Kas nenorėtų turėti universalaus padėjėjo, kuris yra pasirengęs atlikti bet kokią užduotį: plauti indus, nusipirkti maisto prekių, pakeisti ratą automobilyje ir net vaikus nuvesti į sodą, o tėvus - į darbą? Idėja sukurti mechanizuotus padėjėjus nuo senų senovės užvaldė inžinerinius protus. O Karelis Czapekas netgi sugalvojo žodį apie mechaninį tarną - robotą, kuris atlieka pareigas, o ne žmogų.

Laimei, šiame skaitmeniniame amžiuje greičiausiai tokie padėjėjai taps realybe. Tiesą sakant, intelektualiniai mechanizmai jau padeda žmogui atlikti namų ruošos darbus: dulkių siurblys robotas išvalys, kol šeimininkai bus darbe, multivarkas padės paruošti maistą, ne ką prasčiau nei pačių surinkta staltiesė, o žaismingas šuniukas Aibo su džiaugsmu atneškite šlepetes ar kamuolį. Įmantrūs robotai naudojami gamyboje, medicinoje ir kosminėje erdvėje. Jie leidžia iš dalies ar net visiškai pakeisti žmogaus darbą kompleksiškai ar pavojingomis sąlygomis... Tuo pačiu metu androidai bando atrodyti kaip žmonės, o pramoniniai robotai dažniausiai kuriami dėl ekonominių ir technologinių priežasčių, o išorinis dekoras jiems anaiptol nėra prioritetas.

Bet, pasirodo, galite pabandyti pagaminti robotą naudodami improvizuotas priemones. Taigi, jūs galite sukonstruoti originalų mechanizmą iš telefono imtuvo, kompiuterio pelės, dantų šepetėlio, senos kameros ar visur esančio plastikinio butelio. Įdėję kelis jutiklius ant platformos, galite užprogramuoti tokį robotą atlikti paprastas operacijas: reguliuoti apšvietimą, duoti signalus, judėti po kambarį. Žinoma, tai toli gražu ne daugiafunkcinis asistentas iš mokslinės fantastikos filmų, tačiau tokia veikla ugdo išradingumą ir kūrybinį inžinerinį mąstymą ir besąlygiškai kelia susižavėjimą tų, kurie robotiką laiko absoliučiai ne rankdarbių verslu.

Kiborgas iš dėžutės

Vienas is labiausiai paprastus sprendimus roboto gamybos kelyje - įsigykite paruoštą robotikos rinkinį su žingsnis po žingsnio vadovas... Ši parinktis tinka ir tiems, kurie ketina rimtai užsiimti technine kūryba, nes vienoje pakuotėje yra visos mechanikai reikalingos dalys: nuo elektroninių plokščių ir specializuotų jutiklių, iki varžtų ir lipdukų atsargų. Kartu su instrukcijomis sukurti gana sudėtingą mechanizmą. Dėl daugybės priedų toks robotas gali būti puikus kūrybiškumo pagrindas.

Pagrindinės mokyklos fizikos žinių ir darbo pamokų įgūdžių pakanka surinkti pirmąjį robotą. Valdymo skydams paklūsta įvairūs jutikliai ir varikliai, o speciali programavimo aplinka leidžia sukurti tikrus kiborgus, galinčius vykdyti komandas.

Pavyzdžiui, mechaninio roboto jutiklis gali užfiksuoti paviršiaus buvimą ar nebuvimą priešais įrenginį, o programos kodas nurodo, kuria kryptimi reikia pasukti ratų bazę. Toks robotas niekada nenukris nuo stalo! Beje, tikri robotiniai dulkių siurbliai veikia panašiu principu. Be valymo pagal nurodytą tvarkaraštį ir galimybės laiku grįžti į bazę, kad įkrautų, šis intelektualusis padėjėjas gali savarankiškai tiesti kambario valymo kelius. Kadangi ant grindų gali būti įvairių kliūčių, pavyzdžiui, kėdžių ir laidų, robotas turi nuolat nuskaityti siūlomą kelią ir lenktis aplink tokias kliūtis.

Tam, kad pačių sukurtas robotas galėtų vykdyti įvairias komandas, gamintojai numato galimybę jį užprogramuoti. Sudaręs roboto elgesio algoritmą skirtingos sąlygos, turėtumėte sukurti jutiklių sąveikos su išoriniu kodu kodą. Tai įmanoma dėl to, kad yra mikrokompiuteris, kuris yra tokio mechaninio roboto smegenų centras.

Savarankiškai pagamintas mobilus mechanizmas

Net neturint specializuotų ir dažniausiai brangių rinkinių, tai padaryti yra visiškai įmanoma mechaninis manipuliatorius improvizuotomis priemonėmis. Taigi, įsižiebę roboto sukūrimo idėją, turėtumėte atidžiai išanalizuoti namų šiukšliadėžių atsargas, ar nėra nepateiktų atsarginių dalių, kurias galima naudoti šioje kūrybinėje veikloje. Bus naudojami:

• variklis (pavyzdžiui, iš seno žaislo);
• Žaislinių automobilių ratai;
• detalės apie konstruktorius;
• Dėžutės;
• plunksnakočiai;
• skirtingų tipų škotų juosta;
• klijai;
• sagos, karoliukai;
• varžtai, veržlės, spaustukai;
• visų rūšių laidai;
• elektros lemputės;
• akumuliatorius (tinka variklio įtampai).

