Tko ne bi poželio imati univerzalnog asistenta, spremnog da izvrši svaki zadatak: opere suđe, kupi namirnice, promijeni gumu na autu, odveze djecu u vrtić, a roditelje na posao? Ideja o stvaranju mehaniziranih pomoćnika okupirala je inženjerske umove od davnina. A Karel Capek čak je smislio riječ za mehaničkog slugu - robota koji obavlja dužnosti umjesto osobe.

Srećom, u sadašnjem digitalnom dobu takvi će pomoćnici zasigurno uskoro postati stvarnost. Zapravo, inteligentni mehanizmi već pomažu čovjeku u kućanskim poslovima: robot usisavač čistit će dok su vlasnici na poslu, multicooker će pomoći u pripremi hrane, ništa lošiji od stolnjaka koji je sam sastavio, a razigrani psić Aibo rado ponesite papuče ili loptu. Sofisticirani roboti koriste se u proizvodnji, medicini i svemiru. Omogućuju djelomičnu ili čak potpunu zamjenu ljudskog rada u teškim ili opasnim uvjetima. Istodobno, androidi nastoje izgledom izgledati poput ljudi, dok su industrijski roboti obično stvoreni iz ekonomskih i tehnoloških razloga te im vanjski dekor nikako nije prioritet.

Ali ispada da možete pokušati napraviti robota koristeći improvizirana sredstva. Dakle, možete konstruirati originalni mehanizam od telefonske slušalice, računalnog miša, četkice za zube, starog fotoaparata ili sveprisutne plastične boce. Postavljanjem nekoliko senzora na platformu, možete programirati takvog robota za obavljanje jednostavnih operacija: podešavanje rasvjete, slanje signala, kretanje po sobi. Naravno, ovo je daleko od višenamjenskog pomoćnika iz filmova znanstvene fantastike, ali takva aktivnost razvija domišljatost i kreativno inženjersko razmišljanje i bezuvjetno izaziva divljenje kod onih koji robotiku apsolutno ne smatraju ručnim poslom.

Kiborg iz kutije

Jedno od najlakših rješenja za izradu robota je kupnja gotovog kompleta za robotiku s uputama korak po korak. Ova je opcija također prikladna za one koji će se ozbiljno baviti tehničkom kreativnošću, jer jedan paket sadrži sve potrebne dijelove za mehaniku: od elektroničkih ploča i specijaliziranih senzora, do zalihe vijaka i naljepnica. Zajedno s uputama koje vam omogućuju stvaranje prilično složenog mehanizma. Zahvaljujući mnogim dodacima, takav robot može poslužiti kao izvrsna baza za kreativnost.

Osnovno školsko znanje iz fizike i vještine iz nastave rada sasvim su dovoljni za sastavljanje prvog robota. Raznovrsnim senzorima i motorima upravljaju upravljačke ploče, a posebna programska okruženja omogućuju stvaranje pravih kiborga koji mogu izvršavati naredbe.

Na primjer, senzor na mehaničkom robotu može otkriti prisutnost ili odsutnost površine ispred uređaja, a programski kod može naznačiti u kojem smjeru treba okrenuti međuosovinski razmak. Takav robot nikada neće pasti sa stola! Usput, pravi roboti usisavači rade na sličnom principu. Osim provođenja čišćenja prema zadanom rasporedu i mogućnosti povratka u bazu na vrijeme za ponovno punjenje, ovaj inteligentni pomoćnik može samostalno graditi putanje za čišćenje sobe. Budući da na podu mogu postojati razne prepreke, poput stolica i žica, robot mora neprestano skenirati put ispred sebe i izbjegavati takve prepreke.

Kako bi robot koji je sam izradio mogao izvršavati razne naredbe, proizvođači daju mogućnost programiranja. Nakon što ste izradili algoritam za ponašanje robota u različitim uvjetima, trebali biste izraditi kod za interakciju senzora s vanjskim svijetom. To je moguće zahvaljujući prisutnosti mikroračunala, koje je moždani centar takvog mehaničkog robota.

Samostalni mobilni mehanizam

Čak i bez specijaliziranih i obično skupih kompleta, sasvim je moguće napraviti mehanički manipulator koristeći improvizirana sredstva. Dakle, nakon što ste inspirirani idejom stvaranja robota, trebali biste pažljivo analizirati zalihe kućnih kanti za prisutnost nepreuzetih rezervnih dijelova koji se mogu koristiti u ovom kreativnom pothvatu. Oni će koristiti:

• motor (na primjer, iz stare igračke);
• kotači od automobila igračaka;
• detalji konstrukcije;
• kartonske kutije;
• punjenje za nalivpera;
• različite vrste trake;
• ljepilo;
• gumbi, perle;
• vijci, matice, spajalice za papir;
• sve vrste žica;
• žarulje;
• baterija (odgovara naponu motora).

Savjet: "Korisna vještina pri stvaranju robota je sposobnost korištenja lemilice, jer će pomoći sigurno pričvrstiti mehanizam, posebno električne komponente."

Uz pomoć ovih javno dostupnih komponenti možete stvoriti pravo tehničko čudo.

Dakle, da biste napravili vlastitog robota od materijala dostupnih kod kuće, trebali biste:

1. pripremiti pronađene dijelove za mehanizam, provjeriti njihovu izvedbu;
2. nacrtati model budućeg robota, uzimajući u obzir dostupnu opremu;
3. sastavite tijelo za robota iz građevinskog seta ili kartonskih dijelova;
4. ljepilo ili lemljenje rezervnih dijelova odgovornih za kretanje mehanizma (na primjer, pričvrstite motor robota na međuosovinski razmak);
5. osigurati napajanje motoru spajanjem vodiča na odgovarajuće kontakte baterije;
6. nadopunjuju tematski dekor uređaja.

Savjet: „Oči perle za robota, ukrasne rogove-antene od žice, noge-opruge, diodne žarulje pomoći će animirati i najdosadniji mehanizam. Ovi elementi se mogu pričvrstiti ljepilom ili trakom."

Mehanizam takvog robota možete napraviti za nekoliko sati, nakon čega ostaje samo smisliti ime za robota i predstaviti ga gledateljima koji se dive. Sigurno će neki od njih prihvatiti inovativnu ideju i biti u mogućnosti izraditi vlastite mehaničke likove.

