Danas ćemo vam reći kako napraviti robota od dostupnih materijala. Rezultirajući “high-tech android”, iako će to biti mala velicina i malo je vjerovatno da će vam pomoći u kućnim poslovima, ali će sigurno zabaviti i djecu i odrasle.
Neophodni materijali
Da biste napravili robota vlastitim rukama, nije vam potrebno znanje nuklearne fizike. Ovo se može uraditi kod kuće iz običnih materijala, koji su uvek pri ruci. Dakle, šta nam treba:- 2 komada žice
- 1 motor
- 1 AA baterija
- 3 igle
- 2 komada pjenaste ploče ili sličnog materijala
- 2-3 glave starih četkica za zube ili nekoliko spajalica
1. Pričvrstite bateriju na motor
Pomoću pištolja za ljepilo pričvrstite komad pjenastog kartona na kućište motora. Zatim na njega zalijepimo bateriju.
Stavite par kapi ljepila na sam kraj destabilizatora ili pričvrstite malo dekorativni element- ovo će dodati individualnost našoj kreaciji i povećati amplitudu njegovih pokreta.
3. Noge
Sada morate opremiti robota donjih udova. Ako za to koristite glave četkice za zube, zalijepite ih na dno motora. Istu pjenastu ploču možete koristiti kao sloj.
5. Povezivanje baterije
Koristeći toplotni pištolj, zalijepite žicu na jedan kraj baterije. Možete odabrati bilo koju od dvije žice i bilo koju stranu baterije - polaritet u ovom slučaju nije bitan. Ako ste dobri u lemljenju, za ovaj korak možete koristiti i lemljenje umjesto ljepila.
6. Oči
Prilično dobro kao robotske oči par će učiniti perle, koje pričvrstimo vrućim ljepilom na jedan kraj baterije. U ovom koraku možete pokazati svoju maštu i smisliti izgled oko po Vašem nahođenju.
7. Pokreni
Sada oživimo naš domaći proizvod. Uzmite slobodni kraj žice i pričvrstite ga na nezauzeti terminal baterije pomoću ljepljive trake. Za ovaj korak ne biste trebali koristiti vruće ljepilo jer će vas spriječiti da isključite motor ako je potrebno.Danas ćemo vam reći kako napraviti robota od dostupnih materijala. Rezultirajući “high-tech android”, iako je malen i neće vam pomoći u kućnim poslovima, sigurno će zabaviti i djecu i odrasle.
Neophodni materijali
Da biste napravili robota vlastitim rukama, nije vam potrebno znanje nuklearne fizike. To se može učiniti kod kuće od običnih materijala koje uvijek imate pri ruci. Dakle, šta nam treba:
- 2 komada žice
- 1 motor
- 1 AA baterija
- 3 igle
- 2 komada pjenaste ploče ili sličnog materijala
- 2-3 glave starih četkica za zube ili nekoliko spajalica
1. Pričvrstite bateriju na motor
Pomoću pištolja za ljepilo pričvrstite komad pjenastog kartona na kućište motora. Zatim na njega zalijepimo bateriju. 
2. Destabilizator
Ovaj korak može izgledati zbunjujuće. Međutim, da biste napravili robota, morate ga natjerati da se kreće. Stavili smo mali duguljasti komad pjenastog kartona na osovinu motora i pričvrstili ga pištoljem za ljepilo. Ovaj dizajn će dati motoru neravnotežu, što će pokrenuti cijelog robota.
Na samom kraju destabilizatora kapnite par kapi ljepila ili pričvrstite neki ukrasni element - to će dodati individualnost našoj kreaciji i povećati amplitudu njegovih pokreta.
3. Noge
Sada morate opremiti robota donjim udovima. Ako za to koristite glave četkice za zube, zalijepite ih na dno motora. Istu pjenastu ploču možete koristiti kao sloj.
4. Žice
Sljedeći korak je da pričvrstite naša dva komada žice na kontakte motora. Možete ih jednostavno zašrafiti, ali bi bilo još bolje da ih zalemite, to će robota učiniti izdržljivijim.
