Hvem vil vel ikke ha en universalassistent, klar til å utføre ethvert oppdrag: vaske opp, kjøpe dagligvarer, skifte dekk på bilen og ta med barn til barnehagen og foreldre på jobb? Ideen om å lage mekaniserte assistenter har okkupert ingeniørhjerner siden antikken. Og Karel Capek kom til og med på et ord for en mekanisk tjener - en robot som utfører oppgaver i stedet for en person.

Heldigvis, i dagens digitale tidsalder, vil slike assistenter garantert bli en realitet snart. Faktisk hjelper intelligente mekanismer allerede en person med husarbeid: en robotstøvsuger vil rydde opp mens eierne er på jobb, en multikoker hjelper til med å tilberede mat, ikke verre enn en selvmontert duk, og den lekne valpen Aibo vil ta gjerne med tøfler eller ball. Sofistikerte roboter brukes i produksjon, medisin og romfart. De gjør det mulig å delvis, eller til og med fullstendig, erstatte menneskelig arbeidskraft under vanskelige eller farlige forhold. Samtidig prøver androider å se ut som mennesker i utseende, mens industriroboter vanligvis lages av økonomiske og teknologiske årsaker og utvendig dekor er på ingen måte en prioritet for dem.

Men det viser seg at du kan prøve å lage en robot ved hjelp av improviserte midler. Så du kan konstruere en original mekanisme fra et telefonrør, en datamus, en tannbørste, et gammelt kamera eller den allestedsnærværende plastflasken. Ved å plassere flere sensorer på plattformen kan du programmere en slik robot til å utføre enkle operasjoner: justere belysningen, sende signaler, bevege deg 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 enkleste løsningene for å lage en robot er å kjøpe et ferdig robotikksett med trinnvise instruksjoner. 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 en tilførsel av bolter og klistremerker. Sammen med instruksjoner som lar deg lage en ganske kompleks mekanisme. Takket være mye tilbehør kan en slik robot tjene som en utmerket base for kreativitet.

Grunnleggende skolekunnskaper i fysikk og ferdigheter fra arbeidstimer er nok til å sette sammen den første roboten. En rekke sensorer og motorer styres av kontrollpaneler, og spesielle programmeringsmiljøer gjør det mulig å lage ekte cyborger som kan utføre kommandoer.

For eksempel kan en sensor på en mekanisk robot oppdage tilstedeværelse eller fravær av en overflate foran enheten, og programkoden kan indikere i hvilken retning akselavstanden skal dreies. En slik robot vil aldri falle av bordet! Ekte robotstøvsugere fungerer forresten etter et lignende prinsipp. I tillegg til å utføre rengjøring i henhold til en gitt tidsplan og muligheten til å returnere til basen i tide for å lade opp, kan denne intelligente assistenten uavhengig bygge baner for rengjøring av rommet. Fordi det kan være en rekke hindringer på gulvet, som stoler og ledninger, må roboten hele tiden skanne banen foran og unngå slike hindringer.

For at en selvskapt robot skal kunne utføre ulike kommandoer, gir produsentene muligheten til å programmere den. Etter å ha utarbeidet en algoritme for robotens oppførsel under ulike forhold, bør du lage en kode for samspillet mellom sensorer og omverdenen. Dette er mulig takket være 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 en mekanisk manipulator ved hjelp av improviserte midler. Så, etter å ha blitt inspirert av ideen om å lage en robot, bør du nøye analysere beholdningen av hjemmekasser for tilstedeværelsen av uavhentede reservedeler som kan brukes i denne kreative virksomheten. De vil bruke:

• en motor (for eksempel fra et gammelt leketøy);
• hjul fra lekebiler;
• konstruksjon deler;
• kartong esker;
• fyllepenn påfyll;
• forskjellige typer tape;
• lim;
• knapper, perler;
• skruer, muttere, binders;
• alle typer ledninger;
• lyspærer;
• batteri (tilsvarer spenningen til motoren).

Råd: "En nyttig ferdighet når du lager en robot er evnen til å bruke et loddebolt, fordi det vil bidra til å feste mekanismen sikkert, spesielt de elektriske komponentene."

Ved hjelp av disse offentlig tilgjengelige komponentene kan du lage et ekte teknisk mirakel.

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 en modell av den fremtidige roboten, ta hensyn til tilgjengelig utstyr;
3. sette sammen en kropp for roboten fra et byggesett eller pappdeler;
4. lim eller loddedeler som er ansvarlige for bevegelsen av mekanismen (for eksempel fest en robotmotor til en akselavstand);
5. gi strøm til motoren ved å koble den med en leder til de tilsvarende batterikontaktene;
6. utfylle temainnredningen til enheten.

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

Du kan lage mekanismen til en slik robot på noen få timer, hvoretter det gjenstår bare å finne på et navn på roboten og presentere det 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 elsker seeren av filmen med samme navn, og får ham til å føle med sine dramatiske eventyr, mens Terminator demonstrerer kraften til en sjelløs, uovervinnelig maskin. Star Wars-karakterer - de trofaste droidene R2D2 og C3PO - følger deg på reiser gjennom en galakse langt, langt unna, og den romantiske Werther ofrer seg selv i en kamp med rompirater.

