Wie man aus Handlangern einen Roboter macht. Kleiner selbstgebauter Roboter. Mit MK ein Brett bauen
Wie erstelle ich einen Roboter?
Wenn es um Roboter geht, stellen wir uns eine riesige Maschine vor künstliche Intelligenz, wie in Filmen über RoboCop usw. Der Roboter muss jedoch kein großes und technisch komplexes Gerät sein. In diesem Artikel erklären wir Ihnen, wie Sie zu Hause einen Roboter erstellen. Nachdem Sie Ihren eigenen Mini-Roboter erstellt haben, werden Sie feststellen, dass hierfür keine besonderen Kenntnisse und Werkzeuge erforderlich sind.
Arbeitsmaterialien
Also erstellen wir einen Roboter mit unseren eigenen Händen, nachdem wir die folgenden Materialien für den Bau vorbereitet haben:
- 2 kleine Drahtstücke.
- 1 kleiner 3-Volt-Spielzeugmotor.
- 1 AA-Batterie.
- 2 Perlen.
- 2 kleine quadratische Stücke Styropor in verschiedenen Größen.
- Klebepistole.
- Beinmaterial (Büroklammern, Zahnbürstenkopf usw.).
Anleitung zum Erstellen eines Roboters
Kommen wir nun zu einer Schritt-für-Schritt-Beschreibung, wie man einen Roboter erstellt:
- Kleben Sie das größere Stück Styropor an die Seite des Spielzeugmotors mit den Metallkontakten nach oben. Dies ist notwendig, um die Kontakte vor Feuchtigkeit zu schützen.
- Kleben Sie die Batterie auf das Stück Styropor.
- Kleben Sie das zweite Stück Styropor auf die Rückseite des Motors, um ein leichtes Ungleichgewicht zu erzeugen. Dank dieses Ungleichgewichts kann sich der Roboter bewegen. Lassen Sie den Kleber trocknen.
- Kleben Sie die Beine an den Motor. Um die Beine so stark wie möglich zu halten, müssen Sie zuerst kleine Styroporstücke auf den Motor kleben und dann die Beine daran kleben.
- Das Kabel zum Motor kann entweder mit Isolierband umwickelt oder gelötet werden. Die zweite Option ist vorzuziehen - auf diese Weise hält der Roboter viel länger. Beide Drahtstücke müssen so fest wie möglich mit den Metallkontakten am Motor verlötet werden.
- Als nächstes müssen Sie eines der Drahtstücke an einer der Seiten der Batterie an "Plus" oder "Minus" befestigen. Es kann entweder mit Isolierband oder mit an der Batterie befestigt werden Klebepistole. Das Anbringen mit Klebstoff ist sicherer, aber Sie müssen beim Auftragen sehr vorsichtig sein, denn wenn Sie zu viel Klebstoff verwenden, geht der Kontakt zwischen dem Kabel und dem Akku verloren.
- Kleben Sie die Perlen auf die Batterie, um Augen zu simulieren.
- Befestigen Sie ein zweites Stück Draht am anderen Ende der Batterie, um den Roboter in Bewegung zu setzen. In diesem Fall ist es besser, keinen Kleber, sondern Isolierband zu verwenden. So können Sie den Kontakt einfach öffnen und den Roboter stoppen, wenn Sie ihn satt haben.
Ein solcher Roboter hält genau so lange, wie die Akkuladung reicht. Wie Sie sehen können, ist das Erstellen von Robotern zu Hause ein ziemlich aufregender Prozess, bei dem es nichts Kompliziertes gibt. Natürlich können Sie später versuchen, komplexere, programmierbare Modelle zu erstellen. Um sie zu erstellen, benötigen Sie jedoch bestimmte Kenntnisse und Zusätzliche Materialien im Elektrofachhandel verkauft. Derselbe Spielzeug-Miniroboter kann mit einem Kind in wenigen Minuten hergestellt werden.
Leider erinnern sich nur wenige daran, dass es 2005 Chemical Brothers gab und sie ein wunderbares Video hatten - Believe, where Roboterarm für den Helden des Videos durch die Stadt gejagt.
Dann hatte ich einen Traum. Damals nicht realisierbar, da ich von Elektronik nicht die geringste Ahnung hatte. Aber ich wollte glauben – glauben. 10 Jahre sind vergangen, und buchstäblich gestern habe ich es zum ersten Mal geschafft, meinen eigenen Roboterarm zusammenzubauen, ihn in Betrieb zu nehmen, ihn dann zu zerbrechen, zu reparieren und wieder in Betrieb zu nehmen und nebenbei Freunde zu finden und Selbstbewusstsein zu gewinnen. Vertrauen.
Achtung, Spoiler unter dem Schnitt!
Alles begann mit (Hallo, Master Kit, und danke, dass ich in Ihrem Blog schreiben durfte!), das fast sofort nach diesem Artikel über Habré gefunden und ausgewählt wurde. Die Seite sagt, dass sogar ein 8-jähriges Kind einen Roboter zusammenbauen kann - warum bin ich schlechter? Ich versuche es einfach genauso.
