Հիմա քչերն են հիշում, ցավոք սրտի, որ 2005-ին կային Քիմիալ Բրադերսը և մի հրաշալի տեսահոլովակ ունեցան՝ Հավատացեք, որտեղ. ռոբոտային թեւտեսահոլովակի հերոսին հետապնդել է քաղաքով մեկ.

Հետո ես երազ տեսա. Այն ժամանակ անիրագործելի, քանի որ ոչ մեկը ամենափոքր հուշումէլեկտրոնիկայի մասին ես չունեի. Բայց ես ուզում էի հավատալ - հավատալ: Անցել է 10 տարի, և հենց երեկ ես կարողացա առաջին անգամ հավաքել իմ սեփական ռոբոտ ձեռքը, գործարկել այն, հետո կոտրել, շտկել և նորից գործարկել, իսկ ճանապարհին ընկերներ գտնել և ձեռք բերել ինքնորոշում: վստահություն։

Ուշադրություն, սփոյլերներ կտրվածքի տակ.

Ամեն ինչ սկսվեց նրանից (բարև, Master Kit, և շնորհակալություն, որ թույլ տվեցիք գրել ձեր բլոգում), որը գրեթե անմիջապես գտնվեց և ընտրվեց Habré-ի այս հոդվածից հետո: Կայքում ասվում է, որ նույնիսկ 8 տարեկան երեխան կարող է ռոբոտ կառուցել - ինչու եմ ես ավելի վատ. Ես պարզապես փորձում եմ իմ ուժերը նույն կերպ:

Սկզբում պարանոյա կար

Որպես իսկական պարանոիդ՝ ես անմիջապես կհայտնեմ այն ​​մտավախությունները, որոնք ի սկզբանե ունեի կոնստրուկտորի նկատմամբ։ Մանկությանս ժամանակ սկզբում կային լավ որակի սովետական ​​դիզայներներ, հետո ձեռքերիս մեջ փշրվում էին չինական խաղալիքներ... և հետո ավարտվեց իմ մանկությունը :(

Հետևաբար, խաղալիքների հիշողության մեջ մնաց.

• Արդյո՞ք պլաստիկը կկոտրվի և կփշրվի ձեր ձեռքերում:
• Արդյո՞ք մասերը թույլ կտեղավորվեն միմյանց հետ:
• Բոլոր մասերը ներառված չեն փաթեթում:
• Արդյո՞ք հավաքված կառույցը կլինի փխրուն և կարճատև:

Եվ վերջապես, սովետական ​​դիզայներներից քաղված դաս.

• Որոշ մասեր պետք է ավարտվեն ֆայլով
• Իսկ դետալների մասերը կոմպլեկտում պարզապես չեն լինի։
• Իսկ մեկ այլ մաս ի սկզբանե չի աշխատի, այն պետք է փոխվի

Հիմա ի՞նչ ասեմ՝ իզուր չէ իմ սիրելի տեսահոլովակում Հավատա Գլխավոր հերոստեսնում է վախեր այնտեղ, որտեղ նրանք չկան: Մտավախություններից ոչ մեկը չիրականացավ: Կային ճիշտ այնքան մասեր, որքան անհրաժեշտ էր, դրանք բոլորը տեղավորվում էին, իմ կարծիքով՝ իդեալական, ինչը մեծապես բարձրացրեց տրամադրությունը ճանապարհին:

Կոնստրուկտորի դետալները ոչ միայն հիանալի կերպով համընկնում են միմյանց, այլեւ պահը մտածված է մանրամասները գրեթե անհնար է շփոթել... Ճիշտ է, գերմանական մանկավարժությամբ ստեղծողները մի կողմ դրեք պտուտակները ճիշտ այնքան, որքան անհրաժեշտ է, հետևաբար, ռոբոտը հավաքելիս անցանկալի է կորցնել պտուտակներ հատակին կամ շփոթել «որը որտեղ»:

Տեխնիկական պայմաններ:

Երկարությունը: 228 մմ
Բարձրությունը: 380 մմ
Լայնությունը: 160 մմ
Հավաքման քաշը: 658 գր.

Սնուցում: 4 մարտկոց տիպ D
Բարձրացված իրերի քաշը.մինչև 100 գ
Հետևի լույսը. 1 LED
Կառավարման տեսակը:լարային հեռակառավարման վահանակ
Կառուցման գնահատված ժամանակը.ժամը 6
Շարժում: 5 խոզանակով շարժիչներ
Շարժման ընթացքում կառուցվածքի պաշտպանությունը.արգելանիվ

Շարժունակություն:
Գրավման մեխանիզմ. 0-1,77""
Դաստակի շարժում. 120 աստիճանի սահմաններում
Անկյուն շարժում. 300 աստիճանի սահմաններում
Ուսի շարժում. 180 աստիճանի սահմաններում
Պտտումը հարթակի վրա. 270 աստիճանի սահմաններում

Ձեզ անհրաժեշտ կլինի.

• երկարաձգված տափակաբերան աքցան (դուք չեք կարող անել առանց դրանց)
• կողային կտրիչներ (կարելի է փոխարինել թղթե դանակով, մկրատով)
• խաչաձև պտուտակահան
• 4 մարտկոց տիպ D

Կարևոր! Փոքր մանրամասների մասին

Ի դեպ, «ծամակների» մասին. Եթե ​​դուք բախվել եք նմանատիպ խնդրի և գիտեք, թե ինչպես կարելի է հավաքը դարձնել ավելի հարմար, բարի գալուստ մեկնաբանություններում: Առայժմ ես կկիսվեմ իմ փորձով։

Նույն ֆունկցիայի պտուտակներն ու պտուտակները, բայց տարբեր երկարությամբ, բավականին հստակ նշված են հրահանգներում, օրինակ՝ միջին լուսանկարՆերքևում մենք տեսնում ենք P11 և P13 պտուտակներ: Կամ գուցե P14 - լավ, այսինքն, այստեղ նորից, ես նորից շփոթում եմ նրանց: =)

Դուք կարող եք տարբերակել դրանք. հրահանգները ասում են, թե դրանցից որն է քանի միլիմետր: Բայց նախ՝ տրամաչափով չես նստի (հատկապես, եթե 8 տարեկան ես և/կամ պարզապես չունես), և երկրորդ՝ դրանք վերջում կարող ես տարբերել միայն կողքին դնելու դեպքում. դրանք, որոնք կարող են անմիջապես մտքովս չանցնեն (դա ինձ մոտ չի եկել, հեհե):

Ուստի նախապես կզգուշացնեմ, եթե որոշեք ինքներդ հավաքել այս կամ նմանատիպ ռոբոտը, ահա ձեզ հուշում.

• կամ նախօրոք ուշադիր նայեք ամրացումներին.
• կամ գնել ձեզ շատ փոքր պտուտակներ, ինքնակպչուն պտուտակներ և պտուտակներ, որպեսզի գոլորշի չլինի:

Բացի այդ, ոչ մի դեպքում ոչինչ դեն մի նետեք, քանի դեռ չեք ավարտել հավաքումը: Ներքևի լուսանկարում, մեջտեղում, ռոբոտի «գլխի» մարմնի երկու մասերի միջև կա մի փոքրիկ օղակ, որը գրեթե թռչել է աղբարկղը մյուս «ջարդերի» հետ միասին։ Եվ սա, ի դեպ, բռնող մեխանիզմի «գլխում» լուսադիոդային լապտերի ամրակն է։

Կառուցման գործընթացը

Ռոբոտին առանց հավելյալ անհանգստության տրվում են հրահանգներ՝ միայն պատկերներ և հստակ ցուցակագրված և պիտակավորված մասեր:

Մանրամասները բավականին հարմար են կծում և մերկացում չեն պահանջում, բայց ինձ դուր եկավ յուրաքանչյուր դետալ ստվարաթղթե դանակով և մկրատով մշակելու գաղափարը, թեև դա անհրաժեշտ չէ:

Մոնտաժումը սկսվում է դիզայնի մեջ ներառված հինգ շարժիչներից չորսից, որոնք հավաքելը իսկական հաճույք է. ես պարզապես սիրում եմ փոխանցման մեխանիզմները:

Մենք գտանք շարժիչները կոկիկ փաթեթավորված և «կպցված» միմյանց վրա. պատրաստվեք պատասխանել երեխայի հարցին, թե ինչու են կոլեկտորային շարժիչները մագնիսացված (կարող եք անմիջապես մեկնաբանություններում:)

