Wie zou er niet graag een universele assistent hebben die klaar staat om elke opdracht uit te voeren: afwassen, boodschappen doen, het stuur in de auto verwisselen en zelfs de kinderen naar de tuin en de ouders naar hun werk brengen? Het idee om gemechaniseerde assistenten te creëren, houdt de technische geesten sinds de oudheid bezig. En Karel Czapek bedacht zelfs een woord voor een mechanische bediende - een robot die taken uitvoert in plaats van een mens.

Gelukkig zullen dergelijke assistenten in dit digitale tijdperk waarschijnlijk binnenkort realiteit worden. In feite helpen intellectuele mechanismen een persoon al bij het doen van huishoudelijke taken: een robotstofzuiger zal opruimen terwijl de eigenaren aan het werk zijn, een multicooker zal helpen bij het bereiden van voedsel, niet slechter dan een zelfgemonteerd tafelkleed, en een speelse puppy Aibo zal graag pantoffels of een bal meenemen. Geavanceerde robots worden gebruikt in de productie, de geneeskunde en de ruimtevaart. Ze maken het mogelijk om menselijke arbeid gedeeltelijk of zelfs volledig te vervangen in complexe of gevaarlijke omstandigheden... Tegelijkertijd proberen androïden eruit te zien als mensen, terwijl industriële robots meestal om economische en technologische redenen worden gemaakt en uiterlijk decor voor hen geenszins een prioriteit is.

Maar het blijkt dat je met geïmproviseerde middelen kunt proberen een robot te maken. Je kunt dus een origineel mechanisme maken van een telefoonhoorn, een computermuis, een tandenborstel, een oude camera of de alomtegenwoordige plastic fles. Door meerdere sensoren op het platform te plaatsen, kun je zo'n robot programmeren om eenvoudige handelingen uit te voeren: de verlichting aanpassen, signalen geven, door de kamer bewegen. Dit is natuurlijk verre van een multifunctionele assistent uit sciencefictionfilms, maar een dergelijke activiteit ontwikkelt inventiviteit en creatief technisch denken en wekt onvoorwaardelijk bewondering op bij degenen die robotica absoluut geen handwerkbedrijf beschouwen.

Cyborg uit de doos

Een van de meest eenvoudige oplossingen op weg naar het maken van een robot - koop een kant-en-klare robotica-kit met stap voor stap handleiding... Deze optie is ook geschikt voor diegenen die serieus met technische creativiteit aan de slag gaan, want één pakket bevat alle benodigde onderdelen voor mechanica: van elektronische borden en gespecialiseerde sensoren tot een voorraad bouten en stickers. Samen met instructies om een ​​nogal complex mechanisme te creëren. Dankzij de vele accessoires kan zo'n robot dienen als een uitstekende basis voor creativiteit.

Basisschoolkennis in natuurkunde en vaardigheden uit arbeidslessen zijn voldoende om de eerste robot in elkaar te zetten. Een verscheidenheid aan sensoren en motoren gehoorzamen de bedieningspanelen, en speciale programmeeromgevingen stellen je in staat echte cyborgs te creëren die commando's kunnen uitvoeren.

Zo kan de sensor van een mechanische robot de aan- of afwezigheid van een oppervlak voor het apparaat registreren en geeft de programmacode aan in welke richting de wielbasis gedraaid moet worden. Zo'n robot zal nooit van de tafel vallen! Trouwens, echte robotstofzuigers werken volgens een soortgelijk principe. Naast schoonmaken volgens een bepaald schema en de mogelijkheid om op tijd terug te keren naar de basis om op te laden, kan deze intelligente assistent zelfstandig schoonmaakpaden voor de kamer bouwen. Aangezien er een verscheidenheid aan obstakels, zoals stoelen en draden, op de vloer kan worden geplaatst, moet de robot constant het voorgestelde pad scannen en rond dergelijke obstakels buigen.

Om ervoor te zorgen dat een zelf gemaakte robot verschillende opdrachten kan uitvoeren, bieden fabrikanten de mogelijkheid om deze te programmeren. Na het samenstellen van een algoritme voor het gedrag van de robot in verschillende omstandigheden, moet je een code maken voor de interactie van sensoren met de buitenwereld. Dit is mogelijk door de aanwezigheid van een microcomputer, het hersencentrum van zo'n mechanische robot.

Zelf gemaakt mobiel mechanisme

Zelfs zonder gespecialiseerde en meestal dure kits is het heel goed mogelijk om mechanische manipulator met geïmproviseerde middelen. Dus, nadat je het idee hebt ontstoken om een ​​robot te maken, moet je de voorraden thuisbakken zorgvuldig analyseren op de aanwezigheid van niet-opgeëiste reserveonderdelen die in deze creatieve onderneming kunnen worden gebruikt. Het volgende zal worden gebruikt:

• een motor (bijvoorbeeld van oud speelgoed);
• wielen van speelgoedauto's;
• details van constructeurs;
• kartonnen dozen;
• vulpen staven;
• plakband van verschillende soorten;
• lijm;
• knopen, kralen;
• schroeven, moeren, clips;
• allerlei soorten draden;
• gloeilampen;
• accu (geschikt voor de spanning van de motor).

