I alderen av innovasjonsroboter - ikke lenger lurer på biler. Men du vil sannsynligvis bli overrasket: kan roboten bli gjort hjemme?

Utvilsomt, en robot med en kompleks design, sporstoffer, ordninger og programmer for å skape ganske vanskelig. Og uten kjennskap til fysikk, mekanikk, elektronikk og programmering, er det ikke nødvendig å gjøre. Den enkleste roboten kan imidlertid gjøres med egne hender.

Robot - Maskinen som må automatiseres for å utføre noen handlinger. Men for en hjemmelaget robot koster en lettere oppgave å flytte.

Vurder 2 enkle varianter for å lage en robot.

1. Forstørre en liten feil som vil vibrere. Vi trenger:

• motor fra en barnas skrivemaskin
• batteri litium cr2032 (tablett);
• batteriholder,
• binders
• isoleringstape,
• lodding jern
• lysemitterende diode.

Lysdioden er innpakket med et bånd, slik at de forlater sine ender. Ved hjelp av loddejernet, for å slippe ut slutten av LED og bakveggen Batteriholder. En annen LED Wire Loddes til motorkontaktene. Klipp overdriver, de vil være en feil. Solgt dine poter til motoren. Paws kan pakkes med et bånd, slik at roboten vil være mer stabil. Ledningene i batteriholderen må være koblet til motorens ledninger. Så snart litiumbatteriet er installert i holderen, begynner beetelen å vibrere, flytte. Se videoen for å skape slike enkel robot. under.

2. Lag en robotkunstner. Vi trenger:

• plast eller papp
• motor fra en barnas skrivemaskin
• cR2032 litiumbatteri,
• 3 Feltwastere
• tape, Folie,
• lim.

Fra plast eller papp, er det nødvendig å kutte skjemaet for fremtidig robot - en volumtrekant. Senteret kuttes i hullet der motoren er satt inn. Med de tredje kantene blir 3 hull kuttet ut, hvor markører er satt inn. Et batteri er festet til motorens ledning med lim med foliebiter. Motoren settes inn i hullet i robotens kropp, festet der med lim eller tape. Den andre ledningen på motoren blir med i batteriet. Og robotkunstneren begynner å bevege seg!

Mange som kom over oss data utstyrDrømte om å samle roboten din. Slik at denne enheten utfører noen plikter rundt huset, for eksempel, brakte øl. Alle blir umiddelbart tatt for å skape en ny robot, men ofte rullet ofte raskt ut i resultatene. Hans første robot, som måtte gjøre tankene på sjetonger, kom vi aldri til tankene. Derfor må du begynne med en enkel, gradvis kompliserer dyret ditt. Nå vil vi fortelle deg hvordan du kan lage den enkleste roboten med egne hender, som vil kunne flytte på din egen leilighet.

Konsept

Vi setter oss selv enkel oppgave, ikke gjør en kompleks robot. Running fremover, jeg vil si at vi koster, selvfølgelig ikke femten minutter, men en mye lengre periode. Men likevel kan det gjøres på en kveld.

Vanligvis er slike håndverk laget i årevis. Folk løper på shopping på jakt etter ønsket utstyr i flere måneder. Men vi skjønte umiddelbart - dette er ikke vår vei! Derfor vil vi bruke slike detaljer i designet som lett kan bli funnet for hånden, eller å komme frem fra gammel teknikk. I ekstreme tilfeller, kjøp for pennies i hvilken som helst radiostyring eller på markedet.

En annen ide var å maksimere vårt håndverk. En lignende robot står i radio-elektroniske butikker koster fra 800 til 1500 rubler! Hva er det til salgs i form av detaljer, og det vil fortsatt være å samle, og ikke det faktum at han også vil tjene det. Produsenter av slike sett glemmer ofte å sette noen form for detaljer og alt - roboten går tapt med penger! Hvorfor trenger vi så lykke? Vår robot bør ikke være mer enn 100-150 rubler for detaljer, inkludert motorer og batterier. Samtidig, hvis motorene skal identifisere seg fra den gamle barnas skrivemaskin, så vil prisen på det være i det hele tatt om 20-30 rubler! Føler hva slags besparelser, samtidig som du får en utmerket kamerat.

Den neste delen var i hva vår kjekke vil gjøre. Vi bestemte oss for å lage en robot som vil søke etter lyskilder. Hvis lyskilden roteres, vil vår maskin styre etter den. Et slikt konsept kalles en "robot som strever etter å leve." Du kan erstatte batteriene på de solfylte elementene, og så vil det se etter lyset å ri.

Nødvendige deler og verktøy

Hva trenger vi for produksjon av vårt Tsjad? Fordi konseptet er laget av primære midler, vil vi trenge et kretskort, eller til og med den vanlige tette pappen. I pappet kan du lage et shill for å gjøre hull for å feste alle detaljene. Vi vil bruke installasjonen, for det var for hånden, og du vil ikke finne pappen i huset mitt med ild. Det vil være et chassis som vi vil montere resten av robotregionene, sikre motorer og sensorer. Som drivkraft vil vi bruke tre eller pastinske hodede motorer som kan ringes ut av old Typewriter.. Hjul vi vil gjøre ut av lokkene fra plast flasker, for eksempel, Coca-Cola.

Tre-krage fototransistorer eller fotodioder brukes som sensorer. De kan flette selv fra en gammel optomekanisk mus. Den har infrarøde sensorer (i vårt tilfelle de var svarte). Der er de parret, det vil si to fotocelle i en flaske. Med testeren, plager ingenting å finne ut hvilket ben for det som er ment. Kontrollelementet vil være de innenlandske transistorene 816. Som ernæringskilder, blir vi forverret av tre fingerbatterier parret. Eller du kan ta batterirommet fra den gamle maskinen, som vi gjorde. For montering, trenger du ledninger. For disse formålene skal ledningene fra det vridne paret, som i huset av en selvrespektende hacker skal løpe ut. For å sikre alle detaljer, er det praktisk å bruke termokoner med et termisk system. Denne utmerkelige oppfinnelsen smelter raskt og blir også raskt beslaglagt, noe som gjør det mulig å jobbe raskt og montere enkle elementer. Saken er ideell for slike håndverk, og jeg har gjentatte ganger brukt den i artiklene mine. Vi trenger også en hard ledning, det vanlige brevpapirklippet passer helt.