Patarimas: "Kuriant robotą nėra nereikalinga žinoti, kaip naudoti lituoklį, nes tai padės saugiai pritvirtinti mechanizmą, ypač elektrinius komponentus."

Šių viešai prieinamų ingredientų pagalba galite sukurti tikrą techninį stebuklą.

Taigi, norėdami sukurti savo robotą iš namuose prieinamų medžiagų, turėtumėte:

1. paruošti rastas detales mechanizmui, patikrinti jų veikimą;
2. atkreipkite būsimo roboto maketą, atsižvelgdami į turimą įrangą;
3. sulenkite roboto korpusą nuo konstruktoriaus ar kartono dalių;
4. klijai arba litavimo dalys, atsakingos už mechanizmo judėjimą (pavyzdžiui, pritvirtinkite roboto variklį prie ratų bazės);
5. maitinti variklį, sujungiant jį su laidininku prie atitinkamų akumuliatoriaus kontaktų;
6. papildyti prietaiso teminį dekorą.

Patarimas: „Akių karoliukai robotui, dekoratyviniai ragai-antenos iš vielos, kojos-spyruoklės, diodinės lemputės padės atgaivinti net patį nuobodiausią mechanizmą. Šiuos elementus galima tvirtinti klijais ar juostomis “.

Tokio roboto mechanizmą galima pagaminti per kelias valandas, o po to belieka sugalvoti robotui pavadinimą ir pristatyti jį žavėjantiems žiūrovams. Tikrai kai kurie iš jų imsis novatoriškos idėjos ir galės sukurti savo mechaninius personažus.

Garsios išmaniosios mašinos

Mielas robotas „Wall-E“ pritraukia to paties pavadinimo filmo žiūrovą, priversdamas jį įsijausti į dramatiškus nuotykius, o „Terminatorius“ demonstruoja bedvasės nenugalimos mašinos galią. Simboliai (redaguoti) Žvaigždžių karai- ištikimi droidai R2D2 ir C3PO, lydės jus kelionėse tolima, tolima galaktika, o romantikas Wertheris net aukojasi kovoje su kosminiais piratais.

Yra ir kinematografijos ribų mechaniniai robotai... Taigi, pasaulis žavisi humanoido roboto Asimo įgūdžiais, kuris gali eiti laiptais, žaisti futbolą, patiekti gėrimus ir mandagiai pasisveikinti. Dvasios ir smalsumo roveriai aprūpinti autonominiais chemijos laboratorijos, leidusį analizuoti Marso dirvožemio mėginius. Nepilotuojami robotizuoti automobiliai gali judėti be žmogaus įsikišimo net sunkiomis miesto gatvėmis, kuriose kyla didelė nenumatytų įvykių rizika.

Galbūt iš namų sukurtų pirmųjų intelektinių mechanizmų pavyzdžių išaugs išradimai, kurie pakeis techninę ateities ir žmonijos gyvenimo panoramą.

Net tie, kurie ką tik pasiėmė lituoklį, gali pagaminti paprasčiausią robotą.

Dažniausiai mūsų robotas (priklausomai nuo konstrukcijos) bėgs į šviesą arba, priešingai, bėgs nuo jos, bėgs į priekį, ieškodamas šviesos pluošto, arba judės atgal kaip kurmis.

Mūsų būsimam „dirbtiniam intelektui“ mums reikia:

1. Mikroschema L293D
2. Mažas elektrinis variklis M1 (galima ištraukti iš žaislinių automobilių)
3. Fototransistorius ir 200 omų rezistorius.
4. Laidai, akumuliatorius ir, žinoma, pati platforma, kur visa tai bus.

Jei prie dizaino pridėsite dar porą ryškių šviesos diodų, galėsite lengvai pasiekti, kad robotas paprasčiausiai važiuos paskui ranką ar net laikysis šviesios ar tamsios linijos. Mūsų kūryba bus tipiškas BEAM klasės robotų atstovas. Tokių robotų elgesio principas yra pagrįstas „fotorecepcija“, tai yra, šviesa šiuo atveju veiks kaip informacijos šaltinis.

Mūsų robotas judės į priekį, kai jį pasieks šviesos spindulys. Toks prietaiso elgesys vadinamas „fotokineze“ - nekreipiamas judėjimo padidėjimas ar sumažėjimas, reaguojant į šviesos lygio pokyčius.

Mūsų įrenginyje, kaip minėta aukščiau, buvo naudojamas fototransistorius n-p-n struktūros- PTR-1 kaip fotojutiklis. Čia galite naudoti ne tik fototransistorių, bet ir fotorezistorių ar fotodiodą, nes visų elementų veikimo principas yra tas pats.

Paveiksle iš karto parodyta elektros schema robotas. Jei dar nesate pakankamai susipažinę su technine įranga legenda, tada, remiantis šia diagrama, bus lengva suprasti elementų žymėjimo ir sujungimo vienas su kitu principus.

BND. Laidai jungiami įvairūs elementai grandinės su „įžeminimu“ (neigiamu maitinimo šaltinio poliu) schemose dažniausiai rodomos ne iki galo. Vietoj to, nubrėžtas mažas brūkšnys, nurodantis įžeminimo jungtį. Kartais šalia brūkšnio jie parašo „GND“ - iš anglų kalbos. žodžiai „žemė“ - žemė.

