Kas gi nenorėtų turėti universalų asistentą, pasiruošusį atlikti bet kokią užduotį: išplauti indus, nusipirkti maisto, pakeisti automobilio ratą ir net nuvežti vaikus į sodą, o tėvus į darbą? Idėja sukurti mechanizuotus asistentus inžinierių protus užėmė nuo senų senovės. O Karelas Capekas net sugalvojo žodį mechaniniam tarnui – robotas, kuris atlieka pareigas vietoj žmogaus.
Laimei, dabartiniame skaitmeniniame amžiuje tokie asistentai tikrai greitai taps realybe. Tiesą sakant, išmanūs mechanizmai jau padeda žmogui atlikti buities darbus: robotas dulkių siurblys išvalys, kol šeimininkai bus darbe, lėta viryklė padės gaminti maistą, ne prasčiau nei savaime susirenkanti staltiesė, o žaismingas Aibo šuniukas. mielai atsinešk šlepetes ar kamuoliuką. Kompleksiniai robotai naudojami gamyboje, medicinoje ir kosmose. Jie leidžia iš dalies ar net visiškai pakeisti žmogaus darbą sunkiomis ar pavojingomis sąlygomis. Tuo pačiu metu androidai iš išorės stengiasi atrodyti kaip žmonės, o pramoniniai robotai dažniausiai kuriami dėl ekonominių ir technologinių priežasčių, o jų išorinis dekoras jokiu būdu nėra prioritetas.
Bet pasirodo, kad galima pabandyti pasigaminti robotą improvizuotomis priemonėmis. Taigi, originalų mechanizmą galite suprojektuoti iš telefono imtuvo, kompiuterio pelės, dantų šepetėlio, seno fotoaparato ar visur esančio plastikinio buteliuko. Ant platformos pastačius kelis jutiklius, tokį robotą galima užprogramuoti atlikti nesudėtingas operacijas: reguliuoti šviesą, duoti signalus, judėti po kambarį. Žinoma, tai toli gražu ne daugiafunkcinis asistentas iš mokslinės fantastikos filmų, tačiau tokia veikla ugdo išradingumą ir kūrybinį inžinerinį mąstymą bei besąlygiškai kelia susižavėjimą tiems, kurie robotiką laiko absoliučiai ne rankų darbu.
Kiborgas iš dėžutės
Vienas iš paprasčiausių būdų pasigaminti robotą – įsigyti paruoštą robotikos rinkinį su nuosekliu vadovu. Ši parinktis tinka ir tiems, kurie ketina rimtai užsiimti technine kūryba, nes viename pakete yra visos mechanikams reikalingos dalys: nuo elektroninių plokščių ir specializuotų jutiklių iki varžtų ir lipdukų atsargų. Kartu su instrukcijomis, leidžiančiomis sukurti gana sudėtingą mechanizmą. Dėl daugybės priedų toks robotas gali būti puikus kūrybiškumo pagrindas.
Pirmajam robotui surinkti pakanka pagrindinių mokyklinių fizikos žinių ir darbo pamokų įgūdžių. Valdymo pultams paklūsta įvairūs jutikliai ir varikliai, o specialios programavimo aplinkos leidžia sukurti tikrus kiborgus, galinčius vykdyti komandas.
Pavyzdžiui, mechaninio roboto jutiklis gali aptikti paviršiaus buvimą ar nebuvimą prieš įrenginį, o programos kodas gali nurodyti, kuria kryptimi reikia pasukti ratų bazę. Šis robotas niekada nenukris nuo stalo! Beje, tikri robotai dulkių siurbliai veikia panašiu principu. Be valymo pagal nustatytą grafiką ir galimybės laiku grįžti į bazę pasikrauti, šis išmanusis asistentas gali savarankiškai kurti valymo trajektorijas. Kadangi grindyse gali būti įvairių kliūčių, tokių kaip kėdės ir laidai, robotas turi nuolat nuskaityti kelią priekyje ir vengti tokių kliūčių.
