چگونه از سرسپردگان ربات بسازیم. ربات کوچک خانگی. ساخت تابلو با MK

چگونه یک ربات بسازم؟

وقتی صحبت از ربات ها می شود، ماشینی غول پیکر را تصور می کنیم هوش مصنوعیمانند فیلم های Robocop و غیره. با این حال، یک ربات نباید یک دستگاه بزرگ و از نظر فنی پیچیده باشد. در این مقاله نحوه ساخت ربات در خانه را به شما نشان خواهیم داد. با ایجاد مینی ربات خود، مطمئن خواهید شد که برای این کار به دانش و ابزار خاصی نیاز نیست.

مواد برای کار

بنابراین، ما با تهیه مواد زیر برای ساخت، یک ربات را با دستان خود ایجاد می کنیم:

• 2 تکه سیم کوچک.
• 1 موتور اسباب بازی کوچک 3 ولت.
• 1 باتری AA.
• 2 مهره.
• 2 قطعه کوچک مربعی فوم پلی استایرن در اندازه های مختلف.
• تفنگ چسب.
• مواد ساق پا (گیره کاغذ، سر مسواک و غیره).

دستورالعمل ساخت ربات

حالا بیایید به توضیح گام به گام نحوه ایجاد ربات برویم:

1. یک تکه بزرگ‌تر از فوم استایروفوم را به موتور اسباب‌بازی در قسمت بالای فلزی آن بچسبانید. این برای محافظت از تماس ها از نفوذ رطوبت است.
2. باتری را روی یک تکه پلی استایرن بچسبانید.
3. قطعه دوم استایروفوم را به پشت موتور بچسبانید تا کمی عدم تعادل وزن ایجاد شود. به لطف این عدم تعادل است که ربات قادر به حرکت خواهد بود. بگذارید چسب خشک شود.
4. پاها را به موتور بچسبانید. برای محکم نگه داشتن پایه ها تا حد امکان، ابتدا باید قطعات کوچک پلی استایرن منبسط شده را به موتور بچسبانید و سپس پایه ها را به آنها بچسبانید.
5. سیم به موتور را می توان با نوار برق پیچیده یا لحیم کرد. گزینه دوم ارجح تر است - به این ترتیب ربات عمر طولانی تری خواهد داشت. هر دو قطعه سیم باید تا حد امکان محکم به کنتاکت های فلزی روی موتور لحیم شوند.
6. در مرحله بعد، باید هر یک از تکه های سیم را به یک طرف باتری، به مثبت یا منفی وصل کنید. می توان آن را با نوار برق و یا به باتری وصل کرد تفنگ چسب... بستن با چسب قابل اطمینان تر است، اما در استفاده از آن باید بسیار مراقب باشید، زیرا در صورت استفاده بیش از حد از چسب، تماس بین سیم و باتری قطع می شود.
7. برای شبیه سازی چشم، مهره ها را به باتری بچسبانید.
8. یک تکه سیم دوم را به انتهای دیگر باتری وصل کنید تا ربات به حرکت درآید. در این حالت بهتر است به جای چسب از نوار برق استفاده کنید. بنابراین می توانید به راحتی مخاطب را باز کنید و وقتی از دست ربات خسته شدید آن را متوقف کنید.

چنین رباتی فقط تا زمانی که شارژ باتری دوام می آورد دوام خواهد آورد. همانطور که می بینید، ایجاد ربات در خانه یک فرآیند نسبتا سرگرم کننده است که در آن هیچ چیز پیچیده ای وجود ندارد. البته، بعداً می توانید سعی کنید مدل های پیچیده تر و قابل برنامه ریزی ایجاد کنید. با این حال، برای ایجاد آنها به دانش و دانش نیاز دارید مواد اضافیکه در یک فروشگاه برق فروخته می شود. همان اسباب بازی مینی ربات را می توان به راحتی با کودک در عرض چند دقیقه ساخت.

متأسفانه اکنون تعداد کمی از مردم به یاد دارند که در سال 2005 Chemical Brothers وجود داشتند و آنها یک ویدیوی فوق العاده داشتند - باور کنید ، جایی که بازوی رباتیکقهرمان ویدیو را در شهر تعقیب کرد.

بعد خواب دیدم. در آن زمان قابل تحقق نبود، زیرا من کوچکترین تصوری در مورد الکترونیک نداشتم. اما من می خواستم باور کنم - باور کنم. 10 سال گذشت و همین دیروز توانستم برای اولین بار بازوی رباتیک خود را جمع و جور کنم، آن را راه اندازی کنم، سپس آن را بشکنم، تعمیرش کنم و دوباره راه اندازی کنم، و در طول مسیر دوستانی پیدا کنم و خودم را به دست بیاورم. اعتماد به نفس.

توجه، اسپویلرهای زیر برش!

همه چیز با (سلام، استاد کیت، و تشکر از اینکه به من اجازه دادید در وبلاگ شما بنویسم!) شروع شد، که تقریباً بلافاصله پس از این مقاله در Habré پیدا و انتخاب شد. این سایت می گوید حتی یک کودک 8 ساله هم می تواند ربات بسازد - چرا من بدتر هستم؟ من فقط تلاشم را در همین راه امتحان می کنم.