Zuerst gab es Paranoia
Als echter Paranoiker werde ich gleich die Bedenken äußern, die ich anfangs in Bezug auf den Konstruktor hatte. In meiner Kindheit gab es zuerst solide sowjetische Designer, dann zerbröckelte chinesisches Spielzeug in meinen Händen ... und dann war meine Kindheit vorbei :(Aus dem, was in der Erinnerung an Spielzeug geblieben ist, war es daher:
- Wird Plastik in Ihren Händen brechen und zerbröckeln?
- Passen die Teile gut zusammen?
- Nicht alle Teile sind im Bausatz enthalten?
- Wird die zusammengesetzte Struktur zerbrechlich und kurzlebig sein?
- Einige Teile müssen mit einer Feile nachbearbeitet werden
- Und einige Teile werden einfach nicht im Set sein
- Und ein anderes Teil wird zunächst nicht funktionieren, es muss geändert werden
Die Details der Designerin sind nicht nur perfekt aufeinander abgestimmt, sondern im Moment auch durchdacht die Details sind kaum zu verwechseln. Richtig, mit deutscher Pedanterie, die Macher Legen Sie die Schrauben genau so weit wie nötig beiseite Daher ist es unerwünscht, Schrauben auf dem Boden zu verlieren oder beim Zusammenbau des Roboters zu verwechseln, „welche wo hingehört“.
Technische Eigenschaften:
Länge: 228mm
Höhe: 380 mm
Breite: 160mm
Montagegewicht: 658 gr.
Ernährung: 4 D-Batterien
Gewicht des angehobenen Gegenstands: bis 100 gr
Hintergrundbeleuchtung: 1 LED
Steuerungstyp: kabelgebundene Fernbedienung
Geschätzte Bauzeit: 6 Uhr
Bewegung: 5 Kollektormotoren
Schutz der Struktur während der Bewegung: Ratsche
Mobilität:
Greifmechanismus: 0-1,77""
Bewegung des Handgelenks: innerhalb von 120 Grad
Ellenbogenbewegung: innerhalb von 300 Grad
Schulterbewegung: innerhalb von 180 Grad
Drehung auf der Plattform: innerhalb von 270 Grad
Du wirst brauchen:
- Spitzzange (kann nicht ohne sie auskommen)
- Seitenschneider (kann durch Papierschneider, Schere ersetzt werden)
- Kreuzschlitz-Schraubendreher
- 4 D-Batterien
Wichtig! Über kleine Details
Apropos Schrauben. Wenn Sie auf ein ähnliches Problem gestoßen sind und wissen, wie Sie die Montage noch komfortabler gestalten können, begrüßen Sie die Kommentare. Jetzt teile ich meine Erfahrung.Identisch in der Funktion, aber unterschiedlich in der Länge, Bolzen und Schrauben sind in der Anleitung ganz klar ausgeschrieben, zum Beispiel sehen wir auf dem mittleren Foto unten die Bolzen P11 und P13. Oder vielleicht P14 - na ja, das heißt, hier verwirre ich sie wieder. =)
Sie können zwischen ihnen unterscheiden: Die Anweisungen sagen, welcher wie viele Millimeter sind. Aber erstens sitzt man mit einem Messschieber nicht (besonders wenn man 8 Jahre alt ist und/oder einfach keinen hat), und zweitens kann man sie am Ende nur unterscheiden, wenn man sie nebeneinander legt Seite, die vielleicht nicht sofort in den Sinn kommt (ist mir nicht eingefallen, hehe).
Daher warne ich Sie im Voraus, wenn Sie sich entscheiden, diesen oder einen ähnlichen Roboter selbst zusammenzubauen, hier ein Hinweis für Sie:
- oder schauen Sie sich die Befestigungselemente im Voraus an;
- oder kaufen Sie sich mehr kleine Schrauben, selbstschneidende Schrauben und Bolzen, um nicht ins Schwitzen zu kommen.
Werfen Sie auch nichts weg, bis Sie mit dem Bauen fertig sind. Auf dem unteren Foto in der Mitte befindet sich zwischen zwei Körperteilen des „Kopfes“ des Roboters ein kleiner Ring, der zusammen mit anderen „Schnitten“ fast in den Müll geflogen wäre. Und das ist übrigens eine Halterung für eine LED-Taschenlampe im „Kopf“ des Fangmechanismus.
Montageprozess
Dem Roboter liegt kurzerhand eine Anleitung bei - nur Bilder und übersichtlich katalogisierte und beschriftete Teile.Die Teile beißen recht angenehm ab und müssen nicht abisoliert werden, aber die Idee, jedes Teil mit einem Kartonschneider und einer Schere zu bearbeiten, fand ich gut, obwohl dies nicht notwendig ist.
Der Zusammenbau beginnt mit vier der fünf im Design enthaltenen Motoren, die eine wahre Freude beim Bauen sind: Ich liebe Getriebe einfach.
