Hvem vil ikke ha en universalassistent som er klar til å utføre ethvert oppdrag: å vaske opp, kjøpe dagligvarer, skifte hjul i bilen og til og med ta barna med til hagen og foreldrene på jobb? Ideen om å lage mekaniserte assistenter har okkupert ingeniørhjerner siden antikken. Og Karel Czapek kom til og med på et ord for en mekanisk tjener - en robot som utfører plikter i stedet for et menneske.

Heldigvis, i denne digitale tidsalderen, vil slike assistenter sannsynligvis bli en realitet snart. Faktisk hjelper intellektuelle mekanismer allerede en person med å gjøre husarbeid: en robotstøvsuger vil rydde opp mens eierne er på jobb, en multikoker vil hjelpe til med å tilberede mat, ikke verre enn en selvmontert duk, og en leken valp Aibo vil ta gjerne med tøfler eller ball. Sofistikerte roboter brukes i produksjon, medisin og romfart. De tillater delvis, om ikke fullstendig, å erstatte menneskelig arbeidskraft i komplekse eller farlige forhold... Samtidig prøver androider å se ut som mennesker, mens industriroboter vanligvis lages av økonomiske og teknologiske årsaker og ytre dekor er på ingen måte en prioritet for dem.

Men det viser seg at du kan prøve å lage en robot med improviserte midler. Så du kan konstruere en original mekanisme fra en telefonmottaker, en datamus, en tannbørste, et gammelt kamera eller den allestedsnærværende plastflasken. Ved å plassere flere sensorer på plattformen kan en slik robot programmeres til å utføre enkle operasjoner: justere belysningen, gi signaler, bevege seg rundt i rommet. Dette er selvsagt langt fra en multifunksjonell assistent fra science fiction-filmer, men en slik aktivitet utvikler oppfinnsomhet og kreativ ingeniørtenkning, og vekker ubetinget beundring blant de som anser robotikk som absolutt ingen håndverksvirksomhet.

Cyborg ut av boksen

En av de mest enkle løsninger på vei til å lage en robot - kjøp et ferdig robotikksett med trinn for trinn guide... Dette alternativet er også egnet for de som seriøst skal engasjere seg i teknisk kreativitet, fordi en pakke inneholder alle nødvendige deler for mekanikk: fra elektroniske tavler og spesialiserte sensorer, til et lager av bolter og klistremerker. Sammen med instruksjoner for å lage en ganske kompleks mekanisme. Takket være de mange tilbehørene kan en slik robot tjene som en utmerket base for kreativitet.

Grunnleggende skolekunnskaper om fysikk og ferdigheter fra arbeidstimer er nok til å sette sammen den første roboten. En rekke sensorer og motorer adlyder kontrollpanelene, og spesielle programmeringsmiljøer lar deg lage ekte cyborger som kan utføre kommandoer.

For eksempel kan sensoren til en mekanisk robot registrere tilstedeværelsen eller fraværet av en overflate foran enheten, og programkoden indikerer i hvilken retning akselavstanden skal dreies. En slik robot vil aldri falle av bordet! Forresten, ekte robotstøvsugere fungerer etter et lignende prinsipp. I tillegg til rengjøring i henhold til en gitt tidsplan og muligheten til å returnere til basen i tide for opplading, kan denne intelligente assistenten uavhengig bygge rengjøringsstier for rommet. Siden en rekke hindringer, som stoler og ledninger, kan plasseres på gulvet, må roboten hele tiden skanne den foreslåtte banen og bøye seg rundt slike hindringer.

For at en selvskapt robot skal kunne utføre ulike kommandoer, sørger produsentene for muligheten til å programmere den. Etter å ha kompilert en algoritme for oppførselen til roboten i ulike forhold, bør du lage en kode for samspillet mellom sensorer og omverdenen. Dette er mulig på grunn av tilstedeværelsen av en mikrodatamaskin, som er hjernesenteret til en slik mekanisk robot.

Selvlaget mobil mekanisme

Selv uten spesialiserte, og vanligvis dyre, sett, er det fullt mulig å lage mekanisk manipulator med improviserte midler. Så etter å ha tent ideen om å lage en robot, bør du nøye analysere beholdningen av hjemmekasser for tilstedeværelsen av uavhentede reservedeler som kan brukes i denne kreative satsingen. Følgende vil bli brukt:

• en motor (for eksempel fra et gammelt leketøy);
• hjul fra lekebiler;
• detaljer om konstruktører;
• kartong esker;
• fyllepenn stenger;
• scotch tape av forskjellige typer;
• lim;
• knapper, perler;
• tannhjul, nøtter, klips;
• alle typer ledninger;
• lyspærer;
• batteri (egnet for spenningen til motoren).