Tip: "Het is handig om te weten hoe je een soldeerbout moet gebruiken bij het maken van een robot, omdat dit helpt om het mechanisme, met name elektrische componenten, veilig te bevestigen."

Met behulp van deze openbaar beschikbare ingrediënten kun je een echt technisch wonder creëren.

Dus om je eigen robot te maken van materialen die thuis beschikbaar zijn, moet je:

1. bereid de gevonden onderdelen voor het mechanisme voor, controleer hun prestaties;
2. teken een lay-out van de toekomstige robot, rekening houdend met de beschikbare apparatuur;
3. vouw het lichaam voor de robot van de constructeur of kartonnen onderdelen;
4. lijm of soldeer onderdelen die verantwoordelijk zijn voor de beweging van het mechanisme (bevestig bijvoorbeeld de robotmotor aan de wielbasis);
5. de motor van stroom voorzien door deze met een geleider aan te sluiten op de overeenkomstige contacten van de batterij;
6. aanvulling op de thematische inrichting van het apparaat.

Tip: "Ogenkralen voor een robot, decoratieve hoorns-antennes gemaakt van draad, poten-veren, diodelampen helpen zelfs het meest saaie mechanisme te animeren. Deze elementen kunnen worden vastgezet met lijm of tape."

Het mechanisme van zo'n robot kan in een paar uur worden gemaakt, waarna het rest om een ​​naam voor de robot te bedenken en deze aan de bewonderende toeschouwers te presenteren. Sommigen van hen zullen zeker een innovatief idee oppikken en hun eigen mechanische karakters kunnen maken.

Beroemde slimme machines

De schattige robot Wall-E trekt de kijker van de gelijknamige film aan en dwingt hem zich in te leven in zijn dramatische avonturen, terwijl de Terminator de kracht van een zielloze onoverwinnelijke machine demonstreert. Karakters (bewerken) Star Wars- trouwe droids R2D2 en C3PO, vergezellen je op je reizen verre, verre melkweg, en de romantische Werther offert zich zelfs op in een gevecht met ruimtepiraten.

Buiten cinematografie bestaan ​​er ook mechanische robots... Dus de wereld bewondert de vaardigheden van de mensachtige robot Asimo, die de trap op kan lopen, voetbal kan spelen, drankjes kan serveren en beleefd kan begroeten. De rovers Spirit en Curiosity zijn uitgerust met autonome chemische laboratoria, waardoor het mogelijk werd om monsters van Marsbodems te analyseren. Onbemande robotvoertuigen kunnen zich zonder menselijke tussenkomst voortbewegen, zelfs door moeilijke stadsstraten met een hoog risico op onvoorziene gebeurtenissen.

Misschien zijn het van thuis uit voorbeelden van het creëren van de eerste intellectuele mechanismen dat uitvindingen zullen groeien die het technische panorama van de toekomst en het leven van de mensheid zullen veranderen.

Zelfs degenen die net een soldeerbout hebben opgepakt, kunnen de eenvoudigste robot maken.

Meestal zal onze robot (afhankelijk van het ontwerp) tegen het licht aan rennen of juist ervan weglopen, vooruit rennen op zoek naar een lichtstraal, of achteruit gaan als een mol.

Voor onze toekomstige "kunstmatige intelligentie" hebben we nodig:

1. Microschakeling L293D
2. Kleine elektromotor M1 (kan uit speelgoedauto's worden getrokken)
3. Fototransistor en 200 ohm weerstand.
4. Draden, een batterij en natuurlijk het platform zelf, waar dit allemaal zal komen.

Voeg je nog een paar felle LED's toe aan het ontwerp, dan kun je gemakkelijk bereiken dat de robot gewoon achter de hand aan rent of zelfs een lichte of donkere lijn volgt. Onze creatie zal een typische vertegenwoordiger zijn van de BEAM-klasse robots. Het gedragsprincipe van dergelijke robots is gebaseerd op "fotoreceptie", dat wil zeggen dat licht in dit geval als informatiebron zal fungeren.

Onze robot zal vooruit gaan als er een lichtstraal op valt. Dit gedrag van het apparaat wordt "fotokinese" genoemd - een ongerichte toename of afname van mobiliteit als reactie op veranderingen in lichtniveaus.

Ons apparaat, zoals hierboven vermeld, gebruikte een fototransistor npn-structuren- PTR-1 als fotosensor. Hier kunt u niet alleen een fototransistor gebruiken, maar ook een fotoresistor of fotodiode, omdat het werkingsprincipe voor alle elementen hetzelfde is.

De figuur toont meteen schakelschema robot. Indien u nog niet voldoende vertrouwd bent met de technische legende, dan, hier, op basis van dit diagram, zal het gemakkelijk zijn om de principes te begrijpen van het aanwijzen en verbinden van elementen met elkaar.

GND. Draden aansluiten: verschillende elementen circuits met "massa" (negatieve pool van de voeding) worden meestal niet volledig weergegeven op de schema's. In plaats daarvan wordt een klein streepje getekend om de aardverbinding aan te geven. Soms schrijven ze naast het streepje "GND" - uit het Engels. de woorden "grond" - aarde.

