningen af \u200b\u200brobotens bevægelse: fremadrettet.

Det sidste du kan gøre er generelt at fjerne de permanente batterier og sætte solbatteriet, som kan bruges i tilbehørsbutikken mobiltelefoner (eller på dialekstrem). For at eliminere det fulde tab af robotens juridiske kapacitet i denne tilstand, hvis den ved et uheld snaps ind i skyggen, kan du forbinde parallelt solar batteri - elektrolytkondensator er meget stor kapacitet (tusindvis af mikrofrades). Da vores spænding ikke overstiger fem volt der, kan kondensatoren tages til 6,3 volt. En sådan kapacitet og sådan spænding den vil være nok miniature. Condoers kan enten købe eller dukke op fra gamle strømforsyninger.
Resten af \u200b\u200bde mulige variationer, tror vi, du kan tænke på dig selv. Hvis noget interessant er - sørg for at skrive.

Konklusioner

Så vi blev tilsluttet den største videnskab, Progress Leader - Cybernetics. I halvtreds i sidste århundredes var det meget populært at designe sådanne robotter. Det skal bemærkes, at i vores skabelse anvender analog computerudstyrsom døde med fremkomsten af \u200b\u200bdigitale teknologier. Men som jeg viste i denne artikel - ikke alt går tabt. Jeg håber, at vi ikke vil fokusere på at designe en sådan simpel robot, og vi vil opfinde nye og nye designs, og du vil overraske os interessant håndværk. Held og lykke i forsamlingen!

Du kan lave en robot ved kun at bruge en motordriver og et par fotoceller. Afhængigt af metoden til forbindelsesmotorer, chips og fotoceller, vil robotten bevæge sig på lyset eller tværtimod skjule i mørket, løbe fremad på jagt efter lys eller ros, som muldvarp. Hvis du tilføjer et par lyse lysdioder til en robots ordning, så kan du nå ham til at køre for hånd og endda efterfulgt på en mørk eller lyslinje.

Princippet om robotens adfærd er baseret på "Photo Sevents" og er typisk for en hel klasse Stråle robotter.. I dyrelivet, som vil efterligne vores robot, er fotoreceptation et af de vigtigste fotobiologiske fænomener, hvor lyset fungerer som en kilde til information.

Som den første oplevelse vi vender os til enheden Stråle robot.bevæger sig fremad, når en stråle af lys falder på det, og stopper, når lyset stopper belysningen. Opførelsen af \u200b\u200ben sådan robot kaldes fotokose - en ikke-retningsmæssig stigning eller fald i mobiliteten som reaktion på ændringer i belysningsniveauet.

I robotens enhed, bortset fra motordriverchippen, vil kun én fotocelle og en elektrisk motor blive brugt. Som fotocelle kan du ikke kun anvende en fototransistor, men også en fotodiode eller en fotoresistor.
I robotens design bruger vi fototransistoren n-p-n strukturer som en fotosensor. Fototransistorer i dag er måske en af \u200b\u200bde mest almindelige typer af optoelektroniske enheder og er præget af god følsomhed og ret acceptabel pris.