Tips: "Det er ikke overflødig å vite hvordan du bruker en loddebolt når du lager en robot, fordi det vil bidra til å feste mekanismen sikkert, spesielt elektriske komponenter."

Ved hjelp av disse offentlig tilgjengelige ingrediensene kan et ekte teknisk mirakel skapes.

Så, for å lage din egen robot fra materialer tilgjengelig hjemme, bør du:

1. klargjør de funnet delene for mekanismen, sjekk ytelsen deres;
2. tegne et oppsett av den fremtidige roboten, tatt i betraktning tilgjengelig utstyr;
3. brett kroppen for roboten fra konstruktøren eller pappdeler;
4. lim eller loddedeler som er ansvarlige for bevegelsen av mekanismen (feste for eksempel robotmotoren til akselavstanden);
5. gi strøm til motoren ved å koble den med en leder til de tilsvarende kontaktene til batteriet;
6. utfylle den tematiske innredningen til enheten.

Tips: "Øyneperler for en robot, dekorative horn-antenner laget av ledning, ben-fjærer, diodepærer vil bidra til å animere selv den kjedeligste mekanismen. Disse elementene kan festes med lim eller tape."

Mekanismen til en slik robot kan lages på noen få timer, hvoretter det gjenstår å komme opp med et navn for roboten og presentere den for beundrende tilskuere. Sikkert noen av dem vil plukke opp den innovative ideen og være i stand til å lage sine egne mekaniske karakterer.

Kjente smarte maskiner

Den søte roboten Wall-E tiltrekker seg seeren av filmen med samme navn, og tvinger ham til å føle med sine dramatiske eventyr, mens Terminator demonstrerer kraften til en sjelløs uovervinnelig maskin. Karakterer [rediger) Stjerne krigen- lojale droider R2D2 og C3PO, følger deg på dine reiser fjern, fjern galakse, og den romantiske Werther ofrer seg selv i en kamp med rompirater.

Utenfor kinematografi finnes også mekaniske roboter... Så verden beundrer ferdighetene til den humanoide roboten Asimo, som kan gå opp trappene, spille fotball, servere drinker og hilse høflig. Spirit og Curiosity rovere er utstyrt med autonome kjemiske laboratorier, som gjorde det mulig å analysere prøver av marsjord. Ubemannede robotkjøretøyer kan bevege seg uten menneskelig innblanding, selv langs vanskelige bygater med høy risiko for uforutsette hendelser.

Kanskje er det hjemmefra eksempler på å lage de første intellektuelle mekanismene som oppfinnelser vil vokse som vil endre det tekniske panoramaet av fremtiden og menneskehetens liv.

Selv de som nettopp har hentet en loddebolt kan lage den enkleste roboten.

Stort sett vil roboten vår (avhengig av design) løpe inn i lyset eller tvert imot løpe fra det, løpe fremover på leting etter en lysstråle eller bevege seg tilbake som en føflekk.

For vår fremtidige "kunstige intelligens" trenger vi:

1. Mikrokrets L293D
2. Liten elektrisk motor M1 (kan trekkes ut av lekebiler)
3. Fototransistor og 200 ohm motstand.
4. Ledninger, et batteri og selvfølgelig selve plattformen, hvor alt dette skal ligge.

Hvis du legger til et par lyse LED-er til designet, kan du enkelt oppnå at roboten ganske enkelt vil løpe etter hånden eller til og med følge en lys eller mørk linje. Vår skapelse vil være en typisk representant for robotene i BEAM-klassen. Oppførselsprinsippet til slike roboter er basert på "fotoresepsjon", det vil si at lys, i dette tilfellet, vil fungere som en informasjonskilde.

Roboten vår vil bevege seg fremover når en lysstråle treffer den. Denne oppførselen til enheten kalles "fotokinesis" - en urettet økning eller reduksjon i mobilitet som svar på endringer i lysnivåer.

Vår enhet, som nevnt ovenfor, brukte en fototransistor n-p-n strukturer- PTR-1 som fotosensor. Her kan du bruke ikke bare en fototransistor, men også en fotomotstand eller fotodiode, siden operasjonsprinsippet for alle elementer er det samme.

Figuren viser umiddelbart koblingsskjema robot. Hvis du ennå ikke er tilstrekkelig kjent med det tekniske konvensjoner, så her, basert på dette diagrammet, vil det være lett å forstå prinsippene for å utpeke og koble elementer til hverandre.

GND. Ledninger kobles sammen ulike elementer kretser med "jord" (negativ pol på strømforsyningen) vises vanligvis ikke fullt ut på diagrammene. I stedet tegnes en liten strek for å indikere jordforbindelsen. Noen ganger, ved siden av streken, skriver de "GND" - fra engelsk. ordene "jord" - jord.