Mekaniske roboter finnes også utenfor kino. Dermed beundrer verden ferdighetene til den humanoide roboten Asimo, som kan gå opp trappene, spille fotball, servere drinker og hilse høflig. Spirit og Curiosity-roverne er utstyrt med autonome kjemiske laboratorier, som gjorde det mulig å analysere prøver av marsjord. Selvkjørende robotbiler kan bevege seg uten menneskelig innblanding, selv i komplekse bygater med høy risiko for uventede hendelser.

Kanskje er det hjemmefra forsøk på å skape de første intellektuelle mekanismene som oppfinnelser vil vokse som vil endre det tekniske panoramaet over fremtiden og menneskehetens liv.

Mange av oss som har møtt datateknologi har drømt om å sette sammen vår egen robot. For at denne enheten skal utføre noen oppgaver rundt i huset, for eksempel, ta med øl. Alle går umiddelbart i gang med å lage den mest komplekse roboten, men bryter ofte raskt ned resultatene. Vi brakte aldri vår første robot, som skulle lage mye sjetonger, på plass. Derfor må du begynne enkelt, og gradvis komplisere dyret ditt. Nå vil vi fortelle deg hvordan du kan lage en enkel robot med egne hender som uavhengig beveger seg rundt i leiligheten din.

Konsept

Vi satte oss en enkel oppgave, å lage en enkel robot. Når vi ser fremover, vil jeg si at vi klarte oss selvfølgelig ikke på et kvarter, men i en mye lengre periode. Men likevel kan dette gjøres på en kveld.

Vanligvis tar slike håndverk år å fullføre. Folk bruker flere måneder på å løpe rundt i butikker på jakt etter utstyret de trenger. Men vi skjønte umiddelbart at dette ikke var vår vei! Derfor vil vi bruke i utformingen slike deler som lett kan finnes for hånden, eller rives opp fra gammelt utstyr. Som en siste utvei, kjøp for pennies i hvilken som helst radiobutikk eller marked.

En annen idé var å gjøre håndverket vårt så billig som mulig. En lignende robot koster fra 800 til 1500 rubler i elektroniske butikker! Dessuten selges den i form av deler, men den må fortsatt monteres, og det er ikke et faktum at det etter det også vil fungere. Produsenter av slike sett glemmer ofte å inkludere noen deler, og det er det - roboten går tapt sammen med pengene! Hvorfor trenger vi slik lykke? Roboten vår bør ikke koste mer enn 100-150 rubler i deler, inkludert motorer og batterier. På samme tid, hvis du velger ut motorene fra en gammel barnebil, vil prisen generelt være omtrent 20-30 rubler! Du føler besparelsene, og samtidig får du en utmerket venn.

Den neste delen var hva vår kjekke mann ville gjøre. Vi bestemte oss for å lage en robot som skal søke etter lyskilder. Hvis lyskilden snur, vil bilen vår styre etter den. Dette konseptet kalles "en robot som prøver å leve." Det vil være mulig å bytte ut batteriene hans med solceller og så skal han lete etter lys å kjøre.

Nødvendige deler og verktøy

Hva trenger vi for å lage vårt barn? Siden konseptet er laget av improviserte midler, trenger vi et kretskort, eller til og med vanlig tykk papp. Du kan bruke en syl til å lage hull i pappen for å feste alle delene. Vi vil bruke monteringen, fordi den var for hånden, og du vil ikke finne papp i huset mitt om dagen. Dette vil være chassiset som vi skal montere resten av robotens sele på, feste motorer og sensorer. Som drivkraft skal vi bruke tre- eller femvoltsmotorer som kan trekkes ut av en gammel maskin. Vi skal lage hjulene av korker fra plastflasker, for eksempel fra Coca-Cola.

Tre-volts fototransistorer eller fotodioder brukes som sensorer. De kan til og med trekkes ut av en gammel optomekanisk mus. Den inneholder infrarøde sensorer (i vårt tilfelle var de svarte). Der er de sammenkoblet, det vil si to fotoceller i en flaske. Med en tester er det ingenting som hindrer deg i å finne ut hvilket ben som er beregnet på hva. Vårt kontrollelement vil være innenlandske 816G-transistorer. Vi bruker tre AA-batterier loddet sammen som strømkilder. Eller du kan ta et batterirom fra en gammel maskin, slik vi gjorde. Kabling vil være nødvendig for installasjon. Twisted pair ledninger er ideelle for disse formålene enhver hacker med respekt for seg selv bør ha nok av dem i hjemmet sitt. For å sikre alle delene er det praktisk å bruke varmt lim med en smeltepistol. Denne fantastiske oppfinnelsen smelter raskt og stivner like raskt, noe som lar deg raskt jobbe med den og installere enkle elementer. Tingen er ideell for slikt håndverk, og jeg har brukt det mer enn en gang i artiklene mine. Vi trenger også en stiv ledning;