Robot ordning med en fototransistor

Fra samtaler Bobot og Bob Dyre bønne, og er det muligt at bruge i den givne ordning af den enkleste robot andre chips, såsom L293DNE? Selvfølgelig kan du, men du ser, hvad er sagen, Buddy Bobot. Dette er kun tilgængeligt af en gruppe af St Microelectronics. Alle andre lignende chips er kun erstatninger eller analoger L293D.. Sådanne analoger omfatter American Company Texas Instruments, fra Sensibron Semiconductor ... Naturligvis, så mange analoger, har disse chips deres forskelle, som du skal overveje, når du gør din robot. Og jeg kunne ikke fortælle om de forskelle, jeg skulle tage hensyn til, når jeg brugte L293DNE. Med glæde, den gamle bobot. Alle line chips L293D. Der er input kompatible med TTL-niveauer *, men kun kompatibilitet af niveauer, nogle af dem er ikke begrænsede. Så, L293DNE. Det har ikke kun kompatibilitet med TTL over spændingsniveauer, men har også input med klassisk TT logik. Det vil sige, der er en logisk "1" på den ikke-konnekte input. Beklager, Bobot, men jeg forstår ikke helt: Hvordan kan jeg overveje det? Hvis på den ikke -sluttede indgang L293DNE. Der er et højt niveau (logisk "1"), så med den passende output vil vi have et signal højt niveau. Hvis vi nu giver et højt niveau signal på den pågældende indgang, taler anderledes - logisk "1" (forbinde med en "plus" strøm), så på den relevante udgang ændrer ikke noget, da vi har "1" på indgang. Hvis vi leverer et lavt niveau signal til vores input (forbinde med en "minus" strøm), vil output tilstand ændre sig, og der vil være en lav-niveau spænding. Det vil sige, at alt viser sig tværtimod: L293D Vi styrer ved hjælp af positive signaler, og L293DNE skal styres af negativ. L293D. og L293DNE. Du kan styre både inden for rammerne af negativ logik og som en del af positiv *. For at kunne klare indgange L293DNE. Ved hjælp af positive signaler skal vi stramme disse indgange til "Jorden" ved at stramme modstande. Så i mangel af et positivt signal vil den logiske "0", der tilvejebringes af tilspændingsmodstanden, være til stede ved indgangen. Crystrome Yankees kalder sådanne pull-down modstande, og når du strammer et højt niveau - pull-up. Så vidt jeg forstår, alt hvad vi skal tilføje til ordning af den enkleste robot- Så det strammer modstande til input af motordriverchippen. Du forstod helt korrekt, kære bobot. Denominering af disse modstande kan vælges i området fra 4,7 kΩ til 33 com. Derefter vil ordningen i den enkleste robot se sådan ud. Desuden vil vores robots følsomhed afhænge af R1 modstands rating. Modstanden R1 vil være mindre, robotens følsomhed vil være lavere, og hvad det bliver mere, vil følsomheden være højere. Og da vi i dette tilfælde ikke behøver at styre motoren i to retninger, kan den anden udgang af motoren tilsluttes direkte til "Jorden". At endda noget forenkler ordningen. Og det sidste spørgsmål. Og i tech. ordninger af robottersom du led i vores samtale, kan bruges klassisk L293D chip?

Figuren viser samlingen og skematisk ordning robot, og hvis du ikke er meget bekendt med konventionelle symboler.På grundlag af to ordninger er det let at forstå princippet om betegnelse og forbindelseselementer. Tråden, der forbinder de forskellige dele af kredsløbet med "Jorden" (negativ pole af strømforsyningen), er normalt ikke helt afbildet, og diagrammet trækker en lille dash, der angiver, at dette sted er forbundet til "Jorden". Nogle gange er der tre bogstaver "GND", hvilket betyder "jord" (jorden). VCC angiver en forbindelse med en positiv stang af strømforsyningen. $ L293D \u003d ($ _ Få ["L293D"]); Hvis ($ L293D) omfatter ($ L293D);?\u003e I stedet for bogstaver er VCC ofte skrevet + 5V, hvilket viser strømforsyningsspændingen.

På Phototransistor emitter.
(på pileskemaet)
lang samler.

Princippet om robotordningen er meget enkel. Når en lysstråle falder på PTR1 Phototransistor, begynder et positivt signal og M1-motor at dreje ved indgangen til input1-motordriveren. Når PhotoTransistor stop belysningen, forsvinder input1-indgangssignalet, motoren vil stoppe roterende og robotten stopper. I mere detaljeret om at arbejde med motordriveren kan du læse i den foregående artikel.

Driver motorer.
Produktion SGS-Thomson Microelectronics
(St mikroelektronik).

For at kompensere for strømmen passerer gennem fototransistoren indføres R1-modstanden i skemaet, hvis betegnelse kan vælges ca. 200 ohm. Ikke kun den normale drift af fototransistoren, men også robotens følsomhed afhænger af R1-modstandsratoren. Hvis modstanden af \u200b\u200bmodstanden er stor, vil roboten kun reagere på meget stærkt lys, hvis det er lille, så følsomheden vil være højere. Under alle omstændigheder bør en modstand med en modstand på mindre end 100 ohm ikke anvendes til at beskytte fototransistoren mod overophedning og fejl.

Lav en robotImplementering af reaktionen af \u200b\u200bfototaxis (retningsbevægelse til lyset eller fra lys) ved hjælp af to foto seensors.