Vcc. Denne betegnelsen indikerer at gjennom denne delen er kretsen koblet til strømforsyningen - Positiv pol! Noen ganger på diagrammene, i stedet for disse bokstavene, er den nåværende vurderingen ofte skrevet. I dette tilfellet + 5V.

Prinsippet til roboten.

Når en lysstråle treffer fototransistoren (i diagrammet er den indikert som PRT1), vises et positivt signal ved utgangen til INPUT1-mikrokretsen, som får M1-motoren til å fungere. Motsatt, når lysstrålen slutter å lyse opp fototransistoren, forsvinner signalet ved utgangen til INPUT1-mikrokretsen, derfor stopper motoren.

Motstand R1 i denne kretsen er designet for å kompensere for strømmen som går gjennom fototransistoren. Den nominelle verdien av motstanden er 200 Ohm - selvfølgelig kan du lodde motstander med andre valører her, men det bør huskes at følsomheten til fototransistoren, og dermed ytelsen til selve roboten, vil avhenge av den nominelle verdien.

Hvis verdien på motstanden er stor, vil roboten bare reagere på en veldig sterk lysstråle, og hvis den er liten, vil følsomheten være mye høyere.

Kort sagt, du bør ikke bruke motstander med en motstand på mindre enn 100 Ohm i denne kretsen, ellers kan fototransistoren ganske enkelt overopphetes og svikte.

Digitale og analoge multimetre gjør målinger Lesekretser: skjerming, jording Lesekretser: lamper og fotoceller Reparere vannkoker Gjør-det-selv-klokke med bildeprojeksjon

Et bredt utvalg av leker finnes i hyllene i moderne barnebutikker. Og hvert barn ber foreldrene om å kjøpe ham denne eller den "nye tingen". Og hvis i planlegging familiebudsjett er det ikke inkludert? For å spare penger kan du prøve å lage et nytt leketøy selv. For eksempel, hvordan lage en robot hjemme, er det mulig? Ja, det er fullt mulig, det er nok å forberede de nødvendige materialene.

Kan du sette sammen en robot selv?

I dag er det vanskelig å overraske noen med en robotleke. Den moderne teknologien og dataindustrien har gjort store fremskritt. Men fortsatt kan du bli overrasket over informasjonen om hvordan du gjør det enkel robot hjemme.

Det er utvilsomt vanskelig å forstå prinsippet om drift av ulike mikrokretser, elektronikk, programmer og design. Det er vanskelig å klare seg uten i dette tilfellet grunnleggende kunnskap innen fysikk, programmering og elektronikk. Likevel er hver person i stand til å sette sammen en robot på egen hånd.

En robot er en automatisert maskin som er i stand til å yte ulike handlinger... Når det gjelder en hjemmelaget robot, er det nok at bilen bare beveger seg.

Tilgjengelige verktøy vil bidra til å lette monteringen: en telefonmottaker, Plast flaske eller en tallerken, Tannbørste, gammelt kamera eller datamus.

Vibrerende feil

Hvordan lage en liten robot? Hjemme kan du få mest mulig ut enkleste alternativet vibrerende feil. Du må fylle på med følgende materialer:

• motor fra en gammel barnebil;
• litium knappcelle CR-2032-serien;
• holder for nettopp dette nettbrettet;
• binders;
• Elektrisk tape;
• loddejern;
• LED.

Først må du pakke inn LED-en med elektrisk tape, samtidig som du har frie ender. Loddebolt én LED-ende med bakvegg batteriholder. Lodd den gjenværende spissen med kontakten til motoren fra maskinen. Bindersene vil fungere som poter for den vibrerende insekten. Ledningene fra batteriholderen er koblet til ledningene til motoren. Feilen vil vibrere og bevege seg etter at holderen kommer i kontakt med selve batteriet.

Brushbot - moro for barn

Så hvordan lage en minirobot hjemme? En morsom bil kan settes sammen av skrapmaterialer som en tannbørste (hode), dobbeltsidig tape og en vibrasjonsmotor fra en gammel mobiltelefon. Det er nok å lime motoren til børstehodet, og det er det - roboten er klar.

Strømforsyningen vises takket være et flatt batteri. Til fjernkontroll må tenke på noe.

Kartongrobot

Hvordan lage en robot hjemme hvis et barn trenger det? Du kan tenke deg interessant leketøy laget av vanlig papp.

Du må fylle opp:

• to pappesker;
• 20 plastflaskekorker;
• metalltråd;
• teip.