Vi monterer kretsen

Så vi tok ut alle delene og stablet dem på bordet vårt. Loddebolten ulmer allerede av kolofonium, og du gnir deg i hendene, ivrig etter å montere den, vel, så la oss komme i gang. Vi tar et stykke montering og kutter det til størrelsen på den fremtidige roboten. For å kutte PCB bruker vi metallsaks. Vi laget en firkant med en side på ca 4-5 cm. Hovedsaken er at den lille kretsen vår, batterier, to motorer og fester for forhjulet passer på den. For at brettet ikke skal bli rufsete og jevnt, kan du behandle det med en fil og også fjerne skarpe kanter. Vårt neste trinn vil være å forsegle sensorene. Fototransistorer og fotodioder har et pluss og et minus, med andre ord en anode og en katode. Det er nødvendig å observere polariteten til deres inkludering, som er lett å bestemme med den enkleste testeren. Hvis du gjør en feil, vil ingenting brenne, men roboten vil ikke bevege seg. Sensorene er loddet inn i hjørnene på kretskortet på den ene siden slik at de ser til sidene. De skal ikke loddes helt inn i brettet, men la det være ca halvannen centimeter med ledninger slik at de lett kan bøyes i alle retninger – dette trenger vi senere når vi setter opp roboten vår. Dette vil være øynene våre, de skal være på den ene siden av chassiset vårt, som i fremtiden vil være fronten på roboten. Det kan umiddelbart bemerkes at vi setter sammen to kontrollkretser: en for å kontrollere høyre og andre venstre motor.

Litt lenger fra forkanten av chassiset, ved siden av sensorene våre, må vi lodde inn transistorer. For å gjøre det enklere å lodde og montere den videre kretsen, loddet vi begge transistorene med markeringene deres "vendt" mot høyre hjul. Du bør umiddelbart merke deg plasseringen av bena på transistoren. Hvis du tar transistoren i hendene og snur metallsubstratet mot deg, og markeringen mot skogen (som i et eventyr), og bena er rettet nedover, vil bena være henholdsvis fra venstre til høyre: base , samler og emitter. Hvis du ser på diagrammet som viser transistoren vår, vil basen være en pinne vinkelrett på det tykke segmentet i sirkelen, emitteren vil være en pinne med en pil, samleren vil være den samme pinne, bare uten pilen. Alt virker klart her. La oss forberede batteriene og gå videre til selve monteringen av den elektriske kretsen. I utgangspunktet tok vi bare tre AA-batterier og loddet dem i serie. Du kan umiddelbart sette dem inn i en spesiell batteriholder, som, som vi allerede har sagt, trekkes ut av en gammel barnebil. Nå lodder vi ledningene til batteriene og bestemmer to nøkkelpunkter på brettet der alle ledningene vil konvergere. Dette vil være et pluss og et minus. Vi gjorde det enkelt - vi tredde et vridd par inn i kantene på brettet, loddet endene til transistorene og fotosensorene, laget en vridd sløyfe og loddet batteriene der. Kanskje ikke det beste alternativet, men det er det mest praktiske. Vel, nå forbereder vi ledningene og begynner å montere det elektriske. Vi vil gå fra den positive polen til batteriet til den negative kontakten, gjennom hele den elektriske kretsen. Vi tar et stykke tvunnet par og begynner å gå - vi lodder den positive kontakten til begge fotosensorene til pluss av batteriene, og lodder transistorens emittere på samme sted. Vi lodder det andre benet av fotocellen med et lite stykke ledning til bunnen av transistoren. Vi lodder de gjenværende, siste benene på transyuken til henholdsvis motorene. Den andre kontakten til motorene kan loddes til batteriet gjennom en bryter.

Men i likhet med ekte Jedi, bestemte vi oss for å slå på roboten vår ved å lodde og løsne ledningen, siden det ikke var noen bryter av passende størrelse i søppelkassene mine.

Elektrisk feilsøking

Det er det, vi har satt sammen den elektriske delen, la oss nå begynne å teste kretsen. Vi slår på kretsen vår og bringer den til den tente bordlampen. Byt på, snu først den ene eller den andre fotocellen. Og la oss se hva som skjer. Hvis motorene våre begynner å rotere etter tur med forskjellige hastigheter, avhengig av belysningen, så er alt i orden. Hvis ikke, se etter jambs i monteringen. Elektronikk er vitenskapen om kontakter, som betyr at hvis noe ikke fungerer, så er det ingen kontakt et sted. Et viktig poeng: høyre fotosensor er ansvarlig for henholdsvis venstre hjul og venstre for høyre. La oss nå finne ut hvilken vei høyre og venstre motor roterer. De skal begge snurre fremover. Hvis dette ikke skjer, må du endre polariteten for å slå på motoren, som snurrer i feil retning, ganske enkelt ved å lodde ledningene på motorterminalene omvendt. Vi evaluerer nok en gang plasseringen av motorene på chassiset og sjekker bevegelsesretningen i retningen der sensorene våre er installert. Hvis alt er i orden, så går vi videre. I alle fall kan dette fikses, selv etter at alt er endelig montert.

