Kush nuk do të dëshironte të kishte një asistent universal, të gatshëm për të kryer çdo detyrë: të lajë enët, të blejë sende ushqimore, të ndryshojë një gomë në makinë dhe t'i çojë fëmijët në kopsht dhe prindërit në punë? Ideja e krijimit të asistentëve të mekanizuar ka pushtuar mendjet e inxhinierisë që nga kohërat e lashta. Dhe Karel Capek madje doli me një fjalë për një shërbëtor mekanik - një robot që kryen detyra në vend të një personi.
Për fat të mirë, në epokën aktuale dixhitale, asistentë të tillë me siguri do të bëhen realitet së shpejti. Në fakt, mekanizmat inteligjentë tashmë po e ndihmojnë një person me punët e shtëpisë: një fshesë me korrent robotik do të pastrojë ndërsa pronarët janë në punë, një tenxhere me shumë do të ndihmojë në përgatitjen e ushqimit, jo më keq se një mbulesë tavoline e montuar vetë dhe këlyshi i gjallë Aibo do të sillni me kënaqësi pantofla ose një top. Robotët e sofistikuar përdoren në prodhim, mjekësi dhe hapësirë. Ato bëjnë të mundur zëvendësimin pjesërisht, apo edhe tërësisht, të punës njerëzore në kushte të vështira ose të rrezikshme. Në të njëjtën kohë, androidët përpiqen të duken si njerëz në pamje, ndërsa robotët industrialë zakonisht krijohen për arsye ekonomike dhe teknologjike dhe dekori i jashtëm nuk është aspak prioritet për ta.
Por rezulton se mund të përpiqeni të bëni një robot duke përdorur mjete të improvizuara. Pra, mund të ndërtoni një mekanizëm origjinal nga një aparat telefoni, një mi kompjuteri, një furçë dhëmbësh, një aparat fotografik i vjetër ose një shishe plastike e përhapur kudo. Duke vendosur disa sensorë në platformë, ju mund të programoni një robot të tillë për të kryer operacione të thjeshta: rregullimin e ndriçimit, dërgimin e sinjaleve, lëvizjen nëpër dhomë. Sigurisht, ky është larg nga një asistent shumëfunksional nga filmat fantastiko-shkencor, por një aktivitet i tillë zhvillon zgjuarsinë dhe të menduarit inxhinierik krijues dhe ngjall pa kushte admirim tek ata që e konsiderojnë robotikën absolutisht jo një biznes artizanati.
Cyborg jashtë kutisë
Një nga zgjidhjet më të lehta për të bërë një robot është blerja e një komplete robotike të gatshme me udhëzime hap pas hapi. Ky opsion është gjithashtu i përshtatshëm për ata që do të angazhohen seriozisht në krijimtarinë teknike, sepse një paketë përmban të gjitha pjesët e nevojshme për mekanikën: nga bordet elektronike dhe sensorët e specializuar, deri te furnizimi me bulonat dhe ngjitësit. Së bashku me udhëzimet që ju lejojnë të krijoni një mekanizëm mjaft kompleks. Falë shumë aksesorëve, një robot i tillë mund të shërbejë si një bazë e shkëlqyer për kreativitet.
Njohuritë bazë të shkollës në fizikë dhe aftësitë nga mësimet e punës janë mjaft të mjaftueshme për të montuar robotin e parë. Një shumëllojshmëri sensorësh dhe motorësh kontrollohen nga panelet e kontrollit dhe mjediset e veçanta të programimit bëjnë të mundur krijimin e kiborgëve të vërtetë që mund të ekzekutojnë komanda.
Për shembull, një sensor në një robot mekanik mund të zbulojë praninë ose mungesën e një sipërfaqeje përpara pajisjes dhe kodi i programit mund të tregojë se në cilin drejtim duhet të kthehet baza e rrotave. Një robot i tillë nuk do të bjerë kurrë nga tavolina! Nga rruga, pastruesit e vërtetë robotik funksionojnë në një parim të ngjashëm. Përveç kryerjes së pastrimit sipas një plani të caktuar dhe aftësisë për t'u kthyer në bazë në kohë për t'u rimbushur, ky asistent inteligjent mund të ndërtojë në mënyrë të pavarur trajektore për pastrimin e dhomës. Për shkak se mund të ketë një sërë pengesash në dysheme, të tilla si karriget dhe telat, roboti duhet të skanojë vazhdimisht shtegun përpara dhe të shmangë pengesa të tilla.
Në mënyrë që një robot i krijuar nga vetja të jetë në gjendje të kryejë komanda të ndryshme, prodhuesit ofrojnë mundësinë e programimit të tij. Pasi të keni hartuar një algoritëm për sjelljen e robotit në kushte të ndryshme, duhet të krijoni një kod për ndërveprimin e sensorëve me botën e jashtme. Kjo është e mundur falë pranisë së një mikrokompjuteri, i cili është qendra e trurit të një roboti të tillë mekanik.
Mekanizëm celular i bërë vetë
Edhe pa komplete të specializuara dhe zakonisht të shtrenjta, është mjaft e mundur të bëhet një manipulues mekanik duke përdorur mjete të improvizuara. Pra, duke qenë të frymëzuar nga ideja e krijimit të një roboti, duhet të analizoni me kujdes stoqet e koshave të shtëpisë për praninë e pjesëve rezervë të padeklaruara që mund të përdoren në këtë sipërmarrje krijuese. Ata do të përdorin:
- një motor (për shembull, nga një lodër e vjetër);
- rrota nga makina lodrash;
- pjesë ndërtimi;
- kuti kartoni;
- mbushëse stilolapsash;
- lloje të ndryshme shiritash;
- ngjitës;
- butona, rruaza;
- vida, arra, kapëse letre;
- të gjitha llojet e telave;
- poq elektrik;
- bateri (që përputhet me tensionin e motorit).
Këshillë: "Një aftësi e dobishme kur krijoni një robot është aftësia për të përdorur një hekur saldimi, sepse do të ndihmojë në fiksimin e sigurt të mekanizmit, veçanërisht të komponentëve elektrikë."
Me ndihmën e këtyre komponentëve të disponueshëm publikisht, ju mund të krijoni një mrekulli të vërtetë teknike.
Pra, për të bërë robotin tuaj nga materialet e disponueshme në shtëpi, duhet:
- përgatitni pjesët e gjetura për mekanizmin, kontrolloni performancën e tyre;
- vizatoni një model të robotit të ardhshëm, duke marrë parasysh pajisjet e disponueshme;
- bashkoni një trup për robotin nga një grup ndërtimi ose pjesë kartoni;
- pjesë këmbimi me ngjitës ose saldim përgjegjës për lëvizjen e mekanizmit (për shembull, lidhni një motor robot në një bazë të rrotave);
- siguroni fuqinë e motorit duke e lidhur atë me një përcjellës në kontaktet përkatëse të baterisë;
- plotësojnë dekorin me temë të pajisjes.
Këshillë: “Sytë me rruaza për një robot, brirë-antena dekorative të bëra prej teli, këmbë-suste, llamba me diodë do të ndihmojnë për të gjallëruar edhe mekanizmin më të mërzitshëm. Këta elementë mund të ngjiten me ngjitës ose shirit."
Mekanizmin e një roboti të tillë mund ta bëni brenda disa orësh, pas së cilës mbetet vetëm të gjeni një emër për robotin dhe t'ia paraqisni spektatorëve admirues. Me siguri disa prej tyre do të marrin idenë novatore dhe do të jenë në gjendje të bëjnë personazhet e tyre mekanike.