Når en af \u200b\u200bfotosensorerne af en sådan robot kommer ind i lyset, svarer den elektriske motor til den tilsvarende sensor, og roboten vender mod lyset, indtil lyset lyser både fotosensor, og den anden motor vil ikke tændes. Når begge sensorer tændes, bevæger roboten sig mod lyskilden. Hvis en af \u200b\u200bsensorerne ophører med at blive dækket, bliver roboten igen til lysets kilde og når den position, hvor lyset falder på begge sensorer, fortsætter sin bevægelse til lys. Hvis lyset stopper falder på fotosensorer, stopper robotten.

Koncept af en robot med to fototransistororer

Robotens ordning er symmetrisk og består af to dele, der hver især styrer den tilsvarende elektromotor. Faktisk er det som om det dobbelte ordning for den tidligere robot. Fotosensorer bør placeres på tværs mod elektriske motorer som vist i robotfiguren ovenfor. Du kan også arrangere motorens motorer om fotosensorer som vist på monteringsskema under.

Montage diagram af den enkleste robot med to fototransistorer

Hvis vi placerer sensoren i overensstemmelse med venstre mønster, vil roboten undgå lyskilder, og dets reaktioner vil ligne adfærd af croter gemmer sig fra lys.

Gøre robot adfærd Du kan, at feed et positivt signal til input2- og input3-indgangen3-indgangene (tilslutte dem til strømkilden plus): Robotten vil bevæge sig i fraværet af lys, der falder ind på fotosensorer, og "se" lyset bliver til sin kilde.

Til lav en robot"Running" for hånden, skal vi bruge to lyse lysdioder (på LED1 og LED2-skemaet). Tilslut dem gennem modstande R1 og R4 for at kompensere strømmen, der strømmer gennem dem og beskytter mod fejl. Placer LED'erne ved siden af \u200b\u200bfotosensorerne ved at sende deres lys til samme side, i hvilke fotosensorer er fokuseret, og fjern signalet fra indgangene til input2 og input3.

Robot ordning bevæger sig på reflekteret lys

Opgaven af \u200b\u200bden resulterende robot er at reagere på reflekteret lys, der udstråler LED'er. Vi tænder robotten og sætter palmen foran en af \u200b\u200bfotosensorerne. Robotten vender sig mod håndfladen. Vi flytter palmen lidt til siden, så den forsvinder fra området "View" af en af \u200b\u200bfotosensorerne, som reaktion, roboten lydigt, som en hund, vender sig bag palmen.
LED'er bør vælges levende nok, så det reflekterede lys er støt skudt af fototransistorer. Gode \u200b\u200bresultater kan opnås ved brug af røde eller orange LED'er med en lysstyrke på mere end 1000 mkd.

Hvis roboten kun reagerer på din hånd, når den næsten er rørt af Photosensor, kan du forsøge at eksperimentere med hvide papirblade: At afspejle det hvide arks evner er meget højere end den menneskelige hånds reaktion og reaktionen af \u200b\u200brobotten på Et hvidt ark vil være meget bedre og mere stabilt.

Hvid farve har de højeste reflekterende egenskaber, sort - den mindste. Baseret på dette kan du lave en robot næste linje. Sensorerne skal placeres, så de er rettet ned. Afstanden mellem sensorerne skal være lidt større end linjebredden.

Robotstammen, den næste sorte linje, er identisk med den forrige. Så roboten ikke mister den sorte linje trukket på det hvide felt, skal bredden være omkring 30 mm eller bredere. Algoritmen af \u200b\u200brobotens adfærd er ret simpel. Når både Photosensor Capture Light reflekteres fra det hvide felt, bevæger roboten fremad. Når en af \u200b\u200bsensorerne kører til en sort linje, stopper de tilsvarende elektromotorer, og roboten begynder at rotere, justere dens position. Når begge sensorer igen er over et hvidt felt, fortsætter robotten sin bevægelse fremad.

Bemærk:
På alle tegninger af robotter vises L293D-motordriverne Microcircuit betinget af (kun kontrolindgange og udgange).

Lav en robot meget simpelt Lad os finde ud af det, hvad der skal bruges opret en robot. Derhjemme for at forstå grundlaget for robotik.