5. Povezivanje baterije
Koristeći toplotni pištolj, zalijepite žicu na jedan kraj baterije. Možete odabrati bilo koju od dvije žice i bilo koju stranu baterije - polaritet u ovom slučaju nije bitan. Ako ste dobri u lemljenju, za ovaj korak možete koristiti i lemljenje umjesto ljepila.
6. Oči
Par perli, koje pričvrstimo vrućim ljepilom na jedan kraj baterije, sasvim je prikladan kao oči robota. Na ovom koraku možete pokazati svoju maštu i osmisliti izgled očiju po vlastitom nahođenju.
7. Pokreni
Sada oživimo naš domaći proizvod. Uzmite slobodni kraj žice i pričvrstite ga na nezauzeti terminal baterije pomoću ljepljive trake. Za ovaj korak ne biste trebali koristiti vruće ljepilo jer će vas spriječiti da isključite motor ako je potrebno.
Robot je spreman!
A evo kako bi naš domaći robot mogao izgledati ako pokažete više mašte:
I na kraju video:
Zasnovan na materijalima iz tehkult
Sada ste odabrali sve glavne komponente za sastavljanje robota. Izrada robota počinje sljedećim korakom - potrebno je dizajnirati i izgraditi bazu ili okvir. Okvir ih sve drži zajedno i daje vašem robotu gotov izgled i oblik.
Kreiranje žičanog okvira
Ne postoji "idealan" način za kreiranje okvira. Gotovo uvijek je potreban kompromis. Možda vam je potreban lagani okvir. Ali to može zahtijevati korištenje skupih materijala ili materijala koji su previše krhki.
Možda želite da napravite robusnu ili veliku šasiju. Iako razumijete da će biti skupo, teško ili teško za proizvodnju. Vaš "idealni" okvir ili okvir može biti vrlo složen Izrada okvira robota može zahtijevati previše vremena za dizajn i izgradnju.
U isto vrijeme, jednostavan okvir ne može biti ništa manje dobar. Savršen oblik je rijedak, ali neki dizajni mogu izgledati elegantnije zbog svoje jednostavnosti. Možda bi drugi projekti mogli privući pažnju zbog svoje složenosti.
Materijali
Postoji mnogo materijala koje možete koristiti za izradu baze. Koristite sve vrste materijala za stvaranje ne samo robota, već i drugih uređaja. Stoga ćete dobiti dobru ideju o tome šta je najprikladnije za dati projekat.
Lista predloženih građevinski materijal Oni u nastavku uključuju samo one najčešće. Nakon što neke od njih iskoristite, možete eksperimentirati s onima koji nisu na listi ili ih kombinirati zajedno.
Koristite postojeće komercijalne proizvode
Verovatno ste videli školski projekti, koji su se zasnivali na postojećim masovnih proizvoda. Prvenstveno kao što su boce, kartonske kutije itd. Ovo je, u suštini, " ponovo koristiti» proizvod.
To vam može uštedjeti mnogo vremena i novca. Iako može stvoriti dodatne probleme i glavobolja. Ima ih mnogo vrlo dobri primjeri kako prenamijeniti materijale i od njih napraviti vrlo dobrog robota.
Glavni građevinski materijal
Na primjer, pravljenje robota od kartona. Neki od najosnovnijih građevinskih materijala mogu se koristiti za stvaranje odličnih okvira. Jedan od najjeftinijih i najpopularnijih dostupnim materijalima je karton. Često možete besplatno pronaći karton koji se lako može rezati, savijati, lijepiti i presavijati.
Možda možete stvoriti jači kartonska kutija koja izgleda mnogo lepse. I odgovara veličini vašeg robota. Onda se možete prijaviti epoksidna smola ili ljepilo kako bi bio izdržljiviji. Na kraju, možete ga dodatno ukrasiti.