Det hender at pappa ønsker å gjøre en slik nysgjerrighet for babyen, men ingenting fornuftig kommer til tankene. Derfor kan du tenke på hvordan du lager en ekte robot hjemme.

Først må du bruke boksen som kroppen til roboten og kutte bunnen ut av den. Deretter må du lage 5 hull: under hodet, for armer og ben. I boksen for hodet må du lage ett hull for å koble det til kroppen. Tråd brukes til å holde delene av roboten sammen.

Etter å ha festet hodet, må du tenke på hvordan du lager en robotarm hjemme. For å gjøre dette skyves en ledning inn i sidehullene, som de settes på plastlokk... Vi får bevegelige armer... Vi gjør det samme med beina. Du kan lage hull i dekslene med en syl.

For stabiliteten til papproboten er det nødvendig nøye oppmerksomhet gi til skiver. Det er de som gir leken et godt utseende... Det er vanskelig å koble alle delene med feil kuttlinje.

Hvis du bestemmer deg for å lime boksene sammen, så ikke overdriv med mengden lim. Bedre å bruke solid papp eller papir.

Den enkleste roboten

Hvordan lage en lett robot hjemme? Det er vanskelig å lage en fullverdig automatisert maskin, men det er fortsatt mulig å sette sammen en minimal struktur. Tenk på den enkleste mekanismen som for eksempel kan utføre visse handlinger i en sone. Du trenger følgende materialer:

Plastplate.

Et par mellomstore skobørster.

Datamaskinvifter i mengden av to stykker.

9-volts batterikontakt og selve batteriet.

Klem og knyt med snap-in funksjon.

Vi borer to hull i børsteplaten med samme avstand. Vi fikser dem. Børstene skal være i samme avstand fra hverandre og midt på platen. Ved hjelp av mutterne fester vi justeringsfestet til børstene. Sett glidebryterne fra festene til midtposisjonen. Datamaskinvifter må brukes for å flytte roboten. De er koblet til et batteri og plassert parallelt for å holde maskinen i gang. Det blir en slags vibrasjonsmotor. Til slutt må du dekke til terminalene.

I dette tilfellet, stor finansielle kostnader eller noen teknisk eller dataopplevelse, for her er det beskrevet i detalj hvordan man lager en robot hjemme. Det er ikke vanskelig å få de delene du trenger. For å forbedre strukturens motorfunksjoner kan mikrokontrollere eller tilleggsmotorer brukes.

Robot som i en annonse

Sannsynligvis er det mange som er kjent med nettleserreklamen, der hovedpersonen er en liten robot som spinner og tegner former på papir med tusj. Hvordan lage en robot hjemme fra denne annonsen? Det er veldig enkelt. For å lage et slikt automatisert søtt leketøy, må du fylle på med:

• tre markører;
• tykk papp eller plast;
• motor;
• rundt batteri;
• folie eller elektrisk tape;
• lim.

Så vi lager en form for en robot fra plast eller papp (mer presist, vi kutter den ut). Det er nødvendig å lage en trekantet form med avrundede hjørner... I hvert hjørne lager vi et lite hull som en tusj kan krype inn i. Vi lager ett hull nær midten av trekanten for motoren. Vi får 4 hull rundt hele omkretsen av en trekantet form.

Så setter vi etter tur inn markørene i hullene som er laget. Et batteri må festes til motoren. Dette kan gjøres med lim og folie eller tape. For at motoren skal holde fast til roboten, er det nødvendig å fikse den med en liten mengde lim.

Roboten vil bare bevege seg etter å ha koblet den andre ledningen til det faste batteriet.

Lego robot

"Lego" er en serie leker for barn, som hovedsakelig består av byggesettdeler, koblet til ett element. Detaljer kan kombineres, samtidig som det skapes flere og flere nye elementer for spill.

Nesten alle barn fra 3 til 10 år liker å sette sammen en slik konstruktør. Spesielt barns interesseøker hvis en robot kan settes sammen av deler. Så for å sette sammen en bevegelig robot fra "Lego", må du forberede delene, samt en miniatyrmotor og kontrollenhet.

I tillegg selges det nå ferdige sett med deler, slik at du kan sette sammen hvilken som helst robot selv. Det viktigste er å mestre de vedlagte instruksjonene. For eksempel:

• vi forbereder detaljene som angitt i instruksjonene;
• vi fester hjulene, hvis noen;
• vi samler festemidler som vil tjene som støtte for motoren;
• vi setter inn et batteri eller til og med flere i en spesiell enhet;
• vi installerer motoren;
• vi kobler den til motoren;
• Vi laster inn et spesielt program i strukturminnet som lar deg kontrollere leken.