Tam, kad pačių sukurtas robotas galėtų vykdyti įvairias komandas, gamintojai numato galimybę jį programuoti. Sudarius roboto elgesio įvairiomis sąlygomis algoritmą, būtina sukurti jutiklių sąveikos su išoriniu pasauliu kodą. Tai įmanoma dėl to, kad yra mikrokompiuteris, kuris yra tokio mechaninio roboto smegenų centras.
Mobilus savos gamybos mechanizmas
Net ir be specializuotų ir dažniausiai brangių rinkinių visiškai įmanoma pagaminti mechaninį manipuliatorių improvizuotomis priemonėmis. Taigi, užsidegę idėja sukurti robotą, turėtumėte atidžiai išanalizuoti namų šiukšliadėžių atsargas, ar nėra nepriimtų atsarginių dalių, kurias būtų galima panaudoti šioje kūrybinėje veikloje. Eisiu:
- variklis (pavyzdžiui, iš seno žaislo);
- Žaislinių automobilių ratai;
- dizainerio detalės;
- kartoninės dėžutės;
- plunksnakočių užpildai;
- skirtingų tipų lipni juosta;
- klijai;
- sagos, karoliukai;
- varžtai, veržlės, sąvaržėlės;
- visų rūšių laidai;
- elektros lemputės;
- baterija (tinka variklio įtampai).
Patarimas: „Geras įgūdis konstruojant robotą, kad būtų galima valdyti lituoklį, nes tai padės saugiai pritvirtinti mechanizmą, ypač elektrinius komponentus“.
Šių viešai prieinamų komponentų pagalba galite sukurti tikrą techninį stebuklą.
Taigi, norėdami pagaminti savo robotą iš namuose turimų medžiagų, turėtumėte:
- paruošti rastas mechanizmo dalis, patikrinti jų veikimą;
- nubraižyti būsimo roboto maketą, atsižvelgiant į turimą įrangą;
- sulankstykite roboto korpusą iš dizainerio arba kartoninių dalių;
- suklijuoti arba lituoti dalis, atsakingas už mechanizmo judėjimą (pavyzdžiui, pritvirtinti roboto variklį prie ratų bazės);
- tiekti maitinimą varikliui, prijungus jį laidu prie atitinkamų akumuliatoriaus kontaktų;
- papildyti teminį įrenginio dekorą.
Patarimas: „Beady akys robotui, dekoratyviniai vielinės antenos rageliai, spyruoklinės kojelės, diodinės lemputės padės pagyvinti net nuobodžiausią mechanizmą. Šie elementai gali būti tvirtinami klijais arba juostele.
Tokio roboto mechanizmą galite pagaminti per kelias valandas, o po to belieka sugalvoti roboto pavadinimą ir pristatyti jį besižavintiems žiūrovams. Be abejo, kai kurie iš jų pasiims novatorišką idėją ir galės sukurti savo mechaninius personažus.
Įžymios išmaniosios mašinos
Mielas robotas Wall-E užkariauja to paties pavadinimo filmo žiūrovą, priversdamas jį įsijausti į dramatiškus nuotykius, o Terminatorius demonstruoja bedvasės nenugalimos mašinos galią. Žvaigždžių karų veikėjai, ištikimi droidai R2D2 ir C3PO, lydi juos kelionėse po galaktiką toli, toli, o romantiškasis Verteris net aukojasi kovoje su kosmoso piratais.
Už kino ribų yra ir mechaninių robotų. Taigi pasaulis žavisi humanoido roboto Asimo, kuris gali lipti laiptais, žaisti futbolą, patiekti gėrimus ir mandagiai pasisveikinti, įgūdžiais. Marsaeigiuose „Spirit“ ir „Curiosity“ įrengtos autonominės cheminės laboratorijos, kurios leido analizuoti Marso dirvožemių pavyzdžius. Nepilotuojami robotai gali judėti be žmogaus įsikišimo net sudėtingomis miesto gatvėmis, kuriose yra didelė nenumatytų įvykių rizika.