Ravni materijal za gradnju
Jedan od najčešćih načina izrade okvira je korištenje standardnih materijala kao što su šperploča, plastika ili metal. I izbušite rupe za povezivanje svih aktuatora i elektronike. Čvrsti komad šperploče može biti prilično debeo i težak. U isto vrijeme, tanak metalni lim može biti previše fleksibilan.
Na primjer, ploča ili šperploča od gustog drveta može se lako rezati pilom, bušiti (bez straha od uništenja), farbati, brusiti itd. Stoga možete instalirati uređaje s obje strane. Na primjer, spojite motore i kotače na dno, a elektroniku i bateriju na vrh. U tom slučaju drvo će ostati nepomično i čvrsto.
Laserski rez, zakrivljena plastika ili metal
Ako ste u fazi u kojoj vam je potrebno vanjska jedinica, To najbolja opcija Radiće se visoko precizno lasersko sečenje delova. Svaka greška u proračunima će biti skupa i dovesti do oštećenja materijala. Za izradu robota potrebna vam je vlastita radionica. Možda ćete morati pronaći kompaniju koja proizvodi ovu vrstu robota. Možda nudi niz drugih usluga, uključujući obradu metala i farbanje.
3D štampanje
3D štampač koji štampa okvir ili okvir rijetko je najizvodljivije rješenje (jer štampa sloj po sloj). Kao rezultat ovog procesa moguće je stvoriti vrlo složenih oblika. Takve oblike bilo bi nemoguće (ili vrlo teško) proizvesti drugim metodama.
Jedan 3D odštampan dio može sadržavati sve potrebne montažne tačke za sve električne i mehaničke komponente. Ovom metodom izrade okvira, težina proizvoda ostaje beznačajna. Proizvodnja robota će zahtijevati dodatnu obradu i poliranje.
Kako 3D štampa postaje sve popularnija, tako se smanjuje i cijena dijelova. Dodatna prednost 3D štampanja je ta što je vaš dizajn ne samo da je lako reprodukovati, već ga je lako i deliti. Sa samo nekoliko klikova možete dobiti sve upute za dizajn i CAD datoteke.
Polimorf
At sobnoj temperaturi Polimorf je tvrda plastika. Kada se zagrije (na primjer, u vruća voda) postaje savitljiv i može se formirati u složene dijelove. Zatim se hlade i očvršćavaju u izdržljive plastične dijelove.
Obično su potrebni plastični dijelovi visoke temperature a za proizvodnju su potrebni različiti kalupi. Izrada robota na ovaj način stavlja ih van domašaja većine hobista. Na primjer, možete kombinirati različite oblike (cilindre, ravne ploče, itd.).
Ovo stvara složene plastične strukture koje izgledaju kao da su napravljene industrijski. Takođe možete eksperimentisati sa razne forme i postići mnogo sa ovim materijalom.
Pravljenje robota
Dizajn i proizvodnja robota moraju se provesti uzimajući u obzir odabrane materijale i metode. Slijedite ove korake kako biste stvorili estetski ugodan, jednostavan i strukturalno zdrav manji okvir robota.
- Prvo morate napraviti prototip dizajna, napravljen od papira, kartona ili metala.
- Nabavite sve komponente koje će vam trebati za izradu robota (električne i mehaničke) i izmjerite ih.
- Ako nemate sve svoje dijelove pri ruci, možete pogledati dimenzije koje je dao proizvođač.
- Razmislite i skicirajte nekoliko različiti dizajni okvir u generalni pregled. Nemojte ga previše detaljizirati.
- Nakon što odaberete dizajn, uvjerite se da će komponente biti dobro podržane.
- Nacrtajte svaki dio vašeg robota na papir ili karton koristeći skalu 1:1 (stvarna veličina). Možete ih i crtati softver CAD i odštampajte ih.
- Testirajte svoj dizajn u CAD i pravi zivot koristeći prototip papira, provjeravajući svaki detalj i vezu.
- Ako ste potpuno sigurni da je vaš dizajn ispravan, konačno počnite izrađivati okvir od odabranih materijala. Zapamtite, izmjerite dvaput i režite samo jednom!