Sikkert, efter at have set film om robotter, ønskede du mere end en gang at bygge din kampkammerat, men du vidste ikke, hvor du skulle starte. Selvfølgelig vil du ikke komme til at opbygge en tovejs terminator, men vi stræber ikke efter det. For at indsamle en simpel robot kan enhver, der ved, hvordan man holder loddejern i deres hænder, og for dette behøver du ikke dyb viden, selv om de ikke blander sig. Amatørrobotbygninger er ikke meget forskellige fra kredsløb, kun meget mere interessant, fordi der også er ramte områder som mekanik og programmering. Alle komponenter er let tilgængelige og er ikke så dyre. Så fremskridt står ikke stille, og vi vil bruge det til vores fordel.

Introduktion

Så. Hvad er en robot? I de fleste tilfælde er dette automatisk enhedsom reagerer på nogen handlinger omgivende. Roboter kan styres af en person eller udføre forudprogrammerede handlinger. Normalt har roboten en række sensorer (afstande, rotationsvinkel, acceleration), videokameraer, manipulatorer. Den elektroniske del af robotten består af en mikrocontroller (MK) - en chip, hvor processoren er afsluttet, en urgenerator, forskellige periferiudstyr, operationel og konstant hukommelse. I verden er der et stort antal forskellige mikrocontrollere til forskellige applikationer og baseret på dem kan samles kraftige robotter. For amatørbygninger. bred anvendelse Fundet AVR mikrocontrollere. I dag, i dag, den mest tilgængelige og på internettet kan du finde mange eksempler baseret på disse MK. For at arbejde med mikrocontrollere skal du kunne programmere på en assembler eller på CA og have indledende viden i digital og analog elektronik. I vores projekt vil vi bruge CY. Programmering til MK er ikke meget forskellig fra programmeringen på en computer, sprogets syntaks er det samme, de fleste af funktionerne er praktisk talt ikke anderledes, og det er ret nemt at mestre og bruge det bekvemt.

Hvad vi har brug for

Til at begynde med vil vores robot være i stand til blot at krydse forhindringer, det vil sige at gentage den normale opførsel af de fleste dyr i naturen. Alt, hvad vi skal bygge en sådan robot, findes i radioforretninger. Vi bestemmer, hvordan vores robot vil flytte. Jeg tror, \u200b\u200bat de caterpillars, der bruges i tanke, er mest praktisk løsningFordi caterpillerne har større passabilitet end maskinens hjul, og de er mere bekvemme at kontrollere (for at dreje nok til at rotere larverne i forskellige sider.). Derfor skal du have nogen legetøjstank, hvis caterpillars roterer uafhængigt af hinanden, sådan kan købes på enhver legetøjsbutik til en rimelig pris. Fra denne tank vil du kun bruge en platform med larver og motorer med gearkasser, du kan sikkert skrue og smide ud. Vi har også brug for en mikrocontroller, mit valg faldt på ATMEGA16 - det har nok havne til forbundne sensorer og periferiudstyr, og generelt er det ret praktisk. Du skal stadig købe nogle radiokomponenter, loddejern, multimeter.

Vi stiller et gebyr med MK

I vores tilfælde vil mikrocontrolleren udføre hjernefunktionerne, men vi vil ikke starte med det, men fra nutritionen af \u200b\u200bhjernens robot. Korrekt ernæring - Lydighed om sundhed, så vi vil begynde med, hvordan vi skal fodre vores robot korrekt, fordi nybegyndere robotbyggere normalt forveksles. Og for at vores robot skal fungere fint, skal du bruge en spændingsstabilisator. Jeg foretrækker L7805 chip - den er designet til at give en stabil spænding på 5V ved udgangen, som er nødvendig af vores mikrocontroller. Men på grund af det faktum, at spændingsfaldet på denne chip er omkring 2,5V, skal den indsendes mindst 7,5V. Sammen med denne stabilisator anvendes elektrolytiske kondensatorer til at glatte spændings krusninger, og i kæden omfatter nødvendigvis en diode for at beskytte mod kager.