Poznati pametni strojevi

Simpatični robot Wall-E zavoli gledatelja istoimenog filma, tjerajući ga da suosjeća s njegovim dramatičnim pustolovinama, dok Terminator demonstrira moć bezdušnog, nepobjedivog stroja. Likovi iz Ratova zvijezda - vjerni droidi R2D2 i C3PO - prate vas na putovanjima kroz daleku, daleku galaksiju, a romantični Werther čak se žrtvuje u borbi sa svemirskim gusarima.

Mehanički roboti postoje i izvan kina. Tako se svijet divi vještinama humanoidnog robota Asima koji može hodati po stepenicama, igrati nogomet, posluživati ​​piće i pristojno pozdravljati. Roveri Spirit i Curiosity opremljeni su autonomnim kemijskim laboratorijima, što je omogućilo analizu uzoraka Marsovog tla. Samovozeći robotski automobili mogu se kretati bez ljudske intervencije, čak i složenim gradskim ulicama s visokim rizikom od neočekivanih događaja.

Možda će upravo iz domaćih pokušaja stvaranja prvih intelektualnih mehanizama izrasti izumi koji će promijeniti tehničku panoramu budućnosti i život čovječanstva.

Mnogi od nas koji su se susreli s računalnom tehnologijom sanjali su o sastavljanju vlastitog robota. Da bi ovaj uređaj mogao obavljati neke poslove po kući, na primjer, donijeti pivo. Svi odmah krenu u stvaranje najsloženijeg robota, ali često brzo pokvare rezultate. Našeg prvog robota, koji je trebao napraviti puno čipsa, nikada nismo doveli do realizacije. Stoga morate početi jednostavno, postupno komplicirajući svoju zvijer. Sada ćemo vam reći kako možete vlastitim rukama stvoriti jednostavnog robota koji će se samostalno kretati po vašem stanu.

Koncept

Postavili smo si jednostavan zadatak, napraviti jednostavnog robota. Gledajući unaprijed, reći ću da smo, naravno, prošli ne za petnaestak minuta, nego za puno duže. Ali ipak, ovo se može učiniti za jednu večer.

Obično su za takve zanate potrebne godine. Ljudi provedu nekoliko mjeseci trčeći po trgovinama u potrazi za opremom koja im je potrebna. Ali odmah smo shvatili da to nije naš put! Stoga ćemo u dizajnu koristiti takve dijelove koji se lako mogu naći pri ruci ili iskorijeniti iz stare opreme. U krajnjem slučaju, kupite za sitne novčiće u bilo kojoj radio trgovini ili na tržištu.

Druga ideja je bila da naše plovilo bude što jeftinije. Sličan robot košta od 800 do 1500 rubalja u radio-elektroničkim trgovinama! Štoviše, prodaje se u obliku dijelova, ali još uvijek se mora sastaviti, a nije činjenica da će nakon toga također raditi. Proizvođači takvih setova često zaborave uključiti neke dijelove i to je to - robot je izgubljen zajedno s novcem! Zašto nam treba takva sreća? Naš robot ne bi trebao koštati više od 100-150 rubalja u dijelovima, uključujući motore i baterije. U isto vrijeme, ako odaberete motore iz starog dječjeg automobila, tada će njegova cijena općenito biti oko 20-30 rubalja! Osjećate uštedu, a ujedno dobivate izvrsnog prijatelja.

Sljedeći dio je bio što će učiniti naš ljepotan. Odlučili smo napraviti robota koji će tražiti izvore svjetlosti. Ako se izvor svjetlosti okrene, naš će automobil upravljati za njim. Taj se koncept naziva "robot koji pokušava živjeti". Bit će moguće zamijeniti njegove baterije solarnim ćelijama i tada će tražiti svjetlo za vožnju.

Potrebni dijelovi i alati

Što nam je potrebno da napravimo svoje dijete? Budući da je koncept napravljen od improviziranih sredstava, trebat će nam tiskana ploča ili čak obični debeli karton. Šilom možete napraviti rupe u kartonu za pričvršćivanje svih dijelova. Koristit ćemo sklop jer nam je bio pri ruci, a danju u mojoj kući nećete naći karton. Ovo će biti šasija na koju ćemo montirati ostatak robotovog pojasa, pričvrstiti motore i senzore. Kao pogonsku snagu koristit ćemo motore od tri ili pet volti koji se mogu izvući iz starog stroja. Kotače ćemo napraviti od čepova od plastičnih boca, na primjer od Coca-Cole.

Kao senzori koriste se trovoltni fototranzistori ili fotodiode. Mogu se čak izvući iz starog optomehaničkog miša. Sadrži infracrvene senzore (u našem slučaju bili su crni). Tamo su upareni, odnosno dvije fotoćelije u jednoj boci. S testerom vas ništa ne sprječava da saznate koja je noga čemu namijenjena. Naš upravljački element bit će domaći 816G tranzistori. Kao izvor napajanja koristimo tri AA baterije zalemljene zajedno. Ili možete uzeti odjeljak za baterije iz starog stroja, kao što smo mi učinili. Za instalaciju će biti potrebno ožičenje. Upletene parice su idealne za ove svrhe; svaki haker koji drži do sebe trebao bi ih imati dosta u svom domu. Za pričvršćivanje svih dijelova prikladno je koristiti termotaljivo ljepilo s pištoljem za taljenje. Ovaj prekrasan izum brzo se topi i jednako brzo postavlja, što vam omogućuje brzi rad s njim i ugradnju jednostavnih elemenata. Stvar je idealna za takve zanate i koristio sam je više puta u svojim člancima. Potrebna nam je i tvrda žica; obična spajalica će biti sasvim u redu.