Det ser ut til at det er ganske vanskelig å sette sammen en robot, og en person uten viss kunnskap vil ikke kunne gjøre dette i det hele tatt. Men dette er ikke tilfelle. Selvfølgelig er det vanskelig å bygge en fullverdig automatisert maskin, men alle kan gjøre det enkleste alternativet. Det er nok å lese artikkelen vår om hvordan du lager en robot hjemme.

Lag en robot veldig enkelt La oss se hva som kreves lage en robot hjemme for å forstå det grunnleggende innen robotikk.

Sikkert, etter å ha sett filmer om roboter, ønsket du mer enn en gang å bygge våpenkameraten din, men du visste ikke hvor du skulle begynne. Du vil selvfølgelig ikke kunne bygge en tobeint terminator, men vi tilstreber heller ikke dette. Alle som vet hvordan de skal holde et loddebolt i hendene, kan sette sammen en enkel robot, og dette krever ikke dyp kunnskap, selv om de ikke vil forstyrre. Amatørrobotikk er ikke mye forskjellig fra kretsløp, bare mye mer interessant, fordi områder som mekanikk og programmering også påvirkes her. Alle komponenter er lett tilgjengelige og ikke så dyre. Så fremgangen står ikke stille, og vi vil bruke den til vår fordel.

Introduksjon

Så. Hva er en robot? I de fleste tilfeller er det det automatisk enhet som reagerer på enhver handling miljø... Roboter kan styres av mennesker eller utføre forhåndsprogrammerte handlinger. Vanligvis er en robot utstyrt med en rekke sensorer (avstand, rotasjonsvinkel, akselerasjon), videokameraer, manipulatorer. Den elektroniske delen av roboten består av en mikrokontroller (MC) – en mikrokrets som inneholder en prosessor, en klokkegenerator, diverse periferiutstyr, random access og permanent minne. Det finnes et stort utvalg av mikrokontrollere i verden for forskjellige bruksområder, og på grunnlag av disse kan kraftige roboter settes sammen. For amatørbygg bred applikasjon funnet AVR-mikrokontrollere. De er i dag de mest tilgjengelige og på Internett kan du finne mange eksempler basert på disse MK. For å jobbe med mikrokontrollere må du kunne programmere i assembly eller C og ha grunnleggende kunnskap om digital og analog elektronikk. Vi vil bruke C i prosjektet vårt. Programmering for MK er ikke mye forskjellig fra programmering på en datamaskin, syntaksen til språket er den samme, de fleste funksjonene er praktisk talt de samme, og de nye er ganske enkle å lære og praktiske å bruke.

Det vi trenger

Til å begynne med vil roboten vår ganske enkelt kunne gå rundt hindringer, det vil si gjenta den normale oppførselen til de fleste dyr i naturen. Alt vi trenger for å bygge en slik robot finner du i radiobutikker. Vi vil bestemme hvordan roboten vår skal bevege seg. De mest vellykkede, tror jeg, er sporene som brukes i tanker, dette er mest praktisk løsning, fordi beltene har større langrennsevne enn hjulene på maskinen og er mer praktiske å kontrollere (for å svinge er det nok å rotere sporene i forskjellige sider). Derfor vil du trenge en hvilken som helst leketank med spor som roterer uavhengig av hverandre, dette kan du kjøpe i en hvilken som helst lekebutikk til en fornuftig pris. Fra denne tanken trenger du kun en plattform med belter og motorer med girkasser, resten kan du trygt skru av og kaste. Vi trenger også en mikrokontroller, valget mitt falt på ATmega16 - den har nok porter for å koble til sensorer og periferiutstyr, og generelt er det ganske praktisk. Du må også kjøpe noen radiokomponenter, et loddejern, et multimeter.

Lage et brett med MK

I vårt tilfelle vil mikrokontrolleren utføre hjernens funksjoner, men vi starter ikke med den, men med strømforsyningen til robotens hjerne. Riktig næring- garantien for helse, så vi starter med hvordan vi skal mate roboten vår riktig, fordi dette er vanligvis feilen nybegynnere robotbyggere gjør. Og for at roboten vår skal fungere normalt, må du bruke en spenningsstabilisator. Jeg foretrekker L7805-mikrokretsen - den er designet for å gi en stabil spenning på 5V ved utgangen, som er det mikrokontrolleren vår trenger. Men på grunn av at spenningsfallet på denne mikrokretsen er ca 2,5V, må det tilføres minst 7,5V til den. Sammen med denne stabilisatoren brukes elektrolytiske kondensatorer for å jevne ut spenningsrippel og en diode må inkluderes i kretsen for å beskytte mot polaritetsreversering.