Nu kan vi gøre vores mikrocontroller. Sagen om MK - DIP (så mere praktisk at lodde) og har fyrre konklusioner. Der er en ADC, PWM, USART og mange andre ting, som vi ikke vil bruge. Overvej flere vigtige noder. Nulstillingsudgangen (9. af Mk Foot) strammes af R1-modstanden til "Plus" af strømforsyningen - det skal gøres nødvendigvis! Ellers kan din MK være utilsigtet afladet eller simpelthen tale - bug. Også den ønskede foranstaltning, men ikke obligatorisk er nulstillingsforbindelsen gennem en keramisk kondensator C1 til "Jorden". I diagrammet kan du også se elektrolytten pr. 1000 IGF, det sparer fra spændingsfejlene, når motorer arbejder, hvilket også vil have en positiv på driften af \u200b\u200bmikrocontrolleren. Quartz Resonator X1 og C2 kondensatorer, C3 skal placeres så tæt som muligt på konklusionerne fra Xtal1 og Xtal2.

Om, hvordan du blinker Mk, vil jeg ikke fortælle, som du kan læse om det på internettet. Vi vil skrive programmet på CA, jeg valgte CodevisionAvr som programmeringsmiljøet. Dette er et temmelig behageligt miljø og nyttigt for begyndere, fordi det har en indbygget kodebevægelsesguide.

Motorstyring

En lige så vigtig komponent i vores robot er motordriveren, hvilket gør os til en opgave i at styre dem. Aldrig på nogen måde kan ikke tilsluttes direkte til MK! Generelt kan kraftige belastninger ikke styres fra mikrocontrolleren direkte, ellers brænder den. Brug nøgle transistorer. For vores tilfælde er der en særlig mikrokredsløb - L293D. I sådanne enkle projekter skal du altid prøve at bruge denne særlige chip med indekset "D", da det har indbyggede dioder for at beskytte mod overbelastninger. Denne mikrokredsløb er meget nem at styre og blot få det i radiobutikker. Den fremstilles i to dip og soikhuse. Vi vil bruge i sagdip. På grund af bekvemmeligheden ved montering på tavlen. L293D har separat strøm i motorer og logik. Derfor vil vi føde chippen selv fra stabilisatoren (VSS-indgangen), og motorerne er direkte fra batterier (VS-indgang). L293D modstår belastningen på 600 mA for hver kanal, og disse kanaler har to, det vil sige, at to motorer kan forbindes til en chip. Men at blive forstærket, kombinerer vi kanaler, og så skal du have en mikrome på hver motor. Det følger heraf, at L293D vil være i stand til at modstå 1,2 A. For at opnå dette skal du kombinere ælen af \u200b\u200bmikronerne, som vist i diagrammet. Mikrokredsen fungerer som følger: Når den logiske "0" er angivet på IN1 og IN2, og den logiske enhed serveres, drejer motoren i en retning, og hvis signalerne roterer signalerne for at give et logisk nul, vil motoren, så motoren vil Begynd at rotere på den anden side. Konklusioner EN1 og EN2 er ansvarlige for at inkludere hver kanal. Vi forbinder dem og forbinder til "plus" af ernæring fra stabilisatoren. Da chippen opvarmes under drift, og installationen af \u200b\u200bradiatorer er problematisk for denne type krop, sikres varmefjernelsen af \u200b\u200bGND-benene - det er bedre at hænge dem på et bredt kontaktsted. Det er alt, hvad du for første gang skal vide om motorernes drivere.

Sensorer forhindringer.

Så vores robot kan navigere og styrtes ind i alt, vil vi installere to infrarød sensor på den. Den nemmeste sensor består af en IR-diode, der udsender i det infrarøde spektrum og en fototransistor, som vil modtage et signal fra en IR-diode. Princippet om sådan: Når der ikke er nogen hindring for sensoren, falder IR-strålerne ikke på fototransistoren, og den åbner ikke. Hvis foran sensoren er en hindring, så er strålerne reflekteret fra den og falder på transistoren - det åbner og begynder at strømme strømmen. Manglen på sådanne sensorer er, at de kan reagere forskelligt på forskellige overflader Og ikke beskyttet mod interferens - fra udenlandske signaler af andre enheder, kan sensoren ved en tilfældighed arbejde. Fra interferensen kan beskytte signalmoduleringen, men hidtil vil vi ikke gider med dette. At begynde med, og det er nok.

Firmware robot.