Vcc. Deze aanduiding geeft aan dat via dit onderdeel de schakeling is aangesloten op de voeding - Positieve pool! Soms wordt op de diagrammen, in plaats van deze letters, vaak de huidige beoordeling geschreven. In dit geval + 5V.

Het principe van de robot.

Wanneer een lichtstraal de fototransistor raakt (in het diagram wordt dit aangegeven als PRT1), verschijnt er een positief signaal aan de uitgang van de INPUT1-microschakeling, waardoor de M1-motor werkt. Omgekeerd, wanneer de lichtstraal stopt met het verlichten van de fototransistor, verdwijnt het signaal aan de uitgang van de INPUT1-microschakeling en daarom stopt de motor.

Weerstand R1 in dit circuit is ontworpen om te compenseren voor de stroom die door de fototransistor gaat. De nominale waarde van de weerstand is 200 Ohm - natuurlijk kunt u hier weerstanden met andere benamingen solderen, maar er moet aan worden herinnerd dat de gevoeligheid van de fototransistor, en dus de prestaties van de robot zelf, afhangt van de nominale waarde.

Als de waarde van de weerstand groot is, zal de robot alleen reageren op een zeer heldere lichtstraal, en als deze klein is, zal de gevoeligheid veel hoger zijn.

Kortom, gebruik in dit circuit geen weerstanden met een weerstand van minder dan 100 Ohm, anders kan de fototransistor simpelweg oververhit raken en uitvallen.

Digitale en analoge multimeters Metingen uitvoeren Lezen van circuits: afscherming, aarding Uitleescircuits: lampen en fotocellen Reparatie elektrische ketel Doe-het-zelf horloge met beeldprojectie

Een grote verscheidenheid aan speelgoed is te vinden in de schappen van moderne kinderwinkels. En elk kind vraagt ​​zijn ouders om dit of dat speelgoed "nieuw ding" voor hem te kopen. En als in de planning gezinsbudget is het niet inbegrepen? Om geld te besparen, kunt u proberen zelf een nieuw speeltje te maken. Hoe maak je bijvoorbeeld thuis een robot, kan dat? Ja, het is heel goed mogelijk, het is voldoende om de benodigde materialen voor te bereiden.

Kun je zelf een robot in elkaar zetten?

Tegenwoordig is het moeilijk om iemand te verrassen met een robot speelgoed. De moderne technologie- en computerindustrie heeft grote vooruitgang geboekt. Maar toch zult u misschien verrast zijn door de informatie over hoe u dit moet doen eenvoudige robot thuis.

Het is ongetwijfeld moeilijk om het werkingsprincipe van verschillende microschakelingen, elektronica, programma's en ontwerpen te begrijpen. Het is in dit geval moeilijk om zonder basis kennis in natuurkunde, programmeren en elektronica. Toch kan iedereen zelf een robot in elkaar zetten.

Een robot is een geautomatiseerde machine die in staat is om verschillende acties... In het geval van een zelfgemaakte robot is het voldoende dat de auto gewoon beweegt.

Beschikbare hulpmiddelen zullen de montage vergemakkelijken: een telefoonhoorn, plastic fles of een bord, Tandenborstel, oude camera of computermuis.

Vibrerende bug

Hoe maak je een kleine robot? Thuis kun je het meeste halen eenvoudigste optie: vibrerende bug. U dient de volgende materialen in te slaan:

• motor uit een oude kinderauto;
• lithium knoopcel CR-2032 serie;
• houder voor deze tablet;
• paperclips;
• elektrische tape;
• soldeerbout;
• LED.

Eerst moet u de LED omwikkelen met isolatietape, terwijl u vrije uiteinden laat. Soldeer één LED-uiteinde met een soldeerbout. achterwand batterijhouder. Soldeer de resterende tip met het contact van de motor van de machine. De paperclips zullen fungeren als poten voor de vibrerende bug. De draden van de batterijhouder zijn verbonden met de draden van de motor. De bug zal trillen en bewegen nadat de houder contact maakt met de batterij zelf.

Borstelbot - leuk voor kinderen

Dus hoe maak je thuis een mini-robot? Een grappige auto kan worden samengesteld uit afvalmateriaal, zoals een tandenborstel (kop), dubbelzijdig plakband en een vibratiemotor van een oude mobiele telefoon. Het is voldoende om de motor op de borstelkop te lijmen, en dat is alles - de robot is klaar.

Stroomvoorziening zal verschijnen dankzij een lege batterij. Voor afstandsbediening moet iets verzinnen.

Kartonnen robot

Hoe maak je thuis een robot als een kind het nodig heeft? Je kunt denken aan interessant speelgoed gemaakt van gewoon karton.

Je moet een voorraad hebben:

• twee kartonnen dozen;
• 20 plastic doppen;
• draad;
• plakband.

Het komt voor dat papa zo'n curiositeit voor de baby wil maken, maar er komt niets zinnigs in me op. Daarom zou je kunnen nadenken over hoe je thuis een echte robot kunt maken.