Makinat e famshme inteligjente
Roboti i lezetshëm Wall-E e bën veten të dashur për shikuesin e filmit me të njëjtin emër, duke e bërë atë të empatizojë aventurat e tij dramatike, ndërsa Terminatori demonstron fuqinë e një makinerie të pashpirt dhe të pathyeshme. Personazhet e Star Wars - droids besnikë R2D2 dhe C3PO - ju shoqërojnë në udhëtime nëpër një galaktikë shumë, shumë larg, dhe Werther romantik madje sakrifikon veten në një betejë me piratët e hapësirës.
Robotët mekanikë ekzistojnë edhe jashtë kinemasë. Kështu, bota admiron aftësitë e robotit humanoid Asimo, i cili mund të ecë shkallët, të luajë futboll, të shërbejë pije dhe të përshëndesë me mirësjellje. Roverët Spirit dhe Curiosity janë të pajisur me laboratorë kimikë autonome, të cilët bënë të mundur analizimin e mostrave të dherave marsiane. Makinat robotike që drejtojnë vetë mund të lëvizin pa ndërhyrje njerëzore, madje edhe në rrugë komplekse të qytetit me rreziqe të larta të ngjarjeve të papritura.
Ndoshta nga përpjekjet e shtëpisë për të krijuar mekanizmat e parë intelektualë do të rriten shpikjet që do të ndryshojnë panoramën teknike të së ardhmes dhe jetën e njerëzimit.
Shumë prej nesh që janë përballur me teknologjinë kompjuterike kanë ëndërruar të montojnë robotin tonë. Që kjo pajisje të kryejë disa detyra nëpër shtëpi, për shembull, sillni birrë. Të gjithë vendosen menjëherë për të krijuar robotin më kompleks, por shpesh i prishin shpejt rezultatet. Nuk e sollëm kurrë robotin tonë të parë, i cili duhej të bënte shumë patate të skuqura. Prandaj, duhet të filloni të thjeshtë, duke e komplikuar gradualisht bishën tuaj. Tani do t'ju tregojmë se si mund të krijoni një robot të thjeshtë me duart tuaja që do të lëvizë në mënyrë të pavarur nëpër banesën tuaj.
Koncepti
I vendosëm vetes një detyrë të thjeshtë, të bëjmë një robot të thjeshtë. Duke parë përpara, do të them se ne, natyrisht, ia dolëm jo në pesëmbëdhjetë minuta, por në një periudhë shumë më të gjatë. Por megjithatë, kjo mund të bëhet në një mbrëmje.
Në mënyrë tipike, zanate të tilla kërkojnë vite për t'u përfunduar. Njerëzit kalojnë disa muaj duke vrapuar nëpër dyqane në kërkim të pajisjeve që u nevojiten. Por menjëherë kuptuam se kjo nuk ishte rruga jonë! Prandaj, ne do të përdorim në dizajn pjesë të tilla që mund të gjenden lehtësisht në dorë, ose të shkulen nga pajisjet e vjetra. Si mjet i fundit, blini për qindarka në çdo dyqan radiofonik ose treg.
Një ide tjetër ishte ta bënim zanatin tonë sa më të lirë. Një robot i ngjashëm kushton nga 800 në 1500 rubla në dyqanet elektronike! Per me teper shitet ne forme pjese por duhet montuar akoma dhe nuk eshte fakt qe pas kesaj edhe do te funksionoje. Prodhuesit e kompleteve të tilla shpesh harrojnë të përfshijnë disa pjesë dhe kjo është e gjitha - roboti humbet së bashku me paratë! Pse kemi nevojë për një lumturi të tillë? Roboti ynë duhet të kushtojë jo më shumë se 100-150 rubla në pjesë, duke përfshirë motorët dhe bateritë. Në të njëjtën kohë, nëse zgjidhni motorët nga një makinë e vjetër për fëmijë, atëherë çmimi i tij në përgjithësi do të jetë rreth 20-30 rubla! Ju ndjeni kursimet dhe në të njëjtën kohë merrni një mik të shkëlqyer.
Pjesa tjetër ishte ajo që do të bënte mashkulli ynë i pashëm. Ne vendosëm të bëjmë një robot që do të kërkojë burime drite. Nëse burimi i dritës kthehet, atëherë makina jonë do të drejtohet pas saj. Ky koncept quhet "një robot që përpiqet të jetojë". Do të jetë e mundur të zëvendësojë bateritë e tij me qeliza diellore dhe më pas ai do të kërkojë dritë për të vozitur.
Pjesët dhe mjetet e nevojshme
Çfarë na duhet për të bërë fëmijën tonë? Meqenëse koncepti është bërë nga mjete të improvizuara, do të na duhet një tabelë qarku, apo edhe karton i zakonshëm i trashë. Mund të përdorni një fëndyell për të bërë vrima në karton për të ngjitur të gjitha pjesët. Ne do ta përdorim montimin, sepse ishte pranë dhe nuk do të gjeni karton në shtëpinë time gjatë ditës. Kjo do të jetë shasia mbi të cilën do të montojmë pjesën tjetër të parzmores së robotit, do të bashkojmë motorët dhe sensorët. Si një forcë lëvizëse, ne do të përdorim motorë tre ose pesë volt që mund të tërhiqen nga një makinë e vjetër. Ne do t'i bëjmë rrotat nga kapakët nga shishet plastike, për shembull nga Coca-Cola.
Fototranzistorët ose fotodiodat me tre volt përdoren si sensorë. Ata madje mund të tërhiqen nga një mi i vjetër optomekanik. Ai përmban sensorë infra të kuqe (në rastin tonë ata ishin të zinj). Atje ato çiftohen, domethënë dy fotocela në një shishe. Me një testues, asgjë nuk ju pengon të zbuloni se cila këmbë është menduar për çfarë. Elementi ynë i kontrollit do të jenë transistorët vendas 816G. Ne përdorim tre bateri AA të bashkuara së bashku si burim energjie. Ose mund të merrni një ndarje baterie nga një makinë e vjetër, siç bëmë ne. Instalimi do të kërkohet për instalim. Telat e çiftëzuara janë ideale për këto qëllime, çdo haker që respekton veten duhet të ketë shumë prej tyre në shtëpinë e tij. Për të siguruar të gjitha pjesët, është e përshtatshme të përdorni zam të nxehtë me një armë të shkrirë të nxehtë. Kjo shpikje e mrekullueshme shkrihet shpejt dhe vendoset po aq shpejt, gjë që ju lejon të punoni shpejt me të dhe të instaloni elementë të thjeshtë. Gjëja është ideale për vepra artizanale të tilla dhe unë e kam përdorur atë më shumë se një herë në artikujt e mi. Ne gjithashtu kemi nevojë për një tel të ngurtë, një kapëse letre e zakonshme do të funksionojë mirë.