Nå kan vi takle mikrokontrolleren vår. Dekselet til MK er DIP (det er mer praktisk å lodde på denne måten) og har førti pinner. Om bord er det en ADC, PWM, USART og mye mer som vi ikke skal bruke foreløpig. La oss vurdere flere viktige noder. RESET-pinnen (9. ben av MK) trekkes av motstanden R1 til "pluss" av strømforsyningen - dette må gjøres! Ellers kan din MK bli utilsiktet tilbakestilt eller, med andre ord, buggy. Det er også et ønskelig tiltak, men ikke obligatorisk, å koble RESET gjennom den keramiske kondensatoren C1 til jord. I diagrammet kan du også se en elektrolytt på 1000 uF, den sparer fra spenningsfall når motorene går, noe som også vil ha en gunstig effekt på driften av mikrokontrolleren. Kvartskrystall X1 og kondensatorer C2, C3 bør plasseres så nært som mulig til XTAL1 og XTAL2 pinnene.

Jeg vil ikke snakke om hvordan du flasher en MK, siden du kan lese om det på Internett. Vi vil skrive programmet i C; Jeg valgte CodeVisionAVR som programmeringsmiljø. Dette er et ganske praktisk miljø og nyttig for nybegynnere, fordi det har en innebygd veiviser for å lage en kode.

Motor kontroll

En like viktig komponent i roboten vår er motordriveren, som gjør det lettere for oss å kontrollere den. Aldri og under ingen omstendigheter bør du koble motorer direkte til MK! Generelt kan kraftige belastninger ikke styres direkte fra mikrokontrolleren, ellers vil den brenne ut. Bruk nøkkeltransistorer. For vårt tilfelle er det en spesiell mikrokrets - L293D. I slike enkle prosjekter, prøv alltid å bruke denne spesielle mikrokretsen med indeksen "D", siden den har innebygde dioder for overbelastningsbeskyttelse. Denne mikrokretsen er veldig enkel å betjene og kan enkelt fås fra radiobutikker. Den er tilgjengelig i to DIP- og SOIC-pakker. Vi vil bruke inn DIP-pakke på grunn av den enkle monteringen på brettet. L293D har separat strømforsyning for motorer og logikk. Derfor vil vi drive selve mikrokretsen fra stabilisatoren (VSS-inngang), og motorene direkte fra batteriene (VS-inngang). L293D tåler en belastning på 600 mA per kanal, og den har to av disse kanalene, det vil si at to motorer kan kobles til én mikrokrets. Men for å spille det trygt, vil vi kombinere kanalene, og da trenger vi en mikron for hver motor. Det følger at L293D vil kunne tåle 1,2 A. For å oppnå dette må du kombinere bena på micraen, som vist i diagrammet. Mikrokretsen fungerer som følger: når en logisk "0" brukes på IN1 og IN2, og en logisk enhet på IN3 og IN4, roterer motoren i én retning, og hvis signalene inverteres, påføres en logisk null, så motoren vil begynne å rotere i den andre retningen. EN1- og EN2-pinnene er ansvarlige for å slå på hver kanal. Vi kobler dem og kobler dem til "pluss" av strømforsyningen fra stabilisatoren. Siden mikrokretsen varmes opp under drift, og installasjonen av radiatorer er problematisk for denne typen tilfeller, er varmeavledningen gitt av GND-føttene - det er bedre å lodde dem på et bredt kontaktområde. Det er alt du trenger å vite om motorførere for første gang.

Hindringssensorer

For at roboten vår skal kunne navigere og ikke krasje inn i alt, vil vi installere to infrarøde sensorer på den. Den enkleste sensoren består av en IR-diode, som sender ut i det infrarøde spekteret, og en fototransistor, som skal motta signalet fra IR-dioden. Prinsippet er dette: når det ikke er noen hindring foran sensoren, treffer ikke IR-strålene fototransistoren og den åpner seg ikke. Hvis det er en hindring foran sensoren, reflekteres strålene fra den og faller på transistoren - den åpner seg og strømmen begynner å flyte. Ulempen med slike sensorer er at de kan reagere forskjellig på ulike overflater og er ikke beskyttet mot forstyrrelser - fra fremmede signaler fra andre enheter kan sensoren ved et uhell fungere. Modulering av signalet kan beskytte mot forstyrrelser, men foreløpig vil vi ikke bry oss med dette. Til å begynne med er det nok.