Galbūt būtent iš namų bandymų sukurti pirmuosius protingus mechanizmus gims išradimai, kurie pakeis techninę ateities ir žmonijos gyvenimo panoramą.
Šiandien mes jums pasakysime, kaip iš improvizuotų priemonių pasidaryti robotą. Gautas „aukštųjų technologijų androidas“, nors ir bus nedidelio dydžio ir vargu ar galės padėti atlikti namų ruošos darbus, tikrai pralinksmins ir vaikus, ir suaugusiuosius.
Reikalingos medžiagos
Norint sukurti robotą, nereikia turėti branduolinės fizikos žinių. Namuose galima pasigaminti robotą iš įprastų medžiagų, kurios nuolat yra po ranka. Taigi, ko mums reikia:- 2 vielos gabalai
- 1 variklis
- 1 AA baterija
- 3 stūmimo kaiščiai
- 2 putplasčio plokštės ar panašios medžiagos gabalai
- 2-3 senų dantų šepetėlių galvutės arba kelios sąvaržėlės
1. Prijunkite akumuliatorių prie variklio
Klijų pistoletu pritvirtinkite putplasčio plokštės gabalėlį prie variklio korpuso. Tada priklijuokite prie jo akumuliatorių.
Pačiame destabilizatoriaus gale įlašinkite porą lašų klijų, arba pritvirtinkite kokį dekoratyvinį elementą – tai suteiks robotui individualumo ir padidins jo judesių diapazoną.
3. Kojos
Dabar turite aprūpinti robotą apatinėmis galūnėmis. Jei tam naudojate dantų šepetėlio galvutes, priklijuokite jas prie variklio apačios. Kaip sluoksnį galite naudoti tą pačią putplasčio plokštę.
5. Akumuliatoriaus prijungimas
Naudodami šilumos pistoletą, priklijuokite laidą prie vieno akumuliatoriaus galo. Galite pasirinkti bet kurį iš dviejų laidų ir bet kurią baterijos pusę – poliškumas šiuo atveju neturi reikšmės. Jei mokate lituoti, šiam veiksmui taip pat galite naudoti litavimą, o ne klijus.
6. Akys
Kaip roboto akis, visai tinka pora karoliukų, kuriuos karštais klijais pritvirtiname prie vieno iš baterijos galų. Šiame žingsnyje galite parodyti savo vaizduotę ir savo nuožiūra sugalvoti akių išvaizdą.Norint sukurti savo robotą, nebūtina įgyti aukštojo išsilavinimo ar skaityti masių. Pakanka pasinaudoti robotikos meistrų internetinėse svetainėse siūlomomis žingsnis po žingsnio instrukcijomis. Internete galite rasti daug naudingos informacijos apie autonominių robotų sistemų kūrimą.
10 šaltinių pradedantiesiems robotizuoti
Svetainėje pateikta informacija leidžia savarankiškai sukurti sudėtingo elgesio robotą. Čia galite rasti pavyzdinių programų, diagramų, informacinės medžiagos, paruoštų pavyzdžių, straipsnių ir nuotraukų.
Atskiras skyrius skirtas pradedantiesiems svetainėje. Ištekliaus kūrėjai daug dėmesio skyrė mikrovaldikliams, universalių robotų plokščių kūrimui ir mikroschemų litavimui. Čia taip pat galite rasti programų šaltinio kodus ir daug straipsnių su praktiniais patarimais.
Svetainėje yra specialus kursas „Žingsnis po žingsnio“, kuriame išsamiai aprašomas paprasčiausių BEAM robotų kūrimo procesas, taip pat automatizuotos sistemos, pagrįstos AVR mikrovaldikliais.