Montiramo krug

Dakle, izvadili smo sve dijelove i složili ih na naš stol. Lemilo već tinja kolofonijom, a vi trljate ruke, nestrpljivi da ga sastavite, pa, onda počnimo. Uzimamo komad sklopa i izrezujemo ga na veličinu budućeg robota. Za rezanje PCB-a koristimo škare za metal. Napravili smo kvadrat sa stranom od oko 4-5 cm. Glavna stvar je da naš mali krug, baterije, dva motora i pričvršćivači za prednji kotač stanu na njega. Kako ploča ne bi bila čupava i bila ravna, možete je obraditi turpijom i ukloniti oštre rubove. Naš sljedeći korak bit će brtvljenje senzora. Fototranzistori i fotodiode imaju plus i minus, drugim riječima, anodu i katodu. Potrebno je promatrati polaritet njihovog uključivanja, što je lako odrediti najjednostavnijim ispitivačem. Ako pogriješite, ništa neće izgorjeti, ali robot se neće pomaknuti. Senzori su zalemljeni u kutove tiskane ploče s jedne strane tako da gledaju u stranu. Ne smiju se potpuno zalemiti u ploču, već ostaviti oko jedan i pol centimetar izvoda kako bi se mogli lako savijati u bilo kojem smjeru - to će nam trebati kasnije prilikom postavljanja našeg robota. Ovo će biti naše oči, trebale bi biti s jedne strane naše šasije, koja će u budućnosti biti prednji dio robota. Odmah se može primijetiti da sastavljamo dva upravljačka kruga: jedan za upravljanje desnim i drugi lijevim motorima.

Malo dalje od prednjeg ruba šasije, pored naših senzora, moramo zalemiti tranzistore. Radi lakšeg lemljenja i sastavljanja daljnjeg kruga, zalemili smo oba tranzistora tako da su njihove oznake "okrenute" prema desnom kotaču. Trebali biste odmah zabilježiti položaj nogu tranzistora. Ako uzmete tranzistor u ruke i okrenete metalnu podlogu prema sebi, a oznaku prema šumi (kao u bajci), a noge su usmjerene prema dolje, tada će s lijeva na desno noge biti, odnosno: baza , kolektor i emiter. Ako pogledate dijagram koji prikazuje naš tranzistor, baza će biti štap okomit na debeli segment u krugu, emiter će biti štap sa strelicom, kolektor će biti isti štap, samo bez strelice. Ovdje se sve čini jasnim. Pripremimo baterije i prijeđimo na samu montažu električnog kruga. U početku smo jednostavno uzeli tri AA baterije i zalemili ih u seriju. Možete ih odmah umetnuti u poseban držač baterija, koji se, kako smo već rekli, izvlači iz starog dječjeg automobila. Sada lemimo žice na baterije i određujemo dvije ključne točke na našoj ploči gdje će se sve žice spojiti. Ovo će biti plus i minus. Učinili smo to jednostavno - uvukli smo upleteni par u rubove ploče, zalemili krajeve na tranzistore i foto senzore, napravili upletenu petlju i tamo zalemili baterije. Možda nije najbolja opcija, ali je najprikladnija. Pa, sada pripremamo žice i počinjemo sastavljati elektriku. Ići ćemo od pozitivnog pola baterije do negativnog kontakta, kroz cijeli električni krug. Uzimamo komad upletene parice i krećemo - lemimo pozitivni kontakt oba foto senzora na plus baterije i lemimo emitere tranzistora na isto mjesto. Lemimo drugu nogu fotoćelije s malim komadom žice na bazu tranzistora. Lemimo preostale, posljednje noge transjuka na motore. Drugi kontakt motora može se zalemiti na bateriju preko sklopke.

Ali kao pravi Jediji, odlučili smo uključiti našeg robota lemljenjem i odlemivanjem žice, jer u mojim spremnicima nije bilo prekidača odgovarajuće veličine.

Električno otklanjanje pogrešaka

To je to, sastavili smo električni dio, a sada počnimo testirati krug. Uključimo naš krug i prinesemo ga upaljenoj stolnoj lampi. Naizmjenično okrećite prvo jednu ili drugu fotoćeliju. I da vidimo što će se dogoditi. Ako se naši motori počnu okretati različitim brzinama, ovisno o osvjetljenju, onda je sve u redu. Ako ne, onda potražite zastoje u sklopu. Elektronika je znanost o kontaktima, što znači da ako nešto ne radi, onda negdje nema kontakta. Važna točka: desni foto senzor odgovoran je za lijevi kotačić, a lijevi za desni. Sada, shvatimo na koji se način okreću desni i lijevi motor. Oboje bi se trebali okretati naprijed. Ako se to ne dogodi, tada trebate promijeniti polaritet uključivanja motora, koji se vrti u krivom smjeru, jednostavnim ponovnim lemljenjem žica na stezaljkama motora obrnuto. Još jednom procjenjujemo položaj motora na šasiji i provjeravamo smjer kretanja u smjeru u kojem su ugrađeni naši senzori. Ako je sve u redu, idemo dalje. U svakom slučaju, to se može popraviti, čak i nakon što se sve konačno sastavi.

Sastavljanje uređaja

Pozabavili smo se dosadnim električnim dijelom, a sada prijeđimo na mehaniku. Kotače ćemo napraviti od čepova plastičnih boca. Da biste napravili prednji kotač, uzmite dva poklopca i zalijepite ih zajedno.

Zalijepili smo ga po obodu sa šupljim dijelom prema unutra radi veće stabilnosti kotača. Zatim izbušite rupu u prvom i drugom poklopcu točno u sredini poklopca. Za bušenje i sve vrste kućanskih zanata vrlo je zgodno koristiti Dremel - neku vrstu male bušilice s puno dodataka, glodanja, rezanja i mnogih drugih. Vrlo je pogodan za bušenje rupa manjih od jednog milimetra, gdje se konvencionalna bušilica ne može nositi.

Nakon što izbušimo poklopce, u rupu umetnemo prethodno savijenu spajalicu.

Spajalicu savijamo u obliku slova “P”, gdje kotačić visi na gornjoj traci našeg slova.

Sada popravljamo ovu spajalicu između foto senzora, ispred našeg auta. Kvačica je zgodna jer možete lako podesiti visinu prednjeg kotača, a ovim podešavanjem ćemo se pozabaviti kasnije.

Prijeđimo na pogonske kotače. Napravit ćemo ih i od poklopaca. Slično tome, bušimo svaki kotač strogo u sredini. Najbolje je da bušilica bude veličine osovine motora, a idealno - djelić milimetra manja, kako bi se osovina tu mogla umetnuti, ali teško. Oba kotača stavimo na osovinu motora, a kako ne bi odskočili, učvrstimo ih vrućim ljepilom.

Važno je to učiniti ne samo da kotači ne odlete prilikom kretanja, već i da se ne okreću na mjestu pričvršćivanja.