Monter ordningen

Så, vi fikk alle detaljene og brettet dem på skrivebordet vårt. Loddemidlet er allerede smoldering av kolofonen, og du gni hendene dine, tørst etter montering, vel, så videre. Ta et stykke installasjon og kutt det i størrelse for fremtidig robot. For kutting av tekstolitt bruker vi saks for metall. Vi lagde en torg med en side på ca 4-5 cm. Det viktigste er at vår svake skjema passer inn i den, strømbatteriene to motorer og festemidler for forhjulet. Slik at avgiften ikke skinner, og den kan håndteres jevnt med en fil, og til og med fjerne skarpe kanter. Den neste rigoren vil være forsiktig med sensorene. Phototransistors, og fotodioder har pluss og minus, med andre ord, anoden og katoden. Det er nødvendig å observere polariteten til deres inkludering, som er lett å bestemme den enkleste testeren. I tilfelle du er feil - ingenting brenner, men roboten vil ikke kjøre. Sensorer er loddes i vinklene i kretskortet på den ene siden, slik at de ser på sidene. Du bør ikke filtreres i et gebyr, men å forlate et sted og en halv centimeter konklusjoner slik at du enkelt kan bøye dem i alle retninger - dette vil være nødvendig i fremtiden når du konfigurerer vår robot. Disse vil være våre øyne, de må være på den ene siden av vårt chassis, som i fremtiden vil være før roboten. Det kan umiddelbart bemerkes at vi samler to kontrollkretser: en til å administrere høyresiden, og den andre venstre motoren.

Litt unna forkant Chassis, ved siden av våre sensorer, må du ha transistorer. For enkelhets skyld, forsegling og montering av den videre ordningen, begge transistorene vi forseglet "ser" med sin markering mot høyre hjul. Umiddelbart er det nødvendig å notere plasseringen av transistorenes ben. Hvis transistoren er i hånden, og skru metallsubstratet til deg selv, og etiketten til skogen (som i et eventyr), og beina vil bli sendt ned, så blir bena igjen til venstre: base, samler og emitter. Hvis du ser på ordningen der vår transistoren er avbildet, vil basen være en stanse vinkelrett på det tykke segmentet i sirkelen, Emitterpinne med pilen, samleren er den samme trollmen, bare uten en pil. Her ser alt ut til å være klart. Forbered batterier og fortsett til direkte montering av den elektriske kretsen. I utgangspunktet tok vi bare tre fingerbatterier og seilte dem i rekkefølge. Du kan umiddelbart sette dem inn i en spesiell batteriholder, som, som vi sa, trekker ut av de gamle barnas skrivemaskiner. Nå svulmer vi ledningene til batterier, og vi vil definere to viktige punkter på bordet ditt, hvor alle ledningene vil konvergere. Det vil være pluss og minus. Vi gjorde ganske enkelt - de gjorde et vitu-par i kantene av brettet, endene ble forseglet til transistorer og fotografier, de gjorde en vridd løkke og batteriene ble feid der. Kanskje ikke veldig den beste måtenMen den mest praktiske. Vel, nå forbereder vi ledningene, og går videre til elektrikerens forsamling. Vi vil gå fra et positivt polen batteri til en negativ kontakt, gjennom hele elektrisk ordning. Vi tar et stykke vridd par, og begynner å gå - vi lodder en positiv kontakt av begge fotosensorer til pluss av batteriene, på samme sted vi sår på transistorenes emittere. Den andre benet på fotocellen er loddet med et lite stykke ledning til transistorbasen. De resterende, de siste benene i transuben er loddet i henhold til motoren. Den andre kontakten til motorene kan mates til batteriet gjennom bryteren.

Men som sant Jedi, bestemte vi oss for å inkludere vår robot for å betale og snike ledningen, som bryteren egnet størrelse I mine hyller ble det ikke oppdaget.

Feilsøking Elektrikere

Alt, elektrisk del Vi samlet, nå fortsetter å teste ordningen. Vi inkluderer vår ordning, og bringer den til den brennende skrivebordslampen. I sin tur, snu den ene, deretter en annen fotocell. Og se hva som skjer. Hvis våre motorer begynner å rotere med forskjellige hastigheter, avhengig av belysningen, betyr det at alt er i orden. Hvis ikke, så søk etter shoals i forsamlingen. Elektronikk - Kontaktervitenskap, noe som betyr at hvis noe ikke virker, så er det ingen kontakt. Viktig øyeblikk: Den rette fotosensoren er ansvarlig for venstrehjulet, og den venstre én til høyre. Nå later vi, i hvilken retning høyre og venstre motor roterer. De burde begge spinne fremover. Hvis dette ikke skjer, må du endre parolariteten til motoren for å slå på, som ikke spinner i den andre retningen, bare overveldende ledningene på kroppens terminaler. Vi setter pris på plasseringen av motorene på chassiset og kontrollerer bevegelsesretningen til siden der sensorer er installert. Hvis alt er i orden, la oss gå videre. I alle fall kan det korrigeres, selv etter at alt er samlet til slutt.

Bygge enheten

Vi jobbet med den gjensidige elektriske delen, nå vil vi fortsette til mekanikken. Hjul Vi vil produsere fra deksler, fra plastflasker. For fremstilling av forhjulet, ta to deksler, og lim dem med hverandre.