Svetainė, kurioje pradedantieji robotų kūrėjai gali rasti visą reikiamą teorinę ir praktinę informaciją. Jame taip pat yra daug naudingų teminių straipsnių, atnaujinamos naujienos ir forume galite užduoti klausimą patyrusiems robotikams.
Šis išteklius skirtas laipsniškam pasinerimui į robotų kūrimo pasaulį. Viskas prasideda nuo Arduino žinių, po kurių pradedančiajam kūrėjui pasakojama apie AVR mikrovaldiklius ir modernesnius ARM analogus. Išsamiuose aprašymuose ir diagramose labai lengvai paaiškinama, kaip ir ką daryti.
Svetainė apie tai, kaip savo rankomis pasidaryti BEAM robotą. Yra visas skyrius apie pagrindus, logines diagramas, pavyzdžius ir kt.
Šiame šaltinyje labai suprantamai aprašoma, kaip pačiam susikurti robotą, nuo ko pradėti, ką reikia žinoti, kur ieškoti informacijos ir reikalingų detalių. Paslaugoje taip pat yra skyrius su tinklaraščiu, forumu ir naujienomis.
Didžiulis gyvas forumas, skirtas robotų kūrimui. Čia atviros temos pradedantiesiems, svarstomi įdomūs projektai ir idėjos, aprašomi mikrovaldikliai, paruošti moduliai, elektronika ir mechanika. O svarbiausia – galite užduoti bet kokį klausimą apie robotiką ir gauti išsamų profesionalų atsakymą.
Mėgėjų robotikos išteklius pirmiausia skirtas jo paties projektui „Homemade Robot“. Tačiau čia galima rasti daug naudingų teminių straipsnių, nuorodų į įdomias svetaines, sužinoti apie autoriaus pasiekimus ir aptarti įvairius dizaino sprendimus.
Arduino techninės įrangos platforma yra patogiausia kuriant robotines sistemas. Svetainės informacija leidžia greitai perprasti šią aplinką, įsisavinti programavimo kalbą ir sukurti kelis paprastus projektus.
Populiarų žaislą – robotą – galima nusipirkti ne tik parduotuvėje. Kur kas įdomiau pasigaminti savo rankomis, o medžiagų, iš kurių meistrai kuria savo mažuosius draugus, kiekį riboja tik meistro vaizduotė. Galite pasiūlyti pagrindines kūrimo kryptis. Taigi, „pasidaryk pats“ robotas gali būti pagamintas naudojant keletą technikų.
Nėrimas
Galite nerti nuostabų robotą – Android OS logotipą, pažįstamą išmaniųjų telefonų ir planšetinių kompiuterių naudotojams. Tokį žaislą galima naudoti kaip raktų pakabuką, indelį smulkmenoms (karoliukams, sagutėms ir pan.), nes viduje nuo malonesnės staigmenos yra plastikinis indelis.
Mezgimui jums reikės:
- šviesiai žalios arba šviesiai žalios spalvos verpalai;
- kablio numeris 2,5;
- plastikinis indas iš kinder netikėtumo;
- klijai ir karoliukai akims.
Kaip pasidaryti tokį žaislą, galite pamatyti vaizdo pamokoje:
Siuvame iš veltinio
Ne mažiau įdomų modelį galima pasiūti iš veltinio. Siūloma meistriškumo klasė pradedantiesiems robotikos srityje.
Ruošinio matmenys:
- liemuo - 4,5 cm;
- galva - 3,5 cm;
- kojos - 2 cm;
- rankos - 1,5 cm.
Kiekvienas kvadratas pasiūtas iš 6 dalių.
Kubas prikimštas užpildu.
Roboto dalis galima klijuoti viena prie kitos arba susiūti.
Iš faneros
Faneros robotas yra daug tvirtesnis ir stabilesnis nei ankstesni. Jis gali atlikti įvairias dizaino numatytas funkcijas. Tokio roboto išvaizda priklauso tik nuo jūsų fantazijos.
Judantis robotas gali paimti ir perkelti mažus daiktus.