ابتدا پارانویا وجود داشت

به عنوان یک پارانوئید واقعی، بلافاصله ترس هایی را که در ابتدا در مورد سازنده داشتم بیان خواهم کرد. در دوران کودکی من، ابتدا طراحان شوروی باکیفیت بودند، سپس اسباب بازی های چینی در دستان من فرو ریخت ... و سپس کودکی من به پایان رسید :(

بنابراین، از آنچه در حافظه اسباب بازی ها باقی مانده بود:

• آیا پلاستیک در دستان شما می شکند و خرد می شود؟
• آیا جزئیات به خوبی با هم هماهنگ می شوند؟
• همه قطعات در کیت گنجانده نشده است؟
• آیا ساختار مونتاژ شده شکننده و کوتاه مدت خواهد بود؟

و سرانجام، درسی که از طراحان شوروی آموخته شد:

• برخی از قسمت ها باید با یک فایل تکمیل شوند
• و بخش هایی از قطعات به سادگی در مجموعه قرار نخواهند داشت.
• و قسمت دیگری در ابتدا کار نمی کند، باید تغییر کند

حالا چه می توانم بگویم: بیهوده در ویدیوی مورد علاقه من باور کنید کاراکتر اصلیترس ها را در جایی که نیستند می بیند. هیچ یک از ترس ها محقق نشد: دقیقاً به تعداد قسمت های مورد نیاز وجود داشت ، همه آنها با هم هماهنگ می شوند ، به نظر من - عالی ، که به شدت حال و هوای کار را بالا می برد.

جزئیات سازنده نه تنها کاملاً با یکدیگر مطابقت دارند، بلکه لحظه نیز در نظر گرفته شده است گیج کردن جزئیات تقریبا غیرممکن است... درست است، با پدانتری آلمانی سازندگان پیچ ها را دقیقاً به اندازه نیاز کنار بگذاریدبنابراین، هنگام مونتاژ ربات، گم کردن پیچ های روی زمین یا اشتباه گرفتن "کجا" نامطلوب است.

مشخصات فنی:

طول: 228 میلی متر
ارتفاع: 380 میلی متر
عرض: 160 میلی متر
وزن مونتاژ: 658 گرم

تغذیه: 4 عدد باتری نوع D
وزن اقلام بلند شده:تا 100 گرم
نور پس زمینه: 1 LED
نوع کنترل:کنترل از راه دور سیمی
زمان تخمینی ساخت:ساعت 6
ترافیک: 5 موتور برس خورده
حفاظت از سازه در حین حرکت:جغجغه دار

تحرک:
مکانیسم ضبط: 0-1,77""
حرکت مچ:در 120 درجه
حرکت آرنج:در 300 درجه
حرکت شانه:در 180 درجه
چرخش روی سکو:در 270 درجه

شما نیاز خواهید داشت:

• انبردست دراز (شما نمی توانید بدون آنها انجام دهید)
• برش های جانبی (قابل تعویض با چاقوی کاغذی، قیچی)
• پیچ گوشتی متقاطع
• 4 عدد باتری نوع D

مهم! در مورد جزئیات کوچک

به هر حال در مورد "دنده ها". اگر با مشکل مشابهی روبرو شده اید و می دانید که چگونه مونتاژ را راحت تر کنید - به نظرات خوش آمدید. تا اینجای کار تجربه ام را به اشتراک می گذارم.

پیچ‌ها و پیچ‌ها با همان عملکرد، اما از نظر طول متفاوت، به وضوح در دستورالعمل‌ها مشخص شده‌اند، به عنوان مثال، در عکس میانی زیر پیچ‌های P11 و P13 را می‌بینیم. یا شاید P14 - خوب، یعنی اینجا دوباره دارم آنها را گیج می کنم. =)

می توانید بین آنها تمایز قائل شوید: دستورالعمل ها می گوید که کدام یک از آنها چند میلی متر است. اما اولاً شما با کولیس نمی نشینید (مخصوصاً اگر 8 ساله هستید و / یا به سادگی آن را ندارید) و ثانیاً فقط در صورت قرار دادن آنها در کنار آن می توانید آنها را تشخیص دهید. ، که ممکن است فوراً به ذهنم خطور نکند (به من نرسید، هه).

بنابراین، اگر تصمیم دارید خودتان این ربات یا یک ربات مشابه را مونتاژ کنید، از قبل به شما هشدار می دهم، در اینجا یک نکته برای شما وجود دارد:

• یا از قبل به بست ها نگاهی دقیق بیندازید.
• یا برای خودتان پیچ های کوچک، پیچ های خودکار و پیچ و مهره های بیشتری بخرید تا بخار نشوند.

همچنین، تا زمانی که مونتاژ به پایان نرسیده اید، به هیچ عنوان چیزی را دور نیندازید. در عکس پایین، در وسط، بین دو قسمت از بدنه «سر» ربات، حلقه کوچکی وجود دارد که تقریباً به همراه «ضایعات» دیگر به سطل زباله پرواز می کند. و این، به هر حال، نگهدارنده چراغ قوه LED در "سر" مکانیزم گرفتن است.

فرآیند ساخت

این ربات با دستورالعمل‌هایی همراه است که بدون تعارف بیشتر است - فقط تصاویر و قطعات کاملا فهرست‌بندی شده و برچسب‌گذاری شده.

جزئیات کاملاً راحت از بین می روند و نیازی به جدا کردن ندارند، اما من ایده پردازش هر جزئیات را با یک چاقوی مقوایی و قیچی دوست داشتم، اگرچه این کار ضروری نیست.

مونتاژ با چهار موتور از پنج موتور موجود در طراحی شروع می شود، که مونتاژ آنها واقعاً لذت بخش است: من فقط مکانیزم های دنده را دوست دارم.