- Prije ugradnje okvira provjerite prikladnost svake komponente i po potrebi je modificirajte.
- Sastavite svoj okvir koristeći vruće ljepilo, vijke, eksere ili bilo koje druge veze koje ste odabrali da napravite svog robota.
- Ugradite sve komponente na okvir. Dakle, upravo ste kreirali robota od nule!
Sastavljanje robotskih komponenti sa gornje liste zaslužuje posebnu pažnju.
Sastavljanje komponenti robota
U prethodnim lekcijama koje ste odabrali električne komponente i . Sada vam trebaju svi da rade zajedno. Kao uvjek, tehnički opis i priručnici su vaši prijatelji kada shvatite kako vaša robotska oprema treba da radi.
Povezivanje motora sa motornim kontrolerima
Električni motor jednosmerna struja ili DC linearni aktuator najvjerovatnije ima dvije žice: crvenu i crnu. Povežite crvenu žicu na M+ terminal na kontroleru DC motora, a crnu žicu na M- terminal.
Obrnutim okretanjem žica samo će se motor okretati u suprotnom smjeru. Servomotor ima tri žice: jednu crnu (GND), crvenu (4,8 do 6 V) i žutu (signal položaja). Kontroler servo motora ima pinove koji odgovaraju ovim žicama tako da se servo može spojiti direktno na njega.
Povezivanje baterija na motorni kontroler ili mikrokontroler
Proizvodnja robota uključuje povezivanje napajanja. Većina kontrolera motora ima dva vijčana terminala za žice akumulatora, označena B+ i B-. Ako je vaša baterija isporučena s konektorom, a vaš kontroler koristi vijčane terminale, možda ćete moći pronaći konektor za spajanje na žice.
Možete spojiti žice na vijčani spoj. Iako ćete možda morati pronaći drugačiji način za spajanje baterije na kontroler motora, moguće je da svi elektromehanički uređaji koje odaberete za svog robota ne mogu raditi na istom naponu.
Stoga može biti potrebno više krugova za kontrolu baterije ili napona. Slijede uobičajeni nivoi napona koji se koriste u uobičajenim komponentama robotske platforme:
- DC motori - od 3 do 24 V
- standardni servo motori - 4,8 V do 6 V
- specijalni servomotori - od 7,4 do 12 V
- koračni motori - od 6 do 12 V
- mikrokontroleri obično uključuju regulatore napona - od 3 do 12 V
- senzori - 3,3 V, 5 V i 12 V
- DC kontroleri - od 3 do 48 V
- standardne baterije: 3.7V, 4.8V, 6V, 7.4V, 9V, 11.1V i 12V.
Ako pravite robota sa DC motorima, mikrokontrolerom i možda jednim ili dva servomehanizma, lako je vidjeti da jedna baterija ne može direktno kontrolirati sve. Prije svega, preporučujemo da odaberete bateriju koja se može direktno povezati na što više uređaja.
Akumulator najvećeg kapaciteta treba spojiti na pogonske motore. Na primjer, ako su motori koje odaberete ocijenjeni na 12 V, onda bi vaša glavna baterija također trebala biti 12 V. Opciono, možete koristiti regulator za napajanje mikrokontrolera na 5 V.
Sigurnosne mjere pri radu s baterijama
pažnja: punjive baterije su moćni uređaji i mogu lako izgorjeti vaša kola ako nisu pravilno povezani. Prvo, uvijek triput provjerite da li je polaritet ispravan i da li uređaj može raditi s energijom koju daje baterija.
Ako niste sigurni, nemojte "pogoditi". Struja je mnogo brža od vas, a dok shvatite da nešto nije u redu, magični plavi dim će već dolaziti iz vašeg uređaja.
Povezivanje kontrolera motora na mikrokontroler
Mikrokontroler se može povezati s kontrolerima motora na različite načine:
- Standardno: Kontroler ima dva kontakta označena Rx (prijem) i Tx (prijenos). Spojite Rx pin kontrolera motora na Tx pin mikrokontrolera i obrnuto.