Montering av enheten

Vi har behandlet den kjedelige elektriske delen, la oss nå gå videre til mekanikken. Vi skal lage hjulene av korker fra plastflasker. For å lage forhjulet, ta to deksler og lim dem sammen.

Vi limte den rundt omkretsen med den hule delen vendt innover for større stabilitet på hjulet. Bor deretter et hull i det første og andre lokket nøyaktig i midten av lokket. For boring og alle slags husholdningshåndverk er det veldig praktisk å bruke en Dremel - en slags liten drill med mange vedlegg, fresing, kutting og mange andre. Den er veldig praktisk å bruke til å bore hull mindre enn en millimeter, der en konvensjonell bore ikke kan klare det.

Etter at vi har boret dekslene, setter vi inn en forhåndsbøyd binders i hullet.

Vi bøyer bindersen i form av bokstaven "P", der hjulet henger på den øverste stangen på bokstaven vår.

Nå fikser vi denne bindersen mellom fotosensorene, foran bilen vår. Klipset er praktisk fordi du enkelt kan justere høyden på forhjulet, og vi skal ta for oss denne justeringen senere.

La oss gå videre til drivhjulene. Vi skal også lage dem av lokk. På samme måte borer vi hvert hjul strengt i midten. Det er best at boret er på størrelse med motorakselen, og ideelt sett en brøkdel av en millimeter mindre slik at akselen kan settes inn der, men med vanskeligheter. Vi setter begge hjulene på motorakselen, og for at de ikke skal hoppe av, fester vi dem med varmt lim.

Det er viktig å gjøre dette ikke bare slik at hjulene ikke flyr av når de beveger seg, men heller ikke roterer ved festepunktet.

Den viktigste delen er montering av de elektriske motorene. Vi plasserte dem helt på enden av chassiset vårt, på motsatt side av kretskortet fra all annen elektronikk. Vi må huske at den kontrollerte motoren er plassert overfor kontrollfotosystemet. Dette gjøres for at roboten skal kunne snu seg mot lyset. Til høyre er fotosensoren, til venstre er motoren og omvendt. Til å begynne med vil vi avskjære motorene med biter av vridd par, tredd gjennom hullene i installasjonen og vridd ovenfra.

Vi leverer strøm og ser hvor motorene våre roterer. Motorene vil ikke rotere i et mørkt rom, det er tilrådelig å peke dem mot en lampe. Vi sjekker at alle motorer fungerer. Vi snur roboten og ser på hvordan motorene endrer rotasjonshastigheten avhengig av belysningen. La oss snu den med den høyre fotosensoren, og den venstre motoren skal snurre raskt, og den andre vil tvert imot bremse. Til slutt sjekker vi rotasjonsretningen til hjulene slik at roboten beveger seg fremover. Hvis alt fungerer som vi beskrev, kan du forsiktig feste gliderne med varmt lim.

Vi prøver å sørge for at hjulene deres er på samme akse. Det er det – vi fester batteriene til den øverste plattformen på chassiset og går videre til å sette opp og leke med roboten.

Fallgruver og oppsett

Den første fallgruven i håndverket vårt var uventet. Da vi satt sammen hele kretsen og den tekniske delen, reagerte alle motorene perfekt på lyset, og alt så ut til å gå bra. Men da vi la roboten vår på gulvet, fungerte den ikke for oss. Det viste seg at motorene rett og slett ikke hadde nok kraft. Jeg måtte haste rive i stykker barnebilen for å få kraftigere motorer derfra. Forresten, hvis du tar motorer fra leker, kan du definitivt ikke gå galt med kraften deres, siden de er designet for å bære mange biler med batterier. Når vi hadde ordnet motorene, gikk vi videre til kosmetisk tuning og kjøring. Først må vi samle skjegget av ledninger som drar langs gulvet og feste dem til chassiset med varmt lim.

Hvis roboten drar magen et sted, kan du løfte det fremre chassiset ved å bøye festetråden. Det viktigste er fotosensorer. Det er best å bøye dem og se til siden i tretti grader fra hovedretten. Da vil den plukke opp lyskilder og bevege seg mot dem. Den nødvendige bøyevinkelen må velges eksperimentelt. Det er det, bevæpn deg med en bordlampe, sett roboten på gulvet, slå den på og begynn å sjekke og nyt hvordan barnet ditt tydelig følger lyskilden og hvor smart han finner den.

Forbedringer

Det er ingen grense for perfeksjon, og du kan legge til uendelige funksjoner til roboten vår. Det var til og med tanker om å installere en kontroller, men da ville kostnadene og kompleksiteten ved produksjonen øke betydelig, og dette er ikke vår metode.