Wir fanden die Motoren ordentlich verpackt und aneinander „geklebt“ - bereiten Sie sich darauf vor, die Frage des Kindes zu beantworten, warum Kollektormotoren magnetisiert sind (Sie können dies sofort in den Kommentaren tun! :)
Wichtig: 3 von 5 Motorgehäusen benötigen Schraubenmuttern an den Seiten- In Zukunft werden wir die Gehäuse beim Zusammenbau des Arms darauf legen. Seitenmuttern werden nicht nur im Motor benötigt, der zum Boden der Plattform geht, aber um sich nicht zu merken, welcher Koffer wohin gehört, ist es besser, die Muttern in jedem der vier gelben Koffer auf einmal zu ertränken. Nur für diesen Vorgang wird eine Zange benötigt, in Zukunft werden sie nicht mehr benötigt.
Nach ca. 30-40 Minuten war jeder der 4 Motoren mit einem eigenen Getriebe und Gehäuse ausgestattet. Alles wird nicht schwieriger als Kinder Surprise in der Kindheit, nur viel interessanter. Frage zur Beachtung des obigen Fotos: drei der vier Abtriebszahnräder sind schwarz, wo ist das weiße? Ein blaues und schwarzes Kabel sollte aus seinem Gehäuse kommen. Es steht alles in der Anleitung, aber ich denke, es lohnt sich, noch einmal darauf zu achten.
Nachdem Sie alle Motoren bis auf den „Kopf“ in Ihren Händen haben, beginnen Sie mit der Montage der Plattform, auf der unser Roboter stehen wird. In diesem Stadium wurde mir klar, dass ich mit Schrauben und Schrauben vorsichtiger umgehen musste: Wie Sie auf dem Foto oben sehen können, reichten mir zwei Schrauben zur Befestigung der Motoren aufgrund der seitlichen Muttern nicht aus - sie waren es bereits irgendwo von mir in die Tiefe der bereits montierten Plattform geschraubt. Ich musste improvisieren.
Wenn die Plattform und der Hauptteil des Arms zusammengebaut sind, fordert Sie die Anleitung auf, mit dem Zusammenbau des Greifmechanismus fortzufahren, der voller kleiner Teile und beweglicher Teile ist - das Interessanteste!
Aber ich muss sagen, dass hier die Spoiler enden und das Video beginnt, da ich zu einem Treffen mit einem Freund gehen musste und ich den Roboter mitnehmen musste, den ich nicht rechtzeitig beenden konnte.
Wie man mit Hilfe eines Roboters zur Seele des Unternehmens wird
Leicht! Als wir gemeinsam weiter zusammengebaut haben, war klar: Den Roboter alleine zusammenbauen - sehr schön. Gemeinsam am Design zu arbeiten ist doppelt angenehm. Daher kann ich dieses Set allen empfehlen, die nicht für langweilige Gespräche in einem Café sitzen, sondern Freunde sehen und eine gute Zeit haben möchten. Außerdem scheint mir, dass Teambuilding mit einem solchen Set – zum Beispiel das Zusammenbauen von zwei Teams, wegen der Geschwindigkeit – praktisch eine Win-Win-Option ist.Der Roboter erwachte in unseren Händen zum Leben, sobald wir die Montage beendet hatten. Leider kann ich Ihnen unsere Freude nicht in Worte fassen, aber ich denke, viele hier werden mich verstehen. Wenn die von Ihnen selbst zusammengebaute Struktur plötzlich ein volles Leben zu führen beginnt - das ist ein Nervenkitzel!
Wir merkten, dass wir schrecklich hungrig waren und gingen essen. Es war nicht weit, also trugen wir den Roboter in unseren Händen. Und dann erwartete uns noch eine angenehme Überraschung: Robotik ist nicht nur spannend. Sie kommt noch näher. Kaum haben wir uns an den Tisch gesetzt, waren wir von Menschen umringt, die den Roboter kennenlernen und gleich für sich sammeln wollten. Am liebsten haben die Jungs den Roboter „bei den Tentakeln“ begrüßt, weil er sich wirklich wie ein lebendiger verhält und vor allem eine Hand ist! In einem Wort, Die Grundprinzipien der Animatronik wurden von den Benutzern intuitiv gemeistert. So sah es aus:
Fehlerbehebung
Als ich nach Hause zurückkehrte, erlebte ich eine unangenehme Überraschung, und es ist gut, dass dies vor der Veröffentlichung dieser Rezension passiert ist, denn jetzt werden wir sofort die Fehlerbehebung besprechen.Als wir uns entschieden, die Hand auf die maximale Amplitude zu bewegen, gelang es uns, einen charakteristischen Riss und einen Ausfall der Funktionalität des Motormechanismus im Ellbogen zu erreichen. Zuerst ärgerte es mich: naja, ein neues Spielzeug, gerade zusammengebaut - und funktioniert nicht mehr.