Eerst moet je de doos gebruiken als een lichaam voor de robot en de bodem eruit snijden. Dan moet je 5 gaten maken: onder het hoofd, voor de armen en benen. In de doos voor het hoofd moet je één gat maken om het met het lichaam te verbinden. Draad wordt gebruikt om de onderdelen van de robot bij elkaar te houden.

Nadat je het hoofd hebt bevestigd, moet je nadenken over hoe je thuis een robotarm kunt maken. Om dit te doen, wordt een draad in de zijgaten geduwd, waarop ze worden aangebracht plastic deksels... We krijgen beweegbare armen... Hetzelfde doen we met de benen. Met een priem kun je gaten in de deksels maken.

Voor de stabiliteit van de kartonnen robot is het noodzakelijk veel aandacht aan plakjes geven. Zij zijn het die het speelgoed een goed idee geven verschijning... Het is moeilijk om alle onderdelen met de verkeerde snijlijn te verbinden.

Als je besluit de dozen aan elkaar te lijmen, overdrijf dan niet met de hoeveelheid lijm. Het is beter om stevig karton of papier te gebruiken.

De eenvoudigste robot

Hoe maak je thuis een lichtgewicht robot? Het is moeilijk om een ​​volwaardige geautomatiseerde machine te maken, maar het is nog steeds mogelijk om een ​​minimale structuur te monteren. Overweeg het eenvoudigste mechanisme dat bijvoorbeeld bepaalde acties in één zone kan uitvoeren. Je hebt de volgende materialen nodig:

Plastic bord.

Een paar middelgrote schoenborstels.

Computerventilatoren in de hoeveelheid van twee stuks.

9 volt batterijconnector en batterij zelf.

Klem en bind met snap-in functie.

We boren twee gaten in de borstelplaat met dezelfde afstand. Wij repareren ze. De borstels moeten zich op dezelfde afstand van elkaar en in het midden van de plaat bevinden. Met behulp van de moeren bevestigen we de stelsteun aan de borstels. Zet de schuifregelaars van de steunen in de middelste stand. Er moeten computerventilatoren worden gebruikt om de robot te verplaatsen. Ze zijn aangesloten op een batterij en parallel geplaatst om de machine te laten draaien. Het wordt een soort vibratiemotor. Ten slotte moet u de terminals aantrekken.

In dit geval groot financiële kosten of enige technische of computerervaring, want hier wordt in detail beschreven hoe je thuis een robot kunt maken. Het verkrijgen van de benodigde onderdelen is niet moeilijk. Om de motorische functies van de constructie te verbeteren, kunnen microcontrollers of extra motoren worden gebruikt.

Robot als in een advertentie

Waarschijnlijk zijn veel mensen bekend met de browsercommercial, waarin de hoofdpersoon een kleine robot is die ronddraait en vormen tekent op papier met viltstiften. Hoe maak je thuis een robot van deze advertentie? Het is heel simpel. Om zo'n geautomatiseerd schattig speeltje te maken, moet je een voorraad hebben van:

• drie markeringen;
• dik karton of plastic;
• motor;
• ronde batterij;
• folie of elektrische tape;
• lijm.

Dus we creëren een vorm voor een robot van plastic of karton (meer precies, we snijden het uit). Het is noodzakelijk om een ​​driehoekige vorm te maken met afgeronde hoeken... In elke hoek maken we een klein gaatje waar een viltstift in kan kruipen. We maken een gat in de buurt van het midden van de driehoek voor de motor. We krijgen 4 gaten rond de hele omtrek van een driehoekige vorm.

Vervolgens steken we om de beurt de markeringen in de gemaakte gaten. Aan de motor moet een batterij worden bevestigd. Dit kan met lijm en folie of tape. Om ervoor te zorgen dat de motor de robot stevig vasthoudt, moet deze met een kleine hoeveelheid lijm worden vastgezet.

De robot beweegt pas nadat de tweede draad is aangesloten op de vaste batterij.

Lego-robot

"Lego" is een serie speelgoed voor kinderen, die voornamelijk bestaat uit onderdelen van de bouwset, verbonden tot één element. Details kunnen worden gecombineerd, terwijl er steeds meer nieuwe items voor games worden gemaakt.

Bijna alle kinderen van 3 tot 10 jaar vinden het leuk om zo'n constructeur in elkaar te zetten. Vooral interesse van kinderen neemt toe als een robot uit onderdelen kan worden samengesteld. Dus om een ​​bewegende robot van "Lego" te monteren, moet je onderdelen voorbereiden, evenals een miniatuurmotor en besturingseenheid.

Daarnaast worden er nu kant-en-klare bouwpakketten met onderdelen verkocht, waardoor je zelf elke robot in elkaar kunt zetten. Het belangrijkste is om de bijgevoegde instructies onder de knie te krijgen. Bijvoorbeeld:

• we bereiden de details voor zoals aangegeven in de instructies;
• we maken de wielen vast, indien aanwezig;
• we verzamelen bevestigingsmiddelen die zullen dienen als ondersteuning voor de motor;
• we plaatsen een batterij of zelfs meerdere in een speciale eenheid;
• wij installeren de motor;
• we verbinden het met de motor;
• We laden een speciaal programma in het structuurgeheugen waarmee je het speelgoed kunt besturen.