Ne montojmë qarkun
Kështu, i hoqëm të gjitha pjesët dhe i vendosëm në tavolinën tonë. Hekuri i saldimit tashmë po digjet me kolofon dhe ju po fërkoni duart, me dëshirë për ta montuar, mirë, atëherë le të fillojmë. Marrim një pjesë të montimit dhe e presim në madhësinë e robotit të ardhshëm. Për të prerë PCB ne përdorim gërshërë metalike. Ne bëmë një katror me një anë prej rreth 4-5 cm Gjëja kryesore është që qarku ynë i vogël, bateritë, dy motorë dhe fiksuesit për rrotën e përparme përshtaten në të. Në mënyrë që bordi të mos bëhet i ashpër dhe i barabartë, mund ta përpunoni me një skedar dhe gjithashtu të hiqni skajet e mprehta. Hapi ynë i ardhshëm do të jetë mbyllja e sensorëve. Fototransistorët dhe fotodiodat kanë një plus dhe një minus, me fjalë të tjera, një anodë dhe një katodë. Është e nevojshme të vëzhgohet polariteti i përfshirjes së tyre, i cili është i lehtë për t'u përcaktuar me testuesin më të thjeshtë. Nëse bëni një gabim, asgjë nuk do të digjet, por roboti nuk do të lëvizë. Sensorët janë ngjitur në qoshet e tabelës së qarkut në njërën anë në mënyrë që të duken në anët. Ato nuk duhet të ngjiten plotësisht në tabelë, por të lënë rreth një centimetër e gjysmë plumba në mënyrë që të mund të përkulen lehtësisht në çdo drejtim - kjo do të na duhet më vonë kur të konfigurojmë robotin tonë. Këta do të jenë sytë tanë, ata duhet të jenë në njërën anë të shasisë sonë, e cila në të ardhmen do të jetë pjesa e përparme e robotit. Mund të vërehet menjëherë se ne po montojmë dy qarqe kontrolli: një për kontrollin e motorëve të djathtë dhe të dytin majtas.
Pak më larg nga buza e përparme e shasisë, pranë sensorëve tanë, duhet të bashkojmë transistorët. Për lehtësinë e bashkimit dhe montimit të qarkut të mëtejshëm, ne bashkuam të dy transistorët me shenjat e tyre "të drejtuara" drejt rrotës së djathtë. Duhet të vini re menjëherë vendndodhjen e këmbëve të tranzitorit. Nëse e merrni tranzistorin në duar dhe e ktheni nënshtresën metalike drejt jush, dhe shënimin drejt pyllit (si në një përrallë), dhe këmbët drejtohen poshtë, atëherë nga e majta në të djathtë këmbët do të jenë, përkatësisht: baza , kolektor dhe emetues. Nëse shikoni diagramin që tregon transistorin tonë, baza do të jetë një shkop pingul me segmentin e trashë në rreth, emetuesi do të jetë një shkop me një shigjetë, kolektori do të jetë i njëjti shkop, vetëm pa shigjetë. Gjithçka duket e qartë këtu. Le të përgatisim bateritë dhe të vazhdojmë me montimin aktual të qarkut elektrik. Fillimisht, ne thjesht morëm tre bateri AA dhe i lidhëm ato në seri. Mund t'i futni menjëherë në një mbajtëse të posaçme për bateritë, e cila, siç kemi thënë tashmë, tërhiqet nga makina e vjetër e fëmijëve. Tani ne bashkojmë telat me bateritë dhe përcaktojmë dy pika kyçe në tabelën tonë ku të gjithë telat do të konvergojnë. Kjo do të jetë një plus dhe një minus. Ne e bëmë atë thjesht - futëm një palë të përdredhur në skajet e tabelës, ngjitëm skajet me transistorët dhe sensorët e fotografisë, bëmë një lak të përdredhur dhe bashkuam bateritë atje. Ndoshta jo opsioni më i mirë, por është më i përshtatshmi. Epo, tani ne përgatisim telat dhe fillojmë montimin e elektricitetit. Ne do të kalojmë nga poli pozitiv i baterisë në kontaktin negativ, në të gjithë qarkun elektrik. Ne marrim një copë palë të përdredhur dhe fillojmë të ecim - lidhim kontaktin pozitiv të të dy sensorëve të fotografisë në plusin e baterive dhe bashkojmë emetuesit e transistorëve në të njëjtin vend. Ne bashkojmë këmbën e dytë të fotocelës me një copë teli të vogël në bazën e tranzistorit. Këmbët e mbetura, të fundit të transyuk-it i lidhim përkatësisht me motorët. Kontakti i dytë i motorëve mund të bashkohet me baterinë përmes një ndërprerës.
Por si Jedi i vërtetë, vendosëm të ndezim robotin tonë duke bashkuar dhe çbashkuar telin, pasi në koshët e mi nuk kishte një çelës të një madhësie të përshtatshme.
Debugimi elektrik
Kjo është e gjitha, ne kemi montuar pjesën elektrike, tani le të fillojmë testimin e qarkut. Ne e ndezim qarkun tonë dhe e sjellim në llambën e ndezur të tavolinës. Merr me radhë, duke e kthyer së pari njërën ose tjetrën fotocelë. Dhe le të shohim se çfarë ndodh. Nëse motorët tanë fillojnë të rrotullohen me radhë me shpejtësi të ndryshme, në varësi të ndriçimit, atëherë gjithçka është në rregull. Nëse jo, atëherë kërkoni bllokime në montim. Elektronika është shkenca e kontakteve, që do të thotë se nëse diçka nuk funksionon, atëherë nuk ka kontakt diku. Një pikë e rëndësishme: sensori i duhur i fotografisë është përgjegjës për timonin e majtë, dhe ai i majtë, përkatësisht, për të djathtën. Tani, le të kuptojmë se në cilën mënyrë rrotullohen motorët e djathtë dhe të majtë. Ata të dy duhet të rrotullohen përpara. Nëse kjo nuk ndodh, atëherë duhet të ndryshoni polaritetin e ndezjes së motorit, i cili po rrotullohet në drejtimin e gabuar, thjesht duke bashkuar sërish telat në terminalet e motorit anasjelltas. Ne vlerësojmë edhe një herë vendndodhjen e motorëve në shasi dhe kontrollojmë drejtimin e lëvizjes në drejtimin ku janë instaluar sensorët tanë. Nëse gjithçka është në rregull, atëherë ne do të vazhdojmë. Në çdo rast, kjo mund të rregullohet, edhe pasi gjithçka të jetë montuar përfundimisht.
Montimi i pajisjes
Ne u morëm me pjesën e lodhshme elektrike, tani le të kalojmë te mekanika. Ne do t'i bëjmë rrotat nga kapakët nga shishet plastike. Për të bërë rrotën e përparme, merrni dy mbulesa dhe ngjitini së bashku.
E ngjitëm rreth perimetrit me pjesën e zbrazët të kthyer nga brenda për një qëndrueshmëri më të madhe të timonit. Më pas, shponi një vrimë në kapakun e parë dhe të dytë pikërisht në qendër të kapakut. Për shpimin dhe të gjitha llojet e zanateve shtëpiake, është shumë i përshtatshëm për të përdorur një Dremel - një lloj stërvitje e vogël me shumë ngjitje, bluarje, prerje dhe shumë të tjera. Është shumë i përshtatshëm për t'u përdorur për shpimin e vrimave më të vogla se një milimetër, ku një stërvitje konvencionale nuk mund të përballojë.
Pasi të kemi shpuar kapakët, futim një kapëse letre të përkulur paraprakisht në vrimë.
Ne e përkulim kapësen në formën e shkronjës "P", ku rrota varet në shiritin e sipërm të letrës sonë.
Tani e rregullojmë këtë kapëse letre midis sensorëve të fotografisë, përpara makinës sonë. Klipi është i përshtatshëm sepse mund të rregulloni lehtësisht lartësinë e rrotës së përparme, dhe ne do të merremi me këtë rregullim më vonë.