ما موتورها را کاملاً بسته بندی شده و "چسبیده" به یکدیگر پیدا کردیم - برای پاسخ به سؤال کودک که چرا موتورهای کلکتور مغناطیسی شده اند آماده شوید (شما می توانید بلافاصله در نظرات! :)

مهم:در 3 از 5 محفظه موتور مورد نیاز شما آجیل ها را در طرفین فرو کنید- در آینده هنگام مونتاژ دست، بدنه ها را روی آنها قرار می دهیم. مهره های جانبی فقط در موتور که به سمت پایه سکو می رود مورد نیاز نیست، بلکه برای اینکه بعداً یادمان نرود کدام مورد کجاست، بهتر است مهره ها را در هر چهار مورد زرد یکباره فرو ببریم. فقط برای این عملیات به انبردست نیاز خواهید داشت، در آینده به آنها نیازی نخواهد بود.

بعد از حدود 30-40 دقیقه، هر یک از 4 موتور به مکانیزم دنده و محفظه مخصوص به خود مجهز شدند. همه چیز پیچیده تر از آنچه قرار بود "سورپرایز مهربان" در کودکی باشد پیش نمی رود، فقط بسیار جالب تر. سوال دقیق از عکس بالا:سه دنده از چهار دنده خروجی مشکی هستند، سفید کجاست؟ یک سیم آبی و مشکی باید از بدنه آن خارج شود. دستورالعمل ها حاوی همه اینها هستند، اما فکر می کنم ارزش دارد که دوباره به آن توجه کنید.

بعد از اینکه تمام موتورها به جز موتور "سر" را در دست دارید، شروع به مونتاژ پلت فرمی می کنید که ربات ما روی آن قرار می گیرد. در این مرحله بود که متوجه شدم باید با پیچ و مهره ها با دقت بیشتری عمل کرد: همانطور که در عکس بالا می بینید، دو پیچ برای اتصال موتورها به یکدیگر به دلیل وجود مهره های جانبی کافی نبود. من - آنها قبلاً در عمق پلت فرم از قبل مونتاژ شده پیچ شده بودند. مجبور شدم بداهه بداهه کنم.

هنگامی که پلت فرم و قسمت اصلی بازو مونتاژ می شوند، دستورالعمل ها از شما می خواهند که به مونتاژ مکانیزم گیره بروید، جایی که تعداد زیادی قطعات کوچک و قطعات متحرک وجود دارد - قسمت سرگرم کننده!

اما، باید بگویم که با این کار اسپویل ها تمام می شود و ویدیو شروع می شود، زیرا باید با دوستم به جلسه می رفتم و ربات که نتوانستم به موقع آن را تمام کنم، مجبور شدم با خودم ببرم.

چگونه با کمک ربات به روح شرکت تبدیل شویم؟

به راحتی! وقتی به مونتاژ کردن با هم ادامه دادیم، مشخص شد: خودتان ربات را مونتاژ کنید - خیلیخوب. کار با هم روی یک طرح لذت دو چندان دارد. بنابراین، می توانم با خیال راحت این مجموعه را برای کسانی که نمی خواهند در یک کافه برای گفتگوهای خسته کننده بنشینند، اما می خواهند دوستان را ببینند و اوقات خوشی داشته باشند، توصیه کنم. علاوه بر این، به نظر من تیم سازی با چنین مجموعه ای - به عنوان مثال، مونتاژ با دو تیم، برای سرعت - تقریباً یک گزینه برد-برد است.

ربات به محض اتمام مونتاژ در دستان ما زنده شد. متأسفانه، من نمی توانم خوشحالی خود را با کلمات به شما منتقل کنم، اما فکر می کنم بسیاری در اینجا مرا درک خواهند کرد. وقتی سازه‌ای که خودتان مونتاژ کرده‌اید ناگهان شروع به زندگی کامل می‌کند - این یک هیجان است!

متوجه شدیم که به شدت گرسنه ایم و رفتیم غذا بخوریم. دور نبود، بنابراین ما ربات را در دست گرفتیم. و سپس سورپرایز دلپذیر دیگری در انتظار ما بود: رباتیک نه تنها هیجان انگیز است. همچنین افراد را به هم نزدیکتر می کند. به محض اینکه پشت میز نشستیم، اطرافمان را افرادی گرفتند که می خواستند با ربات آشنا شوند و همان روبات را برای خود جمع کنند. بیشتر از همه، بچه ها دوست داشتند به ربات "در کنار شاخک ها" سلام کنند، زیرا واقعاً مانند یک انسان زنده رفتار می کند و اول از همه این یک دست است! در یک کلمه، اصول اولیه انیماترونیک توسط کاربران به طور مستقیم تسلط یافتند... اینگونه به نظر می رسید:

مشکل

پس از بازگشت به خانه، یک غافلگیری ناخوشایند در انتظار من بود و خوب است که قبل از انتشار این بررسی این اتفاق افتاد، زیرا اکنون بلافاصله در مورد عیب یابی صحبت خواهیم کرد.

پس از اینکه تصمیم گرفتیم بازو را با حداکثر دامنه حرکت دهیم، موفق شدیم به یک تروق مشخصه و نقص عملکرد مکانیسم موتور در آرنج دست یابیم. در ابتدا من را ناراحت کرد: خوب، یک اسباب بازی جدید، که به تازگی مونتاژ شده است - و دیگر کار نمی کند.

اما بعد متوجه شدم: اگر خودتان آن را مونتاژ کردید، چرا اینطور شد؟ =) من به خوبی مجموعه دنده های داخل کیس را می شناسم و برای اینکه بفهمم خود موتور خراب شده است یا اینکه کیس به اندازه کافی خوب ثابت نشده است، می توانید بدون اینکه موتور را از روی جعبه جدا کنید به آن بار بدهید. سوار شوید و ببینید که آیا کلیک ها ادامه دارد یا خیر.