Vi limt rundt omkretsen med en hul del av innsiden, for større bærekraft hjul. Videre, nøyaktig i midten av dekselet borer vi et hull i det første og andre lokket. For boring og alle slags innenlands håndverk, er det veldig praktisk å bruke Dremel - en slags liten boring med surrounddysene, fresing, kutting og mange andre. Det er veldig praktisk å bruke hullene til boring mindre enn en millimeter, hvor vanlig drill kan ikke klare det.

Etter at vi bor dekslene, innover et fordedig klipp.

Curb Clip i form av bokstaven "P", hvor på toppplank Våre brev henger på hjulet.

Nå fikser jeg dette klippet med inter-photoshotes, foran bilen vår. Klippet er praktisk fordi du enkelt kan justere høyden på forhjulet, og vi vil håndtere denne justeringen senere.

La oss gå til drivhjulene. De vil også bli laget av dekslene. På samme måte bor vi hvert hjul strengt i midten. Det er best at boret er størrelsen på motorsekkens akse, men ideell - på aksjene i en millimeter mindre slik at aksen er satt inn der, men med vanskeligheter. Vi kle begge hjulene på motorens aksel, og slik at de ikke sverger, fikser dem med en termofrihet.

Dette er viktig å ikke bare slik at hjulene ikke flutteres når de beveger seg, og ikke har blitt omgjort på festeanordningen.

Den mest ansvarlige delen er festet av elektriske motorer. Vi legger dem på slutten av vårt chassis, fra motsatt side av kretskortet, i forhold til alle resten av elektronikken. Det må huskes at den kontrollerte motoren er plassert motsatt kontrollfotosystemet. Dette er gjort slik at roboten kan bli til lys. På høyre fotosensor, til venstre for motoren og omvendt. For begynnelsen vil vi fange opp sine motorer med stykker twisted par, utvidet gjennom hull i installasjonen og vridd på toppen.

La oss mate, og se hvor motorene roterer. I mørkerom De vil ikke rotere motorene, det er tilrådelig å lede på lampen. Sjekk - om alle motorer fungerer. Vri roboten, og ser på hvordan motorene endrer rotasjonshastigheten, avhengig av belysningen. Jeg vil slå den riktige fotobeskytteren, og den venstre motoren skal ropes til vri, og den andre - tvert imot, er redusert. Til slutt, kontroller rotasjonsretningen på hjulet slik at roboten rir fremover. Hvis alt fungerer, som vi beskrev, kan du trygt fikse motorene med en termoklayer.

Vi prøver å gjøre hjulene på en akse. Alle - Fest batteriene på toppen av chassiset og gå til konfigurasjonen og spillene med en robot.

Undervanns steiner og oppsett

Den første undervannsstanten i vårt håndverk var uventet. Når vi samlet hele ordningen og teknisk rolle, reagerte alle motorer perfekt inn i verden, og alt syntes å være bra. Men når vi legger vår robot på gulvet - gikk han ikke med oss. Det viste seg at motorens kraft bare mangler. Jeg måtte raskt forynge barnas skrivemaskin for å få motoren derfra. Forresten, hvis du tar motorene fra leker - du definitivt ikke tapt med sin makt, da de er designet for å bære en masse biler med batterier. Når vi sorterte ut med motorene, byttet vi til innstilling og kjøring kosmetiske arter. For å begynne, er det nødvendig å samle skjegg av ledningene som vi drar på gulvet, og styrker dem på chassiset med Thermoima.

Hvis roboten drar et sted ved magen, kan du løfte det fremre chassiset, bøye festekabelen. De viktigste fotosensorene. Det er best å argumentere for at de ser bort under tretti grader fra hovedretten. Da vil det fange lyskilder, og gå til dem. Den ønskede bøyningsvinkelen må velge eksperimentelt. Alt, ARMING desktop lampe, Sett roboten på gulvet, slå på og begynn å sjekke og nyt hvordan barnet ditt klart følger lyskilden, og hvordan deft finner det.

Forbedringer

Det er ingen grense for perfeksjon, og i vår robot kan du legge til funksjoner til uendelig. Det var til og med tanker selv sette kontrolleren, men da ville kostnaden og kompleksiteten til produksjonen ha økt til tider, og dette er ikke vår metode.

Den første forbedringen er å lage en robot som reiste i henhold til en gitt bane. Alt er enkelt, den svarte stripen er trykt på skriveren, eller på samme måte trekker du svart permanent tusj på arket til Watman. Det viktigste er at stripen er litt allerede bredden på de forseglede bildene. Fotocelerere selv vi senker ned slik at de ser på gulvet. Ved siden av hvert marked etablerer vi et supermarked LED konsekvent med en motstand på 470 ohm. Ledet selv med motstand er valgt direkte til batteriet. Ideen er enkel, fra hvit ark Papirlyset er perfekt reflektert, det treffer vår sensor og robot går rett. Så snart bjelken faller på den mørke stripen, faller det nesten ikke inn i fotocelle-lyset (svart papir absorberer perfekt lys), og derfor begynner en motor å rotere langsommere. En annen motor kraftig gjør roboten, fôr kurset. Som et resultat rytter roboten på den svarte stripen, som om på skinnene. Du kan tegne en slik stripe på den hvite Paulus og roboten sender til kjøkkenet for øl fra din beregning.

Den andre ideen er å komplisere ordningen ved å legge til to flere transistorer og to fotosatorer og gjøre roboten på jakt etter lys ikke bare foran, men fra alle sider, og så snart jeg fant det - rushed til ham. Alt vil bare avhenge av hvilken del som lyskilden vises: Hvis foran, så gå videre, og hvis ryggen vil ri tilbake. Du kan selv i dette tilfellet forenkle forsamlingen, bruk LM293D-brikken, men det koster omtrent hundre rubler. Men med det er det enkelt å konfigurere differensialklusjonen av rotasjonsretningen eller bare å snakke, retningen for bevegelsen av roboten: fremover.