Le të kalojmë te rrotat lëvizëse. Do t'i bëjmë edhe nga kapakët. Në mënyrë të ngjashme, ne shpojmë çdo rrotë në mënyrë rigoroze në qendër. Është më mirë që stërvitja të jetë madhësia e boshtit të motorit, dhe në mënyrë ideale - një pjesë e një milimetri më e vogël, në mënyrë që boshti të mund të futet atje, por me vështirësi. I vendosim të dy rrotat në boshtin e motorit dhe që të mos kërcejnë, i sigurojmë me ngjitës të nxehtë.
Është e rëndësishme ta bëni këtë jo vetëm që rrotat të mos fluturojnë kur lëvizin, por edhe të mos rrotullohen në pikën e fiksimit.
Pjesa më e rëndësishme është montimi i motorëve elektrikë. Ne i vendosëm ato në fund të shasisë sonë, në anën e kundërt të tabelës së qarkut nga të gjitha pajisjet e tjera elektronike. Duhet të kujtojmë se motori i kontrolluar është vendosur përballë fotosistemit të tij të kontrollit. Kjo është bërë në mënyrë që roboti të mund të kthehet drejt dritës. Në të djathtë është fotosensori, në të majtë është motori dhe anasjelltas. Për të filluar, ne do të përgjojmë motorët me copa çiftesh të përdredhur, të filetuara nëpër vrimat në instalim dhe të përdredhur nga lart.
Ne furnizojmë energji dhe shohim se ku po rrotullohen motorët tanë. Motorët nuk do të rrotullohen në një dhomë të errët, këshillohet që t'i drejtoni në llambë. Ne kontrollojmë që të gjithë motorët të funksionojnë. Ne e kthejmë robotin dhe shikojmë se si motorët ndryshojnë shpejtësinë e rrotullimit të tyre në varësi të ndriçimit. Le ta kthejmë atë me sensorin e duhur të fotografisë, dhe motori i majtë duhet të rrotullohet shpejt, dhe tjetri, përkundrazi, do të ngadalësohet. Në fund kontrollojmë drejtimin e rrotullimit të rrotave në mënyrë që roboti të ecë përpara. Nëse gjithçka funksionon siç përshkruam, atëherë mund t'i siguroni me kujdes rrëshqitësit me zam të nxehtë.
Ne përpiqemi të sigurohemi që rrotat e tyre të jenë në të njëjtin bosht. Kjo është e gjitha - ne i bashkojmë bateritë në platformën e sipërme të shasisë dhe kalojmë në vendosjen dhe lojën me robotin.
Grackat dhe konfigurimi
Gracka e parë në zanatin tonë ishte e papritur. Kur montuam të gjithë qarkun dhe pjesën teknike, të gjithë motorët iu përgjigjën në mënyrë perfekte dritës dhe gjithçka dukej se po shkonte mirë. Por kur e vendosëm robotin tonë në dysheme, ai nuk funksionoi për ne. Doli se motorët thjesht nuk kishin fuqi të mjaftueshme. Më duhej të grisja urgjentisht makinën e fëmijëve për të marrë motorë më të fuqishëm nga atje. Nga rruga, nëse merrni motorë nga lodrat, definitivisht nuk mund të gaboni me fuqinë e tyre, pasi ato janë krijuar për të mbajtur shumë makina me bateri. Pasi zgjidhëm motorët, kaluam në akordim kozmetik dhe makinë. Së pari duhet të mbledhim mjekrat e telave që zvarriten përgjatë dyshemesë dhe t'i fiksojmë në shasi me ngjitës të nxehtë.
Nëse roboti po e tërheq barkun diku, atëherë mund të ngrini shasinë e përparme duke përkulur telin e fiksimit. Gjëja më e rëndësishme janë sensorët e fotografive. Është më mirë t'i përkulni duke parë anash në tridhjetë gradë nga pjata kryesore. Pastaj do të marrë burimet e dritës dhe do të lëvizë drejt tyre. Këndi i kërkuar i përkuljes do të duhet të zgjidhet eksperimentalisht. Kjo është e gjitha, armatoseni me një llambë tavoline, vendoseni robotin në dysheme, ndizni dhe filloni të kontrolloni dhe shijoni sesi fëmija juaj e ndjek qartë burimin e dritës dhe sa me zgjuarsi e gjen.
Përmirësimet
Nuk ka kufi për përsosmërinë dhe ju mund t'i shtoni funksione të pafundme robotit tonë. Madje u mendua për të instaluar një kontrollues, por atëherë kostoja dhe kompleksiteti i prodhimit do të rriteshin ndjeshëm, dhe kjo nuk është metoda jonë.
Përmirësimi i parë është krijimi i një roboti që do të udhëtonte përgjatë një trajektoreje të caktuar. Gjithçka është e thjeshtë këtu, ju merrni një shirit të zi dhe e printoni në printer, ose në mënyrë të ngjashme e vizatoni me një shënues të zi të përhershëm në një fletë letre whatman. Gjëja kryesore është se shiriti është pak më i ngushtë se gjerësia e sensorëve të fotografive të mbyllur. Ne i ulim vetë fotocelat në mënyrë që ato të shikojnë dyshemenë. Pranë secilit prej syve tanë ne instalojmë një LED super të ndritshëm në seri me një rezistencë prej 470 Ohms. Ne e lidhim vetë LED-in me rezistencë direkt në bateri. Ideja është e thjeshtë, drita reflektohet në mënyrë të përsosur nga një fletë e bardhë letre, godet sensorin tonë dhe roboti ecën drejt. Sapo rrezja godet shiritin e errët, pothuajse asnjë dritë nuk arrin në fotocelë (letra e zezë thith dritën në mënyrë të përsosur), dhe për këtë arsye një motor fillon të rrotullohet më ngadalë. Një motor tjetër e kthen shpejt robotin, duke e niveluar rrjedhën e tij. Si rezultat, roboti rrotullohet përgjatë shiritit të zi, sikur në shina. Ju mund të vizatoni një shirit të tillë në një dysheme të bardhë dhe ta dërgoni robotin në kuzhinë për të marrë birrë nga kompjuteri juaj.
Ideja e dytë është të komplikojmë qarkun duke shtuar dy transistorë të tjerë dhe dy fotosensorë dhe ta bëjmë robotin të kërkojë dritë jo vetëm nga përpara, por edhe nga të gjitha anët, dhe sapo e gjen, nxiton drejt tij. Gjithçka do të varet vetëm nga cila anë shfaqet burimi i dritës: nëse përpara, do të shkojë përpara, dhe nëse nga pas, do të rrokulliset prapa. Edhe në këtë rast, për të thjeshtuar montimin, mund të përdorni çipin LM293D, por kushton rreth njëqind rubla. Por me ndihmën e tij mund të konfiguroni lehtësisht aktivizimin diferencial të drejtimit të rrotullimit të rrotave ose, më thjesht, drejtimin e lëvizjes së robotit: përpara dhe prapa.
Gjëja e fundit që mund të bëni është të hiqni plotësisht bateritë që mbarojnë vazhdimisht dhe të instaloni një bateri diellore, të cilën tani mund ta blini në një dyqan aksesorësh celularësh (ose në dialextreme). Për të parandaluar që roboti të humbasë plotësisht funksionalitetin e tij në këtë mënyrë, nëse aksidentalisht hyn në hije, mund të lidhni paralelisht një bateri diellore - një kondensator elektrolitik me një kapacitet shumë të madh (mijëra mikrofarad). Meqenëse voltazhi ynë atje nuk i kalon pesë volt, mund të marrim një kondensator të krijuar për 6.3 volt. Me një kapacitet dhe tension të tillë do të jetë mjaft miniaturë. Konvertuesit mund të blihen ose të çrrënjosen nga furnizimet e vjetra të energjisë.