- I2C: Kontroler motora će imati četiri pina: SDA, SCL, V, GND. Vaš mikrokontroler će imati ista četiri pina, ali ne nužno označene. Samo ih povežite jedan na jedan.
- PWM (Pulse-width modulation): Kontroler motora će imati i PWM ulaz i digitalni ulaz za svaki motor. Povežite PWM ulazni pin kontrolera motora na PWM izlazni pin na mikrokontroleru. Povežite svaki digitalni ulazni pin kontrolera motora na digitalni izlazni pin na mikrokontroleru.
- R/C: Da biste povezali mikrokontroler sa R/C kontrolerom motora, potrebno je da spojite signalni pin na digitalni izlaz na mikrokontroleru.
Bez obzira na način komunikacije, logika kontrolera motora i mikrokontroler moraju dijeliti isti referentni signal uzemljenja. Ovo se postiže spajanjem GND (uzemljenja) pinova zajedno.
Prije svega, trebate povezati kontakte iste logičke visoki nivo. Ovo se može postići korištenjem istog V+ pina za napajanje oba uređaja. Prekidač logičkog nivoa je potreban ako uređaji ne dijele iste logičke razine (npr. 3,3V i 5V)
Povezivanje senzora na mikrokontroler
Prilikom proizvodnje robota obavezno se koriste senzorni uređaji - prvenstveno senzori. Senzori se mogu povezati s mikrokontrolerima na sličan način kao i motorni kontroleri. Senzori mogu koristiti sljedeće vrste komunikacije:
- Digitalni: Senzor ima digitalni signalni izlaz koji se povezuje direktno na digitalni izlaz mikrokontrolera. Jednostavan prekidač se može smatrati digitalnim senzorom.
- Analogni: Analogni senzori proizvode analogni naponski signal koji se mora očitati na analognom izlazu. Ako vaš mikrokontroler nema analogne pinove, trebat će vam zasebno analogno-digitalno kolo (ADC). Dodatno, neki senzori sa potrebnim napajanjem obično imaju tri pina: V+, GND i Signal. Na primjer, ako je senzor jednostavan varijabilni otpornik, morat ćete kreirati djelitelj napona da očitate rezultirajući AC napon.
- Standard ili I2C: Ovdje vrijede isti principi komunikacije kao što je opisano za kontrolere motora.
Komunikacioni uređaj sa mikrokontrolerom
Većina komunikacionih uređaja (npr. XBee, Bluetooth) koristi serijsku komunikaciju. Stoga su potrebne iste RX, TX, GND i V+ veze. Važno je napomenuti da dok se višestruke lančane veze mogu dijeliti na istim RX i TX pinovima, potrebna je pouzdana kontrola kako bi se spriječilo preslušavanje, greške i kvarovi općenito.
Ako imate vrlo malo serijski uređaji, često je lakše koristiti jedan serijski port za svaki.
Točkovi za motore
U idealnom slučaju, odabrali ste kotače ili lančanike koji su dizajnirani da stanu na osovinu vašeg električnog motora. Možda ćete morati podesiti rupe da povežete motore, upravljač i razne žice u jednu strukturu.
Električne komponente za okvir
Kada pravite robota, možete montirati elektronske komponente na okvir robota na različite načine. Prije svega, provjerite jesu li vaša pričvršćivanja sigurna. Osnovne metode pričvršćivanja uključuju: vijke, matice, dvostranu traku, čičak traku, ljepilo, zatvarače itd.
Praktični dio
U našem slučaju koristit ćemo Lego EV3 set i za izradu okvira robota trebat će nam samo standardni dijelovi koji su već uključeni u set. Izrada robota na bazi Lego seta je, prije svega, relativno jednostavna i prilično brza.
Komplet mehaničkih dijelova 45544
Da biste kreirali vlastitog robota, ne morate diplomirati ili čitati puno. Dovoljno je koristiti upute korak po korak, koju nude majstori robotike na svojim web stranicama. Mnogo toga možete pronaći na internetu korisne informacije, posvećen razvoju autonomnih robotskih sistema.