Het lijkt erop dat het vrij moeilijk is om een ​​​​robot in elkaar te zetten, en een persoon zonder bepaalde kennis zal dit helemaal niet kunnen. Maar dit is niet het geval. Natuurlijk is het moeilijk om een ​​volwaardige geautomatiseerde machine te bouwen, maar iedereen kan de eenvoudigste optie doen. Het volstaat om ons artikel te lezen over hoe u thuis een robot kunt maken.

Maak een robot erg makkelijk Laten we eens kijken wat nodig is om maak een robot thuis om de basisprincipes van robotica te begrijpen.

Natuurlijk, na het bekijken van films over robots, wilde je meer dan eens je strijdmakker bouwen, maar je wist niet waar je moest beginnen. Een tweevoetige terminator kun je natuurlijk niet bouwen, maar daar streven wij ook niet naar. Iedereen die weet hoe hij een soldeerbout goed in zijn handen moet houden, kan een eenvoudige robot in elkaar zetten en dit vereist geen diepgaande kennis, hoewel ze zich niet zullen bemoeien. Amateurrobotica verschilt niet veel van circuits, alleen veel interessanter, omdat hier ook gebieden als mechanica en programmering worden beïnvloed. Alle componenten zijn direct beschikbaar en niet zo duur. De vooruitgang staat dus niet stil en daar gaan we ons voordeel mee doen.

Invoering

Dus. Wat is een robot? In de meeste gevallen is het automatisch apparaat die reageert op elke actie omgeving... Robots kunnen door mensen worden bestuurd of voorgeprogrammeerde acties uitvoeren. Typisch is een robot uitgerust met een verscheidenheid aan sensoren (afstand, rotatiehoek, versnelling), videocamera's, manipulatoren. Het elektronische deel van de robot bestaat uit een microcontroller (MC) - een microschakeling die een processor, een klokgenerator, verschillende randapparatuur, random access en permanent geheugen bevat. Er is een enorme verscheidenheid aan microcontrollers in de wereld voor verschillende toepassingsgebieden en op basis daarvan kunnen krachtige robots worden geassembleerd. Voor amateurgebouwen brede toepassing: AVR-microcontrollers gevonden. Ze zijn tegenwoordig het meest toegankelijk en op internet kun je veel voorbeelden vinden op basis van deze MK's. Om met microcontrollers te kunnen werken, moet je kunnen programmeren in assemblage of C en een basiskennis hebben van digitale en analoge elektronica. We zullen C gebruiken in ons project. Programmeren voor MK verschilt niet veel van programmeren op een computer, de syntaxis van de taal is hetzelfde, de meeste functies zijn praktisch hetzelfde en de nieuwe zijn vrij eenvoudig te leren en handig in gebruik.

Wat we nodig hebben

Om te beginnen kan onze robot eenvoudig om obstakels heen gaan, dat wil zeggen, het normale gedrag van de meeste dieren in de natuur herhalen. Alles wat we nodig hebben om zo'n robot te bouwen, is te vinden in radiowinkels. Laten we beslissen hoe onze robot zal bewegen. Het meest succesvol zijn denk ik de rupsbanden die in tanks worden gebruikt, dit is het meest handige oplossing, omdat de rupsbanden een groter terreinvermogen hebben dan de wielen van de machine en gemakkelijker te besturen zijn (om te draaien is het voldoende om de rupsen in verschillende kanten). Daarom heb je elke speelgoedtank nodig met onafhankelijk van elkaar draaiende rupsbanden, deze kun je bij elke speelgoedwinkel voor een redelijke prijs kopen. Van deze tank heb je alleen een platform nodig met rupsbanden en motoren met tandwielkasten, de rest kun je veilig losschroeven en weggooien. We hebben ook een microcontroller nodig, mijn keuze viel op de ATmega16 - deze heeft voldoende poorten voor het aansluiten van sensoren en randapparatuur, en over het algemeen is het best handig. Je moet ook enkele radiocomponenten, een soldeerbout, een multimeter kopen.

Een bord maken met MK

In ons geval zal de microcontroller de functies van de hersenen uitvoeren, maar we zullen er niet mee beginnen, maar met de stroomvoorziening van de hersenen van de robot. Goede voeding- de garantie van gezondheid, dus we zullen beginnen met hoe we onze robot goed kunnen voeden, omdat dit meestal de fout is die beginnende robotbouwers maken. En om onze robot normaal te laten werken, moet u een spanningsstabilisator gebruiken. Ik geef de voorkeur aan de L7805-microschakeling - deze is ontworpen om een ​​stabiele spanning van 5V aan de uitgang te leveren, wat onze microcontroller nodig heeft. Maar omdat de spanningsval op deze microschakeling ongeveer 2,5V is, moet er minimaal 7,5V aan worden geleverd. Samen met deze stabilisator worden elektrolytische condensatoren gebruikt om spanningsrimpels af te vlakken en moet er een diode in het circuit worden opgenomen om te beschermen tegen polariteitsomkering.