Vcc. Šis žymėjimas rodo, kad per šią dalį grandinė yra prijungta prie maitinimo šaltinio - teigiamas polius! Kartais diagramose vietoj šių raidžių dažnai rašomas dabartinis įvertinimas. Šiuo atveju + 5V.

Roboto principas.

Šviesos spinduliui pataikius į fototransistorių (diagramoje jis nurodomas kaip PRT1), INPUT1 mikroschemos išvestyje atsiranda teigiamas signalas, dėl kurio M1 variklis veikia. Ir atvirkščiai, kai šviesos pluoštas nustoja apšviesti fototransistorą, INPUT1 mikroschemos išėjime dingsta signalas, todėl variklis sustoja.

Šios grandinės rezistorius R1 skirtas kompensuoti srovę, praeinančią per fototransistorių. Nominali rezistoriaus vertė yra 200 omų - žinoma, čia galite lituoti rezistorius su kitais nominalais, tačiau reikia atsiminti, kad fototransistoriaus jautrumas, taigi ir paties roboto veikimas, priklausys nuo vardinės vertės.

Jei rezistoriaus vertė yra didelė, tada robotas reaguos tik į labai ryškų šviesos pluoštą, o jei jis yra mažas, tada jautrumas bus daug didesnis.

Trumpai tariant, šioje grandinėje neturėtumėte naudoti rezistorių, kurių varža yra mažesnė nei 100 omų, kitaip fototransistorius gali tiesiog perkaisti ir sugesti.

Skaitmeniniai ir analoginiai multimetrai Matavimai Skaitymo grandinės: ekranavimas, įžeminimas Skaitymo grandinės: lempos ir fotoelementai Remontas elektrinis virdulys „Pasidaryk pats“ laikrodis su vaizdo projekcija

Šiuolaikinių vaikų parduotuvių lentynose galima rasti pačių įvairiausių žaislų. Ir kiekvienas vaikas prašo tėvų nupirkti jam tą ar tą žaislą „naują daiktą“. O jei planuojant šeimos biudžetas ar ji neįtraukta? Norėdami sutaupyti pinigų, galite pabandyti patys pasigaminti naują žaislą. Pavyzdžiui, kaip padaryti robotą namuose, ar įmanoma? Taip, tai visiškai įmanoma, pakanka paruošti reikiamas medžiagas.

Ar galite pats surinkti robotą?

Šiais laikais sunku ką nors nustebinti roboto žaislu. Šiuolaikinės technologijos ir kompiuterių pramonė padarė didelę pažangą. Bet vis tiek galite nustebti dėl informacijos, kaip tai padaryti paprastas robotas namie.

Be abejo, sunku suprasti įvairių mikroschemų, elektronikos, programų ir konstrukcijų veikimo principą. Šiuo atveju sunku padaryti be pagrindinės žinios fizikos, programavimo ir elektronikos srityse. Nepaisant to, kiekvienas žmogus sugeba pats surinkti robotą.

Robotas yra automatizuota mašina, galinti veikti įvairūs veiksmai... Namų gamybos roboto atveju pakanka, kad automobilis tiesiog judėtų.

Turimi įrankiai padės lengviau surinkti: telefono imtuvas, plastikinis butelys arba plokštelę, Dantų šepetėlis, seną fotoaparatą ar kompiuterio pelę.

Vibruojanti klaida

Kaip pagaminti mažą robotą? Namuose galite išnaudoti viską paprasčiausias variantas vibruojanti klaida. Turite atsargų šioms medžiagoms:

• variklis iš seno vaikiško automobilio;
• ličio monetų ląstelė CR-2032 serija;
• šios tabletės laikiklis;
• savaržėlės;
• izoliacinė juosta;
• lituoklis;
• LED.

Pirma, jums reikia apvynioti šviesos diodą elektros juosta, paliekant laisvus galus. Lituokite vieną LED galą su lituokliu. galinė siena baterijos laikiklis. Lituokite likusį antgalį variklio kontaktu su mašina. Sąvaržėlės veiks kaip vibruojančios klaidos letenos. Laidai iš akumuliatoriaus laikiklio yra prijungti prie variklio laidų. Klaida vibruos ir judės, kai laikiklis susisieks su pačiu akumuliatoriumi.

Brushbot - vaikų linksmybės

Taigi, kaip pasigaminti mini robotą namuose? Juokingą automobilį galima surinkti iš tokių medžiagų kaip dantų šepetėlis (galva), dvipusės juostos ir seno mobiliojo telefono vibracijos variklio. Užtenka variklį priklijuoti prie šepetėlio galvutės, ir viskas - robotas paruoštas.

Maitinimo šaltinis pasirodys dėl išsikrovusios baterijos. Dėl nuotolinio valdymo pultas turi ką nors sugalvoti.

Kartono robotas

Kaip pasigaminti robotą namuose, jei to reikalauja vaikas? Galima pagalvoti įdomus žaislas pagamintas iš paprasto kartono.

Turite atsargų:

• dvi kartoninės dėžės;
• 20 plastikinių butelių dangtelių;
• viela;
• lipni juosta.

Būna, kad tėtis nori sukelti tokį smalsumą kūdikiui, tačiau nieko protingo nekyla į galvą. Todėl galite pagalvoti, kaip namuose pasigaminti tikrą robotą.