Aber dann dämmerte es mir: Wenn Sie es einfach selbst zusammengebaut haben, was war los? =) Ich kenne das Getriebe im Inneren des Gehäuses sehr gut, und um zu verstehen, ob der Motor selbst kaputt gegangen ist oder ob das Gehäuse einfach nicht gut befestigt war, können Sie es laden, ohne den Motor von der Platine zu entfernen, und sehen, ob Die Klicks gehen weiter.
Hier fühlte ich mich wie hiermit Robotermeister!
Nach sorgfältiger Demontage des „Ellbogengelenks“ konnte festgestellt werden, dass der Motor ohne Last rund läuft. Das Gehäuse löste sich, eine der Schrauben fiel heraus (weil der Motor sie magnetisierte), und wenn wir weiter arbeiteten, wurden die Zahnräder beschädigt - beim Zerlegen wurde ein charakteristisches „Pulver“ aus abgenutztem Kunststoff darauf gefunden.
Sehr praktisch ist, dass der Roboter nicht komplett zerlegt werden musste. Und es ist in der Tat cool, dass der Ausfall auf eine nicht ganz genaue Montage an dieser Stelle zurückzuführen ist und nicht auf einige Fabrikschwierigkeiten: Sie wurden in meinem Set überhaupt nicht gefunden.
Beratung: Halten Sie beim ersten Mal nach der Montage einen Schraubendreher und eine Zange bereit - sie können sich als nützlich erweisen.
Was kann mit diesem Set erreicht werden?
Selbstvertrauen!Ich fand nicht nur gemeinsame Themen für die Kommunikation mit absolut Fremde, aber ich habe es auch geschafft, das Spielzeug nicht nur zusammenzubauen, sondern auch selbst zu reparieren! So kann ich sicher sein: Mit meinem Roboter ist immer alles in Ordnung. Und das ist ein sehr angenehmes Gefühl, wenn es um Lieblingssachen geht.
Wir leben in einer Welt, in der wir furchtbar abhängig sind von Anbietern, Lieferanten, Servicemitarbeitern und der Verfügbarkeit von Freizeit und Geld. Wenn Sie fast nichts tun können, müssen Sie für alles bezahlen und höchstwahrscheinlich zu viel bezahlen. Die Fähigkeit, das Spielzeug selbst zu reparieren, weil Sie wissen, wie jeder Knoten darin angeordnet ist, ist unbezahlbar. Lassen Sie das Kind ein solches Selbstvertrauen haben.
Ergebnisse
Was uns gefallen hat:- Der nach Anleitung zusammengebaute Roboter musste nicht debuggt werden, er startete sofort
- Details sind kaum zu verwechseln
- Strenge Katalogisierung und Verfügbarkeit von Teilen
- Anleitung nicht lesen (nur Bilder)
- Mangel an signifikanten Rückschlägen und Lücken in den Strukturen
- Einfache Montage
- Einfache Vorbeugung und Reparatur
- Last but not least: Sie bauen Ihr eigenes Spielzeug zusammen, philippinische Kinder arbeiten nicht für Sie
- Noch Befestigungselemente, Lager
- Teile und Ersatzteile dazu, damit es bei Bedarf ausgetauscht werden kann
- Mehr Roboter, anders und komplex
- Ideen, die verbessert / angebracht / entfernt werden können - kurz gesagt, das Spiel endet nicht mit dem Zusammenbau! Ich möchte unbedingt, dass es weitergeht!
Das Zusammenbauen eines Roboters aus diesem Konstrukteur ist nicht schwieriger als ein Puzzle oder eine Kinderüberraschung, nur das Ergebnis ist viel größer und hat bei uns und unseren Mitmenschen einen Sturm der Emotionen ausgelöst. Tolles Set, danke
Machen Sie einen Roboter sehr einfach Mal sehen, was es braucht einen Roboter erstellen zu Hause, um die Grundlagen der Robotik zu verstehen.
Sicherlich wollten Sie nach dem Anschauen von Filmen über Roboter oft Ihren Mitstreiter bauen, wussten aber nicht, wo Sie anfangen sollten. Natürlich werden Sie keinen zweibeinigen Terminator bauen können, aber das streben wir nicht an. Sammeln einfacher Roboter Jeder, der weiß, wie man einen Lötkolben richtig in der Hand hält, kann es tun, und dies erfordert kein tiefes Wissen, obwohl er sich nicht einmischen wird. Amateurrobotik ist nicht viel anders als Schaltungstechnik, nur viel interessanter, weil hier auch Bereiche wie Mechanik und Programmierung betroffen sind. Alle Komponenten sind leicht verfügbar und nicht so teuer. Der Fortschritt steht also nicht still, und wir werden ihn zu unserem Vorteil nutzen.