Najvažniji dio je montaža elektromotora. Postavili smo ih na sam kraj naše šasije, na suprotnoj strani tiskane ploče od sve ostale elektronike. Mora se imati na umu da je kontrolirani motor postavljen nasuprot svog upravljačkog fotosustava. To se radi kako bi se robot mogao okrenuti prema svjetlu. Desno je fotosenzor, lijevo motor i obrnuto. Za početak, motore ćemo presresti komadima upredene parice, provučene kroz rupe u instalaciji i uvijene odozgo.

Dobavljamo struju i vidimo gdje nam se motori okreću. Motori se neće okretati u mračnoj prostoriji; preporučljivo je usmjeriti ih prema svjetiljci. Provjeravamo rade li svi motori. Okrećemo robota i promatramo kako motori mijenjaju brzinu vrtnje ovisno o osvjetljenju. Okrenimo ga desnim foto senzorom, a lijevi motor bi se trebao brzo vrtjeti, a drugi će, naprotiv, usporiti. Na kraju provjeravamo smjer rotacije kotača tako da se robot kreće naprijed. Ako sve radi kako smo opisali, možete pažljivo pričvrstiti klizače vrućim ljepilom.

Trudimo se osigurati da su im kotači na istoj osovini. To je to – popravljamo baterije na gornjoj platformi šasije i nastavljamo s postavljanjem i igranjem s robotom.

Zamke i postavljanje

Prva zamka u našem zanatu bila je neočekivana. Kad smo sklopili cijeli krug i tehnički dio, svi su motori savršeno reagirali na svjetlo i činilo se da sve ide odlično. Ali kada smo našeg robota stavili na pod, nije nam radio. Ispostavilo se da snaga motora jednostavno nije dovoljna. Morao sam hitno rastaviti dječji auto kako bih odatle dobio jače motore. Usput, ako uzmete motore od igračaka, sigurno ne možete pogriješiti s njihovom snagom, jer su dizajnirani da nose puno autića s baterijama. Nakon što smo sredili motore, prešli smo na kozmetičko podešavanje i vožnju. Prvo trebamo skupiti brade žica koje se vuku po podu i pričvrstiti ih na šasiju vrućim ljepilom.

Ako robot negdje vuče trbuh, tada možete podići prednje kućište savijanjem žice za pričvršćivanje. Najvažniji su foto senzori. Najbolje ih je saviti gledajući u stranu na tridesetak stupnjeva od glavnog jela. Zatim će pokupiti izvore svjetlosti i krenuti prema njima. Potrebni kut savijanja morat će se odabrati eksperimentalno. To je to, naoružajte se stolnom lampom, stavite robota na pod, uključite ga i počnite provjeravati i uživati ​​kako vaše dijete jasno prati izvor svjetla i kako ga spretno pronalazi.

Poboljšanja

Ne postoji granica savršenstvu i našem robotu možete dodati bezbroj funkcija. Bilo je čak i razmišljanja o ugradnji kontrolera, ali tada bi se znatno povećala cijena i složenost izrade, a to nije naša metoda.

Prvo poboljšanje je napraviti robota koji bi išao zadanom stazom. Ovdje je sve jednostavno, uzmete crnu traku i ispišete je na pisaču ili je na sličan način nacrtate crnim trajnim markerom na listu whatman papira. Glavna stvar je da je traka nešto uža od širine zapečaćenih foto senzora. Same fotoćelije spuštamo tako da gledaju u pod. Pored svakog našeg oka u nizu postavljamo super-sjajnu LED diodu s otporom od 470 Ohma. Sam LED s otporom lemimo izravno na bateriju. Ideja je jednostavna, svjetlost se savršeno odbija od bijelog lista papira, udara u naš senzor i robot vozi ravno. Čim zraka udari u tamnu traku, gotovo nikakva svjetlost ne dopire do fotoćelije (crni papir savršeno upija svjetlost), pa se stoga jedan motor počinje sporije okretati. Drugi motor brzo okreće robota, poravnavajući njegov kurs. Kao rezultat toga, robot se kotrlja duž crne trake, kao na tračnicama. Možete nacrtati takvu prugu na bijelom podu i poslati robota u kuhinju po pivo s vašeg računala.

Druga ideja je zakomplicirati sklop dodavanjem još dva tranzistora i dva fotosenzora i natjerati robota da traži svjetlo ne samo sprijeda, već i sa svih strana, a čim ga pronađe, juri prema njemu. Sve će ovisiti samo o tome s koje se strane izvor svjetlosti pojavljuje: ako je ispred, ići će naprijed, a ako je straga, vratit će se unatrag. Čak iu ovom slučaju, za pojednostavljenje montaže, možete koristiti LM293D čip, ali košta oko stotinu rubalja. Ali uz njegovu pomoć možete jednostavno konfigurirati diferencijalnu aktivaciju smjera rotacije kotača ili, jednostavnije, smjera kretanja robota: naprijed i natrag.

Zadnje što možete učiniti je potpuno izvaditi baterije koje se stalno prazne i ugraditi solarnu bateriju koju sada možete kupiti u trgovini s opremom za mobitele (ili na dialextremeu). Kako robot ne bi potpuno izgubio svoju funkcionalnost u ovom načinu rada, ako slučajno uđe u sjenu, možete paralelno spojiti solarnu bateriju - elektrolitički kondenzator vrlo velikog kapaciteta (tisuće mikrofarada). Budući da naš napon tamo ne prelazi pet volti, možemo uzeti kondenzator dizajniran za 6,3 volta. S takvim kapacitetom i naponom bit će prilično minijaturan. Pretvarači se mogu kupiti ili izvaditi iz starih izvora napajanja.
Mislimo da ostatak mogućih varijacija možete smisliti sami. Ako bude nešto zanimljivo, obavezno napišite.

zaključke

Tako smo se pridružili najvećoj znanosti, motoru napretka – kibernetici. Sedamdesetih godina prošlog stoljeća bilo je vrlo popularno dizajnirati takve robote. Valja napomenuti da naša kreacija koristi rudimente analogne računalne tehnologije, koja je izumrla dolaskom digitalnih tehnologija. Ali kao što sam pokazao u ovom članku, nije sve izgubljeno. Nadam se da nećemo stati na konstruiranju ovako jednostavnog robota, već ćemo smišljati nove i nove dizajne, a vi ćete nas iznenaditi svojim zanimljivim rukotvorinama. Sretno s izradom!