Det siste du kan gjøre er å generelt fjerne de permanente batteriene og sette solbatteriet, som kan brukes i tilbehørsbutikken mobiltelefoner (eller på diaLekstrem). For å eliminere hele tapet av robotens juridiske kapasitet i denne modusen, hvis den ved et uhell snapper inn i skyggen, kan du koble parallelt solar batteri - Elektrolytisk kondensator er veldig stor kapasitet (Tusenvis av mikrofrades). Siden spenningen ikke overstiger fem volt der, kan kondensatoren tas for 6,3 volt. Slik kapasitet og slik spenning vil det være nok miniatyr. Condoers kan enten kjøpe, eller dukke opp fra gamle strømforsyninger.
Resten av mulige variasjoner, tror vi du kan tenke på deg selv. Hvis noe interessant er - vær sikker på å skrive.

konklusjoner

Så vi ble med den største vitenskapen, Fremdriftsleder - Cybernetikk. På syttitallet av forrige århundre var det veldig populært å designe slike roboter. Det skal bemerkes at i vår opprettelse gjelder analog data utstyrsom døde ut med adventen av digitale teknologier. Men som jeg viste i denne artikkelen - ikke alt går tapt. Jeg håper vi ikke vil fokusere på å designe en så enkel robot, og vi vil finne nye og nye design, og du vil overraske oss interessant håndverk. Lykke til i forsamlingen!

Du kan lage en robot med bare en motordriver og et par fotoceller. Avhengig av metoden for tilkoblingsmotorer, sjetonger og fotoceller, vil roboten bevege seg på lyset eller tvert imot, gjemme seg i mørket, løpe videre på jakt etter lys eller ros, som mole, tilbake. Hvis du legger til et par lyse lysdioder til ordningen til en robot, kan du oppnå ham å løpe for hånd og til og med fulgt på en mørk eller lett linje.

Prinsippet om oppførselen til roboten er basert på "Photo Sevents" og er typisk for en hel klasse Beam Robots.. I dyrelivet, som vil etterligne vår robot, er fotoreceptation et av de viktigste fotobiologiske fenomenene der lyset fungerer som en informasjonskilde.

Som den første opplevelsen vender vi til enheten Stråle robot.beveger seg fremover når en lysstråle faller på den, og stopper når lyset slutter å lyse det. Oppførselen til en slik robot kalles fotokose - en ikke-retningsøkning eller reduksjon i mobilitet som svar på endringer i belysningsnivået.

I enheten av roboten, bortsett fra motordriverbrikken, vil bare en fotocell og en elektrisk motor bli brukt. Som fotocelle kan du ikke bare bruke en fototransistor, men også en fotodiode eller en fotoresistor.
I utformingen av roboten bruker vi fototransistoren n-p-n strukturer som en fotosensor. Phototransistors i dag er kanskje en av de vanligste typer optoelektroniske enheter og er preget av god følsomhet og ganske akseptabel pris.

Robotsystem med en fototransistor

Fra samtaler Bobot og Bob Dyrt bønne, og er det mulig å bruke i den oppgitte ordningen av den enkleste roboten Noen andre sjetonger, som L293DNE? Selvfølgelig kan du, men du ser, hva er saken, vennen Bobot. Dette er kun tilgjengelig av en gruppe ST-mikroelektronikk. Alle andre lignende sjetonger er bare erstatninger eller analoger L293D.. Slike analoger inkluderer det amerikanske selskapet Texas-instrumenter, fra Sensitron Semiconductor ... Naturligvis, så mange analoger, har disse sjetongene sine forskjeller som du må vurdere når du gjør roboten din. Og jeg kunne ikke fortelle om forskjellene som jeg måtte ta hensyn til når du bruker L293DNE. Med glede, den gamle boboten. Alle linjeskudd L293D. Det er innganger som er kompatible med TTL-nivåer *, men bare kompatibilitet av nivåer, noen av dem er ikke begrenset. Så, L293DNE. Det har ikke bare kompatibilitet med TTL over spenningsnivåer, men har også innganger med klassisk TT-logikk. Det vil si at det er en logisk "1" på den ubekontakte inngangen. Beklager, Bobot, men jeg forstår ikke helt: Hvordan kan jeg vurdere det? Hvis på den ikke konn% L293DNE. Det er et høyt nivå (logisk "1"), så på riktig utgang vil vi ha et signal høy level. Hvis vi nå gir et signal på høyt nivå på innspillet i spørsmålet, snakker du annerledes - logisk "1" (Koble til en "pluss" strøm), og deretter på den aktuelle utgangen vil ikke endre noe, siden vi har "1" på inngang. Hvis vi leverer et lavt nivå signal til vår inngang (Koble til en "minus" strøm), endres utgangstilstanden, og det vil være en lav-nivå spenning. Det vil si at alt viser seg tvert imot: L293D Vi klarer å bruke positive signaler, og L293DNE bør styres av negativ. L293D. og L293DNE. Du kan kontrollere både i rammen av negativ logikk og som en del av positiv *. For å administrere inngangene L293DNE. Med hjelp av positive signaler må vi stramme disse inngangene til "jorden" ved å stramme motstander. Da, i fravær av et positivt signal, vil den logiske "0", levert av strammemotstanden, være tilstede ved inngangen. Crystree Yankees kaller slike nedtrekksmotstander, og når du strammer høyt nivå - pull-up. Så vidt jeg forstår, alt vi trenger for å legge til i ordningen av den enkleste roboten- Så det er strammende motstander til inngangene til motordriveren. Du forsto helt riktig, kjære Bobot. Denominasjonen av disse motstandene kan velges i området fra 4,7 kΩ til 33 com. Da vil ordningen av den enkleste roboten se slik ut. Videre vil følsomheten til roboten vår avhenge av R1-motstandsgraden. Motstanden R1 vil være mindre, vil robotens følsomhet bli lavere, og hvordan det blir mer, vil følsomheten være høyere. Og siden vi i dette tilfellet ikke trenger å kontrollere motoren i to retninger, kan den andre utgangen av motoren kobles direkte til "jorden". At selv noe forenkler ordningen. Og det siste spørsmålet. Og i Tech. ordninger av robotersom du ledet i vår samtale, kan brukes klassisk L293D-chip?