Einführung
Damit. Was ist ein Roboter? In den meisten Fällen dies automatisches Gerät, die auf alle Aktionen reagiert Umfeld. Roboter können von einem Menschen gesteuert werden oder vorprogrammierte Aktionen ausführen. Typischerweise verfügt der Roboter über eine Vielzahl von Sensoren (Abstand, Drehwinkel, Beschleunigung), Videokameras, Manipulatoren. Der elektronische Teil des Roboters besteht aus einem Mikrocontroller (MC) - einer Mikroschaltung, die einen Prozessor, einen Taktgenerator, verschiedene Peripheriegeräte, RAM und einen permanenten Speicher enthält. Es gibt auf der Welt große Menge verschiedene Mikrocontroller für verschiedene Bereiche Anwendungen und darauf aufbauend können Sie leistungsstarke Roboter zusammenbauen. Zum Amateur Gebäude AVR-Mikrocontroller sind weit verbreitet. Sie sind bei weitem am zugänglichsten und im Internet finden Sie viele Beispiele, die auf diesen MKs basieren. Um mit Mikrocontrollern arbeiten zu können, müssen Sie in Assembler oder C programmieren können und über Grundkenntnisse in digitaler und analoger Elektronik verfügen. In unserem Projekt verwenden wir C. Die Programmierung für MK unterscheidet sich nicht wesentlich von der Programmierung auf einem Computer, die Syntax der Sprache ist dieselbe, die meisten Funktionen sind praktisch gleich und die neuen sind recht einfach zu erlernen und bequem zu verwenden.
Was brauchen wir
Zunächst wird unser Roboter in der Lage sein, Hindernisse einfach zu umgehen, dh das normale Verhalten der meisten Tiere in der Natur zu wiederholen. Alles, was wir brauchen, um einen solchen Roboter zu bauen, finden Sie in Fachgeschäften für Funktechnik. Lassen Sie uns entscheiden, wie sich unser Roboter bewegen wird. Am erfolgreichsten sind meiner Meinung nach die Ketten, die in Panzern verwendet werden. Dies ist die bequemste Lösung, da die Ketten eine größere Geländetauglichkeit haben als die Räder des Autos und es bequemer ist, sie zu steuern (zu drehen , reicht es aus, die Schienen in verschiedene Richtungen zu drehen). Daher benötigen Sie einen beliebigen Spielzeugpanzer mit Ketten, die sich unabhängig voneinander drehen. Sie können einen in jedem Spielwarenladen zu einem vernünftigen Preis kaufen. Von diesem Panzer aus brauchen Sie nur eine Plattform mit Ketten und Motoren mit Getrieben, den Rest können Sie sicher abschrauben und wegwerfen. Wir brauchen auch einen Mikrocontroller, meine Wahl fiel auf den ATmega16 - er hat genügend Anschlüsse zum Anschließen von Sensoren und Peripheriegeräten und ist im Allgemeinen recht praktisch. Sie müssen auch einige Funkkomponenten, einen Lötkolben und ein Multimeter kaufen.
Mit MK ein Brett bauen
In unserem Fall wird der Mikrocontroller die Funktionen des Gehirns übernehmen, aber wir werden nicht damit beginnen, sondern mit der Stromversorgung des Robotergehirns. Richtige Ernährung ist eine Garantie für Gesundheit, also beginnen wir damit, wie wir unseren Roboter richtig füttern, da unerfahrene Roboterbauer in der Regel Fehler machen. Und damit unser Roboter normal funktioniert, müssen Sie einen Spannungsstabilisator verwenden. Ich bevorzuge den L7805-Chip - er ist für die Ausgabe einer stabilen Spannung von 5 V ausgelegt, was unser Mikrocontroller benötigt. Da der Spannungsabfall auf diesem Chip jedoch etwa 2,5 V beträgt, müssen ihm mindestens 7,5 V zugeführt werden. Zusammen mit diesem Stabilisator werden Elektrolytkondensatoren verwendet, um Spannungswelligkeiten zu glätten, und eine Diode muss in die Schaltung aufgenommen werden, um vor Verpolung zu schützen.
Jetzt können wir an unserem Mikrocontroller arbeiten. Das Gehäuse des MK ist DIP (es ist bequemer zu löten) und hat vierzig Stifte. An Bord gibt es einen ADC, PWM, USART und viele andere Dinge, die wir vorerst nicht verwenden werden. Betrachten Sie einige wichtige Knoten. Der RESET-Ausgang (das 9. Bein des MK) wird durch den Widerstand R1 auf das "Plus" der Stromquelle hochgezogen - das muss gemacht werden! Andernfalls kann Ihr MK unbeabsichtigt zurückgesetzt werden oder mit anderen Worten ausfallen. Es ist auch wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich, RESET über den Keramikkondensator C1 mit Masse zu verbinden. Im Diagramm ist auch ein 1000-uF-Elektrolyt zu sehen, er bewahrt Sie vor Spannungseinbrüchen bei laufenden Motoren, was sich auch positiv auf den Betrieb des Mikrocontrollers auswirkt. Der Quarzresonator X1 und die Kondensatoren C2, C3 sollten so nah wie möglich an den Pins XTAL1 und XTAL2 platziert werden.