Danas ćemo vam reći kako napraviti robota od dostupnih materijala. Dobiveni "high-tech android", iako malen i vjerojatno vam neće pomoći u kućanskim poslovima, zasigurno će zabaviti i djecu i odrasle.

Potrebni materijali

Da biste napravili robota vlastitim rukama, nije vam potrebno znanje nuklearne fizike. To se može učiniti kod kuće od običnih materijala koji su vam uvijek pri ruci. Dakle, što nam treba:

• 2 komada žice
• 1 motor
• 1 AA baterija
• 3 potisne igle
• 2 komada pjenaste ploče ili sličnog materijala
• 2-3 glave starih četkica za zube ili nekoliko spajalica

1. Pričvrstite bateriju na motor

Pomoću pištolja za ljepilo pričvrstite komad pjenastog kartona na kućište motora. Zatim na njega zalijepimo bateriju.

Ovaj se korak može činiti zbunjujućim. Međutim, da biste napravili robota, morate ga natjerati da se kreće. Na os motora stavimo mali duguljasti komad pjenastog kartona i pričvrstimo ga pištoljem za ljepilo. Ovaj dizajn će dovesti do neravnoteže motora, što će pokrenuti cijelog robota.

Na samom kraju destabilizatora kapnite nekoliko kapi ljepila ili pričvrstite neki ukrasni element - to će našoj kreaciji dodati individualnost i povećati amplitudu njegovih pokreta.

3. Noge

Sada trebate opremiti robota donjim udovima. Ako za to koristite glave četkica za zube, zalijepite ih na dno motora. Možete koristiti istu pjenastu ploču kao sloj.

Sljedeći korak je pričvrstiti naša dva komada žice na kontakte motora. Možete ih jednostavno pričvrstiti vijcima, ali bi bilo još bolje zalemiti ih, tako će robot biti izdržljiviji.

5. Spajanje baterije

Pomoću toplinskog pištolja zalijepite žicu na jedan kraj baterije. Možete odabrati bilo koju od dvije žice i bilo koju stranu baterije - polaritet u ovom slučaju nije bitan. Ako ste dobri u lemljenju, za ovaj korak možete koristiti i lemljenje umjesto ljepila.

6. Oči

Par kuglica, koje vrućim ljepilom pričvrstimo na jedan kraj baterije, sasvim su prikladne kao robotove oči. U ovom koraku možete pokazati svoju maštu i osmisliti izgled očiju po vlastitom nahođenju.

7. Pokreni

Sada oživimo naš domaći proizvod. Uzmite slobodni kraj žice i pričvrstite ga na slobodan terminal baterije pomoću ljepljive trake. Ne biste trebali koristiti vruće ljepilo za ovaj korak jer će vas spriječiti da isključite motor ako je potrebno.

Na policama modernih trgovina za djecu možete pronaći širok izbor igračaka. I svako dijete traži od svojih roditelja da mu kupe jednu ili drugu igračku "novu stvar". Što ako planiranje obiteljskog budžeta to ne uključuje? Kako biste uštedjeli novac, možete sami pokušati napraviti novu igračku. Na primjer, kako napraviti robota kod kuće, je li to moguće? Da, sasvim je moguće, dovoljno je pripremiti potrebne materijale.

Je li moguće sam sastaviti robota?

U današnje vrijeme teško je nekoga iznenaditi robotskom igračkom. Moderna tehnologija i računalna industrija daleko su dogurale. Ali možda će vas ipak iznenaditi informacija kako napraviti jednostavnog robota kod kuće.

Bez sumnje, teško je razumjeti princip rada raznih mikro krugova, elektronike, programa i dizajna. U ovom slučaju teško je to učiniti bez osnovnih znanja iz područja fizike, programiranja i elektronike. Ipak, svaka osoba može sama sastaviti robota.

Robot je automatizirani stroj koji je sposoban obavljati različite radnje. U slučaju robota domaće izrade, dovoljno je da se automobil jednostavno kreće.

Za lakše sastavljanje možete koristiti dostupne alate: telefonsku slušalicu, plastičnu bocu ili tanjur, četkicu za zube, stari fotoaparat ili računalni miš.

Vibrirajuća buba

Kako napraviti malog robota? Kod kuće možete napraviti najjednostavniju verziju vibrirajuće bube. Morate se opskrbiti sljedećim materijalima:

• motor iz starog dječjeg automobila;
• litijeva baterija serije CR-2032, slična tabletu;
• držač za ovaj tablet;
• Spajalice;
• električna traka;
• lemilica;
• LED.

Prvo morate omotati LED električnom trakom, ostavljajući slobodne krajeve. Pomoću lemilice zalemite jedan LED kraj na stražnju stijenku držača baterije. Preostali vrh lemimo na kontakt motora iz stroja. Spajalice će poslužiti kao noge za vibrirajuću bubu. Žice iz držača baterije spojene su na žice motora. Buba će vibrirati i pomaknuti se nakon što držač dođe u kontakt sa samom baterijom.

Brushbot - dječja zabava

Dakle, kako napraviti mini-robota kod kuće? Smiješni automobil može se sastaviti od otpadnih materijala, kao što su četkica za zube (glava), dvostrana traka i vibracijski motor sa starog mobilnog telefona. Dovoljno je zalijepiti motor na glavu četke i to je to - robot je spreman.

Napajanje će biti osigurano pomoću dugmaste baterije. Za daljinsko upravljanje morat ćete nešto smisliti.

Kartonski robot

Kako napraviti robota kod kuće ako dijete to zahtijeva? Možete smisliti zanimljivu igračku od jednostavnog kartona.

Morate napraviti zalihe:

• dvije kartonske kutije;
• 20 plastičnih čepova za boce;
• žica;
• s trakom.

Dešava se da tata želi napraviti neko čudo za bebu, ali ništa pametno ne pada na pamet. Stoga možete razmišljati o tome kako napraviti pravog robota kod kuće.

Prvo trebate koristiti kutiju kao tijelo za robota i izrezati joj dno. Zatim morate napraviti 5 rupa: ispod glave, za ruke i noge. U kutiji namijenjenoj za glavu morate napraviti jednu rupu koja će vam pomoći da je povežete s tijelom. Žica se koristi za držanje dijelova robota zajedno.