Robot firmware

For å gjenopplive roboten, må du skrive en fastvare for den, det vil si et program som tar avlesninger fra sensorer og kontrollerer motorene. Programmet mitt er det enkleste, det inneholder ikke komplekse strukturer og alle vil forstå. De neste to linjene inkluderer overskriftsfiler for mikrokontrolleren vår og kommandoer for å danne forsinkelser:

#inkludere
#inkludere

Følgende linjer er betingede fordi PORTC-verdiene avhenger av hvordan du koblet motordriveren til mikrokontrolleren din:

PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; Verdien 0xFF betyr at utgangen vil være logg. "1", og 0x00 - logg. "0". Med følgende konstruksjon sjekker vi om det er en hindring foran roboten og på hvilken side den er: hvis (! (PINB & (1)<

Hvis lys fra en IR-diode treffer fototransistoren, settes en logg på benet på mikrokontrolleren. "0" og roboten begynner å bevege seg bakover for å kjøre vekk fra hindringen, så snur den for ikke å kollidere med hindringen igjen og går så fremover igjen. Siden vi har to sensorer, sjekker vi for tilstedeværelsen av en hindring to ganger - til høyre og til venstre, og derfor kan vi finne ut fra hvilken side hindringen er. Kommandoen "delay_ms (1000)" indikerer at det vil ta ett sekund før neste kommando blir utført.

Konklusjon

Jeg har dekket de fleste aspektene som vil hjelpe deg å bygge din første robot. Men robotikk slutter ikke der. Hvis du bygger denne roboten, vil du ha mange muligheter for utvidelse. Du kan forbedre algoritmen til roboten, for eksempel hva du skal gjøre hvis hindringen ikke er fra en eller annen side, men rett foran roboten. Det skader heller ikke å installere en koder - en enkel enhet som vil hjelpe deg nøyaktig å posisjonere og vite plasseringen til roboten din i verdensrommet. For klarhetens skyld er det mulig å installere en farge- eller monokrom skjerm som kan vise nyttig informasjon - batteriladenivå, avstand til en hindring, diverse feilsøkingsinformasjon. Å forbedre sensorene vil heller ikke skade - å installere TSOP (disse er IR-mottakere som bare oppfatter et signal med en viss frekvens) i stedet for konvensjonelle fototransistorer. I tillegg til infrarøde sensorer er det ultralydsensorer, de er dyrere, og de er heller ikke uten ulemper, men nylig har de blitt populært blant robotingeniører. For at roboten skal kunne reagere på lyd, ville det vært fint å installere forsterkede mikrofoner. Men det virkelig interessante synes jeg er installasjonen av kameraet og programmeringen på grunnlag av maskinsyn. Det er et sett med spesielle OpenCV-biblioteker som du kan programmere ansiktsgjenkjenning med, bevegelse av fargede beacons og mye annet interessant. Alt avhenger bare av din fantasi og ferdigheter.

Liste over komponenter:

ATmega16 i DIP-40-pakken>

L7805 i TO-220-pakke

L293D i DIP-16 pakke х2 stk.

0,25 W motstander med nominelle verdier: 10 kOhm x1 stk., 220 Ohm x4 stk.

keramiske kondensatorer: 0,1 μF, 1 μF, 22 pF

elektrolytiske kondensatorer: 1000 uF x 16 V, 220 uF x 16V x 2 stk.

diode 1N4001 eller 1N4004

krystallresonator ved 16 MHz

IR-dioder: alle to vil gjøre det.

fototransistorer, også hvilke som helst, men som bare reagerer på bølgelengden til infrarøde stråler

Fastvarekode:

/ ***************************************************** ** Fastvare for roboten MK type: ATmega16 Klokkefrekvens: 16,000000 MHz Hvis du har en annen kvartsfrekvens, må du spesifisere dette i miljøinnstillingene: Prosjekt -> Konfigurer -> Fane "C Compiler" ****** ************************************************** / #inkluderer #inkludere void main (void) (// Sett opp porter for inngang // Gjennom disse portene mottar vi signaler fra sensorer DDRB = 0x00; // Slå på pull-up motstander PORTB = 0xFF; // Sett opp porter for utgang // Gjennom disse porter vi styrer DDRC-motorer = 0xFF; // Hovedsløyfen til programmet. Her leser vi verdiene fra sensorene // og kontrollerer motorene mens (1) (// Fremover PORTC.0 = 1; PORTC. 1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; hvis (! (PINB & (1)<Om roboten min

For øyeblikket er roboten min nesten komplett.

Den har et trådløst kamera, en avstandssensor (både kameraet og denne sensoren er installert på det roterende tårnet), en hindringssensor, en koder, en mottaker for signaler fra fjernkontrollen og et RS-232-grensesnitt for tilkobling til en datamaskin . Det fungerer i to moduser: autonom og manuell (mottar kontrollsignaler fra fjernkontrollen), kameraet kan også slås på/av eksternt eller av roboten selv for å spare batteristrøm. Jeg skriver en fastvare for leilighetssikkerhet (bildeoverføring til en datamaskin, bevegelsesdeteksjon, omvei til rommet).