Nu kunnen we onze microcontroller aanpakken. De behuizing voor MK is DIP (het is handiger om op deze manier te solderen) en heeft veertig pinnen. Aan boord is er een ADC, PWM, USART en nog veel meer die we voorlopig niet zullen gebruiken. Laten we een paar belangrijke knooppunten bekijken. De RESET-pin (de 9e poot van de MK) wordt door de weerstand R1 naar de "plus" van de voeding getrokken - dit moet gebeuren! Anders kan uw MK onbedoeld worden gereset of, eenvoudiger, buggy. Ook een gewenste maatregel, maar niet noodzakelijk, is om de RESET via de keramische condensator C1 met massa te verbinden. In het diagram zie je ook een elektrolyt van 1000 uF, het bespaart spanningsdips als de motoren draaien, wat ook een gunstig effect zal hebben op de werking van de microcontroller. Kwartskristal X1 en condensatoren C2, C3 moeten zo dicht mogelijk bij de XTAL1- en XTAL2-pinnen worden geplaatst.

Ik zal niet praten over het flashen van een MK, omdat je erover kunt lezen op internet. We schrijven het programma in C; ik koos CodeVisionAVR als programmeeromgeving. Dit is een behoorlijk handige omgeving en handig voor beginners, omdat het een ingebouwde wizard heeft voor het maken van een code.

Motorbesturing

Een even belangrijk onderdeel van onze robot is de motorbestuurder, waardoor we hem gemakkelijker kunnen besturen. Sluit nooit en in geen geval motoren rechtstreeks aan op de MK! Over het algemeen kunnen krachtige belastingen niet rechtstreeks vanaf de microcontroller worden bestuurd, anders zal deze doorbranden. Gebruik sleuteltransistors. Voor ons geval is er een speciale microschakeling - L293D. Probeer in dergelijke eenvoudige projecten altijd deze specifieke microschakeling met de "D" -index te gebruiken, omdat deze ingebouwde diodes heeft voor overbelastingsbeveiliging. Deze microschakeling is zeer eenvoudig te bedienen en gemakkelijk verkrijgbaar bij radiowinkels. Het is beschikbaar in twee DIP- en SOIC-pakketten. We zullen gebruiken in DIP pakket vanwege het gemak van montage op het bord. L293D heeft een aparte voeding voor motoren en logica. Daarom zullen we de microschakeling zelf van stroom voorzien via de stabilisator (VSS-ingang) en de motoren rechtstreeks van de batterijen (VS-ingang). De L293D is bestand tegen een belasting van 600 mA per kanaal en heeft twee van deze kanalen, dat wil zeggen dat er twee motoren op één microcircuit kunnen worden aangesloten. Maar om het veilig te spelen, zullen we de kanalen combineren, en dan hebben we één micron nodig voor elke motor. Hieruit volgt dat de L293D 1,2 A kan weerstaan. Om dit te bereiken, moet u de poten van de micra combineren, zoals weergegeven in het diagram. De microschakeling werkt als volgt: wanneer een logische "0" wordt toegepast op IN1 en IN2, en een logische eenheid op IN3 en IN4, draait de motor in één richting, en als de signalen worden omgekeerd, wordt een logische nul toegepast, dan wordt de motor begint in de andere richting te draaien. De EN1- en EN2-pinnen zijn verantwoordelijk voor het inschakelen van elk kanaal. We verbinden ze en verbinden ze met de "plus" van de voeding van de stabilisator. Omdat de microschakeling tijdens het gebruik warm wordt en de installatie van radiatoren problematisch is voor dit type behuizing, wordt de warmteafvoer verzorgd door de GND-voeten - het is beter om ze op een breed contactgebied te solderen. Dat is alles wat u voor het eerst over motorrijders moet weten.

Obstakelsensoren

Zodat onze robot kan navigeren en niet overal tegenaan botst, zullen we er twee infraroodsensoren op installeren. De eenvoudigste sensor bestaat uit een IR-diode, die uitzendt in het infraroodspectrum, en een fototransistor, die het signaal van de IR-diode zal ontvangen. Het principe is dit: wanneer er geen obstakel voor de sensor is, raken de IR-stralen de fototransistor niet en gaat deze niet open. Als er een obstakel voor de sensor is, worden de stralen ervan gereflecteerd en vallen op de transistor - deze gaat open en de stroom begint te stromen. Het nadeel van dergelijke sensoren is dat ze verschillend kunnen reageren op: verschillende oppervlakken en zijn niet beschermd tegen interferentie - de sensor kan per ongeluk worden geactiveerd door externe signalen van andere apparaten. Modulatie van het signaal kan beschermen tegen interferentie, maar voorlopig zullen we ons hier niet mee bezig houden. Om te beginnen is dat genoeg.