Կարևոր է.Ձեզ անհրաժեշտ շարժիչի 5-ից 3-ում խորտակեք ընկույզները կողմերի վրա- հետագայում ձեռքը հավաքելիս մարմինները կդնենք դրանց վրա։ Կողային ընկույզները պետք չեն միայն շարժիչում, որը կգնա դեպի հարթակի հիմքը, բայց որպեսզի հետո չհիշենք, թե որ մարմինը որտեղ է, ավելի լավ է ընկույզները միանգամից խորտակել չորս դեղին մարմիններից յուրաքանչյուրում։ Միայն այս գործողության համար ձեզ հարկավոր կլինի տափակաբերան աքցան, ապագայում դրանք պետք չեն լինի։

Մոտ 30-40 րոպե անց 4 շարժիչներից յուրաքանչյուրը համալրվեց իր փոխանցման մեխանիզմով և պատյանով: Ամեն ինչ լինելու է ոչ ավելի բարդ, քան մանկության «Kinder Surprise»-ն էր լինելու, միայն շատ ավելի հետաքրքիր: Ուշադրության հարցը վերևի լուսանկարից.Չորս ելքային փոխանցումներից երեքը սև են, որտեղ է սպիտակը: Նրա մարմնից պետք է դուրս գա կապույտ և սև մետաղալար։ Հրահանգներն ամեն ինչ կան, բայց կարծում եմ, որ արժե նորից ուշադրություն դարձնել դրա վրա:

Այն բանից հետո, երբ ձեր ձեռքերում լինեն բոլոր շարժիչները, բացառությամբ «գլխի», դուք կսկսեք հավաքել այն հարթակը, որի վրա կկանգնի մեր ռոբոտը։ Հենց այս փուլում հասկացա, որ անհրաժեշտ է ավելի մտածված գործել պտուտակների և պտուտակների հետ. ընկույզներ - դրանք արդեն պտուտակված էին արդեն հավաքված հարթակի խորության մեջ: Ես ստիպված էի իմպրովիզներ անել:

Երբ հարթակը և թևի հիմնական մասը հավաքվում են, հրահանգները կհուշեն ձեզ անցնել բռնիչի մեխանիզմի հավաքմանը, որտեղ փոքր մասերիսկ շարժվող մասերը՝ զվարճալի մասը:

Բայց, պետք է ասեմ, որ սրանով կվերջանան սփոյլերները, և տեսահոլովակը կսկսվի, քանի որ ես պետք է գնայի հանդիպման ընկերոջս և ռոբոտի հետ, որը չկարողացա ժամանակին ավարտել, ստիպված էի ինձ հետ վերցնել։

Ինչպես դառնալ ընկերության հոգին ռոբոտի օգնությամբ

Հեշտ! Երբ մենք շարունակեցինք միասին հավաքվել, պարզ դարձավ. ռոբոտը ինքներդ հավաքել. շատգեղեցիկ. Դիզայնի վրա միասին աշխատելը կրկնակի հաճելի է: Հետևաբար, ես կարող եմ հանգիստ խորհուրդ տալ այս հավաքածուն նրանց համար, ովքեր չեն ցանկանում նստել սրճարանում ձանձրալի զրույցների համար, այլ ցանկանում են տեսնել ընկերներին և լավ ժամանակ անցկացնել։ Ավելին, ինձ թվում է, որ թիմ կառուցելը նման հավաքածուով, օրինակ, երկու թիմով հավաքում, արագության համար, գրեթե շահեկան տարբերակ է:

Ռոբոտը կենդանացավ մեր ձեռքերում, հենց որ ավարտեցինք հավաքումը։ Ցավոք սրտի, ես չեմ կարող բառերով փոխանցել ձեզ մեր ուրախությունը, բայց կարծում եմ, որ այստեղ շատերն ինձ կհասկանան։ Երբ կառույցը, որը դուք ինքներդ եք հավաքել, հանկարծ սկսում է լիարժեք կյանքով ապրել, դա հուզմունք է:

Հասկացանք, որ ահավոր քաղցած ենք ու գնացինք ուտելու։ Այն հեռու չէր, ուստի մենք ռոբոտը վերցրինք մեր ձեռքերում։ Եվ հետո մեզ սպասում էր մեկ ուրիշը հաճելի անակնկալՌոբոտաշինությունը միայն զվարճանք չէ: Այն նաև մերձեցնում է մարդկանց: Հենց նստեցինք սեղանի շուրջ, մեզ շրջապատեցին մարդիկ, ովքեր ցանկանում էին ծանոթանալ ռոբոտի հետ և նույնը հավաքել իրենց համար։ Ամենից շատ տղաները սիրում էին ռոբոտին ողջունել «շոշափուկների մոտ», քանի որ նա իսկապես իրեն կենդանի մարդու պես է պահում, և առաջին հերթին դա ձեռք է: Մի խոսքով, անիմատրոնիկայի հիմնական սկզբունքները օգտագործողների կողմից ինտուիտիվ կերպով յուրացվել են... Ահա թե ինչ տեսք ուներ.

Անախորժություն

Տուն վերադառնալուն պես ինձ տհաճ անակնկալ էր սպասվում, և լավ է, որ դա տեղի ունեցավ մինչև այս վերանայման հրապարակումը, քանի որ հիմա մենք անմիջապես կքննարկենք անսարքությունների վերացումը:

Որոշելով փորձել շարժել ձեռքը առավելագույն ամպլիտուդով, մեզ հաջողվեց հասնել բնորոշ ճռճռոցի և արմունկի շարժիչ մեխանիզմի ֆունկցիոնալության ձախողման: Սկզբում դա ինձ զայրացրեց. լավ, նոր խաղալիք, որը նոր է հավաքվել, և այլևս չի աշխատում:

Բայց հետո գլխի ընկա. եթե դու ինքդ նոր ես հավաքել, ի՞նչ է եղել: =) Ես հիանալի գիտեմ տուփի ներսում գտնվող շարժակների հավաքածուն, և որպեսզի հասկանամ, թե արդյոք շարժիչն ինքնին փչացել է, կամ եթե գործը պարզապես բավականաչափ լավ ամրացված չէ, կարող եք բեռը տալ առանց շարժիչի միջից հանելու: նստեք և տեսեք, թե արդյոք սեղմումները շարունակվում են:

Հենց այդ ժամանակ ինձ հաջողվեց զգալ իրականռոբո-վարպետ!

Զգուշորեն ապամոնտաժելով «անկյունային միացումը», հնարավոր եղավ որոշել, որ շարժիչը սահուն աշխատում է առանց բեռի: Մարմինը քանդվել է, պտուտակներից մեկն ընկել է ներսը (քանի որ շարժիչը մագնիսականորեն մագնիսացրել է այն), և եթե մենք շարունակեինք օգտագործել փոխանցումները, ապա փոխանցումները կվնասվեին. նրանց.

Շատ հարմար է, որ ռոբոտը պետք չէր ամբողջությամբ ապամոնտաժել։ Եվ իսկապես հիանալի է, որ խափանումը պայմանավորված էր այս վայրում ոչ այնքան կոկիկ հավաքմամբ, և ոչ գործարանային որոշ դժվարությունների պատճառով. դրանք ընդհանրապես չգտնվեցին իմ հանդերձանքի մեջ:

Խորհուրդ.հավաքումից հետո առաջին անգամ ձեռքի տակ պահեք պտուտակահան և տափակաբերան աքցան, դրանք կարող են հարմար լինել:

Ի՞նչ կարող եք կրթել այս հանդերձանքով:

Ինքնավստահություն!

Ոչ միայն ես գտա ընդհանուր թեմաներբացարձակապես շփվել օտարները, բայց ես նաև կարողացա ոչ միայն հավաքել, այլ նաև ինքս ֆիքսել խաղալիքը։ Սա նշանակում է, որ ես կարող եմ վստահ լինել, որ իմ ռոբոտի հետ ամեն ինչ միշտ լավ է լինելու: Եվ սա շատ հաճելի զգացողություն է, երբ խոսքը վերաբերում է սիրելի իրերին։

Մենք ապրում ենք մի աշխարհում, որտեղ մենք ահավոր կախված ենք վաճառողներից, մատակարարներից, սպասարկման աշխատակիցներից և ազատ ժամանակի և փողի առկայությունից: Եթե ​​դուք գիտեք, թե ինչպես անել գրեթե ոչինչ, դուք ստիպված կլինեք վճարել ամեն ինչի համար, և, ամենայն հավանականությամբ, գերավճար: Ինքներդ խաղալիքը շտկելու հնարավորությունը, քանի որ գիտեք, թե ինչպես է դրա մեջ դասավորված յուրաքանչյուր միավոր, անգին է։ Թող երեխան այդպիսի ինքնավստահություն ունենա։

Արդյունքներ

Այն, ինչ մեզ դուր եկավ.