Hvordan lage en robot hjemme slik at alt ordner seg? Du må begynne enkelt og gradvis komplisere! Instruksjoner for å lage roboter med egne hender hjemme har bokstavelig talt oversvømmet Internett. Forfatteren av artikkelen vil heller ikke holde seg unna dette. Generelt kan denne prosessen deles inn i tre deler: teoretisk, forberedende og selve monteringen. Innenfor rammen av artikkelen vil vi vurdere dem alle, og også beskrive den generelle ordningen for utvikling av en renere.

Bygge en robot hjemme

For å utvikle deg fra bunnen av trenger du kunnskap om strøm, spenning, funksjonen til ulike elementer som triggere, kondensatorer, motstander, transistorer. Du bør også lære å lodde alt dette på diagrammene og bruke tilkoblingsledninger. Det er nødvendig å jobbe gjennom alle aspekter av bevegelse og utførelse av handlinger, for å oppnå maksimal detalj av handlinger for å oppnå målet ditt. Og denne kunnskapen er nødvendig hvis du virkelig er interessert i hvordan du lager en robot hjemme, og ikke bare uvirksom nysgjerrighet.

Forberedende prosesser

Før du begynner å finne ut hvordan du lager en robot hjemme, må du ta godt vare på forholdene der den skal settes sammen. Først må du forberede en arbeidsplass der den ønskede enheten skal opprettes. Det er nødvendig å plassere selve strukturen og dens bestanddeler et sted. Du bør også vurdere spørsmålet om praktisk plassering av loddebolt, kolofonium og loddetinn. Arbeidsplassen bør optimaliseres så mye som mulig slik at den gir bekvemmelighet i samspill med strukturen.

montering

Det er nødvendig å tenke over "ryggraden" i strukturen som alt skal bygges på. Vanligvis er en del valgt, og alle de andre er allerede loddet til den. Når vi snakker om kvaliteten på lodding, skal det sies at stedene der det skal utføres, må rengjøres. Avhengig av tykkelsen på ledningene og bena som brukes, er det også nødvendig å velge en tilstrekkelig mengde loddemiddel slik at elementene ikke faller av under drift. For å forenkle signaloverføringsprosessene og forhindre muligheten for kortslutning, kan du etse den. Deretter påføres alle nødvendige elementer på den, den resulterende strukturen er koblet til en strømkilde, og om nødvendig blir enheten modifisert.

Enkel robot

Hvordan gjøre noe enkelt hjemme? Hva er mer nyttig? Huset ditt må holdes rent, og det er tilrådelig å automatisere denne prosessen. Selvfølgelig er det vanskelig å lage en fullverdig rengjøringsrobot, men en minimal design som vil samle støv fra gulvene i rommene er ganske innenfor sin makt. For å være ærlig vil det vurderes som fungerer på ett sted og samtidig fjerner smårester som ligger i utplasseringsområdet. For å lage en slik struktur må du ha følgende materialer:

1. En plastplate.
2. Tre små børster som brukes til å rengjøre sko eller gulvet.
3. To vifter som kan tas fra utdaterte datamaskiner.
4. 9V batteri og kontakt for det.
5. Bøyle eller klemmer som kan klikke på plass av seg selv.
6. Bolter og muttere.

Bor jevnt fordelte hull for børstene. Fest dem. Det er ønskelig at alle børster plasseres i lik avstand fra andre og midten av fatet. Ved hjelp av bolter og muttere skal et justeringsfeste festes til hver av dem, og de selv festes med deres hjelp. Sett glidebryterne på justeringsfestene til midtposisjon. Vi vil bruke vifter for bevegelse. Vi kobler dem til batteriet og plasserer dem parallelt slik at de gir robotens rotasjon i en sirkel. Denne designen vil bli brukt som en vibrasjonsmotor. Sett på terminalene og strukturen er klar til bruk. Hvis roboten beveger seg til siden under rengjøringsprosessen, arbeid med justeringsfestene. Designet som presenteres i artikkelen krever ikke betydelige økonomiske kostnader eller tilgjengeligheten av ferdigheter og erfaring. Ved å lage roboten ble det brukt rimelige materialer, som ikke er et betydelig problem å få tak i. Hvis du vil komplisere designet og få det til å bevege seg målrettet, trenger du forbedringer i form av ekstra motorer og mikrokontrollere. Slik lager du en robot hjemme. Bare tenk hvor mye du kan forbedre deg her! Det bredeste feltet for designaktiviteter.