Nakon pričvršćivanja glave, morate razmisliti o tome kako napraviti robotsku ruku kod kuće. Da biste to učinili, žica je umetnuta u bočne rupe na koje su postavljeni plastični poklopci. Dobivamo pokretne ruke. Isto radimo i s nogama. Na poklopcima možete napraviti rupe šilom.

Kako bi se osigurala stabilnost kartonskog robota, potrebno je obratiti posebnu pozornost na rezove. Daju igrački dobar izgled. Teško je spojiti sve dijelove ako je linija rezanja netočna.

Odlučite li se lijepiti kutije, nemojte pretjerivati ​​s količinom ljepila. Bolje je koristiti izdržljivi karton ili papir.

Najjednostavniji robot

Kako napraviti laganog robota kod kuće? Teško je stvoriti punopravni automatizirani stroj, ali još uvijek je moguće sastaviti minimalni dizajn. Razmotrimo jednostavan mehanizam koji, na primjer, može izvesti određene radnje u jednoj zoni. Trebat će vam sljedeći materijali:

Plastična ploča.

Par četkica srednje veličine za čišćenje cipela.

Ventilatori za računala u količini od dva komada.

Konektor za 9-V bateriju i samu bateriju.

Stezanje i vezivanje s funkcijom kopčanja.

Izbušimo dvije rupe s istim razmakom u ploči četke. Pričvršćujemo ih. Četke bi trebale biti smještene na istoj udaljenosti jedna od druge i na sredini ploče. Pomoću matica pričvršćujemo nosač za podešavanje na četke. Instaliramo klizače iz pričvrsnih elemenata na srednje mjesto. Za pomicanje robota moraju se koristiti računalni ventilatori. Spojeni su na bateriju i postavljeni paralelno kako bi osigurali rotaciju stroja. Bit će to neka vrsta vibracijskog motora. Na kraju, morate staviti terminale.

U ovom slučaju nećete trebati velike financijske troškove ili bilo kakvo tehničko ili računalno iskustvo, jer ovdje detaljno opisujemo kako napraviti robota kod kuće. Nije teško nabaviti potrebne dijelove. Kako bi se poboljšale motoričke funkcije dizajna, mogu se koristiti mikrokontroleri ili dodatni motori.

Robot, kao u reklami

Mnogima je vjerojatno poznata reklama za preglednik u kojoj je glavni lik mali robot koji se vrti i flomasterima crta oblike na papiru. Kako od ove reklame napraviti robota kod kuće? Da, vrlo jednostavno. Da biste stvorili tako automatiziranu slatku igračku, morate se opskrbiti:

• tri flomastera;
• debeli karton ili plastika;
• motor;
• okrugla baterija;
• folija ili električna traka;
• ljepilo.

Dakle, izrađujemo obrazac za robota od plastike ili kartona (točnije, izrezujemo ga). Potrebno je napraviti trokutasti oblik sa zaobljenim kutovima. U svakom kutu napravimo malu rupu u koju može stati flomaster. Napravimo jednu rupu blizu središta trokuta za motor. Dobivamo 4 rupe po cijelom obodu trokutastog oblika.

Zatim umetnite markere jedan po jedan u napravljene rupe. Baterija mora biti pričvršćena na motor. To se može učiniti pomoću ljepila i folije ili električne trake. Kako bi motor ostao čvrsto na robotu, potrebno ga je pričvrstiti malom količinom ljepila.

Robot će se pomaknuti tek nakon spajanja druge žice na priključenu bateriju.

Lego robot

"Lego" je serija igračaka za djecu koja se uglavnom sastoji od građevinskih dijelova koji su spojeni u jedan element. Dijelovi se mogu kombinirati, stvarajući sve više i više novih predmeta za igre.

Gotovo sva djeca od 3 do 10 godina vole sastavljati takav građevinski set. Osobito se interes djece povećava ako se dijelovi mogu sastaviti u robota. Dakle, da biste sastavili pokretnog robota iz Lega, morate pripremiti dijelove, kao i minijaturni motor i upravljačku jedinicu.

Osim toga, sada se prodaju gotovi setovi s dijelovima koji vam omogućuju da sami sastavite bilo kojeg robota. Glavna stvar je svladati priložene upute. npr.:

• pripremite dijelove kako je navedeno u uputama;
• zavrnite kotače, ako ih ima;
• sastavljamo pričvrsne elemente koji će služiti kao podrška za motor;
• umetnite bateriju ili čak nekoliko u posebnu jedinicu;
• ugraditi motor;
• spojite ga na motor;
• Učitavamo poseban program u memoriju dizajna koji vam omogućuje upravljanje igračkom.

Čini se da je prilično teško sastaviti robota, a osoba bez određenog znanja to uopće neće moći učiniti. Ali to nije istina. Naravno, teško je izgraditi punopravni automatizirani stroj, ali svatko može napraviti najjednostavniju verziju. Samo pročitajte naš članak o tome kako napraviti robota kod kuće.

Napravite robota jako jednostavno Idemo shvatiti što je potrebno stvoriti robota kod kuće, kako bi razumjeli osnove robotike.

Sigurno ste nakon dovoljno filmova o robotima često poželjeli izgraditi vlastitog suborca ​​u borbi, ali niste znali odakle početi. Naravno, nećete moći izgraditi dvonožnog Terminatora, ali to nije ono što pokušavamo postići. Svatko tko zna kako pravilno držati lemilo u rukama može sastaviti jednostavnog robota i to ne zahtijeva duboko znanje, iako neće škoditi. Amaterska robotika nije puno drugačija od dizajna sklopova, samo je mnogo zanimljivija, jer također uključuje područja kao što su mehanika i programiranje. Sve komponente su lako dostupne i nisu toliko skupe. Dakle, napredak ne miruje i mi ćemo ga iskoristiti u svoju korist.