Ich werde nicht darüber sprechen, wie man MK flasht, da Sie im Internet darüber lesen können. Wir werden das Programm in C schreiben, als Programmierumgebung habe ich CodeVisionAVR gewählt. Es ist eine ziemlich praktische Umgebung und nützlich für Anfänger, da es über einen integrierten Codegenerierungsassistenten verfügt.
Motorsteuerung
Eine ebenso wichtige Komponente in unserem Roboter ist der Motortreiber, der uns die Steuerung erleichtert. Niemals und unter keinen Umständen dürfen Motoren direkt an den MK angeschlossen werden! Im Allgemeinen können starke Lasten nicht direkt vom Mikrocontroller gesteuert werden, da dieser sonst durchbrennt. Verwenden Sie Schlüsseltransistoren. Für unseren Fall gibt es einen speziellen Chip - L293D. Versuchen Sie bei solchen einfachen Projekten immer, diesen speziellen Chip mit dem „D“-Index zu verwenden, da er eingebaute Dioden zum Überlastschutz hat. Dieser Chip ist sehr einfach zu handhaben und in Fachgeschäften für Funktechnik leicht zu bekommen. Es ist in zwei DIP- und SOIC-Paketen erhältlich. Wir werden wegen der einfachen Montage auf der Platine ein DIP-Gehäuse verwenden. Der L293D verfügt über separate Motor- und Logikstromversorgungen. Daher werden wir die Mikroschaltung selbst über den Stabilisator (VSS-Eingang) und die Motoren direkt über Batterien (VS-Eingang) mit Strom versorgen. L293D kann einer Last von 600 mA pro Kanal standhalten und verfügt über zwei dieser Kanäle, dh zwei Motoren können an eine Mikroschaltung angeschlossen werden. Aber um auf der sicheren Seite zu sein, werden wir die Kanäle kombinieren, und dann brauchen wir für jeden Motor ein Mikro. Daraus folgt, dass der L293D 1,2 A standhalten kann. Um dies zu erreichen, müssen Sie die Beine des Mikros kombinieren, wie in der Abbildung gezeigt. Die Mikroschaltung funktioniert wie folgt: Wenn eine logische „0“ an IN1 und IN2 angelegt wird und eine logische Einheit an IN3 und IN4 angelegt wird, dreht sich der Motor in eine Richtung, und wenn die Signale invertiert werden, wird eine logische Null angelegt. Dann beginnt der Motor, sich in die entgegengesetzte Richtung zu drehen. Die Pins EN1 und EN2 sind für das Einschalten jedes Kanals verantwortlich. Wir schließen sie an und verbinden sie mit der "Plus" -Stromversorgung des Stabilisators. Da sich die Mikroschaltung während des Betriebs erwärmt und der Einbau von Heizkörpern bei dieser Art von Gehäuse problematisch ist, wird die Wärmeabfuhr durch GND-Beine gewährleistet - es ist besser, sie auf einer breiten Kontaktfläche zu löten. Das ist alles, was Sie zum ersten Mal über Motortreiber wissen müssen.
Hindernissensoren
Damit unser Roboter navigieren kann und nicht überall kollidiert, werden wir zwei installieren Infrarotsensor. Der einfachste Sensor besteht aus einer IR-Diode, die im Infrarotspektrum emittiert, und einem Fototransistor, der ein Signal von der IR-Diode empfängt. Das Prinzip ist folgendes: Wenn sich vor dem Sensor kein Hindernis befindet, fallen die IR-Strahlen nicht auf den Fototransistor und er öffnet nicht. Wenn sich vor dem Sensor ein Hindernis befindet, werden die Strahlen davon reflektiert und fallen auf den Transistor - er öffnet und Strom beginnt zu fließen. Der Nachteil solcher Sensoren ist, dass sie unterschiedlich reagieren können verschiedene Oberflächen und sind nicht vor Interferenzen geschützt - durch Fremdsignale von anderen Geräten kann der Sensor versehentlich funktionieren. Die Signalmodulation kann vor Interferenzen schützen, aber damit wollen wir uns vorerst nicht beschäftigen. Für den Anfang reicht das.