Figuren viser forsamlingen og skjematisk ordning robot, og hvis du ikke er veldig kjent med konvensjonelle symbolerPå grunnlag av to ordninger er det lett å forstå prinsippet om betegnelse og tilkoblingselementer. Ledningen som forbinder de forskjellige delene av kretsen med "Earth" (negativ pole av strømforsyningen) er vanligvis ikke helt avbildet, og diagrammet tegner et lite dash som indikerer at dette stedet er koblet til "jorden". Noen ganger er det tre bokstaver "GND", som betyr "Ground" (Ground). VCC angir en forbindelse med en positiv pol av strømforsyningen. $ L293D \u003d ($ _ få ["L293D"]); Hvis ($ L293D) inkluderer ($ L293D) ;?\u003e I stedet for bokstaver, er VCC ofte skrevet + 5V, og viser dermed strømforsyningsspenningen.

På Phototransistor Emitter.
(på pilen i pilen)
lang samler.

Prinsippet om robotordningen er veldig enkel. Når en stråle av lys faller på PTR1-fototransistoren, vil et positivt signal og M1-motor begynne å rotere ved inngangen til inngangen1-motordriveren. Når fototransistoren stopper belysningen, vil Input1-inngangssignalet forsvinne, motoren slutter å rotere og roboten stopper. Mer detaljert om å jobbe med motordriveren, kan du lese i forrige artikkel.

Drivermotorer
Produksjon SGS-Thomson Microelektronikk
(ST mikroelektronikk).

For å kompensere for gjeldende passering gjennom fototransistoren, blir R1-motstanden introdusert i skjemaet, hvorav denominasjonen kan velges om 200 ohm. Ikke bare den normale driften av fototransistoren, men også sensitiviteten til roboten vil avhenge av R1-motstanden. Hvis motstanden til motstanden er stor, vil roboten bare svare på meget sterkt lys, hvis det er lite, så vil følsomheten være høyere. I alle fall bør en motstand med en motstand på mindre enn 100 ohm ikke brukes til å beskytte fototransistoren mot overoppheting og fiasko.

Lag en robotImplementering av reaksjonen av fototaksis (retningsbevegelse til lyset eller fra lys) ved hjelp av to fotoesøyesere.

Når en av fotosensorene av en slik robot kommer inn i lyset, svarer den elektriske motoren til den tilsvarende sensoren, og roboten vender mot lyset til lyset lyser både fotosensor og den andre motoren slår ikke på. Når begge sensorene lyser, beveger roboten seg mot lyskilden. Hvis en av sensorene slutter å være dekket, vender roboten igjen mot lyskilden og når den stillingen der lyset faller på begge sensorene, fortsetter bevegelsen til lys. Hvis lyset slutter å falle på fotosensorer, stopper roboten.

Begrepet en robot med to fototransistorer

Robotens ordning er symmetrisk og består av to deler, som hver styrer den tilsvarende elektromotoren. Faktisk er det som om doble ordningen i den forrige roboten. Fotosensorer bør plasseres på tvers av elektriske motorer som vist i robotfiguren over. Du kan også ordne motorens motorer om fotosensorer som vist på monteringsskjema under.

Montasje diagram av den enkleste roboten med to fototransistorer

Hvis vi plasserer sensoren i samsvar med venstre mønster, vil roboten unngå lyskilder, og dets reaksjoner vil være lik oppførselen til kriften som gjemmer seg fra lys.

Gjøre robotadferd Du kan, mate et positivt signal til inngangen2 og input3-inngang3-inngangene (koble dem til strømkilden plus): Roboten vil bevege seg i fravær av lys som faller på fotosensorer, og "å se" lyset vil bli mot sin kilde.

Til lag en robot"Kjører" for hånd, vil vi trenge to lyse lysdioder (på LED1 og LED2-ordningen). Koble dem gjennom motstander R1 og R4 for å kompensere strømmen som strømmer gjennom dem og beskytter mot feil. Plasser lysdiodene ved siden av fotosensorene ved å sende lyset til samme side som fotosensorer er fokusert, og fjern signalet fra inngangene INPUT2 og INPUT3.

Robotskjema som beveger seg på reflektert lys

Oppgaven med den resulterende roboten er å reagere på reflektert lys som utstråler lysdioder. Vi vil slå på roboten og sette håndflaten foran en av fotosensorene. Roboten vil vende seg mot håndflaten. Vi beveger håndflaten litt til siden slik at den forsvinner fra "visningen" av en av fotosensorene, som svar, roboten lydig, som en hund, svinger bak håndflaten.
Lysdioder skal velges levende nok, slik at det reflekterte lyset er jevnt skutt av fototransistorer. Gode \u200b\u200bresultater kan oppnås ved bruk av røde eller oransje lysdioder med en lysstyrke på mer enn 1000 MKD.

Hvis roboten reagerer på hånden din bare når den nesten er berørt av fotosensor, kan du prøve å eksperimentere med hvite papirblader: som reflekterer evnen til det hvite arket er mye høyere enn den menneskelige hånden, og reaksjonen av roboten på Et hvitt ark vil bli mye bedre og mer stabilt.