Robotfirmware

Om de robot nieuw leven in te blazen, moet je er een firmware voor schrijven, dat wil zeggen een programma dat metingen van sensoren zou opnemen en de motoren zou besturen. Mijn programma is het meest eenvoudig, het bevat geen complexe structuren en iedereen zal het begrijpen. De volgende twee regels bevatten header-bestanden voor onze microcontroller en opdrachten voor het vormen van vertragingen:

#erbij betrekken
#erbij betrekken

De volgende regels zijn voorwaardelijk omdat de PORTC-waarden afhankelijk zijn van hoe je de motordriver op je microcontroller hebt aangesloten:

PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; De waarde 0xFF betekent dat de uitvoer log zal zijn. "1" en 0x00 - log. "0". Met de volgende constructie controleren we of er een obstakel voor de robot staat en aan welke kant het zich bevindt: als (! (PINB & (1<

Als het licht van een IR-diode de fototransistor raakt, wordt er een log op de poot van de microcontroller geplaatst. "0" en de robot begint achteruit te rijden om weg te rijden van het obstakel, draait zich dan om om niet opnieuw tegen het obstakel te botsen en gaat dan weer vooruit. Omdat we twee sensoren hebben, controleren we twee keer op de aanwezigheid van een obstakel - aan de rechterkant en aan de linkerkant, en daarom kunnen we achterhalen van welke kant het obstakel is. Het commando "delay_ms (1000)" geeft aan dat het één seconde duurt voordat het volgende commando wordt uitgevoerd.

Conclusie

Ik heb de meeste aspecten behandeld die je zullen helpen bij het bouwen van je eerste robot. Maar daar houdt robotica niet op. Als je deze robot bouwt, heb je veel mogelijkheden voor uitbreiding. U kunt het algoritme van de robot verbeteren, bijvoorbeeld wat u moet doen als het obstakel niet van een kant komt, maar direct voor de robot. Het kan ook geen kwaad om een ​​encoder te installeren - een eenvoudig apparaat dat u helpt bij het nauwkeurig positioneren en kennen van de locatie van uw robot in de ruimte. Voor de duidelijkheid is het mogelijk om een ​​kleuren- of zwart-witscherm te installeren dat nuttige informatie kan weergeven: batterijniveau, afstand tot een obstakel, verschillende foutopsporingsinformatie. Het verbeteren van de sensoren kan ook geen kwaad - het installeren van TSOP's (dit zijn IR-ontvangers die alleen een signaal van een bepaalde frequentie waarnemen) in plaats van conventionele fototransistoren. Naast infraroodsensoren zijn er ultrasone sensoren, ze zijn duurder en ze zijn ook niet zonder nadelen, maar de laatste tijd winnen ze aan populariteit onder robotica-ingenieurs. Om ervoor te zorgen dat de robot op geluid kan reageren, zou het leuk zijn om versterkte microfoons te installeren. Maar het echt interessante, denk ik, is de installatie van de camera en de programmering op basis van de machinevisie. Er is een set speciale OpenCV-bibliotheken waarmee je gezichtsherkenning, beweging door gekleurde bakens en een heleboel andere interessante dingen kunt programmeren. Het hangt allemaal alleen af ​​van je verbeeldingskracht en vaardigheden.

Lijst met componenten:

ATmega16 in DIP-40-pakket>

L7805 in TO-220-pakket

L293D in DIP-16 verpakking х2 st.

0,25 W weerstanden met nominale waarden: 10 kOhm x1 st., 220 Ohm x4 st.

keramische condensatoren: 0,1 F, 1 F, 22 pF

elektrolytische condensatoren: 1000 uF x 16 V, 220 uF x 16V x 2 stuks.

diode 1N4001 of 1N4004

kristalresonator op 16 MHz

IR-diodes: elke twee is voldoende.

fototransistoren, ook alle, maar die alleen reageren op de golflengte van infrarode stralen

Firmwarecode:

/ ************************************************ ** ** Firmware voor de robot MK-type: ATmega16 Klokfrequentie: 16.000000 MHz Als je een andere kwartsfrequentie hebt, moet je dit specificeren in de omgevingsinstellingen: Project -> Configureren -> Tab "C Compiler" ****** ********************************************** / #erbij betrekken #erbij betrekken void main (void) (// Stel poorten in voor invoer // Via deze poorten ontvangen we signalen van sensoren DDRB = 0x00; // Zet pull-up weerstanden aan PORTB = 0xFF; // Stel poorten in voor uitvoer // Via deze poorten die we besturen DDRC-motoren = 0xFF; // De hoofdlus van het programma. Hier lezen we de waarden van de sensoren // en besturen de motoren terwijl (1) (// Vooruit PORTC.0 = 1; PORTC. 1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; if (! (PINB & (1<Over mijn robot

Op dit moment is mijn robot bijna klaar.

Het heeft een draadloze camera, een afstandssensor (zowel de camera als deze sensor zijn geïnstalleerd op de roterende toren), een obstakelsensor, een encoder, een signaalontvanger voor de afstandsbediening en een RS-232-interface voor aansluiting op een computer. Het werkt in twee modi: autonoom en handmatig (ontvangt besturingssignalen van de afstandsbediening), de camera kan ook op afstand worden in- of uitgeschakeld of door de robot zelf om de batterij te sparen. Ik ben een firmware aan het schrijven voor appartementbeveiliging (beeldoverdracht naar een computer, bewegingsdetectie, omleiding van de kamer).