Pirmiausia turite naudoti dėžę kaip roboto kūną ir išpjauti jo dugną. Tada reikia padaryti 5 skylutes: po galva, rankoms ir kojoms. Galvoje esančioje dėžutėje turite padaryti vieną skylę, kuri padėtų ją prijungti prie kūno. Viela naudojama roboto dalims laikyti.

Pritvirtinę galvą, turite galvoti, kaip namuose pagaminti roboto ranką. Norėdami tai padaryti, viela įstumiama į šonines skylutes, ant kurių jie uždedami plastikiniai dangteliai... Mes gauname kilnojamos rankos... Tą patį darome ir su kojomis. Dangteliuose galite padaryti skylutes su yla.

Kad kartono robotas būtų stabilus, jis yra būtinas atidus dėmesys duoti riekelėms. Tai jie dovanoja žaislui gerą daiktą išvaizda... Sunku sujungti visas dalis su netinkama pjovimo linija.

Jei nuspręsite dėžes suklijuoti, tada nepersistenkite su klijų kiekiu. Geriau naudoti tvirtą kartoną ar popierių.

Paprasčiausias robotas

Kaip namuose pasigaminti lengvą robotą? Sunku sukurti pilnavertę automatizuotą mašiną, tačiau vis tiek įmanoma surinkti minimalią struktūrą. Apsvarstykite paprasčiausią mechanizmą, kuris, pavyzdžiui, gali atlikti tam tikrus veiksmus vienoje zonoje. Jums reikės šių medžiagų:

Plastikinė plokštė.

Pora vidutinio dydžio batų šepečių.

Kompiuterių ventiliatoriai dviejų dalių kiekiu.

9 voltų baterijos jungtis ir pati baterija.

Užsegimas ir kaklaraištis su užsifiksuojančia funkcija.

Šepečio plokštelėje išgręžiame dvi skylutes tuo pačiu atstumu. Mes juos sutvarkome. Šepečiai turi būti vienodu atstumu vienas nuo kito ir plokštės viduryje. Veržlėmis pritvirtiname reguliavimo tvirtinimą prie šepečių. Nustatykite slankiklius nuo tvirtinimo į vidurinę padėtį. Robotui perkelti reikia naudoti kompiuterio ventiliatorius. Jie prijungiami prie akumuliatoriaus ir dedami lygiagrečiai, kad mašina suktųsi. Tai bus tam tikras vibracijos variklis. Galiausiai reikia įdėti gnybtus.

Šiuo atveju didelis finansinės išlaidos ar bet kokia techninė ar kompiuterinė patirtis, nes čia išsamiai aprašyta, kaip pasigaminti robotą namuose. Įsigyti reikalingų dalių nėra sunku. Norint pagerinti konstrukcijos variklio funkcijas, gali būti naudojami mikrovaldikliai arba papildomi varikliai.

Robotas kaip reklamoje

Tikriausiai daugelis žmonių yra susipažinę su naršyklės reklama, kurioje pagrindinis veikėjas yra mažas robotas, sukantis ir piešiantis figūras ant popieriaus su flomasteriais. Kaip pasigaminti robotą namuose iš šio skelbimo? Tai labai paprasta. Norėdami sukurti tokį automatizuotą mielą žaislą, turite atsargų:

• trys žymekliai;
• storas kartonas arba plastikas;
• variklis;
• apvali baterija;
• folija arba elektrinė juosta;
• klijai.

Taigi, mes sukuriame roboto formą iš plastiko ar kartono (tiksliau, mes ją iškirpome). Būtina padaryti trikampę formą su apvalūs kampai... Kiekviename kampe padarome nedidelę skylę, į kurią gali nuskaityti flomasteris. Mes padarome vieną skylę šalia trikampio centro varikliui. Mes gauname 4 skylutes visame trikampio formos perimetre.

Tada paeiliui įkišame žymeklius į padarytas skylutes. Prie variklio turi būti pritvirtinta baterija. Tai galima padaryti klijais ir folija arba juostele. Norint, kad variklis tvirtai laikytųsi roboto, būtina jį užfiksuoti nedideliu kiekiu klijų.

Robotas pajudės tik prijungus antrą laidą prie fiksuoto akumuliatoriaus.

Lego robotas

„Lego“ yra žaislų serija vaikams, kurią daugiausia sudaro konstrukcinių elementų dalys, sujungtos į vieną elementą. Išsamią informaciją galima derinti kartu kuriant vis daugiau naujų žaidimų elementų.

Beveik visi vaikai nuo 3 iki 10 metų mėgsta surinkti tokį konstruktorių. Ypač vaikų susidomėjimas padidėja, jei robotą galima surinkti iš dalių. Taigi, norint surinkti judantį robotą iš „Lego“, turite paruošti detales, taip pat miniatiūrinį variklį ir valdymo bloką.

Be to, dabar parduodami paruošti rinkiniai su dalimis, leidžiantys patys surinkti bet kurį robotą. Pagrindinis dalykas yra įsisavinti pridedamas instrukcijas. Pavyzdžiui:

• ruošiame detales, kaip nurodyta instrukcijose;
• tvirtiname ratus, jei tokių yra;
• renkame tvirtinimo detales, kurios bus variklio atrama;
• į specialų agregatą įdedame bateriją ar net kelias;
• montuojame variklį;
• mes prijungiame jį prie variklio;
• Į struktūros atmintį įkeliame specialią programą, kuri leidžia valdyti žaislą.