Iš degtukų dėžučių
Degtukų dėžutės apklijuojamos spalvotu popieriumi (galima naudoti bet kokią kitą medžiagą). Jie klijuojami vienas prie kito klijais arba naudojamos sąvaržėlės.
Galite pagaminti iš degtukų dėžučių ir tiesiog roboto, ir transformatoriaus.
Susukta viela:
Įvairūs variantai
Jei duosite laisvę savo vaizduotei, robotai gali būti pagaminti iš bet ko. Puikūs modeliai gaunami iš plastikinių butelių ir dangtelių iš jų.
Šio roboto detalės surinktos ant tvirtos vielos. Todėl robotas gali judinti rankas ir kojas.
Taip pat galite padaryti robotą iš cigarečių pakelio.
Valgomieji robotai gaunami iš mastikos. Jie yra šviesūs ir gražūs.
Padaryti robotą iš dėžių labai paprasta. Tai padarys puikią fotosesiją.
Įdomu kartu su vaiku pasidaryti robotą iš geometrinių figūrų.
Galite pagaminti robotą visiškai iš atliekų. Pavyzdžiui, šitaip.
Padaryk robotą labai paprasta Pažiūrėkime, ko reikia sukurti robotą namuose, kad suprastumėte robotikos pagrindus.
Žinoma, pažiūrėjęs filmus apie robotus dažnai norėdavosi susikurti savo ginklo draugą, bet nežinojai, nuo ko pradėti. Žinoma, jūs negalėsite sukurti dvikojų terminalų, bet mes to nesiekiame. Kiekvienas, kuris moka taisyklingai laikyti lituoklį rankose, gali surinkti paprastą robotą ir tam nereikia gilių žinių, nors jie ir netrukdys. Mėgėjiška robotika mažai kuo skiriasi nuo grandinių inžinerijos, tik daug įdomesnė, nes čia taip pat nukenčia tokios sritys kaip mechanika, programavimas. Visi komponentai yra lengvai prieinami ir nėra tokie brangūs. Taigi pažanga nestovi vietoje ir mes ją išnaudosime savo naudai.
Įvadas
Taigi. Kas yra robotas? Daugeliu atvejų tai yra automatinis įrenginys, kuris reaguoja į bet kokius aplinkosaugos veiksmus. Robotus gali valdyti žmogus arba atlikti iš anksto užprogramuotus veiksmus. Paprastai robotas turi įvairius jutiklius (atstumo, sukimosi kampo, pagreičio), vaizdo kameras, manipuliatorius. Elektroninė roboto dalis susideda iš mikrovaldiklio (MC) – mikroschemos, kurioje yra procesorius, laikrodžio generatorius, įvairūs periferiniai įrenginiai, RAM ir nuolatinė atmintis. Pasaulyje yra daugybė skirtingų mikrovaldiklių, skirtų įvairioms programoms, ir jų pagrindu galima surinkti galingus robotus. Mėgėjiškiems pastatams plačiai naudojami AVR mikrovaldikliai. Jie yra patys prieinamiausi, o internete galite rasti daug pavyzdžių, pagrįstų šiais MK. Norėdami dirbti su mikrovaldikliais, turite mokėti programuoti asamblieriu arba C ir turėti bazinių skaitmeninės ir analoginės elektronikos žinių. Savo projekte naudosime C. MK programavimas mažai kuo skiriasi nuo programavimo kompiuteriu, kalbos sintaksė ta pati, dauguma funkcijų praktiškai nesiskiria, o naujosios gana lengvai išmokstamos ir patogios naudoti.