Hvit farge har de høyeste reflekterende egenskapene, svart - den minste. Basert på dette, kan du lage en robot neste linje. Sensorene skal plasseres slik at de er rettet ned. Avstanden mellom sensorene skal være litt større enn linjebredden.

Robotstammen, den neste svarte linjen, er identisk med den forrige. Slik at roboten ikke mister den svarte linjen trukket på det hvite feltet, bør bredden være ca 30 mm eller bredere. Algoritmen til oppførselen til roboten er ganske enkel. Når både fotosensoropptakslyset reflekteres fra det hvite feltet, beveger roboten seg fremover. Når en av sensoriene kjører til en svart linje, stopper den tilsvarende elektromotoren og roboten begynner å rotere, justere sin posisjon. Etter at begge sensorene er igjen over et hvitt felt, fortsetter roboten sin bevegelse fremover.

Merk:
På alle tegninger av roboter er Microcircuit i L293D, vist betinget (kun kontrollinnganger og utganger).

Lag en robot veldig enkelt La oss finne ut hva som trenger lag en robot Hjemme, for å forstå grunnlaget for robotikk.

Sikkert, etter å ha sett filmer om roboter, vil du mer enn en gang ønsket å bygge kampen din kamerat, men du visste ikke hvor du skal begynne. Selvfølgelig vil du ikke bygge en toveisterminator, men vi streber ikke for det. For å samle en enkel robot kan alle som vet hvordan de skal holde loddemidlet i sine hender, og for dette trenger du ikke dyp kunnskap, selv om de ikke forstyrrer. Amateur robot bygninger er ikke mye forskjellig fra kretser, bare mye mer interessant, fordi det også er berørte områder som mekanikk og programmering. Alle komponenter er lett tilgjengelige og er ikke så dyre. Så utviklingen står ikke stille, og vi vil bruke den til vår fordel.

Introduksjon

Så. Hva er en robot? I de fleste tilfeller er dette automatisk enhetsom reagerer på noen handlinger omgivende. Roboter kan administreres av en person eller utfører forhåndsprogrammerte handlinger. Vanligvis har roboten en rekke sensorer (avstander, rotasjonsvinkel, akselerasjon), videokameraer, manipulatorer. Den elektroniske delen av roboten består av en mikrokontroller (MK) - en chip der prosessoren er avsluttet, en klokke generator, forskjellige eksterne enheter, operativt og konstant minne. I verden er det et stort antall varierte mikrokontroller for forskjellige applikasjoner, og basert på dem kan samles inn kraftige roboter. For amatørbygninger bred bruk Funnet avr mikrokontroller. I dag, i dag, den mest tilgjengelige og på internett, kan du finne mange eksempler basert på disse MK. For å jobbe med mikrokontrollerne, må du kunne programmere på en assembler eller på CA og ha innledende kunnskap i digital og analog elektronikk. I vårt prosjekt vil vi bruke CY. Programmering for MK er ikke mye forskjellig fra programmering på en datamaskin, syntaksen av språket er det samme, de fleste funksjonene er praktisk talt ikke annerledes, og det er ganske enkelt å mestre og bruke det enkelt.

Det vi trenger

Til å begynne med vil vår robot være i stand til å bare krysse hindringer, det vil si å gjenta den normale oppførselen til de fleste dyr i naturen. Alt som vi trenger å bygge en slik robot, finnes i radiobutikker. Vi bestemmer hvordan vår robot vil flytte. Jeg tror larver som brukes i tanker er mest praktisk løsningFordi larver har større passivitet enn maskinens hjul og de er mer praktiske å kontrollere (for å snu nok til å rotere larver i forskjellige sider). Derfor trenger du en leketøystank, hvis larver roterer uavhengig av hverandre, slik kan kjøpes på en hvilken som helst leketøybutikk til en fornuftig pris. Fra denne tanken trenger du bare en plattform med larver og motorer med girkasser, du kan trygt skrue og kaste ut. Vi trenger også en mikrokontroller, mitt valg falt på atmega16 - den har nok porter for tilkobling av sensorer og eksterne enheter og generelt er det ganske praktisk. Du trenger fortsatt å kjøpe noen radiokomponenter, loddejern, multimeter.

Vi gjør en avgift med MK

I vårt tilfelle vil mikrokontrolleren utføre hjernens funksjoner, men vi vil ikke starte med det, men fra ernæring av hjernobroen. Riktig næring - Løft på helse, så vi begynner med å mate roboten vår riktig, fordi nybegynnere robotbyggere vanligvis tar feil. Og for at roboten vår jobber bra, må du bruke en spenningsstabilisator. Jeg foretrekker L7805-chipet - det er designet for å gi ut en stabil spenning på 5V ved utgangen, som er nødvendig av vår mikrokontroller. Men på grunn av det faktum at spenningsfallet på denne brikken er ca. 2,5V til den, må den sendes minst 7,5V. Sammen med denne stabilisatoren brukes elektrolytkondensatorer til å glatte spenningsskrittene og i kjeden innbefatter nødvendigvis en diode for å beskytte mot kaker.

Nå kan vi gjøre vår mikrokontroller. Saken av MK - DIP (så mer praktisk å lodde) og har førti konklusjoner. Det er en ADC, PWM, USART og mange andre ting som vi ikke vil bruke. Vurder flere viktige noder. Tilbakestillutgangen (9. av MK-foten) strammes av R1-motstanden til "Plus" av strømforsyningen - den må gjøres nødvendigvis! Ellers kan din MK utilsiktet utlades eller bare snakke - feil. Også ønsket mål, men ikke obligatorisk er tilbakestillingsforbindelsen gjennom en keramisk kondensator C1 til "jorden". I diagrammet kan du også se elektrolytten per 1000 IGF, det sparer fra spenningsfeilene når motorene virker, som også vil ha en gunstig på driften av mikrokontrolleren. Quartz Resonator X1 og C2 kondensatorer, C3 må være plassert så nært som mulig til konklusjonene i XTal1 og Xtal2.