Atrodytų, kad surinkti robotą yra gana sunku, o žmogus be tam tikrų žinių to visiškai negalės padaryti. Bet taip nėra. Žinoma, sunku sukurti pilnavertę automatizuotą mašiną, tačiau kiekvienas gali padaryti paprasčiausią variantą. Pakanka perskaityti mūsų straipsnį apie tai, kaip padaryti robotą namuose.

Padarykite robotą labai paprasta Pažiūrėkime, ko reikia sukurti robotą namuose, kad suprastum robotikos pagrindus.

Be abejo, pažiūrėję filmus apie robotus, ne kartą norėjote pastatyti savo bendražygį, tačiau nežinojote, nuo ko pradėti. Žinoma, negalėsite pastatyti dviejų kojų terminatoriaus, tačiau ir mes to nesiekiame. Kiekvienas, kuris žino, kaip tinkamai laikyti lituoklį rankose, gali surinkti paprastą robotą ir tam nereikia gilių žinių, nors jie ir nesikiš. Mėgėjiška robotika nedaug skiriasi nuo grandinių, tik daug įdomesnė, nes čia taip pat veikia tokios sritys kaip mechanika ir programavimas. Visi komponentai yra lengvai prieinami ir nėra tokie brangūs. Taigi pažanga nestovi vietoje, ir mes ją panaudosime savo naudai.

Įvadas

Taigi. Kas yra robotas? Daugeliu atvejų taip yra automatinis prietaisas kad reaguoja į bet kokį veiksmą aplinka... Robotus gali valdyti žmonės arba atlikti iš anksto užprogramuoti veiksmai. Paprastai robotas aprūpintas įvairiais jutikliais (atstumas, pasukimo kampas, pagreitis), vaizdo kameromis, manipuliatoriais. Elektroninė roboto dalis susideda iš mikrovaldiklio (MC) - mikroschemos, kurioje yra procesorius, laikrodžio generatorius, įvairūs išoriniai įrenginiai, atsitiktinė prieiga ir nuolatinė atmintis. Pasaulyje yra daugybė mikrovaldiklių, skirtų skirtingoms taikymo sritims, ir jų pagrindu galima surinkti galingus robotus. Mėgėjų pastatams platus pritaikymas rado AVR mikrovaldiklius. Šiandien jie yra labiausiai prieinami ir internete galite rasti daug pavyzdžių, pagrįstų šiais MK. Norėdami dirbti su mikrovaldikliais, turite mokėti programuoti surinkime arba C ir turėti pagrindines žinias apie skaitmeninę ir analoginę elektroniką. Savo projekte naudosime C. MK programavimas nedaug skiriasi nuo programavimo kompiuteryje, kalbos sintaksė yra ta pati, dauguma funkcijų yra praktiškai vienodos, o naujas yra gana lengva išmokti ir patogu naudoti.

Ko mums reikia

Pirmiausia mūsų robotas galės paprasčiausiai apeiti kliūtis, tai yra pakartoti įprastą daugumos gyvūnų elgesį gamtoje. Viskas, ko mums reikia sukurti tokiam robotui, rasite radijo parduotuvėse. Mes nuspręsime, kaip judės mūsų robotas. Manau, kad patys sėkmingiausi yra bėgiai, kurie naudojami tankuose, tai yra labiausiai patogus sprendimas, nes vikšrai pasižymi didesniu pravažiavimo keliu sugebėjimu nei mašinos ratai, todėl juos patogiau valdyti (norint pasukti, pakanka vikšrus pasukti skirtingos pusės). Todėl jums reikės bet kokio žaislų bako su takeliais, kurie sukasi nepriklausomai vienas nuo kito, jį galite nusipirkti bet kurioje žaislų parduotuvėje už priimtiną kainą. Iš šio bako jums reikia tik platformos su vikšrais ir varikliais su pavarų dėžėmis, likusius galite saugiai atsukti ir išmesti. Mums taip pat reikia mikrovaldiklio, mano pasirinkimas atiteko „ATmega16“ - jame yra pakankamai prievadų jutikliams ir periferiniams įrenginiams prijungti, ir apskritai tai yra gana patogu. Taip pat reikia nusipirkti keletą radijo komponentų, lituoklį, multimetrą.

Lentos su MK gaminimas

Mūsų atveju mikrovaldiklis atliks smegenų funkcijas, tačiau pradėsime ne nuo to, o nuo roboto smegenų maitinimo šaltinio. Tinkama mityba- sveikatos garantija, todėl pradėsime nuo to, kaip tinkamai pamaitinti savo robotą, nes dažniausiai tai būna pradedančiųjų robotų statytojų klaida. O kad mūsų robotas veiktų normaliai, reikia naudoti įtampos stabilizatorių. Man labiau patinka L7805 mikroschema - ji skirta stabiliai 5 V įtampai išėjime tiekti, ko reikia mūsų mikrovaldikliui. Bet dėl ​​to, kad įtampos kritimas ant šio mikrovaldymo grandinės yra apie 2,5 V, jam reikia tiekti mažiausiai 7,5 V įtampą. Kartu su šiuo stabilizatoriumi elektrolitiniai kondensatoriai naudojami įtampos bangoms išlyginti, o į grandinę turi būti įtrauktas diodas, apsaugantis nuo poliškumo pasikeitimo.