آن موقع بود که توانستم احساس کنم واقعیاستاد روبو!

با جدا کردن دقیق "مفصل آرنج"، می توان تشخیص داد که موتور بدون بار کار می کند. محفظه شکسته شد، یکی از پیچ ها در داخل افتاد (چون توسط موتور مغناطیسی شده بود)، و اگر به کار با چرخ دنده ها ادامه دهیم، چرخ دنده ها آسیب می بینند - به شکل جدا شده، یک "پودر" مشخصه از پلاستیک فرسوده بود. بر روی آنها یافت می شود.

بسیار راحت است که ربات مجبور نیست به طور کامل جدا شود. و واقعاً جالب است که خرابی به دلیل مونتاژ نه چندان منظم در این مکان بود و نه به دلیل برخی مشکلات کارخانه: آنها اصلاً در کیت من یافت نشدند.

مشاوره:اولین بار پس از مونتاژ، یک پیچ گوشتی و انبردست را در دسترس داشته باشید - ممکن است مفید باشند.

چه چیزی را می توانید با این کیت آموزش دهید؟

اعتماد به نفس!

نه تنها موضوعات مشترکی برای ارتباط با مطلق پیدا کردم غریبه ها، اما من همچنین توانستم نه تنها اسباب بازی را مونتاژ کنم بلکه خودم هم تعمیر کنم! این بدان معناست که من می توانم مطمئن باشم که همه چیز با ربات من همیشه خوب خواهد بود. و وقتی صحبت از چیزهای مورد علاقه می شود، این احساس بسیار خوشایند است.

ما در جهانی زندگی می کنیم که در آن به شدت به فروشندگان، تامین کنندگان، کارکنان خدمات و در دسترس بودن زمان و پول آزاد وابسته هستیم. اگر می دانید چگونه تقریباً هیچ کاری انجام ندهید، باید برای همه چیز بپردازید و به احتمال زیاد - بیش از حد پرداخت کنید. فرصتی برای تعمیر یک اسباب بازی، زیرا می دانید هر واحد در آن چگونه چیده شده است، قیمتی ندارد. بگذارید کودک چنین اعتماد به نفسی داشته باشد.

عواقب

آنچه ما دوست داشتیم:

• ربات مونتاژ شده طبق دستورالعمل نیازی به اشکال زدایی نداشت، بلافاصله شروع به کار کرد
• گیج کردن جزئیات تقریبا غیرممکن است
• فهرست نویسی دقیق و در دسترس بودن جزئیات
• دستورالعمل ها را نخوانید (فقط تصاویر)
• عدم وجود واکنش و شکاف قابل توجه در ساختارها
• سهولت در مونتاژ
• سهولت پیشگیری و تعمیر
• آخرین اما نه کم اهمیت: شما خودتان اسباب بازی خود را جمع آوری می کنید، بچه های فیلیپینی برای شما کار نمی کنند

چه چیز دیگری لازم است:

• هنوز اتصال دهنده ها، پروزاپاس
• قطعات و لوازم یدکی آن تا در صورت نیاز بتوانید آن را تعویض کنید
• ربات های بیشتر، متفاوت و پیچیده
• ایده های قابل بهبود / اضافه / حذف - در یک کلام، بازی با مونتاژ به پایان نمی رسد! من واقعاً می خواهم ادامه یابد!

حکم:

مونتاژ یک ربات از این مجموعه ساختمانی دشوارتر از یک پازل یا «سورپرایز کیندر» نیست، فقط نتیجه آن بسیار بزرگتر است و باعث ایجاد طوفانی از احساسات در ما و اطرافیانمان شده است. مجموعه عالی، ممنون

یک ربات بسازیدبسیار ساده بیایید ببینیم چه چیزی لازم است یک ربات ایجاد کنیددر خانه به منظور درک اصول رباتیک.

مطمئناً، پس از تماشای فیلم های مربوط به روبات ها، بیش از یک بار می خواستید همرزم خود را بسازید، اما نمی دانستید از کجا شروع کنید. البته، شما نمی توانید یک پایانه دوپا بسازید، اما ما نیز برای این کار تلاش نمی کنیم. جمع آوری کنید ربات سادهآیا هر کسی که می داند چگونه آهن لحیم کاری را به درستی در دستان خود نگه دارد و برای این کار شما نیازی به دانش عمیق ندارید ، می تواند ، اگرچه آنها دخالت نخواهند کرد. رباتیک آماتور تفاوت چندانی با مدار ندارد، بلکه بسیار جالب تر است، زیرا حوزه هایی مانند مکانیک و برنامه نویسی نیز در اینجا تحت تأثیر قرار می گیرند. همه اجزا به راحتی در دسترس هستند و گران نیستند. بنابراین پیشرفت متوقف نمی شود و ما از آن به نفع خود استفاده خواهیم کرد.