Ne mendojmë se ju mund të gjeni vetë pjesën tjetër të variacioneve të mundshme. Nëse ka diçka interesante, sigurohuni që të shkruani.
konkluzionet
Pra, ne i jemi bashkuar shkencës më të madhe, motorit të përparimit - kibernetikës. Në vitet shtatëdhjetë të shekullit të kaluar, ishte shumë popullor të dizenjoheshin robotë të tillë. Duhet të theksohet se krijimi ynë përdor bazat e teknologjisë kompjuterike analoge, e cila u shua me ardhjen e teknologjive dixhitale. Por siç tregova në këtë artikull, gjithçka nuk ka humbur. Shpresoj se nuk do të ndalemi në ndërtimin e një roboti kaq të thjeshtë, por do të dalim me dizajne të reja dhe të reja, dhe ju do të na befasoni me zanatet tuaja interesante. Fat i mirë me ndërtimin!
Sot do t'ju tregojmë se si të bëni një robot nga materialet e disponueshme. "Androidi i teknologjisë së lartë" që rezulton, megjithëse i vogël në madhësi dhe nuk ka gjasa t'ju ndihmojë me punët e shtëpisë, sigurisht që do t'i argëtojë fëmijët dhe të rriturit.
Materialet e nevojshme
Për të bërë një robot me duart tuaja, nuk keni nevojë për njohuri të fizikës bërthamore. Kjo mund të bëhet në shtëpi nga materialet e zakonshme që keni gjithmonë në dorë. Pra, ajo që na nevojitet:- 2 copa teli
- 1 motor
- 1 bateri AA
- 3 kunja shtytëse
- 2 copë dërrasë shkumë ose material të ngjashëm
- 2-3 koka furça dhëmbësh të vjetër ose disa kapëse letre
1. Lidheni baterinë me motorin
Duke përdorur një pistoletë ngjitëse, lidhni një copë kartoni shkumë në kutinë e motorit. Pastaj e ngjisim baterinë me të.
Në fund të destabilizuesit, hidhni disa pika zam ose bashkëngjitni ndonjë element dekorativ - kjo do të shtojë individualitetin në krijimin tonë dhe do të rrisë amplituda e lëvizjeve të tij.
3. Këmbët
Tani ju duhet ta pajisni robotin me gjymtyrët e poshtme. Nëse përdorni kokat e furçës së dhëmbëve për këtë, ngjitini ato në fund të motorit. Ju mund të përdorni të njëjtën pllakë shkumë si një shtresë.
5. Lidhja e baterisë
Duke përdorur një armë nxehtësie, ngjitni telin në njërën skaj të baterisë. Ju mund të zgjidhni cilindo nga dy telat dhe secilën anë të baterisë - polariteti nuk ka rëndësi në këtë rast. Nëse jeni të mirë në saldimin, mund të përdorni edhe saldim në vend të ngjitësit për këtë hap.
6. Sytë
Një palë rruaza, të cilat i ngjitim me ngjitës të nxehtë në njërin skaj të baterisë, janë mjaft të përshtatshme si sytë e robotit. Në këtë hap, ju mund të tregoni imagjinatën tuaj dhe të dilni me pamjen e syve sipas gjykimit tuaj.
7. Nisja
Tani le të sjellim në jetë produktin tonë të bërë në shtëpi. Merrni skajin e lirë të telit dhe lidhni atë në terminalin e baterisë së pabanuar duke përdorur shirit ngjitës. Ju nuk duhet të përdorni ngjitës të nxehtë për këtë hap sepse do t'ju pengojë të fikni motorin nëse është e nevojshme.Në raftet e dyqaneve moderne për fëmijë mund të gjeni një shumëllojshmëri të gjerë lodrash. Dhe çdo fëmijë u kërkon prindërve t'i blejnë një ose një tjetër lodër "gjë të re". Po nëse planifikimi i buxhetit familjar nuk e përfshin këtë? Për të kursyer para, mund të provoni të bëni vetë një lodër të re. Për shembull, si të bëni një robot në shtëpi, a është e mundur? Po, është mjaft e mundur, mjafton të përgatisni materialet e nevojshme.
A është e mundur të montoni vetë një robot?
Në ditët e sotme është e vështirë të befasosh dikë me një lodër roboti. Teknologjia moderne dhe industria kompjuterike ka bërë një rrugë të gjatë. Por ju ende mund të habiteni nga informacioni se si të bëni një robot të thjeshtë në shtëpi.
Pa dyshim, është e vështirë të kuptohet parimi i funksionimit të mikroqarqeve, elektronikës, programeve dhe modeleve të ndryshme. Është e vështirë të bëhet në këtë rast pa njohuri bazë në fushën e fizikës, programimit dhe elektronikës. Megjithatë, çdo person mund të montojë një robot vetë.
Një robot është një makinë e automatizuar që është e aftë të kryejë veprime të ndryshme. Në rastin e një roboti të bërë vetë, mjafton që makina thjesht të lëvizë.
Për ta bërë montimin më të lehtë, mund të përdorni mjetet e disponueshme: një celularin telefoni, një shishe ose pjatë plastike, një furçë dhëmbësh, një aparat fotografik të vjetër ose një mi kompjuteri.
Buzë vibruese
Si të bëni një robot të vogël? Në shtëpi, mund të bëni versionin më të thjeshtë të një defekti vibrues. Ju duhet të rezervoni materialet e mëposhtme:
- një motor nga një makinë e vjetër e fëmijëve;
- Bateria litium seria CR-2032, e ngjashme me një tabletë;
- një mbajtës për këtë tabletë;
- kapese letrash;
- shirit elektrik;
- Makine per ngjitjen e metalit;
- LED.
Së pari ju duhet të mbështillni LED-in me shirit elektrik, duke lënë skajet e lira. Duke përdorur një hekur saldimi, lidhni një fund LED në murin e pasmë të mbajtëses së baterisë. Ne bashkojmë majën e mbetur në kontaktin e motorit nga makina. Kapëset e letrës do të shërbejnë si këmbë për defektin vibrues. Telat nga mbajtësi i baterisë janë të lidhur me telat e motorit. Defekti do të dridhet dhe do të lëvizë pasi mbajtësi të bjerë në kontakt me vetë baterinë.
Brushbot - argëtim për fëmijë
Pra, si të bëni një mini-robot në shtëpi? Një makinë qesharake mund të mblidhet nga materiale skrap, të tilla si një furçë dhëmbësh (kokë), shirit të dyanshëm dhe një motor vibrimi nga një telefon celular i vjetër. Mjafton të ngjitni motorin në kokën e furçës, dhe kjo është ajo - roboti është gati.
Furnizimi me energji elektrike do të sigurohet nga një bateri me monedhë. Për telekomandën do t'ju duhet të dilni me diçka.
Roboti prej kartoni
Si të bëni një robot në shtëpi nëse një fëmijë e kërkon atë? Ju mund të dilni me një lodër interesante nga kartoni i thjeshtë.
Ju duhet të rezervoni:
- dy kuti kartoni;
- 20 tapa shishe plastike;
- tel;
- me shirit.