10 resursa za ambicioznog robotičara
Informacije na stranici omogućuju vam da samostalno kreirate robota složenog ponašanja. Ovdje možete pronaći primjere programa, dijagrame, referentne materijale, gotovi primjeri, članci i fotografije.
Na stranici postoji poseban odjeljak posvećen početnicima. Kreatori resursa stavljaju značajan naglasak na mikrokontrolere, razvoj univerzalnih ploča za robotiku i lemljenje mikrokola. Ovdje također možete pronaći izvorne kodove za programe i mnoge članke sa praktičnim savjetima.
Na web stranici postoji poseban kurs „Korak po korak“, koji detaljno opisuje proces stvaranja najjednostavnijih BEAM robota, kao i automatizovani sistemi baziran na AVR mikrokontrolerima.
Stranica na kojoj ambiciozni kreatori robota mogu pronaći sve potrebne teorijske i praktične informacije. Također objavljeno ovdje veliki broj korisni tematski članci, novosti i možete postavljati pitanja iskusnim robotičarima na forumu.
Ovaj resurs posvećen je postepenom uranjanju u svijet stvaranja robota. Sve počinje sa poznavanjem Arduina, nakon čega se početnik programerom govori o AVR mikrokontrolerima i modernijim ARM analozima. Detaljni opisi a dijagrami vrlo jasno objašnjavaju kako i šta raditi.
Stranica o tome kako napraviti BEAM robota vlastitim rukama. Postoji cijeli dio posvećen osnovama, a tu su i logički dijagrami, primjeri itd.
Ovaj resurs vrlo jasno opisuje kako sami kreirati robota, odakle početi, šta trebate znati, gdje tražiti informacije i potrebne detalje. Usluga također sadrži odjeljak sa blogom, forumom i vijestima.
Ogroman živi forum posvećen stvaranju robota. Teme za početnike su otvorene ovdje, o njima se raspravlja zanimljivih projekata i opisane su ideje, mikrokontroleri, gotovi moduli, elektronika i mehanika. I što je najvažnije, možete postaviti bilo koje pitanje o robotici i dobiti detaljan odgovor od profesionalaca.
Resurs robotičara amatera prvenstveno je posvećen njegovom sopstveni projekat"Domaći robot." Međutim, ovdje možete pronaći mnogo korisnih tematskih članaka, linkova na zanimljive stranice, saznati više o autorovim dostignućima i razgovarati o raznim dizajnerskim rješenjima.
Arduino hardverska platforma je najpogodnija za razvoj robotskih sistema. Informacije na sajtu vam omogućavaju da brzo razumete ovo okruženje, savladate programski jezik i kreirate nekoliko jednostavnih projekata.
Odlučio sam da glatko pređem na dinamičke pokretne modele. Ovo je projekt za malog domaćeg robota IR-kontroliranog, sastavljenog od jednostavnih i lako dostupnih dijelova. Zasnovan je na dva mikrokontrolera. Obezbeđen je prenos sa daljinskog upravljača PIC12F675, a prijemni dio za motorni kontroler je implementiran PIC12F629.
Robotsko kolo na mikrokontroleru
Sa digitalnim dijelom sve je išlo glatko, jedini problem je bio u “propulzivnom sistemu” - malim mjenjačima, koje je jako problematično napraviti kod kuće, pa sam morao razviti ideju " vibrobugovi"Mikromotori se kontroliraju preko pojačavača tranzistorskih prekidača na BC337. Zamjenjivi su s bilo kojim drugim malim npn tranzistori sa strujom kolektora od 0,5 A.
Ispostavilo se da su dimenzije vrlo male - na fotografiji je poređenje s novčićem i drugim u blizini kutija šibica. Oči robota su napravljene od super-sjajnih LED dioda, uguranih u kućište malih elektrolitskih kondenzatora.
Razgovarajte o članku MALI DOMAĆI ROBOT