Om hvordan du blinker MK, vil jeg ikke fortelle, som du kan lese om det på internett. Vi vil skrive programmet på CA, jeg valgte Codevisionavav som programmeringsmiljøet. Dette er et ganske komfortabelt miljø og nyttig for nybegynnere, fordi den har en innebygd kodeopprettingsveiviser.

Motorstyring

En like viktig komponent i vår robot er motordriveren, noe som gjør oss til en oppgave i å administrere dem. Aldri på noen måte kan ikke kobles direkte til MK! Generelt kan kraftige belastninger ikke styres fra mikrokontrolleren direkte, ellers brenner den. Bruk nøkkeltransistorer. For vårt tilfelle er det en spesiell mikrocircuit - L293D. I slike enkle prosjekter, prøv alltid å bruke denne spesielle brikken med indeksen "D", da den har innebygde dioder for å beskytte mot overbelastning. Denne mikrocircuiten er veldig enkel å administrere og bare få det i radiobutikker. Den er produsert i to dukkert og sekundershus. Vi vil bruke i case dukkert. På grunn av bekvemmeligheten av montering på brettet. L293D har separat kraft i motorer og logikk. Derfor vil vi mate brikken selv fra stabilisatoren (VSS-inngang), og motorene er direkte fra batterier (vs-inngang). L293D tåler belastningen på 600 mA for hver kanal, og disse kanalene har to, det vil si at to motorer kan kobles til en brikke. Men for å bli forsterket, kombinerer vi kanaler, og da trenger du en microme på hver motor. Det følger at L293D vil kunne tåle 1.2 A. For å oppnå dette må du kombinere benene på mikrometer, som vist i diagrammet. Mikrokretsen fungerer som følger: Når den logiske "0" er gitt på IN1 og IN2, og den logiske enheten serveres, roterer motoren i en retning, og hvis signalene roterer signalene for å gi en logisk , vil motoren begynn å rotere på den andre siden. Konklusjonene EN1 og EN2 er ansvarlige for å inkludere hver kanal. Vi kobler dem til og kobler til "pluss" av ernæring fra stabilisatoren. Siden brikken er oppvarmet under drift, og installasjonen av radiatorer er problematisk for denne typen kropp, er varmefjerningen sikret av GND-benene - det er bedre å henge dem på et bredt kontaktsted. Det er alt det for første gang du trenger å vite om bilens drivere.

Sensorer hindringer

Slik at vår robot kan navigere og krasjet inn i alt, vil vi installere to infrarøde sensorer på den. Den enkleste sensoren består av en IR-diode som avgir i infrarødspektret og en fototransistorer, som vil motta et signal fra en IR-diode. Prinsippet om slik: Når det ikke er noen hindring for sensoren, faller IR-strålene ikke på fototransistoren, og den åpner ikke. Hvis det er foran sensoren et hinder, så reflekteres strålene fra det og faller på transistoren - den åpnes og begynner å strømme strømmen. Mangelen på slike sensorer er at de kan reagere annerledes på ulike overflater Og ikke beskyttet mot forstyrrelser - fra utenlandske signaler fra andre enheter, sensoren, ved en tilfeldighet, kan fungere. Fra forstyrrelsen kan beskytte signalmoduleringen, men så langt vil vi ikke bry deg om dette. Å begynne med, og det er nok.

Firmware robot.

For å gjenopplive roboten må du skrive en fastvare for ham, det vil si et program som ville fjerne lesing fra sensorer og administrerte motorer. Mitt program er det mest enkle, det inneholder ikke komplekse strukturer Og alt vil bli forstått. Følgende to linjer plugger headerfiler for våre mikrokontroller og kommandoer for å danne forsinkelser:

#Inkludere.
#Inkludere.

Følgende grenser er betingede, fordi Portc-verdiene avhenger av hvordan du koblet motordriveren til mikrokontrolleren din:

Portc.0 \u003d 1; Portc.1 \u003d 0; Portc.2 \u003d 1; Portc.3 \u003d 0; Verdien av 0xFF betyr at utgangen blir logg. "1", og 0x00 - logg. "0". Vi sjekker neste konstruksjon, om det er et hinder foran en robot og med hvilken side det er: hvis (! (Pinb & (1<

Hvis fototranzistoren blir lys fra en infrarød diode, er en logg installert på foten av mikrokontrolleren. "0" Og roboten begynner å bevege seg tilbake for å kjøre bort fra hindringen, og utfolder seg ikke å møte en barriere igjen og deretter gå fremover igjen. Siden vi har to sensorer, kontrollerer vi tilstedeværelsen av barrieren to ganger - til høyre og venstre, og derfor kan vi lære av hvilken side hindringen. Kommandoen "Delay_ms (1000)" indikerer at ett sekund vil passere før neste kommando er startet.

Konklusjon

Jeg gjennomgikk de fleste aspekter som vil hjelpe deg med å samle din første robot. Men på denne robotikken slutter ikke. Hvis du samler denne roboten, vil du ha en rekke muligheter for utvidelsen. Du kan forbedre robotalgoritmen, for eksempel hva du skal gjøre hvis hindringen ikke er fra noen side, men rett foran roboten. Det vil ikke skade å installere en encoder - en enkel enhet som vil hjelpe nøyaktig å plassere og kjenne plasseringen av roboten din i rommet. For klarhet er det mulig å installere en farge- eller monokrom-skjerm som kan vise nyttig informasjon - batteriladningsnivået, avstanden til hindringen, ulike feilsøkingsinformasjon. Sensorforbedringen hindrer ikke og installerer TSOP-installasjonen (disse er IR-mottakere som oppfatter signalet bare en viss frekvens) i stedet for vanlige fototransistorer. I tillegg til infrarøde sensorer er det ultralyd, koster dyrere, og det er også ingen mangler, men nylig får de popularitet blant robotbyggere. For at roboten skal svare på lyd, ville det være fint å installere mikrofoner med en forsterker. Men virkelig interessant, jeg vurderer installasjonen av kameraet og programmeringen på grunnlag av maskinvisjon. Det er et sett med spesielle OpenCV-biblioteker, som du kan programmere anerkjennelsen av personer, bevegelse på fargebåter og mange interessante ting. Alt avhenger bare av fantasi og ferdigheter.