Ndodh që babai dëshiron të bëjë një lloj çudie për fëmijën, por asgjë e arsyeshme nuk vjen në mendje. Prandaj, mund të mendoni se si të bëni një robot të vërtetë në shtëpi.
Së pari ju duhet të përdorni kutinë si një trup për robotin dhe të prisni pjesën e poshtme të saj. Pastaj ju duhet të bëni 5 vrima: nën kokë, për krahët dhe këmbët. Në kutinë e destinuar për kokën, duhet të bëni një vrimë që do të ndihmojë në lidhjen e saj me trupin. Teli përdoret për të mbajtur së bashku pjesët e robotit.
Pas bashkimit të kokës, duhet të mendoni se si të bëni një krah roboti në shtëpi. Për ta bërë këtë, një tel futet në vrimat anësore, mbi të cilat vendosen mbulesa plastike. Ne marrim krahë të lëvizshëm. Ne bëjmë të njëjtën gjë me këmbët tona. Ju mund të bëni vrima në kapak me një fëndyell.
Për të siguruar qëndrueshmërinë e robotit të kartonit, duhet t'i kushtohet vëmendje prerjeve. Ata i japin lodrës një pamje të mirë. Është e vështirë të lidhësh të gjitha pjesët nëse vija e prerjes është e pasaktë.
Nëse vendosni të ngjitni kuti së bashku, mos e teproni me sasinë e ngjitësit. Është më mirë të përdorni karton ose letër të qëndrueshme.
Roboti më i thjeshtë
Si të bëni një robot të lehtë në shtëpi? Është e vështirë të krijosh një makinë të automatizuar të plotë, por është ende e mundur të montohet një dizajn minimal. Le të shqyrtojmë një mekanizëm të thjeshtë që, për shembull, mund të kryejë veprime të caktuara në një zonë. Do t'ju duhen materialet e mëposhtme:
Pllakë plastike.
Një palë furça të mesme për pastrimin e këpucëve.
Tifozët e kompjuterit në sasi prej dy copash.
Lidhës për baterinë 9-V dhe vetë baterinë.
Kapëse dhe lidhëse me funksion të këputjes.
Shpojmë dy vrima me të njëjtën distancë në pllakën e furçës. Ne i lidhim ato. Furçat duhet të vendosen në të njëjtën distancë nga njëra-tjetra dhe në mes të pllakës. Duke përdorur arra, ne lidhim montimin rregullues në furça. Ne instalojmë rrëshqitësit nga fiksimet në vendndodhjen e mesme. Tifozët e kompjuterit duhet të përdoren për të lëvizur robotin. Ato lidhen me një bateri dhe vendosen paralelisht për të siguruar rrotullimin e makinës. Do të jetë një lloj motori vibrues. Më në fund, duhet të vendosni terminalet.
Në këtë rast, nuk do t'ju nevojiten shpenzime të mëdha financiare apo ndonjë përvojë teknike apo kompjuterike, sepse këtu ne përshkruajmë në detaje se si të bëni një robot në shtëpi. Nuk është e vështirë të marrësh pjesët e nevojshme. Për të përmirësuar funksionet motorike të dizajnit, mund të përdoren mikrokontrollues ose motorë shtesë.
Robot, si në reklama
Shumë njerëz ndoshta janë të njohur me reklamën e shfletuesit, në të cilën personazhi kryesor është një robot i vogël që rrotullohet dhe vizaton forma në letër me stilolapsa me majë. Si të bëni një robot në shtëpi nga kjo reklamë? Po, shumë e thjeshtë. Për të krijuar një lodër kaq të lezetshme të automatizuar, duhet të rezervoni:
- tre stilolapsa me majë;
- karton i trashë ose plastikë;
- motorike;
- bateri e rrumbullakët;
- fletë metalike ose shirit elektrike;
- ngjitës.
Pra, ne krijojmë një formë për robotin nga plastika ose kartoni (më saktë, e premë atë). Është e nevojshme të bëhet një formë trekëndore me qoshe të rrumbullakosura. Në çdo cep bëjmë një vrimë të vogël në të cilën mund të futet një stilolaps me majë. Ne bëjmë një vrimë afër qendrës së trekëndëshit për motorin. Ne marrim 4 vrima rreth gjithë perimetrit të një forme trekëndore.
Më pas futni shënuesit një nga një në vrimat e bëra. Një bateri duhet të ngjitet në motor. Kjo mund të bëhet duke përdorur ngjitës dhe fletë metalike ose shirit elektrik. Në mënyrë që motori të qëndrojë fort në robot, është e nevojshme ta rregulloni atë me një sasi të vogël zam.
Roboti do të lëvizë vetëm pasi të ketë lidhur telin e dytë me baterinë e bashkangjitur.
Robot Lego
"Lego" është një seri lodrash për fëmijë, e cila përbëhet kryesisht nga pjesë ndërtimi të lidhura në një element. Pjesët mund të kombinohen, duke krijuar gjithnjë e më shumë artikuj të rinj për lojëra.
Pothuajse të gjithë fëmijët nga 3 deri në 10 vjeç duan të mbledhin një grup të tillë ndërtimi. Në veçanti, interesi i fëmijëve rritet nëse pjesët mund të montohen në një robot. Pra, për të mbledhur një robot lëvizës nga Lego, duhet të përgatisni pjesët, si dhe një motor miniaturë dhe njësi kontrolli.
Për më tepër, tani shiten komplete të gatshme me pjesë që ju lejojnë të montoni vetë çdo robot. Gjëja kryesore është të zotëroni udhëzimet e bashkangjitura. P.sh.
- përgatitni pjesët siç tregohet në udhëzime;
- vidhosni rrotat, nëse ka;
- ne montojmë mbërthyes që do të shërbejnë si mbështetje për motorin;
- futni një bateri ose edhe disa në një njësi të veçantë;
- instaloni motorin;
- lidheni atë me motorin;
- Ne ngarkojmë një program të veçantë në kujtesën e dizajnit që ju lejon të kontrolloni lodrën.
Duket se është mjaft e vështirë të montoni një robot, dhe një person pa njohuri të caktuara nuk do të jetë në gjendje ta bëjë fare. Por kjo nuk është e vërtetë. Sigurisht, është e vështirë të ndërtosh një makinë të automatizuar të plotë, por kushdo mund të bëjë versionin më të thjeshtë. Thjesht lexoni artikullin tonë se si të bëni një robot në shtëpi.
Bëni një robot shume e thjeshte Le të kuptojmë se çfarë duhet krijoni një robot në shtëpi, për të kuptuar bazat e robotikës.
Me siguri, pasi keni parë mjaft filma për robotët, shpesh keni dashur të ndërtoni shokun tuaj në betejë, por nuk keni ditur nga t'ia filloni. Sigurisht, ju nuk do të jeni në gjendje të ndërtoni një Terminator dykëmbësh, por kjo nuk është ajo që ne po përpiqemi të arrijmë. Kushdo që di të mbajë saktë një hekur saldimi në duar, mund të mbledhë një robot të thjeshtë dhe kjo nuk kërkon njohuri të thella, megjithëse nuk do të dëmtojë. Robotika amatore nuk është shumë e ndryshme nga dizajni i qarkut, vetëm shumë më interesante, sepse përfshin edhe fusha të tilla si mekanika dhe programimi. Të gjithë komponentët janë lehtësisht të disponueshëm dhe nuk janë aq të shtrenjtë. Pra, progresi nuk qëndron ende dhe ne do ta përdorim atë në avantazhin tonë.