Den første forbedringen er å lage en robot som vil reise langs en gitt bane. Alt er enkelt her, du tar en svart stripe og skriver den ut på printeren, eller tegner den på samme måte med en svart permanent tusj på et ark Whatman-papir. Hovedsaken er at stripen er litt smalere enn bredden på de forseglede fotosensorene. Vi senker selve fotocellene slik at de ser på gulvet. Ved siden av hvert av øynene våre installerer vi en supersterk LED i serie med en motstand på 470 ohm. Vi lodder selve LED-en med motstand direkte mot batteriet. Ideen er enkel, lyset reflekteres perfekt fra et hvitt papirark, treffer sensoren vår og roboten kjører rett. Så snart strålen treffer den mørke stripen, når nesten ikke noe lys fotocellen (svart papir absorberer lyset perfekt), og derfor begynner den ene motoren å rotere saktere. En annen motor snur roboten raskt og jevner ut kursen. Som et resultat ruller roboten langs den svarte stripen, som på skinner. Du kan tegne en slik stripe på et hvitt gulv og sende roboten til kjøkkenet for å hente øl fra datamaskinen din.

Den andre ideen er å komplisere kretsen ved å legge til ytterligere to transistorer og to fotosensorer og få roboten til å se etter lys ikke bare forfra, men også fra alle sider, og så snart den finner det, skynder den seg mot den. Alt vil bare avhenge av hvilken side lyskilden vises fra: hvis den er foran, vil den gå fremover, og hvis den er bakfra, vil den rulle tilbake. Selv i dette tilfellet, for å forenkle monteringen, kan du bruke LM293D-brikken, men den koster omtrent hundre rubler. Men ved hjelp av det kan du enkelt konfigurere differensialaktiveringen av hjulenes rotasjonsretning eller, enklere, bevegelsesretningen til roboten: fremover og bakover.

Det siste du kan gjøre er å fjerne batteriene som stadig går tomme og installere et solcellebatteri, som du nå kan kjøpe i en butikk for mobiltelefontilbehør (eller på dialextreme). For å forhindre at roboten fullstendig mister funksjonaliteten i denne modusen, hvis den ved et uhell kommer inn i skyggen, kan du koble til et solcellebatteri parallelt - en elektrolytisk kondensator med veldig stor kapasitet (tusenvis av mikrofarader). Siden vår spenning der ikke overstiger fem volt, kan vi ta en kondensator designet for 6,3 volt. Med en slik kapasitet og spenning vil det være ganske miniatyr. Omformere kan enten kjøpes eller fjernes fra gamle strømforsyninger.
Vi tror du kan finne på resten av de mulige variantene selv. Hvis det er noe interessant, sørg for å skrive.

konklusjoner

Så vi har sluttet oss til den største vitenskapen, motoren for fremskritt - kybernetikk. På syttitallet av forrige århundre var det veldig populært å designe slike roboter. Det skal bemerkes at vår skapelse bruker rudimentene til analog datateknologi, som døde ut med bruken av digitale teknologier. Men som jeg viste i denne artikkelen, er ikke alt tapt. Jeg håper at vi ikke stopper ved å konstruere en så enkel robot, men kommer med nye og nye design, og du vil overraske oss med dine interessante håndverk. Lykke til med byggingen!

I dag vil vi fortelle deg hvordan du lager en robot fra tilgjengelige materialer. Den resulterende "høyteknologiske androiden", selv om den er liten i størrelse og usannsynlig vil hjelpe deg med husarbeid, vil absolutt underholde både barn og voksne.

Nødvendige materialer

For å lage en robot med egne hender trenger du ikke kunnskap om kjernefysikk. Dette kan gjøres hjemme fra vanlige materialer som du alltid har for hånden. Så det vi trenger:

• 2 stykker ledning
• 1 motor
• 1 AA batteri
• 3 trykstifter
• 2 stykker skumplate eller lignende materiale
• 2-3 hoder med gamle tannbørster eller noen binders

1. Fest batteriet til motoren

Bruk en limpistol og fest et stykke skumpapp til motorhuset. Så limer vi batteriet til det.

Dette trinnet kan virke forvirrende. Men for å lage en robot, må du få den til å bevege seg. Vi legger et lite avlangt stykke skumpapp på motoraksen og fester det med en limpistol. Denne utformingen vil gi motoren en ubalanse, som vil sette hele roboten i bevegelse.

Helt på slutten av destabilisatoren, slipp et par dråper lim, eller fest et dekorativt element - dette vil legge til individualitet til skapelsen vår og øke amplituden til bevegelsene.

3. Ben

Nå må du utstyre roboten med underekstremiteter. Hvis du bruker tannbørstehoder til dette, lim dem til bunnen av motoren. Du kan bruke samme skumplate som et lag.

Neste trinn er å feste våre to ledningsstykker til motorkontaktene. Du kan ganske enkelt skru dem på, men det ville vært enda bedre å lodde dem, dette vil gjøre roboten mer holdbar.

5. Batteritilkobling

Bruk en varmepistol, lim ledningen til den ene enden av batteriet. Du kan velge hvilken som helst av de to ledningene og hver side av batteriet - polariteten spiller ingen rolle i dette tilfellet. Hvis du er flink til å lodding, kan du også bruke lodding i stedet for lim til dette trinnet.