Komponentliste:

Atmega16 i DIP-40-pakke\u003e

L7805 i To-220-saken

L293D i tilfelle DIP-16 X2 PCer.

motstander med en kapasitet på 0,25 watt nominelt: 10 com x1 stk., 220 ohm x4 stk.

kondensatorer Keramikk: 0,1 μF, 1 μF, 22 PF

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

diode 1N4001 eller 1N4004

quartz Resonator for 16 MHz

IR Diodes: Enhver i antall to stykker vil være egnet.

fototransistorer, også noen, men reagerer bare av bølgelengden til IR-stråler

Firmware Code:

/ ************************************************** **** Firmware for robot type MK: ATMGA16 Klokkefrekvens: 16.000000 MHz Hvis du har en kvartfrekvens annet, må du spesifisere i Miljøinnstillingene: Prosjekt -\u003e Konfigurer -\u003e "C kompilator" Tab ***** * **************************************** / # Inkludere. #Inkludere. Void Main (Void) (// Tilpass porter til Input // Gjennom disse portene. Vi får signaler fra sensorene DDRB \u003d 0x00; // Slå på opptrekksmotstanden Portb \u003d 0xFF; // Sett opp portene til utgangen // Gjennom disse portene kontrollerer vi DDRC-motorene gjennom disse portene. \u003d 0xff; // hovedsyklus av programmet. Her leser vi verdiene fra sensorene // og styrer mens (1) motorer (// vi går Forward Portc.0 \u003d 1; Portc.1 \u003d 0; Portc.2 \u003d 1; Portc.3 \u003d 0; hvis (! (PinB & (1<Om min robot

For øyeblikket er roboten min nesten fullført.

Den har et trådløst kamera, en avstandssensor (og et kamera, og denne sensoren er installert på rotasjonstårnet), en hindringssensor, en koder, en signalmottaker fra fjernkontrollen og RS-232-grensesnittet for tilkobling til datamaskinen. Den fungerer i to moduser: Autonome og manuelle (aksepterer kontrollsignaler fra fjernkontrollen), kameraet kan også slå på / av eksternt eller roboten selv for å spare batteribesparelser. Jeg skriver fastvaren for beskyttelse av leiligheten (overføringen av bildet til datamaskinen, deteksjon av bevegelser, området på rommet).

Hvordan lage en robot?

Når det gjelder roboter, tenker vi på en gigantisk bil med kunstig intelligens, som i filmer om Robocop, etc. Imidlertid trenger roboten ikke å være mer og teknisk vanskelig å lage en enhet. I denne artikkelen vil vi fortelle hvordan du lager en robot hjemme. Visse din egen mini-robot, vil du sørge for at ingen spesiell kunnskap og verktøy kreves for dette.

Materialer for arbeid

Så, vi lager en robot med egne hender, etter å ha forberedt følgende materialer for utformingen:

• 2 små biter av ledning.
• 1 liten leketøymotor for 3 volt.
• 1 AA-batteri.
• 2 perler.
• 2 små firkantede stykker av polystyren skum av forskjellige størrelser.
• Klebende pistol.
• Materiale for ben (klipp, tannbørstehodet, etc.).

Robot-opprettingsinstruksjoner

La oss nå slå til den innfasede beskrivelsen Hvordan lage en robot:

1. Skarpere et større stykke polystyren til leketøymotoren til siden med metallkontakter ovenfra. Det er nødvendig å beskytte kontakter mot fuktighet.
2. Toppen av et stykke polystyrenfiber lim batteriet.
3. Det andre stykket polystyrenskum ri motoren for å skape en liten vektbalanse. Det er takket være denne ubalansen som roboten vil kunne flytte. Gi adhesjon til å tørke.
4. Pinne ben til motoren. For beina for å holde mest fast, må motoren først holde seg til små stykker av polystyren, og deretter holde bena til dem.
5. Wire til motoren kan enten lukkes med et bånd eller loddetinn. Det andre alternativet er mer foretrukket - roboten vil vare mye lenger. Begge stykkene må lodde seg til metalliske kontakter på motoren så fort som mulig.
6. Deretter må du feste noen av ledningene i ledningen til en av sidene av batteriet, til "Plus" eller til "minus". Den kan festes til batteriet eller ved hjelp av ISOL, eller ved hjelp av en limpistol. Støping med lim er mer pålitelig, men når det påføres, må du være så forsiktig som mulig, siden hvis du bruker for mye lim, vil kontakten mellom ledningen og batteriet gå tapt.
7. Vedlegg perler til øyeimitasjonsbatteriet.
8. Koble det andre stykket av ledningen til en annen ende av batteriet for å få roboten i bevegelse. I dette tilfellet er det bedre å bruke ikke lim, men isolere. Så du kan enkelt åpne kontakten og stoppe roboten når han kjeder seg.

En slik robot vil tjene akkurat så mye som batteriladningen er nok. Som du kan se, er etableringen av roboter hjemme en ganske spennende prosess der det ikke er noe komplisert. Selvfølgelig kan du senere prøve å lage og mer komplekse, programmerbare modeller. Men for deres skapelse trenger du imidlertid litt kunnskap og ekstra materialer som selges i butikkens elektroteknikk. Den samme leke mini-roboten kan enkelt gjøres med barnet om noen minutter.