Dabar galime patekti į savo mikrovaldiklį. MK korpusas yra DIP (taip patogiau lituoti) ir turi keturiasdešimt kaiščių. Laive yra ADC, PWM, USART ir daug daugiau, kurių kol kas nenaudosime. Pažvelkime į keletą svarbių mazgų. RESET kaištį (9-oji MK koja) rezistorius R1 traukia iki maitinimo šaltinio „pliuso“ - tai turi būti padaryta! Priešingu atveju jūsų MK gali būti netyčia atstatytas arba paprasčiau tariant, klaidingas. Taip pat pageidautina, bet neprivaloma, RESET per keraminį kondensatorių C1 prijungti prie žemės. Diagramoje taip pat galite pamatyti 1000 uF elektrolitą, jis taupo nuo įtampos kritimo, kai veikia varikliai, o tai taip pat turės teigiamą poveikį mikrovaldiklio veikimui. Kvarciniai kristalai X1 ir kondensatoriai C2, C3 turėtų būti dedami kuo arčiau XTAL1 ir XTAL2 kaiščių.

Aš nekalbėsiu apie tai, kaip mirksinti MK, nes apie tai galite perskaityti internete. Parašysime programą C; programavimo aplinka pasirinkau „CodeVisionAVR“. Tai yra gana patogi aplinka ir yra naudinga pradedantiesiems, nes joje yra įmontuotas vedlys kodui sukurti.

Variklio valdymas

Ne mažiau svarbus mūsų roboto komponentas yra variklio vairuotojas, todėl mums lengviau jį valdyti. Niekada ir jokiomis aplinkybėmis negalima jungti variklių tiesiai prie MK! Paprastai galingų apkrovų negalima valdyti tiesiogiai iš mikrovaldiklio, kitaip jis išdegs. Naudokite pagrindinius tranzistorius. Mūsų atveju yra specialus mikroschema - L293D. Tokiuose paprastuose projektuose visada stenkitės naudoti šį konkretų mikroschemą su „D“ indeksu, nes jame yra įmontuoti diodai apsaugai nuo perkrovos. Šią mikroschemą labai lengva valdyti ir ją galima lengvai įsigyti radijo parduotuvėse. Jį galima įsigyti dviem DIP ir SOIC paketais. Mes naudosime DIP paketas dėl paprasto montavimo ant lentos. L293D turi atskirą variklių ir logikos maitinimo šaltinį. Todėl patį mikroschemą maitinsime iš stabilizatoriaus (VSS įvestis), o variklius - tiesiai iš baterijų (VS įėjimas). L293D gali atlaikyti 600 mA apkrovą vienam kanalui, ir jis turi du iš šių kanalų, tai yra, du variklius galima prijungti prie vienos mikroschemos. Bet norėdami sužaisti saugiai, sujungsime kanalus ir tada kiekvienam varikliui reikės po vieną mikroną. Iš to seka, kad L293D galės atlaikyti 1,2 A. Norėdami tai pasiekti, turite sujungti mikros kojas, kaip parodyta diagramoje. Mikroschema veikia taip: kai IN1 ir IN2 taikomas loginis „0“, o IN3 ir IN4 loginis vienetas, variklis sukasi viena kryptimi, o jei signalai yra apversti, taikomas loginis nulis, tada variklis pradės suktis kita kryptimi. EN1 ir EN2 kaiščiai yra atsakingi už kiekvieno kanalo įjungimą. Mes juos sujungiame ir prijungiame prie maitinimo šaltinio „pliuso“ iš stabilizatoriaus. Kadangi mikroschema įkaista veikimo metu, o radiatorių montavimas yra problemiškas tokio tipo korpusams, šilumos išsklaidymą užtikrina GND kojos - geriau jas lituoti plačioje kontaktinėje srityje. Tai viskas, ką reikia žinoti apie variklio vairuotojus pirmą kartą.

Kliūčių jutikliai

Kad mūsų robotas galėtų naršyti ir neužkliūtų į viską, ant jo įdiegsime du infraraudonųjų spindulių jutiklius. Paprasčiausias jutiklis susideda iš IR diodo, skleidžiančio infraraudonųjų spindulių spektrą, ir fototransistoriaus, kuris priims signalą iš IR diodo. Principas yra toks: kai priešais jutiklį nėra kliūčių, IR spinduliai nepataiko į fototransistorių ir jis neatsidaro. Jei prieš jutiklį yra kliūtis, tada spinduliai atsispindi nuo jo ir pataiko į tranzistorių - jis atsidaro ir srovė pradeda tekėti. Tokių jutiklių trūkumas yra tas, kad jie gali skirtingai reaguoti įvairūs paviršiai ir nėra apsaugoti nuo trukdžių - jutiklį netyčia gali suveikti pašaliniai kitų prietaisų signalai. Signalo moduliavimas gali apsaugoti nuo trukdžių, tačiau kol kas mes tuo nesijaudinsime. Pradžiai to pakanka.