6. Øyne

Et par perler, som vi fester med varmt lim til den ene enden av batteriet, er ganske egnet som robotens øyne. På dette trinnet kan du vise fantasien din og komme opp med utseendet til øynene etter eget skjønn.

7. Lansering

La oss nå bringe vårt hjemmelagde prosjekt til live. Ta den frie enden av ledningen og fest den til den ledige batteripolen med tape. Du bør ikke bruke varmt lim for dette trinnet fordi det vil hindre deg i å slå av motoren om nødvendig.

På hyllene til moderne butikker for barn kan du finne et bredt utvalg av leker. Og hvert barn ber foreldrene om å kjøpe et eller annet leketøy til ham. Hva om familiebudsjettplanlegging ikke inkluderer dette? 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.

Er det mulig å sette sammen en robot selv?

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

Det er utvilsomt vanskelig å forstå driftsprinsippet til ulike mikrokretser, elektronikk, programmer og design. Det er vanskelig å gjøre i dette tilfellet uten grunnleggende kunnskap innen fysikk, programmering og elektronikk. Likevel kan hver person sette sammen en robot på egen hånd.

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

For å gjøre monteringen enklere kan du bruke tilgjengelige verktøy: et telefonrør, en plastflaske eller tallerken, en tannbørste, et gammelt kamera eller en datamus.

Vibrerende feil

Hvordan lage en liten robot? Hjemme kan du lage den enkleste versjonen av en vibrerende insekt. Du må fylle på med følgende materialer:

• en motor fra en gammel barnebil;
• litiumbatteri CR-2032-serien, som ligner på et nettbrett;
• en holder for nettopp dette nettbrettet;
• binders;
• Elektrisk tape;
• loddejern;
• LED.

Først må du pakke inn LED-en med elektrisk tape, og etterlate frie ender. Bruk en loddebolt, lodd den ene LED-enden til bakveggen på batteriholderen. Vi lodder den gjenværende spissen til kontakten til motoren fra maskinen. Bindersene vil tjene som ben for den vibrerende insekten. Ledningene fra batteriholderen kobles til motorledningene. Feilen vil vibrere og bevege seg etter at holderen kommer i kontakt med selve batteriet.

Brushbot - moro for barn

Så, hvordan lage en mini-robot 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 leveres av et knappcellebatteri. For fjernkontroll må du finne på noe.

Kartongrobot

Hvordan lage en robot hjemme hvis et barn krever det? Du kan komme opp med et interessant leketøy fra enkel papp.

Du må fylle opp:

• to pappesker;
• 20 plastflaskekorker;
• metalltråd;
• med tape.

Det hender at pappa vil lage en slags vidunder 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 en kropp for roboten og kutte ut bunnen av den. Deretter må du lage 5 hull: under hodet, for armer og ben. I boksen beregnet på hodet, må du lage ett hull som vil bidra til å koble det til kroppen. Tråd brukes til å holde robotdelene sammen.

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

For å sikre stabiliteten til papproboten, må man være nøye med kuttene. De gir leken et godt utseende. Det er vanskelig å koble sammen alle delene hvis kuttlinjen er feil.

Hvis du bestemmer deg for å lime bokser sammen, ikke overdriv med mengden lim. Det er bedre å bruke slitesterk 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 et minimalt design. La oss vurdere en enkel mekanisme som for eksempel kan utføre visse handlinger i en sone. Du trenger følgende materialer:

Plastplate.

Et par mellomstore børster for rengjøring av sko.

Datamaskinvifter i mengden av to stykker.

Kontakt for 9-V batteri og selve batteriet.

Klemme og knyte med snap-funksjon.

Vi borer to hull med samme avstand i børsteplaten. Vi fester dem. Børstene skal være plassert i samme avstand fra hverandre og midt på platen. Ved hjelp av muttere fester vi justeringsfestet til børstene. Vi installerer gliderne fra festene i midten. Datamaskinvifter må brukes for å flytte roboten. De er koblet til et batteri og plassert parallelt for å sikre rotasjon av maskinen. Det vil være en slags vibrasjonsmotor. Til slutt må du sette på terminalene.

I dette tilfellet trenger du ikke store økonomiske utgifter eller noen teknisk eller datamaskinerfaring, for her beskriver vi i detalj hvordan du lager en robot hjemme. Det er ikke vanskelig å få tak i de nødvendige delene. For å forbedre designens motorfunksjoner kan mikrokontrollere eller tilleggsmotorer brukes.

Robot, som i reklame

Mange er nok kjent med nettleserens reklamefilm, der hovedpersonen er en liten robot som spinner og tegner former på papir med tusj. Hvordan lage en robot hjemme fra denne annonsen? Ja, veldig enkelt. For å lage et slikt automatisert søtt leketøy, må du fylle på med:

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

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

Sett deretter markørene en etter en inn i hullene som er laget. Et batteri må kobles til motoren. Dette kan gjøres ved hjelp av lim og folie eller elektrisk tape. For at motoren skal holde seg fast på 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 tilkoblede batteriet.