Prezantimi
Kështu që. Çfarë është një robot? Në shumicën e rasteve, kjo është një pajisje automatike që i përgjigjet çdo veprimi mjedisor. Robotët mund të kontrollohen nga njerëzit ose të kryejnë veprime të para-programuara. Në mënyrë tipike, roboti është i pajisur me një sërë sensorësh (distanca, këndi i rrotullimit, nxitimi), kamera video dhe manipulues. Pjesa elektronike e robotit përbëhet nga një mikrokontrollues (MC) - një mikroqark që përmban një procesor, një gjenerator të orës, pajisje të ndryshme periferike, RAM dhe memorie të përhershme. Ekziston një numër i madh i mikrokontrolluesve të ndryshëm në botë për aplikacione të ndryshme, dhe mbi bazën e tyre mund të montoni robotë të fuqishëm. Mikrokontrolluesit AVR përdoren gjerësisht për ndërtesat amatore. Ato janë deri tani më të arritshmet dhe në internet mund të gjeni shumë shembuj të bazuar në këto MK. Për të punuar me mikrokontrollues, duhet të jeni në gjendje të programoni në asembler ose C dhe të keni njohuri bazë të elektronikës dixhitale dhe analoge. Në projektin tonë ne do të përdorim C. Programimi për MK nuk është shumë i ndryshëm nga programimi në një kompjuter, sintaksa e gjuhës është e njëjtë, shumica e funksioneve praktikisht nuk janë të ndryshme, dhe ato të reja janë mjaft të lehta për t'u mësuar dhe të përshtatshme për t'u përdorur.
Çfarë na duhet
Për të filluar, roboti ynë do të jetë në gjendje të shmangë thjesht pengesat, domethënë të përsërisë sjelljen normale të shumicës së kafshëve në natyrë. Gjithçka që na nevojitet për të ndërtuar një robot të tillë mund të gjendet në dyqanet e radios. Le të vendosim se si do të lëvizë roboti ynë. Unë mendoj se më të suksesshmet janë binarët që përdoren në tanke, kjo është zgjidhja më e përshtatshme, sepse binarët kanë manovrim më të madh se rrotat e një automjeti dhe janë më të përshtatshme për t'u kontrolluar (për t'u kthyer, mjafton të rrotullohen binarët; në drejtime të ndryshme). Prandaj, do t'ju duhet çdo rezervuar lodrash, gjurmët e të cilit rrotullohen në mënyrë të pavarur nga njëra-tjetra, mund ta blini një në çdo dyqan lodrash me një çmim të arsyeshëm. Nga ky rezervuar ju nevojitet vetëm një platformë me shina dhe motorë me kuti ingranazhesh, pjesën tjetër mund ta zhbllokoni dhe ta hidhni me siguri. Ne gjithashtu kemi nevojë për një mikrokontrollues, zgjedhja ime ra në ATmega16 - ka porte të mjaftueshme për lidhjen e sensorëve dhe pajisjeve periferike dhe në përgjithësi është mjaft i përshtatshëm. Do t'ju duhet gjithashtu të blini disa komponentë radio, një saldim dhe një multimetër.
Bërja e një bord me MK
Në rastin tonë, mikrokontrolluesi do të kryejë funksionet e trurit, por ne nuk do të fillojmë me të, por me fuqizimin e trurit të robotit. Ushqimi i duhur është çelësi i shëndetit, kështu që ne do të fillojmë me mënyrën se si ta ushqejmë siç duhet robotin tonë, sepse këtu zakonisht bëjnë gabime ndërtuesit fillestarë të robotëve. Dhe në mënyrë që roboti ynë të funksionojë normalisht, duhet të përdorim një stabilizues të tensionit. Unë preferoj çipin L7805 - ai është krijuar për të prodhuar një tension të qëndrueshëm dalës 5V, gjë që i nevojitet mikrokontrolluesit tonë. Por për faktin se rënia e tensionit në këtë mikroqark është rreth 2.5 V, duhet të furnizohet një minimum prej 7.5 V. Së bashku me këtë stabilizues, kondensatorët elektrolitikë përdoren për të zbutur valëzimet e tensionit dhe një diodë përfshihet domosdoshmërisht në qark për të mbrojtur kundër ndryshimit të polaritetit.
Tani mund të kalojmë te mikrokontrolluesi ynë. Rasti i MK është DIP (është më i përshtatshëm për t'u bashkuar) dhe ka dyzet kunja. Në bord ka një ADC, PWM, USART dhe shumë më tepër që ne nuk do t'i përdorim tani për tani. Le të shohim disa nyje të rëndësishme. Kunja e RESET (këmba e 9-të e MK) tërhiqet nga rezistenca R1 në "plus" të burimit të energjisë - kjo duhet bërë! Përndryshe, MK-ja juaj mund të rivendoset pa dashje ose, thënë më thjesht, mund të ketë një defekt. Një masë tjetër e dëshirueshme, por jo e detyrueshme, është lidhja e RESET përmes kondensatorit qeramik C1 në tokë. Në diagram mund të shihni gjithashtu një elektrolit 1000 uF, ai ju kursen nga ulja e tensionit kur motorët janë duke punuar, gjë që do të ketë gjithashtu një efekt të dobishëm në funksionimin e mikrokontrolluesit. Rezonatori i kuarcit X1 dhe kondensatorët C2, C3 duhet të vendosen sa më afër kunjave XTAL1 dhe XTAL2.
Unë nuk do të flas për mënyrën e ndezjes së MK, pasi mund të lexoni në lidhje me të në internet. Ne do ta shkruajmë programin në C. Unë zgjodha CodeVisionAVR si mjedis programimi. Ky është një mjedis mjaft miqësor për përdoruesit dhe është i dobishëm për fillestarët sepse ka një magjistar të integruar për krijimin e kodit.
Kontrolli i motorit
Një komponent po aq i rëndësishëm në robotin tonë është drejtuesi i motorit, i cili e bën më të lehtë për ne ta kontrollojmë atë. Asnjëherë dhe në asnjë rrethanë motorët nuk duhet të lidhen drejtpërdrejt me MK! Në përgjithësi, ngarkesat e fuqishme nuk mund të kontrollohen drejtpërdrejt nga mikrokontrolluesi, përndryshe do të digjet. Përdorni tranzistorë kyç. Për rastin tonë, ekziston një çip i veçantë - L293D. Në projekte të tilla të thjeshta, gjithmonë përpiquni të përdorni këtë çip të veçantë me indeksin "D", pasi ka dioda të integruara për mbrojtjen nga mbingarkesa. Ky mikroqark është shumë i lehtë për t'u kontrolluar dhe është i lehtë për t'u marrë në dyqanet e radios. Është në dispozicion në dy paketa: DIP dhe SOIC. Ne do të përdorim DIP në paketë për shkak të lehtësisë së montimit në tabelë. L293D ka furnizim të veçantë me energji për motorët dhe logjikën. Prandaj, ne do ta fuqizojmë vetë mikroqarkun nga stabilizuesi (hyrja VSS), dhe motorët direkt nga bateritë (hyrja VS). L293D mund të përballojë një ngarkesë prej 600 mA për kanal, dhe ka dy nga këto kanale, domethënë dy motorë mund të lidhen me një çip. Por për të qenë në anën e sigurt, ne do të kombinojmë kanalet, dhe më pas do të na duhet një mikra për çdo motor. Nga kjo rrjedh se L293D do të jetë në gjendje të përballojë 1.2 A. Për ta arritur këtë, ju duhet të kombinoni këmbët mikra, siç tregohet në diagram. Mikroqarku funksionon si më poshtë: kur një "0" logjik aplikohet në IN1 dhe IN2, dhe një logjik aplikohet në IN3 dhe IN4, motori rrotullohet në një drejtim, dhe nëse sinjalet janë të përmbysur - aplikohet një zero logjike, atëherë motori do të fillojë të rrotullohet në drejtimin tjetër. Pincat EN1 dhe EN2 janë përgjegjëse për ndezjen e secilit kanal. Ne i lidhim ato dhe i lidhim me "plus" të furnizimit me energji elektrike nga stabilizuesi. Meqenëse mikroqarku nxehet gjatë funksionimit, dhe instalimi i radiatorëve në këtë lloj kaseje është problematik, shpërndarja e nxehtësisë sigurohet nga këmbët GND - është më mirë t'i bashkoni ato në një jastëk të gjerë kontakti. Kjo është gjithçka që duhet të dini për drejtuesit e motorëve për herë të parë.