Roboto programinė įranga

Norėdami atgaivinti robotą, turite parašyti jo programinę-aparatinę įrangą, tai yra programą, kuri imtų rodmenų duomenis iš jutiklių ir valdytų variklius. Mano programa yra pati paprasčiausia, joje nėra sudėtingos struktūros ir visi supras. Kitose dviejose eilutėse yra antraštės failai, skirti mūsų mikrovaldikliui, ir komandos vėlavimų formavimui:

# įtraukti
# įtraukti

Šios eilutės yra sąlyginės, nes PORTC reikšmės priklauso nuo to, kaip prijungėte variklio tvarkyklę prie savo mikrovaldiklio:

PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; Reikšmė 0xFF reiškia, kad išvestis bus log. „1“ ir 0x00 - žurnalas. „0“. Vykdydami šią konstrukciją, mes patikriname, ar priešais robotą nėra kliūčių ir kurioje pusėje ji yra: jei (! (PINB & (1<

Jei IR diodo šviesa patenka į fototransistorių, ant mikrovaldiklio kojos nustatomas žurnalas. „0“ ir robotas pradeda judėti atgal, kad nuvažiuotų nuo kliūties, tada apsisuka, kad daugiau nesusidurtų su kliūtimi, ir vėl eina į priekį. Kadangi turime du jutiklius, du kartus patikriname, ar nėra kliūties - dešinėje ir kairėje, todėl galime sužinoti, iš kurios pusės yra kliūtis. Komanda „delay_ms (1000)“ rodo, kad praeis viena sekundė, kol bus vykdoma kita komanda.

Išvada

Aš apžvelgiau daugumą aspektų, kurie padės jums sukurti savo pirmąjį robotą. Bet robotika tuo nesibaigia. Jei sukursite šį robotą, turėsite daug galimybių jį išplėsti. Galite patobulinti roboto algoritmą, pavyzdžiui, ką daryti, jei kliūtis yra ne iš vienos pusės, o tiesiai priešais robotą. Taip pat nepakenkia įdiegti kodavimo įrenginį - paprastą įrenginį, kuris padės tiksliai nustatyti ir sužinoti savo roboto vietą kosmose. Aiškumo dėlei galima įdiegti spalvotą arba vienspalvį ekraną, kuriame būtų rodoma naudinga informacija - akumuliatoriaus įkrovos lygis, atstumas iki kliūties, įvairi informacija apie derinimą. Patobulinti jutiklius taip pat nepakenks - vietoj įprastų fototransistorių įrengti TSOP (tai yra IR imtuvai, kurie suvokia tik tam tikro dažnio signalą). Be infraraudonųjų spindulių jutiklių, yra ir ultragarsinių, jie yra brangesni, be to, jie nėra be trūkumų, tačiau pastaruoju metu jie populiarėja tarp robotikos inžinierių. Kad robotas galėtų reaguoti į garsą, būtų malonu įdiegti sustiprintus mikrofonus. Bet tikrai įdomus dalykas, manau, yra kameros įrengimas ir programavimas, pagrįstas mašinos regėjimu. Yra specialių „OpenCV“ bibliotekų rinkinys, su kuriomis galite užprogramuoti veido atpažinimą, judėjimą spalvotais švyturėliais ir daugybę kitų įdomių dalykų. Viskas priklauso tik nuo jūsų vaizduotės ir įgūdžių.

Komponentų sąrašas:

„ATmega16“ DIP-40 pakuotėje>

L7805 TO-220 pakuotėje

L293D DIP-16 pakuotėje х2 vnt.

0,25 W rezistoriai su vardinėmis vertėmis: 10 kOhm x1 vnt., 220 Ohm x4 vnt.

keraminiai kondensatoriai: 0,1 μF, 1 μF, 22 pF

elektrolitiniai kondensatoriai: 1000 uF x 16 V, 220 uF x 16V x 2 vnt.

diodas 1N4001 arba 1N4004

kristalinis rezonatorius esant 16 MHz

IR diodai: tiks bet kurie du.

fototransistoriai, taip pat bet kokie, bet reaguojantys tik į infraraudonųjų spindulių bangos ilgį

Programinės aparatinės įrangos kodas:

/ ************************************************ ** ** Roboto MK tipo programinė įranga: ATmega16 Laikrodžio dažnis: 16.000000 MHz Jei turite kitokį kvarco dažnį, tai turite nurodyti aplinkos nustatymuose: Projektas -> Konfigūruoti -> Skirtukas „C kompiliatorius“ ****** *********************************************** / # įtraukti # įtraukti void main (void) (// Nustatykite prievadus įėjimui // Per šias prievadas mes gauname signalus iš jutiklių DDRB = 0x00; // Įjunkite traukimo rezistorius PORTB = 0xFF; // Nustatykite prievadus išėjimui // Per šiuos prievadai, kuriais mes valdome DDRC variklius = 0xFF; // Pagrindinė programos kilpa. Čia mes nuskaitome jutiklių reikšmes // ir valdome variklius, o (1) (// Pirmyn PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0 ; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; jei (! (PINB & (1<Apie mano robotą

Šiuo metu mano robotas beveik baigtas.

Jame yra belaidė kamera, atstumo jutiklis (tiek kamera, tiek šis jutiklis yra sumontuoti ant besisukančio bokšto), kliūčių jutiklis, kodavimo įrenginys, nuotolinio valdymo signalo imtuvas ir RS-232 sąsaja, skirta prisijungti prie kompiuterio. Jis veikia dviem režimais: autonominis ir rankinis (priima valdymo signalus iš nuotolinio valdymo pulto), kamerą taip pat galima įjungti / išjungti nuotoliniu būdu arba pačiam robotui, kad būtų taupoma baterijos energija. Rašau programinę aparatinę įrangą, skirtą buto apsaugai (vaizdo perkėlimas į kompiuterį, judesio aptikimas, kambario apvažiavimas).