Lego robot

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

Nesten alle barn fra 3 til 10 år elsker å sette sammen et slikt byggesett. Spesielt øker barnas interesse dersom deler kan settes sammen til en robot. 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 som lar deg montere en hvilken som helst robot selv. Det viktigste er å mestre de vedlagte instruksjonene. For eksempel:

• klargjør delene som angitt i instruksjonene;
• skru hjulene, hvis noen;
• vi monterer festemidler som vil tjene som støtte for motoren;
• sett inn et batteri eller til og med flere i en spesiell enhet;
• installer motoren;
• koble den til motoren;
• Vi laster inn et spesielt program i designets minne 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 det i det hele tatt. Men det er ikke sant. Selvfølgelig er det vanskelig å bygge en fullverdig automatisert maskin, men alle kan gjøre den enkleste versjonen. Bare les artikkelen vår om hvordan du lager en robot hjemme.

Lag en robot veldig enkelt La oss finne ut hva som skal til lage en robot hjemme, for å forstå det grunnleggende innen robotikk.

Sikkert, etter å ha sett nok filmer om roboter, har du ofte ønsket å bygge din egen kamerat i kamp, ​​men du visste ikke hvor du skulle begynne. Selvfølgelig vil du ikke kunne bygge en bipedal Terminator, men det er ikke det vi prøver å oppnå. Alle som vet hvordan man holder en loddebolt riktig i hendene kan sette sammen en enkel robot, og dette krever ikke dyp kunnskap, selv om det ikke vil skade. Amatørrobotikk er ikke mye forskjellig fra kretsdesign, bare mye mer interessant, fordi det også involverer områder som mekanikk og programmering. Alle komponenter er lett tilgjengelige og er 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 dette en automatisk enhet som reagerer på miljøhandlinger. Roboter kan styres av mennesker eller utføre forhåndsprogrammerte handlinger. Vanligvis er roboten utstyrt med en rekke sensorer (avstand, rotasjonsvinkel, akselerasjon), videokameraer og manipulatorer. Den elektroniske delen av roboten består av en mikrokontroller (MC) – en mikrokrets som inneholder en prosessor, en klokkegenerator, diverse periferiutstyr, RAM og permanent minne. Det er et stort antall forskjellige mikrokontrollere i verden for forskjellige applikasjoner, og på grunnlag av dem kan du sette sammen kraftige roboter. AVR-mikrokontrollere er mye brukt for amatørbygninger. De er desidert mest tilgjengelige og på Internett kan du finne mange eksempler basert på disse MK-ene. For å jobbe med mikrokontrollere må du kunne programmere i assembler eller C og ha grunnleggende kunnskap om digital og analog elektronikk. I vårt prosjekt vil vi bruke C. Programmering for MK er ikke mye forskjellig fra programmering på en datamaskin, syntaksen til språket er den samme, de fleste funksjoner er praktisk talt ikke annerledes, og nye er ganske enkle å lære og praktiske å bruke.

Hva trenger vi

Til å begynne med vil roboten vår ganske enkelt kunne unngå 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. La oss bestemme hvordan roboten vår skal bevege seg. Jeg tror de mest vellykkede er sporene som brukes i tanker, dette er den mest praktiske løsningen, fordi sporene har større manøvrerbarhet enn hjulene på et kjøretøy og er mer praktiske å kontrollere (for å svinge er det nok å rotere sporene; i forskjellige retninger). Derfor trenger du en hvilken som helst leketank hvis spor roterer uavhengig av hverandre, du kan kjøpe en i en hvilken som helst lekebutikk til en rimelig 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 loddebolt og et multimeter.

Lage et brett med MK

I vårt tilfelle vil mikrokontrolleren utføre hjernens funksjoner, men vi starter ikke med den, men med å drive robotens hjerne. Riktig ernæring er nøkkelen til helse, så vi starter med hvordan vi skal mate roboten vår riktig, fordi det er her nybegynnere robotbyggere vanligvis gjør feil. Og for at roboten vår skal fungere normalt, må vi bruke en spenningsstabilisator. Jeg foretrekker L7805-brikken - den er designet for å produsere en stabil 5V utgangsspenning, som er det mikrokontrolleren vår trenger. Men på grunn av at spenningsfallet på denne mikrokretsen er ca 2,5V, må det tilføres minimum 7,5V til den. Sammen med denne stabilisatoren brukes elektrolytiske kondensatorer for å jevne ut spenningsbølger og en diode er nødvendigvis inkludert i kretsen for å beskytte mot polaritetsreversering.

Nå kan vi gå videre til mikrokontrolleren vår. Dekselet til MK er DIP (det er mer praktisk å lodde) og har førti pinner. Om bord er det en ADC, PWM, USART og mye mer som vi ikke skal bruke foreløpig. La oss se på noen viktige noder. RESET-pinnen (9. ben av MK) trekkes opp av motstand R1 til "pluss" av strømkilden - dette må gjøres! Ellers kan MK-en din utilsiktet tilbakestille eller, enklere sagt, feile. Et annet ønskelig tiltak, men ikke obligatorisk, er å koble RESET gjennom den keramiske kondensatoren C1 til jord. I diagrammet kan du også se en 1000 uF elektrolytt den sparer deg for spenningsfall når motorene går, noe som også vil ha en gunstig effekt på mikrokontrollerens drift. Kvartsresonator X1 og kondensatorer C2, C3 bør plasseres så nært som mulig til pinnene XTAL1 og XTAL2.