• Հրահանգների համաձայն հավաքված ռոբոտը վրիպազերծում չէր պահանջում, այն անմիջապես գործարկվեց
• Մանրամասները գրեթե անհնար է շփոթել
• Խիստ կատալոգավորում և մանրամասների առկայություն
• Մի կարդացեք հրահանգները (միայն պատկերներ)
• Կառույցներում զգալի հակահարվածի և բացերի բացակայություն
• Հավաքման հեշտություն
• Կանխարգելման և վերանորոգման հեշտությունը
• Վերջին, բայց ոչ պակաս կարևորը. դուք ինքներդ եք հավաքում ձեր խաղալիքը, ֆիլիպինցի երեխաները ձեզ համար չեն աշխատում

Էլ ինչ է անհրաժեշտ.

• Ավելի շատ ամրացումներ, պահեստ
• Պահեստամասեր և պահեստամասեր դրա համար, որպեսզի անհրաժեշտության դեպքում այն ​​փոխարինեք
• Ավելի շատ ռոբոտներ, տարբեր և բարդ
• Գաղափարներ, որոնք կարող են բարելավվել / ավելացվել / հեռացվել - մի խոսքով, խաղը չի ավարտվում հավաքով: Ես իսկապես ուզում եմ, որ այն շարունակվի:

Դատավճիռ:

Այս կոնստրուկտորական հավաքածուից ռոբոտ հավաքելը ավելի դժվար չէ, քան փազլը կամ «Քինդեր անակնկալը», միայն արդյունքը շատ ավելի մեծ է և հույզերի փոթորիկ առաջացրեց մեր և մեր շրջապատի մեջ։ Հիանալի հավաքածու, շնորհակալություն,

Այժմ կան բազմաթիվ հնարավորություններ, որոնք թույլ են տալիս սկսել ռոբոտներ ստեղծել՝ առանց որևէ սուպեր-դյուպերի հատուկ նման գիտելիքներ ունենալու։ Եվ սա հիանալի է: Որովհետև դա գիտելիքի ձնահյուս է նետում:

Եվ պետք չէ սկսել գիտելիքից։ Գիտելիքը չպետք է լինի լոկոմոտիվ. Գիտելիքն այն ուղեբեռն է, որն անցնում է այս գնացքով: Ի՞նչ է, ուրեմն, շոգեքարշը: Իսկ շոգեքարշը պարզապես անտեղյակություն է, թե ինչպես դա անել, որպեսզի ինչ-որ բան ինքն իրեն պատահի: Ռոբոտ կառուցելը հենց այդպիսի գիտելիք է:

Օրինակների մեջ չխրվելու համար բերենք ընդամենը մեկ օրինակ. Ամենաթյուրիմաց օրինակը. Թող ռոբոտը շրջի սենյակով, առանց պատերին հարվածելու: Այն, ինչ դուք պետք է իմանաք.

1. Ինչպիսի՞ն կլինի շարժումների մեխանիզմը: (Ռոբոտների մեծ մասն ունի մեխանիկա, բայց կան նաև անմարմին ռոբոտներ, օրինակ՝ ֆոնդային ռոբոտներ:) Եթե այս ոլորտում գիտելիքներ չունեք, ապա անմիջապես սկսեք դրանք ձեռք բերել: Ի՞նչ մեխանիզմներ կան շարժվելու համար՝ հարթ մակերեսով, անհարթ մակերեսով, քայլելով, անիվների վրա... Եթե չեք կարողանում նման մեխանիզմ պատրաստել, ապա պատրաստի գտեք։ Ապամոնտաժեք և հնարավորության դեպքում նորից հավաքեք:

2. Ինչպես է ռոբոտը համագործակցելու հետ արտաքին աշխարհ... Լավ կլինի ունենալ ռադիոէլեկտրոնիկայի և/կամ տեղեկատվական տեխնոլոգիաների իմացություն՝ հասկանալու համար, թե ինչպես կարդալ ձայնային, օպտիկական, մեխանիկական ազդանշանները, ինչպես ստանալ տեղեկատվություն ցանցից (վերջինս հատկապես կարևոր է անմարմին ռոբոտների համար): Նվազագույն գիտելիքներն արդեն հարմար կլինեն, բացակայողներին պետք է անհապաղ սկսել լրացնել։ Բարեբախտաբար, դուք կարող եք օգտագործել հսկայական թվով մոդուլային տարրեր և սենսորներ, որոնք փոխկապակցված են պատրաստի կարգավորիչների հետ, որոնք այս սենսորների ազդանշանները վերածում են թվերի: (եթե հետաքրքրված է, կարող եք քննարկել/փոխանակել հղումներ/հասցեներ մեկնաբանություններում, որտեղ այս ամենը գնված է)

3. (ամենակարևորը) Ինչպես կմտածի ռոբոտը: Պետք է որոշել, թե որն է նրա «մտածող» գործունեությունը։ Ընտրված օրինակի համար սա պարզապես N էլեկտրական շարժիչները ճիշտ ժամանակներում միացնելու և անջատելու հնարավորությունն է՝ կախված առջևի պատին չափված հեռավորությունից (առնվազն): Մտավոր գործունեության համար ռոբոտին անհրաժեշտ է միկրոպրոցեսորով ծրագրավորվող միավոր։ Կան բազմաթիվ պատրաստի հարթակներ ռոբոտների կառուցման համար (Arduino, Matryoshka, Strawberry Pi, Iskra, Troyka և այլն: Կրկին հրավիրում եմ ձեզ մեկնաբանելու՝ կիսվել հղումներով, հարցրեք)

Միանգամից հարց է ծագում՝ դա նշանակում է, որ դուք պետք է ծրագրավորում իմանա՞ք։ Խիստ ասած՝ այո։ Բայց թվարկված հարթակների թվում կան այնպիսիք, որոնցում ծրագրավորումն իրականացվում է տեսողական միջավայրում՝ առանց որևէ մեկի օգտագործման կոնկրետ լեզուծրագրավորում։ (Այսինքն՝ ուշադրություն։ Սկսելու համար պարտադիր չէ ծրագրավորում իմանալ։ Բայց իհարկե պետք է իմանալ՝ շարունակելու համար)

Ահա այն երեք հիմնական ոսկորները, որոնց վրա դուք պետք է ունենաք հիմնական գիտելիքների և հմտությունների ջիլերը, որոնք հասանելի են նույնիսկ երեխային, և որոնց վրա կարող եք կառուցել բարձրագույն ինժեներական գիտելիքների միսը.

• Դիզայներից մեխանիզմներ կառուցելը - երկարաժամկետ հեռանկարում սա «մեխանիկական գիտությունների» ողջ սպեկտրն է՝ ֆիզիկա (մեխանիկա), մեքենաների և մեխանիզմների մասեր, ամրության նյութեր, հիդրավլիկա և այլն:
• իմանալ, թե ինչպես է ապահովված փոխգործակցությունը արտաքին աշխարհի հետ (նույնիսկ մանկական դիզայներներն այսօր հագեցած են սենսորային մոդուլներով) - ապագայում սա ծրագրավորում է, ցանցային արձանագրություններ, ֆիզիկա (էլեկտրականություն, օպտիկա, ակուստիկա, ռադար և այլն)
• ունեն նախնական ներկայացումծրագրավորման մասին՝ փոփոխականներ, ալգորիթմներ - ծրագրավորում հեռանկարում ( տարբեր լեզուներովև ծրագրավորման պարադիգմներ), ալգորիթմներ և տվյալների կառուցվածքներ, տվյալների բազաներ։ Ծրագրավորման լեզվի ընտրությունը հիմնարար չէ, ընտրությունը շատ լայն է՝ երեխաների համար նախատեսված տեսողական միջավայրերից, այլ կոնկրետ միկրոպրոցեսորի հավաքող։ Դուք ինքներդ կարող եք ընտրել՝ կախված առկա գիտելիքներից

Դե, և վերջապես, ոգեշնչման համար նայեք (իսկ սա գովազդ չէ, ես կապ չունեմ այս արտադրողի հետ (կիսվեք այլ օրինակներով)) որոնք են երեխաների գործիքները ռոբոտներ ստեղծելու համար.

Նույնիսկ նրանք, ովքեր նոր են վերցրել զոդման երկաթը, կարող են ամենապարզ ռոբոտը պատրաստել:

Հիմնականում մեր ռոբոտը (կախված դիզայնից) կվազի լույսի մեջ կամ, ընդհակառակը, կփախչի նրանից, առաջ կվազի լույսի ճառագայթ փնտրելու համար կամ հետ կշարժվի խլուրդի պես:

Մեր ապագա «արհեստական ​​ինտելեկտի» համար մեզ անհրաժեշտ է.