For at genoplive robotten skal du skrive en firmware til ham, det vil sige et program, der ville fjerne læsning fra sensorer og administrerede motorer. Mit program er det mest enkle, det indeholder ikke komplekse strukturer. Og alt vil blive forstået. Følgende to linjer plug header filer til vores mikrocontroller og kommandoer for at danne forsinkelser:

#Omfatte.
#Omfatte.

Følgende grænser er betinget, fordi Portc-værdier afhænger af, hvordan du tilsluttede motordriveren til din mikrocontroller:

Portc.0 \u003d 1; Portc.1 \u003d 0; Portc.2 \u003d 1; Portc.3 \u003d 0; Værdien af \u200b\u200b0xff betyder, at udgangen vil blive logget. "1", og 0x00 - log. "0". Vi tjekker den næste konstruktion, om der er en hindring foran en robot og med hvilken side det er: Hvis (! (Pinb & (1<

Hvis fototranzistoren bliver lys fra en infrarød diode, installeres en log på foden af \u200b\u200bmikrocontrolleren. "0" og robotten begynder at bevæge sig tilbage for at køre væk fra forhindringen, så udfolder sig ikke for at støde på en barriere igen og derefter gå videre igen. Da vi har to sensorer, kontrollerer vi to gange tilstedeværelsen to gange - til højre og venstre, og derfor kan vi lære af hvilken side hindringen. Kommandoen "Delay_ms (1000)" angiver, at et sekund vil passere, før den næste kommando er startet.

Konklusion.

Jeg gennemgik de fleste aspekter, der vil hjælpe dig med at indsamle din første robot. Men på denne robotik slutter ikke. Hvis du samler denne robot, så vil du have en masse muligheder for udvidelsen. Du kan forbedre robotalgoritmen, som hvad man skal gøre, hvis forhindringen ikke er fra en side, men lige foran robotten. Det vil ikke skade for at installere en encoder - en simpel enhed, der vil hjælpe nøjagtigt at placere og kende placeringen af \u200b\u200bdin robot i rummet. For klarhed er det muligt at installere en farve eller en monokrom display, der kan vise nyttige oplysninger - batteriladningsniveauet, afstanden til forhindringen, forskellige fejlfindinger. Sensorforbedringen forhindrer ikke og installerer TSOP-installationen (disse er IR-modtagere, der opfatter signalet kun en vis frekvens) i stedet for almindelige fototransistorer. Ud over infrarøde sensorer er der ultralyd, koster dyrere, og der er heller ingen mangler, men for nylig vinder de popularitet blandt robotbyggere. For at robotten skal reagere på lyd, ville det være rart at installere mikrofoner med en forstærker. Men virkelig interessant, overvejer jeg installationen af \u200b\u200bkameraet og programmeringen på grundlag af maskinens vision. Der er et sæt særlige opencv biblioteker, som du kan programmere anerkendelsen af \u200b\u200bpersoner, bevægelse på farve beacons og en masse interessante ting. Det hele afhænger kun af din fantasi og færdigheder.

Komponentliste:

ATMEGA16 i DIP-40-pakken\u003e

L7805 i til-220-sagen

L293D i tilfælde af DIP-16 X2 stk.

modstande med en kapacitet på 0,25 watt nominelt: 10 com x1 stk., 220 ohm x4 pc'er.

kondensatorer keramik: 0,1 μf, 1 μf, 22 pf

elektrolytiske kondensatorer: 1000 μF x 16 V, 220 μF x 16V x2 stk.

diode 1N4001 eller 1N4004

quartz Resonator til 16 MHz

IR Dioder: Enhver i antallet af to stykker vil være egnede.

fototransistorer, også nogen, men reagerer kun ved bølgelængden af \u200b\u200bIR stråler

Firmware kode:

/ ************************************************** **** Firmware til robottype MK: ATMEGA16 Urfrekvens: 16.000000 MHz Hvis du har en kvartsfrekvens anden, skal du angive i miljøindstillingerne: Projekt -\u003e Konfigurer -\u003e "C compiler" Tab ***** * *********************************************** / # Omfatte. #Omfatte. Void hoved (tomrum) (// tilpasse porte til input // gennem disse porte. Vi får signaler fra sensorerne DDRB \u003d 0x00; // Tænd for pull-up-modstandene PORTB \u003d 0XFF; // Indstil portene til output // Gennem disse porte styrer vi DDRC-motorerne gennem disse porte. \u003d 0xff; // Main cyklus af programmet. Her læser vi værdierne fra sensorerne // og styrer mens (1) motorer (// vi går Forward Portc.0 \u003d 1; PORTC.1 \u003d 0; PORTC.2 \u003d 1; PORTC.3 \u003d 0; Hvis (! (PINB & (1<Om min robot.