Kaip namuose pasigaminti robotą, kad viskas pasisektų? Reikia pradėti paprastai ir palaipsniui apsunkinti! Robotų savo rankomis gaminimo namuose instrukcijos tiesiogine to žodžio prasme užplūdo internetą. Straipsnio autorius neliks nuo to nutolęs. Apskritai šį procesą galima suskirstyti į tris dalis: teorinį, parengiamąjį ir patį surinkimą. Straipsnyje apžvelgsime visus juos, taip pat apibūdinsime bendrą valytojo kūrimo schemą.

Roboto statymas namuose

Norėdami vystytis nuo nulio, jums reikia žinių apie srovę, įtampą, įvairių elementų, tokių kaip paleidikliai, kondensatoriai, rezistoriai, tranzistoriai, veikimą. Taip pat turėtumėte sužinoti, kaip visa tai lituoti diagramose ir naudoti jungiamuosius laidus. Būtina išnagrinėti kiekvieną judėjimo ir veiksmų vykdymo aspektą, pasiekti maksimalią veiksmų detalizaciją, kad pasiektumėte savo tikslą. Šios žinios yra būtinos, jei jus tikrai domina robotas namuose, o ne tik tuščias smalsumas.

Parengiamieji procesai

Prieš pradėdami sugalvoti, kaip pasigaminti robotą namuose, turite gerai pasirūpinti jo surinkimo sąlygomis. Pirmiausia turite paruošti darbo vietą, kurioje bus sukurtas norimas įrenginys. Būtina kažkur pastatyti pačią struktūrą ir jos sudedamąsias dalis. Taip pat turėtumėte apsvarstyti patogaus lituoklio, kanifolijos ir lydmetalio išdėstymo klausimą. Darbo vieta turėtų būti kuo labiau optimizuota, kad ja būtų patogiau bendraujant su struktūra.

Surinkimas

Būtina apgalvoti konstrukcijos „stuburą“, ant kurio viskas bus pastatyta. Paprastai pasirenkama viena dalis, o visos kitos jau yra joje prilituotos. Kalbant apie litavimo kokybę, reikia pasakyti, kad vietos, kuriose jis bus atliekamas, turi būti išvalytos. Be to, atsižvelgiant į naudojamų laidų ir kojų storį, būtina parinkti pakankamą kiekį lydmetalio, kad veikiant elementai nenukristų. Norėdami supaprastinti signalo perdavimo procesus ir užkirsti kelią trumpojo jungimo galimybei, galite išgraviruoti. Tada ant jo pritaikomi visi būtini elementai, sukurta struktūra prijungiama prie maitinimo šaltinio ir, jei reikia, prietaisas yra modifikuotas.

Paprastas robotas

Kaip namuose padaryti ką nors paprasto? Kas naudingiau? Jūsų namas turi būti švarus, todėl patartina automatizuoti šį procesą. Žinoma, sunku sukurti visavertį valymo robotą, tačiau minimalus dizainas, kuris surinks dulkes nuo kambarių grindų, yra visiškai jo galia. Jei atvirai, bus atsižvelgta į tai, kas veikia vienoje vietoje ir tuo pačiu pašalina mažas šiukšles, esančias dislokavimo zonoje. Norėdami sukurti tokią struktūrą, turite turėti šias medžiagas:

1. Plastikinė plokštė.
2. Trys maži šepečiai, kurie naudojami batų ar grindų valymui.
3. Du ventiliatoriai, kuriuos galima paimti iš pasenusių kompiuterių.
4. 9 V akumuliatorius ir jungtis.
5. Petnešos arba spaustukai, kurie patys gali užsifiksuoti.
6. Varžtai ir veržlės.

Gręžkite tolygiai išdėstytas skylutes šepečiams. Pritvirtinkite juos. Pageidautina, kad visi šepečiai būtų vienodu atstumu nuo kitų ir indo vidurio. Naudojant varžtus ir veržles, prie kiekvieno iš jų reikia pritvirtinti reguliavimo tvirtinimą, o jie patys yra pritvirtinti jų pagalba. Nustatykite reguliavimo tvirtinimo elementų slankiklius į vidurinę padėtį. Judėjimui naudosime ventiliatorius. Juos prijungiame prie akumuliatoriaus ir dedame lygiagrečiai, kad jie suktųsi robotu ratu. Ši konstrukcija bus naudojama kaip vibracinis variklis. Uždėkite gnybtus ir konstrukcija bus paruošta naudoti. Jei valymo metu robotas pasislenka į šoną, dirbkite su reguliavimo tvirtinimo detalėmis. Straipsnyje pateiktas dizainas nereikalauja didelių finansinių išlaidų ar galimybės naudotis įgūdžiais ir patirtimi. Kuriant robotą buvo naudojamos nebrangios medžiagos, kurių gauti nėra reikšminga problema. Jei norite apsunkinti dizainą ir priversti jį tikslingai judėti, jums reikės patobulinimų papildomų variklių ir mikrovaldiklių pavidalu. Štai kaip pasigaminti robotą namuose. Tik pagalvok, kiek čia gali patobulėti! Plačiausia projektavimo veiklos sritis.