1. Միկրոշրջան L293D
2. Փոքր էլեկտրական շարժիչ M1 (կարելի է հանել խաղալիք մեքենաներից)
3. Ֆոտոտրանզիստոր և 200 Օմ դիմադրություն:
4. Լարեր, մարտկոց և, իհարկե, հենց հարթակը, որտեղ կտեղակայվի այս ամենը։

Եթե ​​դիզայնին ավելացնեք ևս մի քանի վառ լուսադիոդ, ապա հեշտությամբ կարող եք հասնել, որ ռոբոտը պարզապես կվազի ձեռքի հետևից կամ նույնիսկ կհետևի բաց կամ մուգ գծին: Մեր ստեղծագործությունը կլինի BEAM դասի ռոբոտների տիպիկ ներկայացուցիչ։ Նման ռոբոտների վարքագծի սկզբունքը հիմնված է «ֆոտոընկալման» վրա, այսինքն՝ լույսն այս դեպքում հանդես կգա որպես տեղեկատվության աղբյուր։

Մեր ռոբոտը առաջ կգնա, երբ լույսի ճառագայթը դիպչի նրան: Սարքի այս վարքագիծը կոչվում է «ֆոտոկինեզ»՝ շարժունակության չուղղորդված աճ կամ նվազում՝ ի պատասխան լույսի մակարդակի փոփոխության:

Մեր սարքը, ինչպես նշվեց վերևում, օգտագործել է ֆոտոտրանզիստոր n-p-n կառուցվածքներ- PTR-1 որպես ֆոտոսենսոր: Այստեղ դուք կարող եք օգտագործել ոչ միայն ֆոտոտրանզիստոր, այլև ֆոտոռեզիստոր կամ ֆոտոդիոդ, քանի որ բոլոր տարրերի շահագործման սկզբունքը նույնն է:

Նկարն անմիջապես ցույց է տալիս ռոբոտի միացման դիագրամը: Եթե ​​դեռ բավականաչափ ծանոթ չեք տեխնիկական կոնվենցիաներ, ապա, այստեղ, այս գծապատկերի հիման վրա, հեշտ կլինի հասկանալ տարրերը միմյանց նշանակելու և միացնելու սկզբունքները։

GND. Միացնող լարեր տարբեր տարրեր«հող» ունեցող սխեմաները (սնուցման բացասական բևեռը) սովորաբար ամբողջությամբ չեն ցուցադրվում դիագրամների վրա: Փոխարենը փոքր գծիկ է գծվում՝ ցույց տալու համար հողային կապը: Երբեմն գծիկի կողքին գրում են «GND»՝ անգլերենից։ «հող» բառերը՝ երկիր։

Vcc. Այս նշումը ցույց է տալիս, որ այս մասի միջոցով սխեման միացված է էլեկտրամատակարարմանը - Դրական բևեռ: Երբեմն դիագրամների վրա այս տառերի փոխարեն հաճախ գրվում է ընթացիկ վարկանիշը։ Այս դեպքում + 5 Վ.

Ռոբոտի սկզբունքը.

Երբ լույսի ճառագայթը հարվածում է ֆոտոտրանզիստորին (գծապատկերում այն ​​նշված է որպես PRT1), INPUT1 միկրոշրջանի ելքում հայտնվում է դրական ազդանշան, որը ստիպում է M1 շարժիչին աշխատել: Ընդհակառակը, երբ լույսի ճառագայթը դադարում է լուսավորել ֆոտոտրանզիստորը, INPUT1 միկրոշրջանի ելքային ազդանշանը անհետանում է, հետևաբար շարժիչը կանգ է առնում:

Այս շղթայում R1 ռեզիստորը նախատեսված է ֆոտոտրանզիստորի միջով անցնող հոսանքը փոխհատուցելու համար: Ռեզիստորի անվանական արժեքը 200 Օմ է, իհարկե, այստեղ կարող եք զոդել ռեզիստորներ այլ անվանական արժեքներով, բայց պետք է հիշել, որ ֆոտոտրանզիստորի զգայունությունը և, հետևաբար, հենց ռոբոտի կատարումը կախված կլինի անվանական արժեքից:

Եթե ​​ռեզիստորի արժեքը մեծ է, ապա ռոբոտը կարձագանքի միայն շատ պայծառ լույսի ճառագայթին, իսկ եթե այն փոքր է, ապա զգայունությունը շատ ավելի մեծ կլինի։

Մի խոսքով, այս շղթայում չպետք է օգտագործեք 100 Օմ-ից պակաս դիմադրություն ունեցող ռեզիստորներ, հակառակ դեպքում ֆոտոտրանզիստորը կարող է պարզապես գերտաքանալ և ձախողվել:

Թվային և անալոգային մուլտիմետրերի չափումներ Ընթերցանության սխեմաներ՝ պաշտպանություն, հիմնավորում Ընթերցանության սխեմաներ՝ լամպեր և ֆոտոբջիջներ Վերանորոգում էլեկտրական թեյնիկ Ինքնուրույն ժամացույց՝ պատկերի պրոյեկցիայով

Դուք կարող եք ռոբոտ պատրաստել միայն մեկ շարժիչի շարժիչ չիպի և մի քանի ֆոտոբջիջների միջոցով:Կախված շարժիչների, միկրոսխեմաների և ֆոտոբջիջների միացման եղանակից, ռոբոտը կշարժվի դեպի լույսը կամ, ընդհակառակը, թաքնվելու է մթության մեջ, առաջ է վազում լույս փնտրելու կամ հետ է շարժվելու խլուրդի պես: Եթե ​​ռոբոտի շղթայում ավելացնեք մի քանի վառ լուսադիոդ, ապա կարող եք ստիպել, որ այն վազի ձեր ձեռքի հետևից և նույնիսկ մուգ կամ բաց գիծով:

Ռոբոտի վարքագծի սկզբունքը հիմնված է «լուսընկալման» վրա և բնորոշ է ամբողջ դասարանին։ BEAM ռոբոտներ... Կենդանի բնության մեջ, որը կկրկնօրինակի մեր ռոբոտը, ֆոտոընդունումը հիմնական ֆոտոկենսաբանական երեւույթներից է, որում լույսը հանդես է գալիս որպես տեղեկատվության աղբյուր։

Որպես առաջին փորձ՝ անդրադառնանք սարքին BEAM ռոբոտառաջ շարժվել, երբ լույսի ճառագայթը հարվածում է դրան, և կանգ է առնում, երբ լույսը դադարում է լուսավորել այն: Նման ռոբոտի վարքագիծը կոչվում է ֆոտոկինեզ՝ շարժունակության անուղղակի աճ կամ նվազում՝ ի պատասխան լույսի մակարդակի փոփոխության:

Ռոբոտի սարքում, բացի շարժիչի վարորդի միկրոշրջանից, կօգտագործվի միայն մեկ ֆոտոբջիջ և մեկ էլեկտրական շարժիչ։ Որպես ֆոտոբջիջ, դուք կարող եք օգտագործել ոչ միայն ֆոտոտրանզիստոր, այլ նաև ֆոտոդիոդ կամ ֆոտոռեզիստոր:
Ռոբոտի նախագծման մեջ մենք օգտագործում ենք n-p-n ֆոտոտրանզիստոր՝ որպես ֆոտոսենսոր։ Այսօր ֆոտոտրանզիստորները, թերևս, օպտոէլեկտրոնային սարքերի ամենատարածված տեսակներից են և առանձնանում են լավ զգայունությամբ և բավականին մատչելի գնով:

Ռոբոտի միացում մեկ ֆոտոտրանզիստորով

Բաբոտի ու Բոբոտի զրույցներից Հարգելի Բոբոտ, հնարավո՞ր է օգտագործել կրճատված պարզ ռոբոտի դիագրամորևէ այլ միկրոսխեմա, ինչպիսին L293DNE-ն է: Իհարկե կարող ես, բայց տեսնում ես, թե ինչ է պատահել, իմ ընկեր Բիբոթ։ Սա թողարկվում է միայն ST Microelectronics ընկերությունների խմբի կողմից: Բոլոր նմանատիպ միկրոսխեմաները միայն փոխարինողներ կամ անալոգներ են L293D... Նման անալոգների թվում է ամերիկյան Texas Instruments ընկերությունը՝ Sensitron Semiconductor-ից... Բնականաբար, ինչպես շատ անալոգներ, այս միկրոսխեմաներն ունեն իրենց տարբերությունները, որոնք դուք պետք է հաշվի առնեք ձեր ռոբոտը պատրաստելիս: Կարո՞ղ եք ինձ ասել այն տարբերությունների մասին, որոնք ես պետք է հաշվի առնեմ L293DNE-ն օգտագործելիս: Հաճույքս, ծեր Բաբոտ։ Գծի բոլոր միկրոսխեմաները L293Dունեն մուտքեր, որոնք համատեղելի են TTL մակարդակների հետ *, բայց դրանցից միայն մի քանիսը չեն սահմանափակվում մակարդակների համատեղելիությամբ: Այսպիսով, L293DNEունի ոչ միայն համատեղելիություն TTL լարման մակարդակների հետ, այլև մուտքեր ունի դասական TT-լոգիկայի հետ: Այսինքն՝ չկապակցված մուտքում առկա է տրամաբանական «1»: Կներեք, Բոբոտ, բայց ես այնքան էլ չեմ հասկանում. ինչպե՞ս կարող եմ դա հաշվի առնել: Եթե ​​չկապված մուտքն ունի L293DNEկա բարձր մակարդակ (տրամաբանական «1»), ապա համապատասխան ելքում կունենանք ազդանշան բարձր մակարդակ... Եթե ​​մենք այժմ բարձր մակարդակի ազդանշան կիրառենք տվյալ մուտքի վրա՝ խոսելով այլ կերպ՝ տրամաբանական «1» (միացրեք այն սնուցման աղբյուրի «պլյուսին», ապա ոչինչ չի փոխվի համապատասխան ելքում, քանի որ մենք. նախկինում մուտքագրում ուներ «1»: Եթե ​​մենք մեր մուտքին ցածր մակարդակի ազդանշան տանք (այն միացնենք հոսանքի սնուցման «մինուսին», ապա ելքի վիճակը կփոխվի, և դրա վրա ցածր մակարդակի լարում կլինի։ Այսինքն՝ ստացվում է հակառակը՝ մենք կառավարել ենք L293D-ը՝ օգտագործելով դրական ազդանշաններ, իսկ L293DNE-ին անհրաժեշտ է կառավարել՝ օգտագործելով բացասական ազդանշաններ։ L293Dև L293DNEկարելի է վերահսկել ինչպես բացասական տրամաբանության, այնպես էլ դրական *-ի շրջանակներում։ Ներածումները կառավարելու համար L293DNEօգտագործելով դրական ազդանշաններ, մենք պետք է քաշենք այս մուտքերը դեպի գետնին ձգվող ռեզիստորներով: Այնուհետև, դրական ազդանշանի բացակայության դեպքում, մուտքի մոտ կլինի տրամաբանական «0», որը տրամադրվում է ձգվող դիմադրության միջոցով: Խելացի յանկիները նման ռեզիստորներն անվանում են pull-down, իսկ բարձր մակարդակի վրա քաշելիս դա անվանում են pull-up: Ինչպես հասկանում եմ, այն ամենը, ինչ մենք պետք է ավելացնենք ամենապարզ ռոբոտի դիագրամ, - ուրեմն սրանք քաշվող դիմադրիչներ են շարժիչի վարորդի միկրոշրջանի մուտքերում: Բիբոթ ջան, միանգամայն ճիշտ ես հասկանում։ Այս ռեզիստորների արժեքը կարող է ընտրվել 4,7 կՕմ-ից մինչև 33 կՕմ միջակայքում: Այնուհետև ամենապարզ ռոբոտի դիագրամն այսպիսի տեսք կունենա. Ավելին, մեր ռոբոտի զգայունությունը կախված կլինի R1 ռեզիստորի արժեքից: Որքան քիչ դիմադրություն լինի R1-ը, այնքան ցածր կլինի ռոբոտի զգայունությունը, և որքան բարձր լինի, այնքան բարձր կլինի զգայունությունը: Եվ քանի որ այս դեպքում մենք շարժիչը երկու ուղղությամբ կառավարելու կարիք չունենք, կարող ենք շարժիչի երկրորդ ելքը միացնել անմիջապես «գետնին»։ Դա նույնիսկ որոշակիորեն կպարզեցնի սխեման: Եվ վերջին հարցը. Եվ դրանցում ռոբոտի սխեմաներ, որը բերել եք մեր զրույցի շրջանակներում, կարելի՞ է օգտագործել դասական L293D միկրոսխեման։

Նկարը ցույց է տալիս տեղադրումը և սխեմատիկ դիագրամռոբոտը, և եթե դուք դեռ շատ ծանոթ չեք խորհրդանիշներին, ապա երկու գծապատկերների հիման վրա հեշտ է հասկանալ տարրերի նշանակման և միացման սկզբունքը: Շղթայի տարբեր մասերը «գետնին» միացնող լարը (սնուցման սնուցման բացասական բևեռը) սովորաբար ամբողջությամբ պատկերված չէ, բայց գծապատկերի վրա գծված է փոքր գծիկ, որը ցույց է տալիս, որ այս տեղը միացված է «գետնին»: Երբեմն նման տողի կողքին գրվում է երեք տառ «GND», որը նշանակում է «հող» (հող): Vcc նշանակում է էլեկտրամատակարարման դրական միացում $ L293D = ($ _ GET ["l293d"]); եթե ($ L293D) ներառում է ($ L293D);?> Vcc տառերի փոխարեն, նրանք հաճախ գրում են + 5V, դրանով իսկ ցույց տալով սնուցման լարումը:

Ֆոտոտրանզիստորն ունի էմիտեր
(սլաքով դիագրամի վրա)
ավելի երկար, քան բազմազանությունը:

Ռոբոտի միացման սկզբունքը շատ պարզ է. Երբ լույսի ճառագայթը հարվածում է PTR1 ֆոտոտրանզիստորին, դրական ազդանշան կհայտնվի շարժիչի վարորդի միկրոսխեմայի INPUT1 մուտքի մոտ, և շարժիչը M1 կսկսի պտտվել: Երբ ֆոտոտրանզիստորը դադարեցնում է լուսավորությունը, INPUT1 մուտքի ազդանշանը անհետանում է, շարժիչը դադարում է պտտվել, իսկ ռոբոտը կանգ է առնում: Շարժիչի վարորդի հետ աշխատելու մասին ավելի շատ մանրամասներ կարելի է գտնել նախորդ հոդվածում:

Շարժիչի վարորդ
արտադրված է SGS-THOMSON Microelectronics-ի կողմից
(ST Microelectronics):

Ֆոտոտրանզիստորի միջով անցնող հոսանքը փոխհատուցելու համար միացում է ներմուծվում R1 ռեզիստոր, որի անվանական արժեքը կարող է ընտրվել մոտ 200 Օմ: R1 ռեզիստորի արժեքը կազդի ոչ միայն ֆոտոտրանզիստորի բնականոն աշխատանքի վրա, այլև ռոբոտի զգայունության վրա: Եթե ​​ռեզիստորի դիմադրությունը մեծ է, ապա ռոբոտը կարձագանքի միայն շատ պայծառ լույսի, եթե այն փոքր է, ապա զգայունությունն ավելի բարձր կլինի։ Ամեն դեպքում, ֆոտոտրանզիստորը գերտաքացումից և վնասից պաշտպանելու համար չպետք է օգտագործվի 100 ohms-ից պակաս ռեզիստոր:

Ռոբոտ պատրաստեք, գիտակցելով ֆոտոտաքսիսի ռեակցիան (ուղղված շարժում դեպի լույս կամ հեռու), կարելի է անել երկու ֆոտոսենսորների միջոցով։

Երբ լույսը հարվածում է նման ռոբոտի ֆոտոսենսորներից մեկին, սենսորին համապատասխանող էլեկտրական շարժիչը միանում է, և ռոբոտը շրջվում է դեպի լույսը, մինչև լույսը լուսավորի երկու ֆոտոսենսորները և միանա երկրորդ շարժիչը: Երբ երկու սենսորներն էլ լուսավորված են, ռոբոտը շարժվում է դեպի լույսի աղբյուրը: Եթե ​​սենսորներից մեկը դադարում է լուսավորվել, ապա ռոբոտը կրկին շրջվում է դեպի լույսի աղբյուրը և, հասնելով այն դիրքին, որտեղ լույսն ընկնում է երկու սենսորների վրա, շարունակում է իր շարժումը դեպի լույս: Եթե ​​լույսը դադարում է ընկնել ֆոտոսենսորների վրա, ռոբոտը կանգ է առնում:

Երկու ֆոտոտրանզիստորով ռոբոտի սխեմատիկ դիագրամ

Ռոբոտի սխեման սիմետրիկ է և բաղկացած է երկու մասից, որոնցից յուրաքանչյուրը ղեկավարում է համապատասխան էլեկտրական շարժիչը։ Փաստորեն, դա նման է նախորդ ռոբոտի կրկնապատկված սխեմայի: Ֆոտոսենսորները պետք է տեղադրվեն խաչաձև՝ էլեկտրական շարժիչների նկատմամբ, ինչպես ցույց է տրված վերևում գտնվող ռոբոտի նկարում: Կարող եք նաև շարժիչները դասավորել ֆոտոսենսորների համեմատ խաչաձև, ինչպես ցույց է տրված նկարում միացման դիագրամստորև.