معرفی

بنابراین. ربات چیست؟ در اکثر موارد اینطور است دستگاه اتوماتیککه به هر عملی واکنش نشان می دهد محیط... ربات ها را می توان توسط انسان کنترل کرد یا اقدامات از پیش برنامه ریزی شده را انجام داد. به طور معمول، یک ربات به انواع حسگرها (فاصله، زاویه چرخش، شتاب)، دوربین های ویدئویی، دستکاری کننده ها مجهز است. بخش الکترونیکی ربات متشکل از یک میکروکنترلر (MC) است - یک ریز مدار که شامل یک پردازنده، یک ژنراتور ساعت، تجهیزات جانبی مختلف، دسترسی تصادفی و حافظه دائمی است. در دنیا وجود دارد مقدار زیادیانواع میکروکنترلر برای مناطق مختلفاپلیکیشن ها و بر اساس آن ها می توانید ربات های قدرتمند را جمع آوری کنید. برای ساختمان های آماتورمیکروکنترلرهای AVR به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. آنها امروزه در دسترس ترین هستند و در اینترنت می توانید نمونه های زیادی بر اساس این MK ها پیدا کنید. برای کار با میکروکنترلرها باید بتوانید به صورت اسمبلی یا C برنامه نویسی کنید و دانش اولیه الکترونیک دیجیتال و آنالوگ را داشته باشید. ما از C در پروژه خود استفاده خواهیم کرد. برنامه نویسی برای MK تفاوت چندانی با برنامه نویسی در رایانه ندارد، نحو زبان یکسان است، بیشتر توابع عملاً یکسان هستند و موارد جدید یادگیری بسیار آسان و استفاده راحت هستند.

آنچه ما نیاز داریم

برای شروع، ربات ما قادر خواهد بود به سادگی موانع را دور بزند، یعنی رفتار طبیعی بیشتر حیوانات در طبیعت را تکرار کند. تمام چیزهایی که برای ساختن چنین رباتی نیاز داریم را می توان در فروشگاه های رادیویی پیدا کرد. بیایید تصمیم بگیریم که ربات ما چگونه حرکت کند. من مسیرهایی را که در تانک ها استفاده می شود موفق ترین می دانم، این راحت ترین راه حل است، زیرا مسیرها توانایی عبور و مرور بیشتری نسبت به چرخ های ماشین دارند و کنترل آن راحت تر است (برای چرخش، آن است. به اندازه کافی برای چرخاندن مسیرها در جهات مختلف). بنابراین، به هر مخزن اسباب‌بازی با مسیرهایی که مستقل از یکدیگر می‌چرخند نیاز دارید، می‌توانید آن را در هر فروشگاه اسباب‌بازی با قیمت مناسب خریداری کنید. از این مخزن فقط به یک پلت فرم با آهنگ و موتور با گیربکس نیاز دارید، بقیه را می توانید با خیال راحت باز کنید و دور بیندازید. ما همچنین به یک میکروکنترلر نیاز داریم ، انتخاب من روی ATmega16 افتاد - دارای پورت های کافی برای اتصال سنسورها و لوازم جانبی است و به طور کلی بسیار راحت است. شما همچنین باید برخی از قطعات رادیویی، یک آهن لحیم کاری، یک مولتی متر بخرید.

ساخت تابلو با MK

در مورد ما، میکروکنترلر وظایف مغز را انجام می دهد، اما ما با آن شروع نمی کنیم، بلکه با منبع تغذیه مغز ربات شروع می کنیم. تغذیه مناسب- تضمین سلامت، بنابراین ما با نحوه تغذیه صحیح ربات خود شروع می کنیم، زیرا این اشتباه معمولاً ربات سازان مبتدی است. و برای اینکه ربات ما به طور معمول کار کند، باید از تثبیت کننده ولتاژ استفاده کنید. من ریز مدار L7805 را ترجیح می دهم - برای ارائه ولتاژ پایدار 5 ولت در خروجی طراحی شده است، چیزی که میکروکنترلر ما به آن نیاز دارد. اما با توجه به اینکه افت ولتاژ روی این میکرو مدار حدود 2.5 ولت است، باید حداقل 7.5 ولت به آن داده شود. همراه با این تثبیت کننده، از خازن های الکترولیتی برای صاف کردن موج های ولتاژ استفاده می شود و یک دیود باید در مدار قرار داده شود تا در برابر معکوس شدن قطبیت محافظت کند.

اکنون می توانیم با میکروکنترلر خود مقابله کنیم. کیس MK DIP است (به این ترتیب لحیم کاری راحت تر است) و دارای چهل پین است. روی هواپیما یک ADC، PWM، USART و موارد دیگر وجود دارد که فعلا از آنها استفاده نخواهیم کرد. چندین مورد را در نظر بگیرید گره های مهم... پین RESET (پایه نهم MK) توسط مقاومت R1 به سمت "پلاس" منبع تغذیه کشیده می شود - این باید انجام شود! در غیر این صورت، MK شما ممکن است ناخواسته بازنشانی شود یا به عبارت ساده تر، باگ شود. همچنین یک اقدام مطلوب، اما ضروری نیست، اتصال RESET از طریق خازن سرامیکی C1 به زمین است. در نمودار، الکترولیت 1000 uF را نیز می توانید مشاهده کنید، در هنگام کار موتورها از افت ولتاژ صرفه جویی می کند، که همچنین تأثیر مفیدی بر عملکرد میکروکنترلر خواهد داشت. کریستال کوارتز X1 و خازن های C2, C3 باید تا حد امکان نزدیک به پین ​​های XTAL1 و XTAL2 قرار گیرند.

من در مورد نحوه فلش کردن MK صحبت نمی کنم، زیرا می توانید در مورد آن در اینترنت بخوانید. ما برنامه را به زبان C خواهیم نوشت؛ من CodeVisionAVR را به عنوان محیط برنامه نویسی انتخاب کردم. این یک محیط کاملا راحت است و برای مبتدیان مفید است، زیرا دارای یک جادوگر داخلی برای ایجاد کد است.