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

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 skal motorer kobles 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 brikke - L293D. I slike enkle prosjekter, prøv alltid å bruke denne brikken med "D"-indeksen, siden den har innebygde dioder for overbelastningsbeskyttelse. Denne mikrokretsen er veldig enkel å kontrollere og er lett å få tak i i radiobutikker. Den er tilgjengelig i to pakker: DIP og SOIC. Vi vil bruke DIP i pakken 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 en brikke. Men for å være på den sikre siden skal vi kombinere kanalene, og da trenger vi én mikro for hver motor. Det følger at L293D vil kunne tåle 1,2 A. For å oppnå dette må du kombinere micra-bena, som vist i diagrammet. Mikrokretsen fungerer som følger: når en logisk "0" brukes på IN1 og IN2, og en logisk på IN3 og IN4, roterer motoren i én retning, og hvis signalene er invertert - en logisk null brukes, da vil motoren begynne å rotere i den andre retningen. Pinne EN1 og EN2 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 det er problematisk å installere radiatorer på denne typen bokser, er varmeavledning gitt av GND-ben - det er bedre å lodde dem på en bred kontaktpute. 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 treffer transistoren - den åpner seg og strømmen begynner å flyte. Ulempen med slike sensorer er at de kan reagere forskjellig på forskjellige overflater og ikke er beskyttet mot forstyrrelser - sensoren kan ved et uhell utløses av fremmede signaler fra andre enheter. Modulering av signalet kan beskytte deg mot forstyrrelser, men vi vil ikke bry oss med det foreløpig. Til å begynne med er det nok.

Robot firmware

For å bringe roboten til live, må du skrive 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 vil være forståelig for alle. De neste to linjene inkluderer overskriftsfiler for mikrokontrolleren vår og kommandoer for å generere 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 er log. "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, er det installert en logg på mikrokontrollerbenet. "0" og roboten begynner å bevege seg bakover for å bevege seg bort fra hindringen, så snur den for ikke å kollidere med hindringen igjen og beveger seg 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 hvilken side hindringen er på. Kommandoen "delay_ms(1000)" indikerer at det vil gå ett sekund før neste kommando begynner å utføres.

Konklusjon

Jeg har dekket de fleste aspektene som vil hjelpe deg å bygge din første robot. Men robotikk slutter ikke der. Hvis du setter sammen denne roboten, vil du ha mange muligheter til å utvide den. Du kan forbedre robotens algoritme, for eksempel hva du skal gjøre hvis hindringen ikke er på en side, men rett foran roboten. Det ville heller ikke skade 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 hindringer, diverse feilsøkingsinformasjon. Det ville ikke skade å forbedre sensorene - å installere TSOP-er (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, som er dyrere og også har sine ulemper, men som nylig har blitt populær blant robotbyggere. For at roboten skal reagere på lyd, vil det være lurt å installere mikrofoner med forsterker. Men det jeg synes er veldig interessant er å installere kameraet og programmere maskinsyn basert på det. Det er et sett med spesielle OpenCV-biblioteker som du kan programmere ansiktsgjenkjenning, bevegelse i henhold til fargede beacons og mange andre interessante ting med. 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 hus x2 stk.

motstander med en effekt på 0,25 W med karakterer: 10 kOhm x 1 stk., 220 Ohm x 4 stk.

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

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

diode 1N4001 eller 1N4004

16 MHz kvartsresonator

IR-dioder: to av dem vil gjøre det.

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

Fastvarekode:

/************************************************** * *** Firmware for roboten MK type: ATmega16 Klokkefrekvens: 16.000000 MHz Hvis kvartsfrekvensen din er forskjellig, må dette spesifiseres i miljøinnstillingene: Prosjekt -> Konfigurer -> "C Compiler"-fanen ****** **************************************************/ #inkluderer #inkludere void main(void) ( //Konfigurer inngangsportene //Gjennom disse portene mottar vi signaler fra sensorer DDRB=0x00; //Slå på pull-up motstandene PORTB=0xFF; //Konfigurer utgangsportene //Gjennom disse portene vi styrer DDRC-motorer =0xFF; //Programmets hovedsløyfe Her leser vi verdiene fra sensorene //og styrer motorene mens (1) ( //Flytt 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 er utstyrt med et trådløst kamera, en avstandssensor (både kameraet og denne sensoren er installert på et roterende tårn), en hindringssensor, en koder, en signalmottaker fra fjernkontrollen og et RS-232-grensesnitt for tilkobling til en datamaskin. Den opererer 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 fastvare for leilighetssikkerhet (overfører bilder til en datamaskin, oppdager bevegelser, går rundt i lokalene).