Ko mums reikia
Pirmiausia mūsų robotas galės tiesiog apeiti kliūtis, tai yra pakartoti įprastą daugumos gyvūnų elgesį gamtoje. Viską, ko reikia tokiam robotui sukurti, galime rasti radiotechnikos parduotuvėse. Nuspręskime, kaip judės mūsų robotas. Sėkmingiausios, manau, yra vikšrai, kurie naudojami tankuose, tai patogiausias sprendimas, nes vikšrai turi didesnį pravažumą nei automobilio ratai ir juos patogiau valdyti (sukti , pakanka pasukti takelius skirtingomis kryptimis). Todėl jums prireiks bet kokios žaislų talpyklos, turinčios nepriklausomai vienas nuo kito besisukančius vikšrus, už priimtiną kainą galite nusipirkti bet kurioje žaislų parduotuvėje. Iš šio bako jums reikia tik platformos su vikšrais ir varikliais su pavarų dėžėmis, likusią dalį galite saugiai atsukti ir išmesti. Mums taip pat reikia mikrovaldiklio, mano pasirinkimas krito ant ATmega16 - jis turi pakankamai prievadų jutikliams ir periferiniams įrenginiams prijungti, ir apskritai jis yra gana patogus. Taip pat reikės įsigyti kai kuriuos radijo komponentus, lituoklį, multimetrą.
Lentos gamyba su MK
Mūsų atveju mikrovaldiklis atliks smegenų funkcijas, bet pradėsime ne nuo jo, o nuo roboto smegenų maitinimo. Tinkama mityba yra raktas į sveikatą, todėl pradėsime nuo to, kaip tinkamai maitinti savo robotą, nes pradedantieji robotų kūrėjai dažniausiai dėl to daro klaidų. O kad mūsų robotas normaliai veiktų, reikia naudoti įtampos stabilizatorių. Man labiau patinka L7805 lustas - jis skirtas stabiliai 5 V įtampai išvesti, o tai ir reikalinga mūsų mikrovaldikliui. Bet dėl to, kad šios mikroschemos įtampos kritimas yra apie 2,5 V, į jį turi būti tiekiama mažiausiai 7,5 V. Kartu su šiuo stabilizatoriumi naudojami elektrolitiniai kondensatoriai, kad išlygintų įtampos bangavimą, o grandinėje turi būti diodas, apsaugantis nuo poliškumo pasikeitimo.
Dabar galime dirbti su savo mikrovaldikliu. MK korpusas yra DIP (patogesnis lituoti) ir turi keturiasdešimt kaiščių. Laive yra ADC, PWM, USART ir daug kitų dalykų, kurių kol kas nenaudosime. Pažvelkime į keletą svarbių mazgų. RESET išėjimas (9-oji MK kojelė) yra patrauktas rezistorius R1 iki maitinimo šaltinio "pliuso" - tai turi būti padaryta! Priešingu atveju jūsų MK gali netyčia nustatyti iš naujo arba, kitaip tariant, sugesti. Taip pat pageidautina, bet neprivaloma, prijungti RESET per keraminį kondensatorių C1 prie žemės. Diagramoje taip pat matosi 1000 uF elektrolitas, jis gelbsti nuo įtampos kritimo, kai veikia varikliai, o tai taip pat teigiamai atsilieps mikrovaldiklio darbui. Kristalinis rezonatorius X1 ir kondensatoriai C2, C3 turi būti dedami kuo arčiau XTAL1 ir XTAL2 kaiščių.
Nekalbėsiu apie tai, kaip paleisti MK, nes apie tai galite perskaityti internete. Programą rašysime C kalba, programavimo aplinka pasirinkau CodeVisionAVR. Tai gana patogi aplinka ir naudinga pradedantiesiems, nes joje yra įmontuotas kodo generavimo vedlys.