Hoe maak je thuis een robot zodat alles goed komt? Je moet eenvoudig beginnen en geleidelijk ingewikkelder worden! Instructies voor het maken van robots met je eigen handen thuis hebben het internet letterlijk overspoeld. Ook de auteur van het artikel zal zich hier niet van afzijdig houden. In het algemeen kan dit proces in drie delen worden verdeeld: theoretisch, voorbereidend en assemblage zelf. In het kader van het artikel zullen we ze allemaal bekijken en ook het algemene schema voor het ontwikkelen van een schoonmaker beschrijven.

Thuis een robot bouwen

Om vanaf nul te ontwikkelen, heb je kennis nodig over stroom, spanning, de werking van verschillende elementen zoals triggers, condensatoren, weerstanden, transistors. U moet ook leren hoe u dit alles op de diagrammen kunt solderen en verbindingsdraden kunt gebruiken. Het is noodzakelijk om elk aspect van beweging en uitvoering van acties te doorlopen, om maximale details van acties te bereiken om uw doel te bereiken. En deze kennis is nodig als je echt geïnteresseerd bent in het maken van een robot thuis, en niet alleen ijdele nieuwsgierigheid.

Voorbereidende processen

Voordat u begint uit te zoeken hoe u thuis een robot kunt maken, moet u goed letten op de omstandigheden waarin deze wordt geassembleerd. Eerst moet u een werkplek voorbereiden waar het gewenste apparaat wordt gemaakt. Het is noodzakelijk om de structuur zelf en de samenstellende delen ergens te plaatsen. U moet ook rekening houden met de kwestie van gemakkelijke plaatsing van de soldeerbout, hars en soldeer. De werkplek moet zoveel mogelijk worden geoptimaliseerd, zodat deze gemak biedt bij interactie met de constructie.

samenkomst

Het is noodzakelijk om na te denken over de "ruggengraat" van de structuur waarop alles zal worden gebouwd. Meestal wordt één onderdeel gekozen en zijn alle andere er al aan gesoldeerd. Over de kwaliteit van het solderen gesproken, moet worden gezegd dat de plaatsen waar het zal worden uitgevoerd, moeten worden schoongemaakt. Ook is het, afhankelijk van de dikte van de gebruikte draden en poten, noodzakelijk om een ​​voldoende hoeveelheid soldeer te selecteren zodat de elementen tijdens bedrijf niet vallen. Om de signaaloverdrachtprocessen te vereenvoudigen en de mogelijkheid van kortsluiting te voorkomen, kunt u etsen.Vervolgens worden alle noodzakelijke elementen erop toegepast, de resulterende structuur wordt aangesloten op een stroombron en, indien nodig, wordt het apparaat herzien.

Eenvoudige robot

Hoe doe je iets eenvoudigs thuis? Wat is handiger? Uw huis moet schoon worden gehouden en het is raadzaam om dit proces te automatiseren. Natuurlijk is het moeilijk om een ​​volwaardige schoonmaakrobot te maken, maar een minimaal ontwerp dat stof van de vloeren van kamers zal verzamelen, ligt behoorlijk binnen zijn macht. Om eerlijk te zijn, zal worden bekeken wat op één plek werkt en tegelijkertijd kleine brokstukken verwijdert die zich in het inzetgebied bevinden. Om zo'n structuur te maken, moet u over de volgende materialen beschikken:

1. Een kunststof plaat.
2. Drie kleine borstels die worden gebruikt om schoenen of de vloer schoon te maken.
3. Twee ventilatoren die uit verouderde computers kunnen worden gehaald.
4. 9V batterij en connector.
5. Brace of klemmen die vanzelf op hun plaats kunnen klikken.
6. Bouten en moeren.

Boor gelijkmatig verdeelde gaten voor de borstels. Bevestig ze. Het is wenselijk dat alle borstels op gelijke afstand van anderen en het midden van de schaal worden geplaatst. Met behulp van bouten en moeren moet aan elk van hen een stelsteun worden bevestigd en ze worden zelf met hun hulp bevestigd. Zet de schuiven van de verstelsteunen in de middelste stand. We zullen ventilatoren gebruiken voor beweging. We verbinden ze met de batterij en plaatsen ze parallel zodat ze zorgen voor de rotatie van de robot in een cirkel. Dit ontwerp zal worden gebruikt als een vibratiemotor. Zet de klemmen erop en de structuur is klaar voor gebruik. Als de robot tijdens het reinigingsproces opzij beweegt, werk dan met de stelbevestigingen. Het ontwerp dat in het artikel wordt gepresenteerd, vereist geen aanzienlijke financiële kosten of de beschikbaarheid van vaardigheden en ervaring. Bij het maken van de robot zijn goedkope materialen gebruikt, die geen groot probleem zijn om te krijgen. Als je het ontwerp wilt compliceren en doelbewust wilt laten bewegen, heb je verbeteringen nodig in de vorm van extra motoren en microcontrollers. Hier leest u hoe u thuis een robot kunt maken. Bedenk eens hoeveel je hier kunt verbeteren! Het breedste veld voor ontwerpactiviteiten.