Uvod

Tako. Što je robot? U većini slučajeva, ovo je automatski uređaj koji reagira na bilo kakve radnje okoline. Roboti mogu biti kontrolirani od strane ljudi ili mogu izvoditi unaprijed programirane radnje. Obično je robot opremljen različitim senzorima (udaljenost, kut rotacije, ubrzanje), video kamerama i manipulatorima. Elektronički dio robota sastoji se od mikrokontrolera (MC) – mikrosklopa koji sadrži procesor, generator takta, razne periferije, RAM i trajnu memoriju. U svijetu postoji ogroman broj različitih mikrokontrolera za različite primjene, a na njihovoj osnovi možete sastaviti moćne robote. AVR mikrokontroleri naširoko se koriste za amaterske zgrade. Oni su daleko najpristupačniji i na Internetu možete pronaći mnogo primjera temeljenih na tim MK. Za rad s mikrokontrolerima morate znati programirati u asembleru ili C-u te imati osnovno znanje o digitalnoj i analognoj elektronici. U našem projektu koristit ćemo C. Programiranje za MK ne razlikuje se mnogo od programiranja na računalu, sintaksa jezika je ista, većina funkcija se praktički ne razlikuje, a nove su prilično jednostavne za naučiti i prikladne za korištenje.

Što trebamo

Za početak, naš će robot moći jednostavno izbjegavati prepreke, odnosno ponavljati uobičajeno ponašanje većine životinja u prirodi. Sve što nam je potrebno za izradu takvog robota može se naći u radio trgovinama. Odlučimo kako će se naš robot kretati. Mislim da su najuspješnije gusjenice koje se koriste u tenkovima; ovo je najprikladnije rješenje, jer gusjenice imaju veću manevarsku sposobnost od kotača vozila i praktičnije ih je kontrolirati (za okretanje dovoljno je rotirati gusjenice u različitim smjerovima). Stoga će vam trebati bilo koji tenk igračka čije se gusjenice okreću neovisno jedna o drugoj, možete je kupiti u bilo kojoj trgovini igračaka po razumnoj cijeni. Od ovog tenka vam treba samo platforma s gusjenicama i motori s mjenjačem, ostalo možete sigurno odvrnuti i baciti. Trebamo i mikrokontroler, moj izbor je pao na ATmega16 - ima dovoljno priključaka za povezivanje senzora i periferije i općenito je prilično zgodan. Također ćete morati kupiti neke radio komponente, lemilo i multimetar.

Izrada ploče s MK

U našem slučaju, mikrokontroler će obavljati funkcije mozga, ali nećemo početi s njim, već s napajanjem mozga robota. Pravilna prehrana je ključ zdravlja, pa ćemo krenuti od toga kako pravilno hraniti našeg robota, jer tu obično griješe robotograditelji početnici. A kako bi naš robot normalno radio, moramo koristiti stabilizator napona. Više volim L7805 čip - dizajniran je za proizvodnju stabilnog izlaznog napona od 5 V, što je potrebno našem mikrokontroleru. Ali s obzirom na činjenicu da je pad napona na ovom mikrokrugu oko 2,5 V, mora mu se napajati najmanje 7,5 V. Zajedno s ovim stabilizatorom, elektrolitski kondenzatori se koriste za izglađivanje valova napona, a dioda je nužno uključena u krug za zaštitu od preokreta polariteta.

Sada možemo prijeći na naš mikrokontroler. Kućište MK je DIP (prikladnije je za lemljenje) i ima četrdeset pinova. Na brodu se nalazi ADC, PWM, USART i još mnogo toga što za sada nećemo koristiti. Pogledajmo nekoliko važnih čvorova. Pin RESET (9. krak MK) povučen je otpornikom R1 na "plus" izvora napajanja - to se mora učiniti! U suprotnom, vaš MK može se nenamjerno resetirati ili, jednostavnije rečeno, kvar. Još jedna poželjna mjera, ali ne i obavezna, je spajanje RESET-a preko keramičkog kondenzatora C1 na masu. Na dijagramu možete vidjeti i elektrolit od 1000 uF; on vas spašava od padova napona kada motori rade, što će također imati blagotvoran učinak na rad mikrokontrolera. Kvarcni rezonator X1 i kondenzatori C2, C3 trebaju biti smješteni što je moguće bliže pinovima XTAL1 i XTAL2.

Neću govoriti o tome kako bljeskati MK, jer o tome možete pročitati na Internetu. Program ćemo napisati u C-u, za programsko okruženje odabrao sam CodeVisionAVR. Ovo je okruženje koje je prilično jednostavno i korisno je za početnike jer ima ugrađen čarobnjak za stvaranje koda.

Kontrola motora

Jednako važna komponenta našeg robota je pokretač motora koji nam olakšava upravljanje njime. Nikada i ni pod kojim uvjetima motori se ne smiju spajati izravno na MK! Općenito, snažna opterećenja ne mogu se kontrolirati izravno iz mikrokontrolera, inače će izgorjeti. Koristite ključne tranzistore. Za naš slučaj postoji poseban čip - L293D. U takvim jednostavnim projektima uvijek pokušajte koristiti ovaj čip s indeksom "D", jer ima ugrađene diode za zaštitu od preopterećenja. Ovaj mikro krug je vrlo jednostavan za upravljanje i lako ga je nabaviti u radio trgovinama. Dostupan je u dva paketa: DIP i SOIC. U paketu ćemo koristiti DIP zbog jednostavnosti montaže na ploču. L293D ima zasebno napajanje za motore i logiku. Stoga ćemo sam mikro krug napajati iz stabilizatora (VSS ulaz), a motore izravno iz baterija (VS ulaz). L293D može izdržati opterećenje od 600 mA po kanalu, a ima dva takva kanala, odnosno na jedan čip se mogu spojiti dva motora. Ali da budemo sigurni, spojit ćemo kanale i tada će nam trebati po jedna micra za svaki motor. Iz toga slijedi da će L293D moći izdržati 1,2 A. Da biste to postigli, trebate kombinirati micra noge, kao što je prikazano na dijagramu. Mikrokrug radi na sljedeći način: kada se logička "0" primijeni na IN1 i IN2, a logička jedinica se primijeni na IN3 i IN4, motor se okreće u jednom smjeru, a ako su signali obrnuti - primjenjuje se logička nula, tada će se motor početi okretati u drugom smjeru. Pinovi EN1 i EN2 odgovorni su za uključivanje svakog kanala. Spojimo ih i spojimo na "plus" napajanja iz stabilizatora. Budući da se mikro krug zagrijava tijekom rada, a instaliranje radijatora na ovu vrstu kućišta je problematično, rasipanje topline osiguravaju GND noge - bolje ih je lemiti na široku kontaktnu pločicu. To je sve što trebate znati o pokretačima motora za prvi put.