Երկու ֆոտոտրանզիստորներով ամենապարզ ռոբոտի միացման դիագրամ

Եթե ​​սենսորները տեղադրենք ձախ նկարին համապատասխան, ապա ռոբոտը կխուսափի լույսի աղբյուրներից, և նրա ռեակցիաները նման կլինեն լույսից թաքնված խալի վարքին։

Դարձրեք ռոբոտի վարքագիծըԴուք կարող եք այն ավելի աշխույժ դարձնել՝ դրական ազդանշան ուղարկելով INPUT2 և INPUT3 մուտքերին (դրանք միացնել էներգիայի աղբյուրի պլյուսին). ռոբոտը կշարժվի ֆոտոսենսորների վրա ընկնող լույսի բացակայության և լույսը «տեսնելու» դեպքում։ , այն կշրջվի դեպի իր աղբյուրը։

Դեպի ռոբոտ պատրաստել, «վազելով» ձեռքի ետևում, մեզ անհրաժեշտ է երկու վառ LED (LED1 և LED2 դիագրամում): Մենք դրանք միացնում ենք R1 և R4 ռեզիստորների միջոցով, որպեսզի փոխհատուցենք դրանցով հոսող հոսանքը և պաշտպանենք դրանք ձախողումից: Տեղադրեք լուսադիոդները ֆոտոսենսորների կողքին՝ ուղղելով դրանց լույսը նույն ուղղությամբ, ինչ ֆոտոսենսորները, և հեռացրեք ազդանշանը INPUT2 և INPUT3 մուտքերից:

Ռոբոտի դիագրամ, որը շարժվում է դեպի անդրադարձված լույսը

Ստացված ռոբոտի խնդիրն է արձագանքել լուսադիոդների արձակած անդրադարձված լույսին: Միացրեք ռոբոտը և դրեք ձեր ափը ֆոտոսենսորներից մեկի դիմաց: Ռոբոտը կշրջվի դեպի ափը։ Ափը մի փոքր կողք տեղափոխեք, որպեսզի այն անհետանա ֆոտոսենսորներից մեկի «տեսադաշտից», ի պատասխան՝ ռոբոտը հնազանդորեն, շան պես, շրջվում է ափի հետևից։
LED-ները պետք է ընտրվեն բավականաչափ պայծառ, որպեսզի արտացոլված լույսը կայունորեն գրավվի ֆոտոտրանզիստորների կողմից: Լավ արդյունքների կարելի է հասնել 1000 mCd-ից ավելի պայծառությամբ կարմիր կամ նարնջագույն LED-ներով:

Եթե ​​ռոբոտը արձագանքում է ձեր ձեռքին միայն այն ժամանակ, երբ այն գրեթե դիպչում է սենսորին, ապա կարող եք փորձարկել սպիտակ թղթի կտոր. սպիտակ թերթիկշատ ավելի բարձր, քան մարդու ձեռքը, և ռոբոտի արձագանքը սպիտակ սավանին շատ ավելի լավ և կայուն կլինի:

Սպիտակն ունի ամենաբարձր արտացոլող հատկությունը, սևը՝ ամենաքիչը: Դրա հիման վրա դուք կարող եք ռոբոտ պատրաստել, որը հետևում է գծին: Սենսորները պետք է տեղադրվեն այնպես, որ դրանք ուղղվեն դեպի ներքև: Սենսորների միջև հեռավորությունը պետք է լինի մի փոքր ավելի մեծ, քան գծի լայնությունը:

Սև գծին հետևող ռոբոտի գծապատկերը նույնական է նախորդին: Որպեսզի ռոբոտը չկորցնի սպիտակ դաշտի վրա գծված սև գիծը, դրա լայնությունը պետք է լինի մոտ 30 մմ կամ ավելի լայն: Ռոբոտի վարքագծի ալգորիթմը բավականին պարզ է. Երբ երկու ֆոտոսենսորներն էլ վերցնում են արտացոլված լույսը սպիտակ դաշտից, ռոբոտը շարժվում է առաջ: Երբ սենսորներից մեկը մխրճվում է սև գծի մեջ, համապատասխան էլեկտրական շարժիչը կանգ է առնում, և ռոբոտը սկսում է պտտվել՝ հարթեցնելով իր դիրքը։ Այն բանից հետո, երբ երկու սենսորները կրկին գտնվում են սպիտակ դաշտի վերևում, ռոբոտը շարունակում է առաջ շարժվել:

Նշում:
Ռոբոտների բոլոր գծագրերում L293D շարժիչի վարորդի միկրոսխեման ցուցադրվում է պայմանականորեն (միայն կառավարման մուտքերը և ելքերը):

Ռոբոտ պատրաստեքՇատ պարզ Տեսնենք, թե ինչ է պահանջվում ստեղծել ռոբոտտանը՝ ռոբոտաշինության հիմունքները հասկանալու համար:

Անշուշտ, ռոբոտների մասին ֆիլմեր դիտելուց հետո մեկ անգամ չէ, որ ցանկացել եք կառուցել ձեր զինակիցը, բայց չգիտեիք, թե որտեղից սկսել: Իհարկե, դուք չեք կարողանա կառուցել երկոտանի տերմինատոր, բայց մենք դրան էլ չենք ձգտում։ Հավաքել պարզ ռոբոտՅուրաքանչյուր ոք, ով գիտի, թե ինչպես ճիշտ պահել զոդման երկաթը իր ձեռքերում, կարող է դա անել, և դա խորը գիտելիքներ չի պահանջում, չնայած նրանք չեն խանգարի: Սիրողական ռոբոտաշինությունը շատ չի տարբերվում սխեմաներից, միայն շատ ավելի հետաքրքիր է, քանի որ այստեղ ազդում են նաև այնպիսի ոլորտներ, ինչպիսիք են մեխանիկա և ծրագրավորում: Բոլոր բաղադրիչները մատչելի են և այնքան էլ թանկ չեն: Այսպիսով, առաջընթացը չի կանգնում, և մենք այն կօգտագործենք մեր օգտին:

Ներածություն

Այսպիսով. Ի՞նչ է ռոբոտը: Շատ դեպքերում դա այդպես է ավտոմատ սարքորը արձագանքում է ցանկացած գործողության միջավայրը... Ռոբոտները կարող են կառավարվել մարդկանց կողմից կամ կատարել նախապես ծրագրավորված գործողություններ: Սովորաբար, ռոբոտը հագեցած է տարբեր սենսորներով (հեռավորություն, պտտման անկյուն, արագացում), տեսախցիկներով, մանիպուլյատորներով: Ռոբոտի էլեկտրոնային մասը բաղկացած է միկրոկառավարիչից (MC)՝ միկրոսխեմա, որը պարունակում է պրոցեսոր, ժամացույցի գեներատոր, տարբեր ծայրամասային սարքեր, պատահական մուտք և մշտական ​​հիշողություն։ Աշխարհում առկա են միկրոկոնտրոլերների հսկայական տեսականի կիրառման տարբեր ոլորտների համար, և դրանց հիման վրա կարող են հավաքվել հզոր ռոբոտներ։ Սիրողական շենքերի համար լայն կիրառությունգտել են AVR միկրոկառավարիչներ: Դրանք այսօր ամենահասանելին են և համացանցում կարող եք գտնել բազմաթիվ օրինակներ՝ հիմնված այս MK-ի վրա: Միկրոկառավարիչների հետ աշխատելու համար դուք պետք է կարողանաք ծրագրավորել մոնտաժում կամ C-ով և ունենալ թվային և անալոգային էլեկտրոնիկայի տարրական գիտելիքներ: Մենք կօգտագործենք C-ն մեր նախագծում: MK-ի համար ծրագրավորումը շատ չի տարբերվում համակարգչի վրա ծրագրավորումից, լեզվի շարահյուսությունը նույնն է, ֆունկցիաների մեծ մասը գործնականում նույնն է, իսկ նորերը բավականին հեշտ են սովորել և հարմար օգտագործել:

Այն, ինչ մեզ պետք է

Սկզբից մեր ռոբոտը կկարողանա պարզապես շրջանցել խոչընդոտները, այսինքն՝ կրկնել բնության մեջ կենդանիների մեծ մասի բնականոն վարքը: Այն ամենը, ինչ մեզ անհրաժեշտ է նման ռոբոտ ստեղծելու համար, կարելի է գտնել ռադիո խանութներում: Մենք կորոշենք, թե ինչպես կշարժվի մեր ռոբոտը։ Ամենահաջողը, կարծում եմ, տանկերում օգտագործվող հետքերն են, սա ամենաշատն է հարմար լուծում, քանի որ հետքերը ավելի մեծ կարողություն ունեն, քան մեքենայի անիվները և ավելի հարմար են կառավարելու համար (շրջելու համար բավական է պտտել հետքերը տարբեր կողմեր): Հետևաբար, ձեզ հարկավոր կլինի ցանկացած խաղալիքի բաք՝ միմյանցից անկախ պտտվող հետքերով, դուք կարող եք սա գնել ցանկացած խաղալիքների խանութից ողջամիտ գնով: Այս տանկից ձեզ հարկավոր է միայն հետքերով հարթակ և փոխանցումատուփով շարժիչներ, մնացածը կարող եք ապահով ետ պտուտակել և դեն նետել: Մեզ նաև միկրոկոնտրոլեր է պետք, իմ ընտրությունը ընկավ ATmega16-ի վրա՝ այն ունի բավականաչափ պորտեր սենսորների և ծայրամասային սարքերի միացման համար, և ընդհանուր առմամբ դա բավականին հարմար է: Անհրաժեշտ է նաև գնել ռադիոյի մի քանի բաղադրիչներ, զոդման երկաթ, մուլտիմետր:

MK-ով տախտակի պատրաստում

Մեր դեպքում միկրոկոնտրոլերը կկատարի ուղեղի գործառույթները, բայց մենք կսկսենք ոչ թե դրանից, այլ ռոբոտի ուղեղի սնուցմամբ։ Ճիշտ սնուցում- առողջության երաշխիքը, ուստի մենք կսկսենք նրանից, թե ինչպես ճիշտ կերակրել մեր ռոբոտին, քանի որ դա սովորաբար սխալ է թույլ տալիս սկսնակ ռոբոտ շինարարները: Իսկ որպեսզի մեր ռոբոտը նորմալ աշխատի, անհրաժեշտ է օգտագործել լարման կայունացուցիչ։ Ես նախընտրում եմ L7805 միկրոսխեման. այն նախատեսված է 5 Վ կայուն լարման ելքի վրա ապահովելու համար, ինչը մեր միկրոկոնտրոլերի կարիքն ունի: Բայց քանի որ այս միկրոսխեմայի վրա լարման անկումը մոտ 2,5 Վ է, դրան պետք է մատակարարվի առնվազն 7,5 Վ: Այս կայունացուցիչի հետ միասին օգտագործվում են էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորներ լարման ալիքները հարթելու համար, և բևեռականության հակադարձումից պաշտպանելու համար շղթայում պետք է ներառվի դիոդ:

Այժմ մենք կարող ենք լուծել մեր միկրոկառավարիչը: MK-ի պատյանը DIP է (այսպես ավելի հարմար է զոդել) և ունի քառասուն քորոց։ Ինքնաթիռում կա ADC, PWM, USART և շատ ավելին, որոնք մենք առայժմ չենք օգտագործի: Դիտարկենք մի քանի կարևոր հանգույցներ. RESET քորոցը (MK-ի 9-րդ ոտքը) R1 ռեզիստորի կողմից քաշվում է դեպի սնուցման աղբյուրի «գումարածը». դա պետք է արվի: Հակառակ դեպքում, ձեր MK-ն կարող է ակամա վերակայվել կամ, այլ կերպ ասած, խելագարված լինել: Ցանկալի միջոց է, բայց ոչ պարտադիր, RESET-ը C1 կերամիկական կոնդենսատորի միջոցով գետնին միացնելը: Դիագրամում դուք կարող եք տեսնել նաև 1000 uF էլեկտրոլիտ, այն փրկում է լարման անկումից, երբ շարժիչները աշխատում են, ինչը նույնպես բարենպաստ ազդեցություն կունենա միկրոկառավարիչի աշխատանքի վրա: X1 քվարց բյուրեղը և C2, C3 կոնդենսատորները պետք է տեղադրվեն հնարավորինս մոտ XTAL1 և XTAL2 կապանքներին:

Ես չեմ խոսի այն մասին, թե ինչպես վառել MK-ն, քանի որ դրա մասին կարող եք կարդալ ինտերնետում: Ծրագիրը գրելու ենք C-ով, ես որպես ծրագրավորման միջավայր ընտրել եմ CodeVisionAVR-ը: Սա բավականին հարմար միջավայր է և օգտակար սկսնակների համար, քանի որ այն ունի ներկառուցված մոգ՝ կոդ ստեղծելու համար։

Շարժիչի կառավարում

Մեր ռոբոտի ոչ պակաս կարևոր բաղադրիչը շարժիչի շարժիչն է, որը մեզ համար հեշտացնում է այն կառավարելը: Երբեք և ոչ մի դեպքում չպետք է շարժիչները միացնեք անմիջապես MK-ին: Ընդհանուր առմամբ, հզոր բեռները չեն կարող կառավարվել անմիջապես միկրոկառավարիչից, հակառակ դեպքում այն ​​կվառվի: Օգտագործեք առանցքային տրանզիստորներ: Մեր գործի համար կա հատուկ միկրոշրջան՝ L293D: Նման պարզ նախագծերում միշտ փորձեք օգտագործել այս միկրոսխեման «D» ինդեքսով, քանի որ այն ունի ներկառուցված դիոդներ՝ գերբեռնվածությունից պաշտպանվելու համար: Այս միկրոսխեման շատ հեշտ է գործել և հեշտությամբ կարելի է ձեռք բերել ռադիոյի խանութներից: Այն հասանելի է երկու DIP և SOIC փաթեթներով: Մենք կօգտագործենք ներս DIP փաթեթտախտակի վրա տեղադրման հեշտության պատճառով: L293D-ն ունի առանձին սնուցում շարժիչների և տրամաբանության համար։ Հետևաբար, միկրոսխեման ինքնին կսնուցվի կայունացուցիչից (VSS մուտք), իսկ շարժիչները անմիջապես մարտկոցներից (VS մուտք): L293D-ը կարող է դիմակայել 600 մԱ բեռի մեկ ալիքի վրա, և այն ունի այս ալիքներից երկուսը, այսինքն՝ երկու շարժիչ կարող է միացված լինել մեկ միկրոսխեմային: Բայց անվտանգ խաղալու համար մենք կհամատեղենք ալիքները, իսկ հետո յուրաքանչյուր շարժիչի համար մեզ անհրաժեշտ է մեկ միկրոն։ Սրանից հետևում է, որ L293D-ը կկարողանա դիմակայել 1,2 Ա-ին: Դրան հասնելու համար հարկավոր է միավորել միկրայի ոտքերը, ինչպես ցույց է տրված դիագրամում: Միկրոշրջանն աշխատում է հետևյալ կերպ. երբ տրամաբանական «0» կիրառվում է IN1 և IN2, իսկ տրամաբանական միավորը IN3 և IN4, շարժիչը պտտվում է մեկ ուղղությամբ, և եթե ազդանշանները շրջված են, ապա կիրառվում է տրամաբանական զրո, ապա շարժիչը կսկսի պտտվել մյուս ուղղությամբ: EN1 և EN2 քորոցները պատասխանատու են յուրաքանչյուր ալիքի միացման համար: Մենք դրանք միացնում ենք և միացնում ենք կայունացուցիչից էլեկտրասնուցման «պլյուսին»: Քանի որ միկրոսխեման տաքանում է շահագործման ընթացքում, և ռադիատորների տեղադրումը խնդրահարույց է այս տեսակի գործի համար, ջերմության արտանետումն ապահովվում է GND ոտքերով. ավելի լավ է դրանք զոդել լայն շփման տարածքում: Սա այն ամենն է, ինչ դուք պետք է իմանաք շարժիչի շարժիչների մասին առաջին անգամ:

Խոչընդոտի սենսորներ

Որպեսզի մեր ռոբոտը կարողանա կողմնորոշվել և չբախվել ամեն ինչի, մենք դրա վրա կտեղադրենք երկու ինֆրակարմիր սենսոր: Ամենապարզ սենսորը բաղկացած է IR դիոդից, որն արձակում է ինֆրակարմիր սպեկտրում, և ֆոտոտրանզիստորից, որը կստանա ազդանշան IR դիոդից։ Սկզբունքը հետևյալն է՝ երբ սենսորի դիմաց որևէ խոչընդոտ չկա, IR ճառագայթները չեն հարվածում ֆոտոտրանզիստորին և այն չի բացվում։ Եթե ​​սենսորի առջև խոչընդոտ կա, ապա դրանից ստացված ճառագայթները արտացոլվում են և ընկնում տրանզիստորի վրա. այն բացվում է, և հոսանքը սկսում է հոսել: Նման սենսորների թերությունն այն է, որ նրանք կարող են տարբեր կերպ արձագանքել տարբեր մակերեսներև պաշտպանված չեն միջամտությունից՝ այլ սարքերի կողմնակի ազդանշաններից, սենսորը, պատահաբար, կարող է աշխատել: Ազդանշանի մոդուլյացիան կարող է պաշտպանել միջամտությունից, բայց առայժմ մենք չենք անհանգստանա դրանով: Սկզբի համար բավական է։

Ռոբոտի որոնվածը

Ռոբոտը վերակենդանացնելու համար հարկավոր է դրա համար որոնվածը գրել, այսինքն՝ ծրագիր, որը կվերցնի սենսորներից ընթերցումներ և կկառավարի շարժիչները։ Իմ ծրագիրը ամենապարզն է, այն չի պարունակում բարդ կառուցվածքներև բոլորը կհասկանան. Հաջորդ երկու տողերը ներառում են վերնագրի ֆայլեր մեր միկրոկոնտրոլերի համար և ուշացումների ձևավորման հրամաններ.

#ներառում
#ներառում

Հետևյալ տողերը պայմանական են, քանի որ PORTC արժեքները կախված են նրանից, թե ինչպես եք միացրել շարժիչի վարորդը ձեր միկրոկարգավորիչին.

PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; 0xFF արժեքը նշանակում է, որ ելքը կլինի գրանցամատյան: «1», իսկ 0x00 - մատյան: «0». Հետևյալ կոնստրուկցիայի միջոցով մենք ստուգում ենք՝ կա արդյոք խոչընդոտ ռոբոտի առջև և որ կողմում է այն՝ եթե (! (PINB & (1)<

Եթե ​​IR դիոդի լույսը հարվածում է ֆոտոտրանզիստորին, ապա միկրոկոնտրոլերի ոտքի վրա տեղադրվում է գերան: «0» և ռոբոտը սկսում է հետ շարժվել՝ արգելքից հեռու քշելու համար, այնուհետև շրջվում է, որպեսզի նորից չբախվի խոչընդոտին և նորից առաջ է գնում։ Քանի որ մենք ունենք երկու սենսոր, մենք երկու անգամ ստուգում ենք խոչընդոտի առկայությունը՝ աջ և ձախ, և հետևաբար կարող ենք պարզել, թե որ կողմից է խոչընդոտը: «delay_ms (1000)» հրամանը ցույց է տալիս, որ հաջորդ հրամանի կատարումը կպահանջի մեկ վայրկյան:

Եզրակացություն

Ես լուսաբանել եմ այն ​​ասպեկտների մեծ մասը, որոնք կօգնեն ձեզ ստեղծել ձեր առաջին ռոբոտը: Սակայն ռոբոտաշինությունն այսքանով չի ավարտվում: Եթե ​​դուք կառուցեք այս ռոբոտը, ապա դրա ընդլայնման համար շատ հնարավորություններ կունենաք։ Դուք կարող եք բարելավել ռոբոտի ալգորիթմը, օրինակ՝ ինչ անել, եթե խոչընդոտը ոչ թե ինչ-որ կողմից է, այլ անմիջապես ռոբոտի դիմաց: Չի վնասում նաև կոդավորիչ տեղադրելը՝ պարզ սարք, որը կօգնի ձեզ ճշգրիտ տեղավորել և իմանալ ձեր ռոբոտի գտնվելու վայրը տիեզերքում: Պարզության համար հնարավոր է տեղադրել գունավոր կամ մոնոխրոմ էկրան, որը կարող է ցույց տալ օգտակար տեղեկատվություն՝ մարտկոցի լիցքավորման մակարդակը, հեռավորությունը դեպի խոչընդոտ, վրիպազերծման տարբեր տեղեկություններ: Սենսորների կատարելագործումը նույնպես չի տուժի՝ սովորական ֆոտոտրանզիստորների փոխարեն տեղադրել TSOP (դրանք IR ընդունիչներ են, որոնք ընկալում են միայն որոշակի հաճախականության ազդանշան): Ի լրումն ինֆրակարմիր սենսորների, կան ուլտրաձայնային, դրանք ավելի թանկ են, և դրանք նույնպես առանց թերությունների չեն, բայց վերջերս դրանք դառնում են ժողովրդականություն ռոբոտաշինության ինժեներների շրջանում: Որպեսզի ռոբոտը կարողանա արձագանքել ձայնին, լավ կլինի տեղադրել ուժեղացված խոսափողներ։ Բայց իսկապես հետաքրքիրը, կարծում եմ, տեսախցիկի տեղադրումն ու ծրագրավորումն է մեքենայական տեսողության հիման վրա։ Կա հատուկ OpenCV գրադարանների հավաքածու, որոնցով կարող եք ծրագրավորել դեմքի ճանաչում, շարժում գունավոր փարոսներով և շատ այլ հետաքրքիր բաներ: Ամեն ինչ կախված է միայն ձեր երևակայությունից և հմտություններից:

Բաղադրիչների ցանկ.

ATmega16-ը DIP-40 փաթեթում>

L7805 TO-220 փաթեթում

L293D DIP-16 փաթեթում х2 հատ.

0,25 Վտ ռեզիստորներ անվանական արժեքներով՝ 10 կՕմ x1 հատ, 220 Օմ x4 հատ։

կերամիկական կոնդենսատորներ՝ 0.1 μF, 1 μF, 22 pF

էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորներ՝ 1000 uF x 16 V, 220 uF x 16V x 2 հատ:

դիոդ 1N4001 կամ 1N4004

բյուրեղային ռեզոնատոր 16 ՄՀց հաճախականությամբ

IR դիոդներ. ցանկացած երկուսը կանեն:

ֆոտոտրանզիստորներ, նույնպես ցանկացած, բայց արձագանքում են միայն ինֆրակարմիր ճառագայթների ալիքի երկարությանը

Որոնվածի կոդը.

/ **************************************************** ** Որոնվածը ռոբոտի MK տիպի համար՝ ATmega16 Ժամացույցի հաճախականությունը՝ 16.000000 ՄՀց Եթե դուք ունեք այլ քվարց հաճախականություն, դուք պետք է սա նշեք շրջակա միջավայրի կարգավորումներում՝ Project -> Configure -> Tab «C Compiler» ****** ********************************************** / #ներառում #ներառում void main (void) (// Տեղադրեք միացքներ մուտքի համար // Այս պորտերի միջոցով մենք ազդանշաններ ենք ստանում DDRB = 0x00 սենսորներից; // Միացրեք ձգվող դիմադրությունները PORTB = 0xFF; // Նախադրեք պորտեր ելքի համար // Սրանց միջոցով նավահանգիստները մենք վերահսկում ենք DDRC շարժիչները = 0xFF; // Ծրագրի հիմնական հանգույցը: Այստեղ մենք կարդում ենք արժեքները սենսորներից // և վերահսկում ենք շարժիչները, մինչդեռ (1) (// Առաջ գնալով PORTC.0 = 1; PORTC: 1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; եթե (! (PINB & (1<Իմ ռոբոտի մասին

Այս պահին իմ ռոբոտը գրեթե ավարտված է:

Այն ունի անլար տեսախցիկ, հեռավորության սենսոր (ինչպես տեսախցիկը, այնպես էլ այս սենսորը տեղադրված են պտտվող աշտարակի վրա), խոչընդոտի սենսոր, կոդավորիչ, հեռակառավարման վահանակից ազդանշանների ընդունիչ և RS-232 ինտերֆեյս՝ համակարգչին միանալու համար։ . Այն աշխատում է երկու ռեժիմով՝ ինքնավար և մեխանիկական (ստացվում է կառավարման ազդանշաններ հեռակառավարման վահանակից), տեսախցիկը կարող է նաև միացնել/անջատվել հեռակա կարգով կամ ռոբոտի կողմից՝ մարտկոցի էներգիան խնայելու համար։ Գրում եմ ծրագրակազմ բնակարանի անվտանգության համար (պատկերի փոխանցում համակարգիչ, շարժման հայտնաբերում, սենյակի շրջանցում):