Roboter-Firmware
Um den Roboter wiederzubeleben, müssen Sie eine Firmware dafür schreiben, d. h. ein Programm, das Messwerte von Sensoren und Steuermotoren erfasst. Mein Programm ist das einfachste, es enthält nicht komplexe Strukturen und jeder wird es verstehen. Die nächsten beiden Zeilen enthalten Header-Dateien für unseren Mikrocontroller und Befehle zum Generieren von Verzögerungen:
#enthalten
#enthalten
Die folgenden Zeilen sind bedingt, da die PORTC-Werte davon abhängen, wie Sie den Motortreiber an Ihren Mikrocontroller angeschlossen haben:
ANSCHL.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; Ein Wert von 0xFF bedeutet, dass die Ausgabe ein Protokoll ist. "1" und 0x00 ist ein Protokoll. "0". Mit folgender Konstruktion prüfen wir, ob sich vor dem Roboter ein Hindernis befindet und auf welcher Seite es sich befindet: if (!(PINB & (1< Wenn Licht von einer IR-Diode auf den Fototransistor trifft, wird ein Protokoll auf das Bein des Mikrocontrollers gesetzt. „0“ und der Roboter beginnt, sich rückwärts zu bewegen, um sich vom Hindernis zu entfernen, dreht sich dann um, um nicht erneut mit dem Hindernis zu kollidieren, und fährt dann wieder vorwärts. Da wir zwei Sensoren haben, prüfen wir das Vorhandensein eines Hindernisses zweimal – rechts und links – und können so feststellen, auf welcher Seite sich das Hindernis befindet. Der Befehl „delay_ms(1000)“ gibt an, dass eine Sekunde vergehen wird, bevor der nächste Befehl ausgeführt wird. Ich habe die meisten Aspekte behandelt, die Ihnen beim Bau Ihres ersten Roboters helfen werden. Aber die Robotik endet hier nicht. Wenn Sie diesen Roboter zusammenbauen, haben Sie viele Möglichkeiten, ihn zu erweitern. Sie können den Algorithmus des Roboters verbessern, z. B. was zu tun ist, wenn sich das Hindernis nicht auf einer Seite, sondern direkt vor dem Roboter befindet. Es schadet auch nicht, einen Encoder zu installieren - ein einfaches Gerät, das Ihnen hilft, Ihren Roboter im Weltraum genau zu positionieren und zu kennen. Zur Verdeutlichung ist es möglich, ein Farb- oder Monochrom-Display zu installieren, das nützliche Informationen anzeigen kann - Batterieladezustand, Entfernung zu einem Hindernis, verschiedene Debugging-Informationen. Die Verbesserung der Sensoren stört nicht - die Installation von TSOP (das sind IR-Empfänger, die nur ein Signal mit einer bestimmten Frequenz wahrnehmen) anstelle herkömmlicher Fototransistoren. Neben Infrarotsensoren gibt es Ultraschallsensoren, die teurer und auch nicht ohne Nachteile sind, aber in letzter Zeit bei Roboterbauern an Popularität gewinnen. Damit der Roboter auf Geräusche reagiert, wäre es schön, Mikrofone mit Verstärker zu installieren. Aber das wirklich Interessante ist meiner Meinung nach, die Kamera zu installieren und die Bildverarbeitung darauf basierend zu programmieren. Es gibt eine Reihe spezieller OpenCV-Bibliotheken, mit denen Sie Gesichtserkennung, Bewegungen auf farbigen Beacons und viele andere interessante Dinge programmieren können. Es hängt alles von Ihrer Vorstellungskraft und Ihren Fähigkeiten ab. Liste der Komponenten: ATmega16 im DIP-40-Paket> L7805 im TO-220-Gehäuse L293D im DIP-16-Gehäuse x2 Stk. Widerstände mit einer Leistung von 0,25 W mit Nennwerten: 10 kOhm x1 Stk., 220 Ohm x4 Stk. Keramikkondensatoren: 0,1 uF, 1 uF, 22 pF Elkos: 1000 uF x 16 V, 220 uF x 16 V x2 Stk. Diode 1N4001 oder 1N4004 16 MHz Schwingquarz IR-Dioden: Jede in der Menge von zwei Stück reicht aus. Fototransistoren, auch beliebige, die aber nur auf die Wellenlänge von IR-Strahlen reagieren Firmware-Code: Im Moment ist mein Roboter fast fertig. Es verfügt über eine drahtlose Kamera, einen Abstandssensor (sowohl die Kamera als auch dieser Sensor sind auf einem Drehturm installiert), einen Hindernissensor, einen Encoder, einen Signalempfänger von der Fernbedienung und eine RS-232-Schnittstelle zum Anschluss an einen Computer. Es funktioniert in zwei Modi: autonom und manuell (empfängt Steuersignale von der Fernbedienung), die Kamera kann auch aus der Ferne oder vom Roboter selbst ein- und ausgeschaltet werden, um Batteriestrom zu sparen. Ich schreibe eine Firmware zum Schutz der Wohnung (Bildübertragung auf einen Computer, Bewegungserkennung, Umleitung der Räumlichkeiten). Heute werden wir Ihnen sagen, wie man aus improvisierten Mitteln einen Roboter baut. Der resultierende „Hightech-Androide“, obwohl er klein sein wird und Ihnen wahrscheinlich nicht bei der Hausarbeit helfen kann, wird sicherlich sowohl Kinder als auch Erwachsene amüsieren. Lassen Sie am Ende des Destabilisators ein paar Tropfen Klebstoff fallen oder bringen Sie ein dekoratives Element an - dies verleiht unserer Kreation Individualität und erhöht die Amplitude ihrer Bewegungen. Heute werden wir Ihnen sagen, wie man aus improvisierten Mitteln einen Roboter baut. Der resultierende „Hightech-Androide“, obwohl er klein sein wird und Ihnen wahrscheinlich nicht bei der Hausarbeit helfen kann, wird sicherlich sowohl Kinder als auch Erwachsene amüsieren. Notwendige Materialien 1. Bringen Sie den Akku am Motor an 2. Destabilisator Lassen Sie am Ende des Destabilisators ein paar Tropfen Klebstoff fallen oder bringen Sie ein dekoratives Element an - dies verleiht unserer Kreation Individualität und erhöht die Amplitude ihrer Bewegungen. 3. Beine 4. Drähte 5. Batterieanschluss 6. Augen 7. Starten Der Roboter ist fertig! Und so könnte unser selbstgebauter Roboter aussehen, wenn Sie mehr Fantasie zeigen: Und zum Schluss noch ein Video: Laut techcultFazit
Notwendige Materialien
Um einen Roboter mit eigenen Händen zu bauen, braucht man keine Kenntnisse der Kernphysik. Dies kann zu Hause aus gewöhnlichen Materialien erfolgen, die ständig zur Hand sind. Was wir also brauchen: 
1. Bringen Sie den Akku am Motor an
Befestigen Sie mit einer Klebepistole ein Stück Schaumstoffplatte am Motorgehäuse. Dann kleben Sie die Batterie darauf. 