کنترل موتور

یک جزء به همان اندازه مهم در ربات ما، محرک موتور است که کنترل آن را برای ما آسان‌تر می‌کند. هرگز و تحت هیچ شرایطی موتورها را مستقیماً به MK وصل نکنید! به طور کلی، بارهای قدرتمند را نمی توان مستقیماً از میکروکنترلر کنترل کرد، در غیر این صورت می سوزد. از ترانزیستورهای کلیدی استفاده کنید. برای مورد ما، یک میکرو مدار ویژه وجود دارد - L293D. در چنین پروژه های ساده، همیشه سعی کنید از این ریزمدار خاص با شاخص "D" استفاده کنید، زیرا دارای دیودهای داخلی برای محافظت در برابر اضافه بار است. کارکرد این ریز مدار بسیار آسان است و به راحتی می توان آن را از فروشگاه های رادیویی تهیه کرد. در دو بسته DIP و SOIC موجود است. ما از بسته DIP به دلیل سهولت نصب برد استفاده خواهیم کرد. L293D دارای منبع تغذیه جداگانه برای موتورها و منطق است. بنابراین، ما خود ریز مدار را از تثبیت کننده (ورودی VSS) و موتورها را مستقیماً از باتری ها (ورودی VS) تغذیه می کنیم. L293D می تواند بار 600 میلی آمپر در هر کانال را تحمل کند و دو تا از این کانال ها را دارد، یعنی دو موتور را می توان به یک میکرو مدار متصل کرد. اما برای ایمن کردن آن، کانال ها را ترکیب می کنیم و سپس برای هر موتور یک میکرون نیاز داریم. از این رو L293D قادر به مقاومت در برابر 1.2 A خواهد بود. برای رسیدن به این هدف، همانطور که در نمودار نشان داده شده است، باید پایه های Micra را ترکیب کنید. ریز مدار به شرح زیر عمل می کند: وقتی یک "0" منطقی به IN1 و IN2 اعمال می شود و یک واحد منطقی به IN3 و IN4 اعمال می شود، موتور در یک جهت می چرخد ​​و اگر سیگنال ها معکوس شوند، یک صفر منطقی اعمال می شود، سپس موتور شروع به چرخش در جهت دیگر می کند. پین های EN1 و EN2 وظیفه روشن کردن هر کانال را بر عهده دارند. ما آنها را وصل می کنیم و آنها را به "پلاس" منبع تغذیه از تثبیت کننده متصل می کنیم. از آنجایی که ریز مدار در حین کار گرم می شود و نصب رادیاتورها برای این نوع موارد مشکل ساز است، اتلاف گرما توسط پایه های GND فراهم می شود - بهتر است آنها را در یک منطقه تماس گسترده لحیم کنید. این تمام چیزی است که برای اولین بار باید در مورد درایورهای موتور بدانید.

سنسورهای مانع

برای اینکه ربات ما بتواند حرکت کند و با همه چیز تصادف نکند، دو تا را نصب می کنیم سنسور مادون قرمز... ساده ترین حسگر شامل یک دیود IR است که در طیف مادون قرمز ساطع می کند و یک ترانزیستور نوری که سیگنال را از دیود IR دریافت می کند. اصل این است: وقتی هیچ مانعی در مقابل سنسور وجود ندارد، اشعه IR به فوتوترانزیستور برخورد نمی کند و باز نمی شود. اگر مانعی در مقابل سنسور وجود داشته باشد، پرتوهای آن منعکس می شوند و روی ترانزیستور می افتند - باز می شود و جریان شروع به جریان می کند. عیب چنین سنسورهایی این است که می توانند واکنش های متفاوتی نسبت به آنها نشان دهند سطوح مختلفو از تداخل محافظت نمی شوند - حسگر، به طور تصادفی، می تواند از سیگنال های خارجی از دستگاه های دیگر فعال شود. مدولاسیون سیگنال می تواند از تداخل محافظت کند، اما در حال حاضر ما با این کار زحمت نخواهیم داد. برای شروع، همین کافی است.

سیستم عامل ربات

برای احیای ربات باید یک سفت‌افزار برای آن بنویسید، یعنی برنامه‌ای که خوانش‌ها را از حسگرها گرفته و موتورها را کنترل کند. برنامه من ساده ترین است، شامل نمی شود ساختارهای پیچیدهو همه متوجه خواهند شد دو خط بعدی شامل فایل‌های هدر برای میکروکنترلر ما و دستوراتی برای ایجاد تاخیر است:

#عبارتند از
#عبارتند از

خطوط زیر مشروط هستند زیرا مقادیر PORTC به نحوه اتصال درایور موتور به میکروکنترلر بستگی دارد:

PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; مقدار 0xFF به این معنی است که خروجی ثبت خواهد شد. "1"، و 0x00 - ورود به سیستم. "0". با ساخت زیر بررسی می کنیم که آیا مانعی در مقابل ربات وجود دارد و در کدام سمت قرار دارد: if (! (PINB & (1)<

اگر نور یک دیود IR به فوتو ترانزیستور برخورد کند، یک سیاهه روی پایه میکروکنترلر تنظیم می شود. "0" و ربات شروع به حرکت به سمت عقب می کند تا از مانع دور شود، سپس به دور خود می چرخد ​​تا دوباره با مانع برخورد نکند و دوباره به جلو می رود. از آنجایی که ما دو سنسور داریم، وجود یک مانع را دو بار بررسی می کنیم - در سمت راست و در سمت چپ، و بنابراین می توانیم بفهمیم که مانع از کدام طرف است. دستور "delay_ms (1000)" نشان می دهد که یک ثانیه طول می کشد تا دستور بعدی اجرا شود.