I øjeblikket er min robot næsten afsluttet.

Det har et trådløst kamera, en afstandssensor (og et kamera og denne sensor er installeret på rotationstårnet), en forhindringsføler, en encoder, en signalmodtager fra fjernbetjeningen og RS-232-grænsefladen til tilslutning til computeren. Det virker i to tilstande: Autonome og Manual (accepterer styresignaler fra fjernbetjeningen), kameraet kan også tænde / slukke eksternt eller robotten selv for at spare batteribesparelser. Jeg skriver firmwaren til beskyttelse af lejligheden (overførslen af \u200b\u200bbilledet til computeren, påvisning af bevægelser, rummets område).

Hvordan opretter du en robot?

Når det kommer til robotter, forestiller vi os en gigantisk bil med kunstig intelligens, som i film om robocop osv. Men roboten behøver ikke at være mere og teknisk vanskelig at lave en enhed. I denne artikel vil vi fortælle, hvordan man opretter en robot derhjemme. Visse din egen mini-robot, du vil sørge for, at der ikke kræves nogen særlig viden og værktøjer til dette.

Materialer til arbejde

Så vi opretter en robot med dine egne hænder, der har forberedt følgende materialer til designet:

• 2 små stykker af ledning.
• 1 lille legetøjsmotor til 3 volt.
• 1 AA batteri.
• 2 perler.
• 2 små firkantede stykker polystyrenskum af forskellige størrelser.
• Klæbende pistol.
• Materiale til ben (klip, tandbørstehoved osv.).

Robot creation instruktioner

Lad os nu henvende sig til den fasede beskrivelse Sådan oprettes en robot:

1. Skærpe et større stykke polystyren til legetøjsmotoren til siden med metalkontakter ovenfra. Det er nødvendigt at beskytte kontakter mod fugt.
2. Top af et stykke polystyrenfiber lim batteriet.
3. Det andet stykke polystyrenskum ride motoren for at skabe en lille vægt ubalance. Det er takket være denne ubalance, at robotten vil kunne flytte. Giv vedhæftning til at tørre.
4. Stikben til motoren. For benene at holde mest fast, vil motoren først holde små stykker polystyren og derefter holde benene til dem.
5. Ledning til motoren kan enten lukkes med et bånd eller lodde. Den anden mulighed er mere foretrukket - roboten vil vare meget længere. Begge stykker af ledninger skal loddes til metalliske kontakter på motoren så hurtigt som muligt.
6. Derefter skal du vedhæfte et af ledningerne på ledningen til en af \u200b\u200bsiderne af batteriet, til "plus" eller til "minus". Det kan fastgøres til batteriet eller ved hjælp af isolen eller ved hjælp af en limpistol. Støbning med lim er mere pålidelig, men når den påføres, skal du være så forsigtig som muligt, da hvis du bruger for meget lim, vil kontakten mellem ledningen og batteriet gå tabt.
7. Vedlæg perler til øjet imiteret batteri.
8. Tilslut det andet stykke af ledningen til en anden ende af batteriet for at bringe roboten i bevægelse. I dette tilfælde er det bedre at bruge ikke lim, men isolere. Så du kan nemt åbne kontakt og stoppe robotten, når han keder sig.

En sådan robot vil tjene nøjagtigt så meget som batteriladningen er nok. Som du kan se, er oprettelsen af \u200b\u200brobotter derhjemme en ret spændende proces, hvor der ikke er noget kompliceret. Selvfølgelig kan du efterfølgende forsøge at oprette og mere komplekse, programmerbare modeller. Men for deres skabelse vil du have brug for nogle viden og yderligere materialer, der sælges i butikens elektroteknik. Den samme legetøjsmini robot kan nemt gøres med barnet i løbet af få minutter.