Variklio valdymas
Ne mažiau svarbus mūsų roboto komponentas yra variklio vairuotojas, todėl mums lengviau jį valdyti. Niekada ir jokiomis aplinkybėmis negalima tiesiogiai jungti variklių prie MK! Apskritai, galingų apkrovų negalima valdyti tiesiai iš mikrovaldiklio, kitaip jis perdegs. Naudokite pagrindinius tranzistorius. Mūsų atveju yra specialus lustas - L293D. Tokiuose paprastuose projektuose visada stenkitės naudoti šį lustą su „D“ indeksu, nes jame yra įmontuoti diodai apsaugai nuo perkrovos. Šią lustą labai lengva valdyti ir nesunku gauti radijo inžinerijos parduotuvėse. Jį galima įsigyti dviem DIP ir SOIC paketais. Naudosime DIP pakuotėje, nes lengva montuoti ant plokštės. L293D turi atskirus variklio ir loginio maitinimo šaltinius. Todėl pačią mikroschemą maitinsime iš stabilizatoriaus (VSS įvestis), o variklius tiesiai iš baterijų (VS įėjimas). L293D gali atlaikyti 600 mA apkrovą vienam kanalui ir turi du iš šių kanalų, tai yra, prie vienos mikroschemos galima prijungti du variklius. Tačiau dėl saugumo sujungsime kanalus, o tada kiekvienam varikliui reikės vieno mikrofono. Iš to seka, kad L293D atlaikys 1,2 A. Norėdami tai pasiekti, reikia sujungti mikro kojeles, kaip parodyta diagramoje. Mikroschema veikia taip: kai į IN1 ir IN2 įvedamas loginis „0“, o į IN3 ir IN4 – loginis blokas, variklis sukasi viena kryptimi, o jei signalai apverčiami – loginis nulis, tada variklis pradės suktis priešinga kryptimi. Kaiščiai EN1 ir EN2 yra atsakingi už kiekvieno kanalo įjungimą. Mes juos sujungiame ir prijungiame prie "pliuso" maitinimo šaltinio iš stabilizatoriaus. Kadangi veikimo metu mikroschema įkaista, o radiatorių montavimas tokio tipo korpusuose yra problemiškas, šilumą pašalina GND kojos - geriau jas lituoti ant plataus kontaktinio ploto. Tai viskas, ką jums reikia žinoti apie automobilių vairuotojus pirmą kartą.
Kliūčių jutikliai
Kad mūsų robotas galėtų naršyti ir į viską netrenktų, jame įmontuosime du infraraudonųjų spindulių jutiklius. Paprasčiausias jutiklis susideda iš IR diodo, skleidžiančio infraraudonųjų spindulių spektrą, ir fototranzistoriaus, kuris gaus signalą iš IR diodo. Principas toks: kai prieš jutiklį nėra kliūties, IR spinduliai nekrenta ant fototranzistoriaus ir jis neatsidaro. Jei priešais jutiklį yra kliūtis, tada spinduliai iš jo atsispindi ir krenta ant tranzistoriaus - jis atsidaro ir pradeda tekėti srovė. Tokių jutiklių trūkumas yra tas, kad jie gali skirtingai reaguoti į skirtingus paviršius ir nėra apsaugoti nuo trukdžių – jutiklis gali netyčia suveikti nuo pašalinių signalų iš kitų įrenginių. Signalo moduliavimas gali apsaugoti nuo trukdžių, tačiau kol kas tai nesivarginsime. Pradedantiesiems to pakanka.