نتیجه

من بیشتر جنبه هایی را پوشش داده ام که به شما در ساختن اولین ربات کمک می کند. اما روباتیک به همین جا ختم نمی شود. اگر این ربات را بسازید، فرصت های زیادی برای گسترش آن خواهید داشت. می‌توانید الگوریتم ربات را بهبود ببخشید، مثلاً اگر مانع از طرفی نباشد، بلکه مستقیماً جلوی روبات باشد، چه کاری انجام دهید. همچنین نصب یک رمزگذار ضرری ندارد - یک دستگاه ساده که به شما کمک می کند موقعیت ربات خود را در فضا به طور دقیق تعیین کنید و بدانید. برای وضوح، امکان نصب یک نمایشگر رنگی یا تک رنگ وجود دارد که می تواند اطلاعات مفیدی را نشان دهد - سطح شارژ باتری، فاصله تا یک مانع، اطلاعات مختلف اشکال زدایی. بهبود سنسورها هم ضرری نخواهد داشت - نصب TSOP (این گیرنده های IR هستند که سیگنال را فقط با یک فرکانس خاص درک می کنند) به جای فوتوترانزیستورهای معمولی. علاوه بر سنسورهای مادون قرمز، سنسورهای اولتراسونیک نیز وجود دارد، آنها گران تر هستند و همچنین بدون اشکال نیستند، اما اخیراً در بین مهندسان رباتیک محبوبیت پیدا کرده اند. برای اینکه ربات بتواند به صدا پاسخ دهد، نصب میکروفون های تقویت شده خوب است. اما واقعاً جالب است، به نظر من، نصب دوربین و برنامه نویسی بر اساس بینایی ماشین. مجموعه ای از کتابخانه های OpenCV ویژه وجود دارد که با آنها می توانید تشخیص چهره، حرکت با چراغ های رنگی و بسیاری چیزهای جالب دیگر را برنامه ریزی کنید. همه چیز فقط به تخیل و مهارت شما بستگی دارد.

لیست اجزاء:

ATmega16 در بسته DIP-40>

L7805 در بسته بندی TO-220

L293D در بسته بندی DIP-16 х2 عدد.

مقاومت 0.25 وات با مقادیر اسمی: 10 کیلو اهم x1 عدد، 220 اهم x4 عدد.

خازن های سرامیکی: 0.1 μF، 1 μF، 22 pF

خازن های الکترولیتی: 1000 uF x 16 V، 220 uF x 16V x 2 عدد.

دیود 1N4001 یا 1N4004

تشدید کننده کوارتز در 16 مگاهرتز

دیودهای IR: هر دو دیود انجام می دهند.

فوتوترانزیستورها، همچنین هر کدام، اما فقط به طول موج پرتوهای مادون قرمز واکنش نشان می دهند

کد سیستم عامل:

/************************************************* *** سیستم عامل برای ربات MK نوع: ATmega16 فرکانس ساعت: 16.000000 مگاهرتز اگر فرکانس کوارتز متفاوتی دارید، باید این را در تنظیمات محیط مشخص کنید: Project -> Configure -> Tab "C Compiler" ***** ************************************************* / #شامل #عبارتند از void main (void) (// راه اندازی پورت ها برای ورودی // از طریق این پورت ها سیگنال هایی را از حسگرهای DDRB = 0x00 دریافت می کنیم؛ // مقاومت های pull-up را روشن کنید PORTB = 0xFF؛ // پورت ها را برای خروجی تنظیم کنید // از این طریق پورت ها را کنترل می کنیم موتورهای DDRC = 0xFF؛ // حلقه اصلی برنامه. در اینجا مقادیر را از حسگرها می خوانیم // و موتورها را در حالی که (1) کنترل می کنیم (// به جلو PORTC.0 = 1؛ PORTC. 1 = 0؛ PORTC.2 = 1؛ PORTC.3 = 0؛ اگر (! (PINB & (1<درباره ربات من

در حال حاضر ربات من تقریباً کامل شده است.

دارای دوربین بی سیم، سنسور فاصله (هم دوربین و هم این سنسور بر روی برج دوار نصب شده است)، سنسور مانع، انکودر، گیرنده سیگنال کنترل از راه دور و رابط RS-232 برای اتصال به کامپیوتر. این دوربین در دو حالت کار می کند: خودکار و دستی (سیگنال های کنترلی را از کنترل از راه دور دریافت می کند)، همچنین دوربین می تواند از راه دور یا توسط خود ربات روشن / خاموش شود تا در مصرف باتری صرفه جویی شود. در حال نوشتن فریمور برای حفاظت از یک آپارتمان (انتقال تصویر به کامپیوتر، تشخیص حرکت، دور زدن اتاق) هستم.

امروز به شما خواهیم گفت که چگونه از وسایل بداهه یک ربات بسازید. «اندروید پیشرفته» به دست آمده، اگرچه کوچک است و بعید است که در کارهای خانه به شما کمک کند، اما مطمئناً هم کودکان و هم بزرگسالان را سرگرم می کند.

مواد لازم

برای ساختن یک ربات با دستان خود، نیازی به دانش فیزیک هسته ای ندارید. این را می توان در خانه از مواد معمولی که همیشه در دسترس هستند انجام داد. بنابراین آنچه ما نیاز داریم:

• 2 قطعه سیم
• 1 موتور
• 1 باتری AA
• 3 پین فشار
• 2 قطعه فوم برد یا مواد مشابه
• 2-3 سر مسواک قدیمی یا چند گیره کاغذ

1. باتری را به موتور وصل کنید

با استفاده از یک تفنگ چسب، یک تکه تخته فوم را به محفظه موتور وصل کنید. سپس باتری را به آن می چسبانیم.