Sensorët e pengesave
Në mënyrë që roboti ynë të mund të lundrojë dhe të mos përplaset në gjithçka, ne do të instalojmë dy sensorë infra të kuqe në të. Sensori më i thjeshtë përbëhet nga një diodë IR që lëshon në spektrin infra të kuqe dhe një fototransistor që do të marrë sinjalin nga dioda IR. Parimi është ky: kur nuk ka asnjë pengesë përpara sensorit, rrezet IR nuk godasin fototransistorin dhe ai nuk hapet. Nëse ka një pengesë përpara sensorit, atëherë rrezet reflektohen prej tij dhe godasin tranzitorin - ai hapet dhe rryma fillon të rrjedhë. Disavantazhi i sensorëve të tillë është se ata mund të reagojnë ndryshe në sipërfaqe të ndryshme dhe nuk mbrohen nga ndërhyrjet - sensori mund të shkaktohet aksidentalisht nga sinjale të jashtme nga pajisje të tjera. Modulimi i sinjalit mund t'ju mbrojë nga ndërhyrja, por ne nuk do të shqetësohemi me këtë për momentin. Për fillim, mjafton.
Firmware robotik
Për të sjellë në jetë robotin, duhet të shkruani firmware për të, domethënë një program që do të merrte lexime nga sensorët dhe do të kontrollonte motorët. Programi im është më i thjeshti, nuk përmban struktura komplekse dhe do të jetë i kuptueshëm për të gjithë. Dy rreshtat e ardhshëm përfshijnë skedarët e kokës për mikrokontrolluesin tonë dhe komandat për gjenerimin e vonesave:
#përfshi
#përfshi
Linjat e mëposhtme janë të kushtëzuara sepse vlerat PORTC varen nga mënyra se si e keni lidhur drejtuesin e motorit me mikrokontrolluesin tuaj:
PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; Vlera 0xFF do të thotë që dalja do të jetë log. "1", dhe 0x00 është log. "0". Me konstruksionin e mëposhtëm kontrollojmë nëse ka ndonjë pengesë përpara robotit dhe në cilën anë është: nëse (!(PINB & (1< Nëse drita nga një diodë IR godet fototransistorin, atëherë një trung është instaluar në këmbën e mikrokontrolluesit. "0" dhe roboti fillon të lëvizë prapa për t'u larguar nga pengesa, më pas kthehet për të mos u përplasur përsëri me pengesën dhe më pas lëviz përsëri përpara. Meqenëse kemi dy sensorë, ne kontrollojmë praninë e një pengese dy herë - në të djathtë dhe në të majtë, dhe për këtë arsye mund të zbulojmë se në cilën anë është pengesa. Komanda "delay_ms(1000)" tregon se do të kalojë një sekondë përpara se komanda tjetër të fillojë të ekzekutohet. Unë kam mbuluar shumicën e aspekteve që do t'ju ndihmojnë të ndërtoni robotin tuaj të parë. Por robotika nuk mbaron me kaq. Nëse e montoni këtë robot, do të keni shumë mundësi për ta zgjeruar atë. Mund të përmirësoni algoritmin e robotit, si p.sh. çfarë të bëni nëse pengesa nuk është në ndonjë anë, por pikërisht përballë robotit. Gjithashtu nuk do të dëmtonte instalimi i një koduesi - një pajisje e thjeshtë që do t'ju ndihmojë të poziciononi me saktësi dhe të dini vendndodhjen e robotit tuaj në hapësirë. Për qartësi, është e mundur të instaloni një ekran me ngjyra ose pikturë njëngjyrëshe që mund të tregojë informacione të dobishme - nivelin e ngarkimit të baterisë, distancën nga pengesat, informacione të ndryshme korrigjimi. Nuk do të dëmtonte përmirësimi i sensorëve - instalimi i TSOP (këto janë marrës IR që perceptojnë një sinjal vetëm të një frekuence të caktuar) në vend të fototransistorëve konvencionalë. Përveç sensorëve me rreze infra të kuqe, ka sensorë tejzanor, të cilët janë më të shtrenjtë dhe gjithashtu kanë të metat e tyre, por kohët e fundit po fitojnë popullaritet në mesin e ndërtuesve të robotëve. Në mënyrë që roboti t'i përgjigjet tingullit, do të ishte mirë të instaloni mikrofona me një përforcues. Por ajo që mendoj se është vërtet interesante është instalimi i kamerës dhe programimi i vizionit të makinës bazuar në të. Ekziston një grup bibliotekash speciale OpenCV me të cilat mund të programoni njohjen e fytyrës, lëvizjen sipas fenerëve me ngjyra dhe shumë gjëra të tjera interesante. E gjitha varet vetëm nga imagjinata dhe aftësitë tuaja. Lista e komponentëve: ATmega16 në paketën DIP-40> L7805 në paketimin TO-220 L293D në strehim DIP-16 x2 copë. rezistorë me fuqi 0,25 W me vlerësime: 10 kOhm x 1 copë, 220 Ohm x 4 copë. kondensatorët qeramikë: 0,1 µF, 1 µF, 22 pF kondensatorë elektrolitikë: 1000 µF x 16 V, 220 µF x 16 V x 2 copë. dioda 1N4001 ose 1N4004 Rezonator kuarci 16 MHz Diodat IR: çdo dy prej tyre do të bëjë. fototransistorë, gjithashtu çdo, por që i përgjigjen vetëm gjatësisë valore të rrezeve infra të kuqe Kodi i firmuerit: Për momentin roboti im është pothuajse i përfunduar. Ai është i pajisur me një kamerë me valë, një sensor distancë (si kamera ashtu edhe ky sensor janë të instaluar në një kullë rrotulluese), një sensor pengesash, një kodues, një marrës sinjali nga telekomanda dhe një ndërfaqe RS-232 për t'u lidhur me një kompjuter. Funksionon në dy mënyra: autonome dhe manuale (merr sinjale kontrolli nga telekomanda), kamera gjithashtu mund të ndizet/fiket nga distanca ose nga vetë roboti për të kursyer energjinë e baterisë. Po shkruaj firmware për sigurinë e apartamentit (transferim i imazheve në kompjuter, zbulim lëvizjesh, ecje nëpër ambiente).konkluzioni
Po ngarkohet...