Roboto programinė įranga
Norėdami atgaivinti robotą, turite parašyti jam programinę-aparatinę įrangą, tai yra programą, kuri imtų rodmenis iš jutiklių ir valdymo variklių. Mano programa yra pati paprasčiausia, joje nėra sudėtingų struktūrų ir ji bus suprantama visiems. Kitose dviejose eilutėse yra mūsų mikrovaldiklio antraštės failai ir vėlavimo generavimo komandos:
#įtraukti
#įtraukti
Šios eilutės yra sąlyginės, nes PORTC reikšmės priklauso nuo to, kaip prijungėte variklio tvarkyklę prie mikrovaldiklio:
PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; 0xFF reikšmė reiškia, kad išvestis bus žurnalas. "1", o 0x00 yra žurnalas. "0". Su tokia konstrukcija patikriname, ar prieš robotą yra kliūtis ir kurioje pusėje ji yra: if (!(PINB & (1)< Jei šviesa iš IR diodo patenka į fototranzistorių, tada ant mikrovaldiklio kojelės nustatomas žurnalas. „0“ ir robotas pradeda judėti atgal, kad pasitrauktų nuo kliūties, tada apsisuka, kad daugiau nesusidurtų su kliūtimi ir vėl eina į priekį. Kadangi turime du jutiklius, kliūties buvimą tikriname du kartus – dešinėje ir kairėje, todėl galime sužinoti, kurioje pusėje kliūtis yra. Komanda „delay_ms(1000)“ rodo, kad praeis viena sekundė, kol bus pradėta vykdyti kita komanda. Aptariau daugumą aspektų, kurie padės jums sukurti pirmąjį robotą. Tačiau robotika tuo nesibaigia. Jei surinksite šį robotą, turėsite daug galimybių jį išplėsti. Galite patobulinti roboto algoritmą, pavyzdžiui, ką daryti, jei kliūtis yra ne vienoje pusėje, o tiesiai priešais robotą. Taip pat nepakenks įdiegti kodavimo įrenginį – paprastą įrenginį, kuris padės tiksliai nustatyti ir žinoti savo roboto vietą erdvėje. Aiškumo dėlei galima sumontuoti spalvotą arba vienspalvį ekraną, kuris gali rodyti naudingą informaciją – akumuliatoriaus įkrovos lygį, atstumą iki kliūties, įvairią derinimo informaciją. Netrukdys jutiklių tobulinimas – vietoje įprastų fototranzistorių montuojami TSOP (tai IR imtuvai, kurie suvokia tik tam tikro dažnio signalą). Be infraraudonųjų spindulių jutiklių yra ir ultragarso jutikliai, kurie yra brangesni, taip pat ne be trūkumų, tačiau pastaruoju metu populiarėja tarp robotų kūrėjų. Kad robotas reaguotų į garsą, būtų malonu sumontuoti mikrofonus su stiprintuvu. Bet tikrai įdomus dalykas, manau, yra kameros įdiegimas ir programavimo mašinos vizija pagal ją. Yra specialių OpenCV bibliotekų rinkinys, su kuriuo galite programuoti veido atpažinimą, judesius ant spalvotų švyturių ir daug kitų įdomių dalykų. Viskas priklauso nuo jūsų vaizduotės ir įgūdžių. Komponentų sąrašas: ATmega16 DIP-40 pakuotėje> L7805 pakuotėje TO-220 L293D DIP-16 pakuotėje x2 vnt. 0,25 W galios rezistoriai, kurių nominalai: 10 kOhm x1 vnt., 220 omų x4 vnt. keraminiai kondensatoriai: 0,1 uF, 1 uF, 22 pF elektrolitiniai kondensatoriai: 1000 uF x 16 V, 220 uF x 16V x2 vnt. diodas 1N4001 arba 1N4004 16 MHz kvarcinis rezonatorius IR diodai: tiks bet kuris iš dviejų dalių. fototranzistoriai, taip pat bet kokie, bet reaguojantys tik į IR spindulių bangos ilgį Firmware kodas: Šiuo metu mano robotas beveik baigtas. Turi belaidę kamerą, atstumo jutiklį (ir kamera, ir šis jutiklis sumontuotas ant rotacinio bokštelio), kliūčių jutiklį, kodavimo įrenginį, signalo imtuvą iš nuotolinio valdymo pulto ir RS-232 sąsają, skirtą prisijungti prie kompiuterio. Jis veikia dviem režimais: autonominiu ir rankiniu (gauna valdymo signalus iš nuotolinio valdymo pulto), fotoaparatą taip pat galima įjungti/išjungti nuotoliniu būdu arba paties roboto taupant baterijos energiją. Rašau firmware buto apsaugai (vaizdo perkėlimas į kompiuterį, judesio aptikimas, patalpų apvažiavimas).Išvada