3. Beine
Jetzt müssen Sie den Roboter mit unteren Gliedmaßen ausstatten. Wenn Sie dafür Zahnbürstenköpfe verwenden, kleben Sie diese auf die Unterseite des Motors. Als Schicht können Sie die gleiche Schaumstoffplatte verwenden. 
5. Batterieanschluss
Kleben Sie den Draht mit einer Heißluftpistole an ein Ende der Batterie. Sie können einen der beiden Drähte und beide Seiten der Batterie wählen - die Polarität spielt in diesem Fall keine Rolle. Wenn Sie gut löten können, können Sie für diesen Schritt auch Lötzinn statt Kleber verwenden. 
6. Augen
Als Augen des Roboters eignet sich gut ein Paar Perlen, die wir mit Heißkleber an einem der Enden des Akkus befestigen. In diesem Schritt können Sie Ihrer Fantasie freien Lauf lassen und das Aussehen der Augen nach Belieben gestalten. 
7. Starten
Lassen Sie uns jetzt unser Handwerk zum Leben erwecken. Nehmen Sie das freie Ende des Drahtes und befestigen Sie es mit Klebeband an der unbelegten Batterieklemme. Verwenden Sie für diesen Schritt keinen Schmelzkleber, da Sie den Motor bei Bedarf nicht ausschalten können.
Um einen Roboter mit eigenen Händen zu bauen, braucht man keine Kenntnisse der Kernphysik. Dies kann zu Hause aus gewöhnlichen Materialien erfolgen, die ständig zur Hand sind. Was wir also brauchen:
Befestigen Sie mit einer Klebepistole ein Stück Schaumstoffplatte am Motorgehäuse. Dann kleben Sie die Batterie darauf. 
Dieser Schritt mag verwirrend erscheinen. Um jedoch einen Roboter zu bauen, müssen Sie ihn bewegen. Wir legen ein kleines längliches Stück Schaumstoffplatte auf die Motorachse und befestigen es mit einer Klebepistole. Diese Konstruktion verleiht dem Motor ein Ungleichgewicht, das den gesamten Roboter in Bewegung versetzt.
Jetzt müssen Sie den Roboter mit unteren Gliedmaßen ausstatten. Wenn Sie dafür Zahnbürstenköpfe verwenden, kleben Sie diese auf die Unterseite des Motors. Als Schicht können Sie die gleiche Schaumstoffplatte verwenden.
Der nächste Schritt besteht darin, unsere beiden Drahtstücke an den Kontakten des Motors zu befestigen. Sie können sie einfach anschrauben, aber löten ist noch besser, das macht den Roboter langlebiger.
Kleben Sie den Draht mit einer Heißluftpistole an ein Ende der Batterie. Sie können einen der beiden Drähte und beide Seiten der Batterie wählen - die Polarität spielt in diesem Fall keine Rolle. Wenn Sie gut löten können, können Sie für diesen Schritt auch Lötzinn statt Kleber verwenden.
Als Augen des Roboters eignet sich gut ein Paar Perlen, die wir mit Heißkleber an einem der Enden des Akkus befestigen. In diesem Schritt können Sie Ihrer Fantasie freien Lauf lassen und das Aussehen der Augen nach Belieben gestalten.
Lassen Sie uns jetzt unser Handwerk zum Leben erwecken. Nehmen Sie das freie Ende des Drahtes und befestigen Sie es mit Klebeband an der unbelegten Batterieklemme. Verwenden Sie für diesen Schritt keinen Schmelzkleber, da Sie den Motor bei Bedarf nicht ausschalten können.