Senzori prepreka

Kako bi naš robot mogao navigirati i ne zabijati se u sve, ugradit ćemo mu dva infracrvena senzora. Najjednostavniji senzor sastoji se od IR diode koja emitira u infracrvenom spektru i fototranzistora koji će primiti signal od IC diode. Princip je sljedeći: kada nema prepreka ispred senzora, IR zrake ne pogađaju fototranzistor i on se ne otvara. Ako postoji prepreka ispred senzora, tada se zrake odbijaju od njega i udaraju u tranzistor - otvara se i struja počinje teći. Nedostatak takvih senzora je što mogu različito reagirati na različite površine i nisu zaštićeni od smetnji - senzor se može slučajno aktivirati vanjskim signalima s drugih uređaja. Modulacija signala može vas zaštititi od smetnji, ali time se za sada nećemo zamarati. Za početak, to je dovoljno.

Robot firmware

Da biste oživjeli robota, morate za njega napisati firmware, odnosno program koji bi očitavao senzore i upravljao motorima. Moj program je najjednostavniji, ne sadrži složene strukture i bit će razumljiv svima. Sljedeća dva retka uključuju datoteke zaglavlja za naš mikrokontroler i naredbe za generiranje kašnjenja:

#uključi
#uključi

Sljedeći redovi su uvjetni jer PORTC vrijednosti ovise o tome kako ste povezali upravljački program motora s mikrokontrolerom:

PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; Vrijednost 0xFF znači da će izlaz biti log. "1", a 0x00 je dnevnik. "0". Sljedećom konstrukcijom provjeravamo postoji li prepreka ispred robota i s koje je strane: if (!(PINB & (1<

Ako svjetlost IR diode pogodi fototranzistor, tada se na nozi mikrokontrolera instalira log. "0" i robot se počinje kretati unatrag kako bi se udaljio od prepreke, zatim se okreće kako se ponovno ne bi sudario s preprekom i zatim se ponovno kreće naprijed. Budući da imamo dva senzora, prisutnost prepreke provjeravamo dvaput - s desne i s lijeve strane, te tako možemo saznati s koje se strane nalazi prepreka. Naredba "delay_ms(1000)" označava da će proći jedna sekunda prije nego što se sljedeća naredba počne izvršavati.

Zaključak

Pokrio sam većinu aspekata koji će vam pomoći da napravite svog prvog robota. Ali robotika tu ne završava. Ako sastavite ovog robota, imat ćete puno mogućnosti da ga proširite. Možete poboljšati algoritam robota, na primjer što učiniti ako prepreka nije s neke strane, već točno ispred robota. Također ne bi škodilo da instalirate enkoder - jednostavan uređaj koji će vam pomoći da točno pozicionirate i znate lokaciju vašeg robota u prostoru. Radi jasnoće, moguće je instalirati zaslon u boji ili jednobojni zaslon koji može prikazati korisne informacije - razinu napunjenosti baterije, udaljenost od prepreka, razne informacije o otklanjanju pogrešaka. Ne bi škodilo poboljšati senzore - instalirati TSOP (ovo su IR prijemnici koji percipiraju signal samo određene frekvencije) umjesto uobičajenih fototranzistora. Osim infracrvenih senzora, postoje ultrazvučni senzori, koji su skuplji i također imaju svoje nedostatke, ali u zadnje vrijeme postaju sve popularniji među graditeljima robota. Kako bi robot reagirao na zvuk, bilo bi dobro ugraditi mikrofone s pojačalom. Ali ono što mislim da je stvarno zanimljivo je instaliranje kamere i programiranje strojnog vida na temelju toga. Postoji skup posebnih OpenCV biblioteka s kojima možete programirati prepoznavanje lica, kretanje prema svjetionicima u boji i mnoge druge zanimljive stvari. Sve ovisi samo o vašoj mašti i vještinama.

Popis komponenti:

ATmega16 u paketu DIP-40>

L7805 u TO-220 pakiranju

L293D u DIP-16 kućištu x2 kom.

otpornici snage 0,25 W s nazivnim vrijednostima: 10 kOhm x 1 kom., 220 Ohm x 4 kom.

keramički kondenzatori: 0,1 µF, 1 µF, 22 pF

elektrolitski kondenzatori: 1000 µF x 16 V, 220 µF x 16 V x 2 kom.

dioda 1N4001 ili 1N4004

Kvarcni rezonator od 16 MHz

IR diode: bilo koje dvije od njih su dovoljne.

fototranzistori, također bilo koji, ali reagiraju samo na valnu duljinu infracrvenih zraka

Šifra firmvera:

/************************************************ * *** Firmware za tip robota MK: ATmega16 Frekvencija takta: 16.000000 MHz Ako je vaša frekvencija kvarca drugačija, to mora biti navedeno u postavkama okruženja: Projekt -> Konfiguracija -> Kartica "C kompajler" ****** ***********************************************/ #uključi #uključi void main(void) ( //Konfigurirajte ulazne portove //Kroz ove portove primamo signale sa senzora DDRB=0x00; //Uključite pull-up otpornike PORTB=0xFF; //Konfigurirajte izlazne portove //Kroz ove portove kontroliramo DDRC motore =0xFF; //Glavna petlja programa. Ovdje čitamo vrijednosti ​​​​iz senzora //i kontroliramo motore dok (1) ( //Pomakni se naprijed PORTC.0 = 1; PORTC. 1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; if (!(PINB & (1<O mom robotu

Trenutačno je moj robot gotovo gotov.

Opremljen je bežičnom kamerom, senzorom udaljenosti (i kamera i ovaj senzor ugrađeni su na rotirajući toranj), senzorom prepreka, enkoderom, prijemnikom signala s daljinskog upravljača i RS-232 sučeljem za spajanje na Računalo. Radi u dva načina: autonomno i ručno (prima upravljačke signale s daljinskog upravljača), a kameru je moguće uključiti/isključiti i daljinski ili pomoću samog robota radi uštede baterije. Pišem firmware za sigurnost stana (prijenos slika na računalo, detekcija pokreta, hodanje po prostorima).