این مرحله ممکن است گیج کننده به نظر برسد. با این حال، برای ساخت یک ربات، باید آن را به حرکت درآورید. یک تکه کوچک مستطیلی از فوم برد را روی محور موتور قرار می دهیم و با تفنگ چسب آن را ثابت می کنیم. این طراحی باعث عدم تعادل موتور می شود که کل ربات را به حرکت در می آورد.

در انتهای بی ثبات کننده، چند قطره چسب بریزید یا نوعی عنصر تزئینی را وصل کنید - این به خلقت ما فردیت می بخشد و دامنه حرکات آن را افزایش می دهد.

3. پاها

اکنون باید ربات را به اندام تحتانی مجهز کنید. اگر از سر مسواک برای این کار استفاده می کنید، آنها را به قسمت پایین موتور بچسبانید. از همان فوم برد می توان به عنوان لایه میانی استفاده کرد.

مرحله بعدی این است که دو تکه سیم خود را به کنتاکت های موتور وصل کنیم. می توانید به سادگی آنها را پیچ کنید، اما بهتر است آنها را لحیم کنید، این کار باعث دوام بیشتر ربات می شود.

5. اتصال باتری

با استفاده از تفنگ حرارتی، سیم را به یک سر باتری بچسبانید. شما می توانید هر یک از دو سیم و هر دو طرف باتری را انتخاب کنید - قطبیت در این مورد مهم نیست. اگر در لحیم کاری مهارت دارید، می توانید برای این مرحله به جای چسب از لحیم کاری نیز استفاده کنید.

6. چشم

یک جفت مهره که با چسب حرارتی به یکی از انتهای باتری وصل می کنیم، کاملاً به عنوان چشم ربات مناسب است. در این مرحله می توانید تخیل خود را نشان دهید و به صلاحدید خود به ظاهر چشم ها برسید.

7. راه اندازی کنید

حالا بیایید محصول خانگی خود را متحرک کنیم. انتهای آزاد سیم را بردارید و آن را با نوار چسب به پایانه باتری خالی وصل کنید. برای این مرحله از چسب حرارتی استفاده نکنید زیرا در صورت لزوم از خاموش کردن موتور جلوگیری می کند.

امروز به شما خواهیم گفت که چگونه از وسایل بداهه یک ربات بسازید. «اندروید پیشرفته» به دست آمده، اگرچه کوچک است و بعید است که در کارهای خانه به شما کمک کند، اما مطمئناً هم کودکان و هم بزرگسالان را سرگرم می کند.

مواد لازم
برای ساختن یک ربات با دستان خود، نیازی به دانش فیزیک هسته ای ندارید. این را می توان در خانه از مواد معمولی که همیشه در دسترس هستند انجام داد. بنابراین آنچه ما نیاز داریم:

• 2 قطعه سیم
• 1 موتور
• 1 باتری AA
• 3 پین فشار
• 2 قطعه فوم برد یا مواد مشابه
• 2-3 سر مسواک قدیمی یا چند گیره کاغذ

1. باتری را به موتور وصل کنید
با استفاده از یک تفنگ چسب، یک تکه تخته فوم را به محفظه موتور وصل کنید. سپس باتری را به آن می چسبانیم.

2. بی ثبات کننده
این مرحله ممکن است گیج کننده به نظر برسد. با این حال، برای ساخت یک ربات، باید آن را به حرکت درآورید. یک تکه کوچک مستطیلی از فوم برد را روی محور موتور قرار می دهیم و با تفنگ چسب آن را ثابت می کنیم. این طراحی باعث عدم تعادل موتور می شود که کل ربات را به حرکت در می آورد.

در انتهای بی ثبات کننده، چند قطره چسب بریزید یا نوعی عنصر تزئینی را وصل کنید - این به خلقت ما فردیت می بخشد و دامنه حرکات آن را افزایش می دهد.

3. پاها
اکنون باید ربات را به اندام تحتانی مجهز کنید. اگر از سر مسواک برای این کار استفاده می کنید، آنها را به قسمت پایین موتور بچسبانید. از همان فوم برد می توان به عنوان لایه میانی استفاده کرد.

4. سیم
مرحله بعدی این است که دو تکه سیم خود را به کنتاکت های موتور وصل کنیم. می توانید به سادگی آنها را پیچ کنید، اما بهتر است آنها را لحیم کنید، این کار باعث دوام بیشتر ربات می شود.

5. اتصال باتری
با استفاده از تفنگ حرارتی، سیم را به یک سر باتری بچسبانید. شما می توانید هر یک از دو سیم و هر دو طرف باتری را انتخاب کنید - قطبیت در این مورد مهم نیست. اگر در لحیم کاری مهارت دارید، می توانید برای این مرحله به جای چسب از لحیم کاری نیز استفاده کنید.

6. چشم
یک جفت مهره که با چسب حرارتی به یکی از انتهای باتری وصل می کنیم، کاملاً به عنوان چشم ربات مناسب است. در این مرحله می توانید تخیل خود را نشان دهید و به صلاحدید خود به ظاهر چشم ها برسید.

7. راه اندازی کنید
حالا بیایید محصول خانگی خود را متحرک کنیم. انتهای آزاد سیم را بردارید و آن را با نوار چسب به پایانه باتری خالی وصل کنید. برای این مرحله از چسب حرارتی استفاده نکنید زیرا در صورت لزوم از خاموش کردن موتور جلوگیری می کند.

ربات آماده است!

و اگر تخیل بیشتری از خود نشان دهید، ربات خانگی ما ممکن است چگونه به نظر برسد:

و در آخر یک ویدیو:

بر اساس مواد از techcult