Аяга таваг угаах, хоол хүнс худалдаж авах, машины дугуй солих, тэр ч байтугай хүүхдүүдийг цэцэрлэгт хүргэж, эцэг эхээ ажилд оруулах зэрэг аливаа ажлыг гүйцэтгэхэд бэлэн бүх нийтийн туслахтай байхыг хэн хүсэхгүй байх вэ? Механикжсан туслахуудыг бий болгох санаа нь эрт дээр үеэс инженерчлэлийн оюун ухаанд байсаар ирсэн. Мөн Карел Капек механик үйлчлэгч гэсэн үгийг хүртэл гаргаж ирсэн - хүний оронд үүрэг гүйцэтгэдэг робот.
Аз болоход одоогийн дижитал эрин үед ийм туслахууд удахгүй бодит ажил болох нь дамжиггүй. Үнэн хэрэгтээ ухаалаг механизмууд нь гэрийн ажил хийхэд аль хэдийн тусалдаг: робот тоос сорогч нь эзэд нь ажил дээрээ байх үед цэвэрлэгээ хийх болно, удаан агшаагч нь өөрөө цуглуулдаг ширээний бүтээлэгээс илүүгүй хоол хийхэд тусалдаг, хөгжилтэй Айбо гөлөг. шаахай эсвэл бөмбөг авчрахдаа баяртай байна. Нарийн төвөгтэй роботуудыг үйлдвэрлэл, анагаах ухаан, сансар огторгуйд ашигладаг. Эдгээр нь хүнд, аюултай нөхцөлд хүний хөдөлмөрийг хэсэгчлэн эсвэл бүрмөсөн орлуулах боломжийг танд олгоно. Үүний зэрэгцээ андроидууд гаднаасаа хүмүүс шиг харагдахыг хичээдэг бол үйлдвэрлэлийн роботууд нь ихэвчлэн эдийн засаг, технологийн шалтгаанаар бүтээгдсэн байдаг бөгөөд тэдгээрийн гаднах чимэглэлийг нэн тэргүүнд тавьдаггүй.
Гэхдээ та хиймэл аргаар робот хийхийг оролдож болно. Тиймээс та утасны хүлээн авагч, компьютерийн хулгана, шүдний сойз, хуучин камер эсвэл хаа сайгүй байдаг хуванцар савнаас анхны механизмыг зохион бүтээх боломжтой. Платформ дээр хэд хэдэн мэдрэгчийг байрлуулснаар та ийм роботыг энгийн үйлдлүүдийг гүйцэтгэхийн тулд програмчилж болно: гэрлийг тохируулах, дохио өгөх, өрөөг тойрон хөдөлгөх. Мэдээжийн хэрэг, энэ нь шинжлэх ухааны уран зөгнөлт киноны олон талт туслахаас хол байна, гэхдээ ийм үйл ажиллагаа нь авъяас чадвар, бүтээлч инженерийн сэтгэлгээг хөгжүүлж, робот техникийг гар урлал биш гэж үздэг хүмүүсийн гайхшралыг төрүүлдэг.
Киборг хайрцагнаас гарлаа
Робот хийх хамгийн хялбар аргуудын нэг бол алхам алхмаар зааварчилгаа бүхий бэлэн роботын иж бүрдэл худалдаж авах явдал юм. Энэ сонголт нь техникийн бүтээлч ажилд нухацтай оролцох гэж байгаа хүмүүст тохиромжтой, учир нь нэг багц нь механикт шаардлагатай бүх эд ангиудыг агуулдаг: электрон самбар, тусгай мэдрэгчээс эхлээд боолт, наалт зэрэг. Нэлээд төвөгтэй механизмыг бий болгох боломжийг олгодог зааврын хамт. Олон тооны дагалдах хэрэгслийн ачаар ийм робот нь бүтээлч байдлын маш сайн суурь болж чадна.
Сургуулийн физикийн анхан шатны мэдлэг, хөдөлмөрийн хичээлээс авсан ур чадвар нь анхны роботыг угсрахад хангалттай. Төрөл бүрийн мэдрэгч, моторууд нь хяналтын самбарыг дагаж мөрддөг бөгөөд тусгай програмчлалын орчин нь тушаалуудыг гүйцэтгэх жинхэнэ киборгуудыг үүсгэх боломжийг олгодог.
Жишээлбэл, механик роботын мэдрэгч нь төхөөрөмжийн урд талын гадаргуу байгаа эсэхийг илрүүлж, програмын код нь тэнхлэг хоорондын зайг аль чиглэлд эргүүлэх ёстойг зааж өгдөг. Энэ робот хэзээ ч ширээн дээрээс унахгүй! Дашрамд хэлэхэд жинхэнэ робот тоос сорогч нь ижил төстэй зарчмаар ажилладаг. Энэхүү ухаалаг туслах нь тогтоосон хуваарийн дагуу цэвэрлэгээ хийхээс гадна сууриндаа цагтаа цэнэглэх чадвартайгаас гадна цэвэрлэгээ хийх замыг бие даан барьж чаддаг. Шал нь сандал, утас зэрэг янз бүрийн саад тотгорыг агуулж болох тул робот урдах замыг байнга сканнердаж, ийм саад бэрхшээлээс зайлсхийх ёстой.
Өөрөө бүтээсэн роботыг янз бүрийн тушаалуудыг гүйцэтгэх чадвартай болгохын тулд үйлдвэрлэгчид үүнийг програмчлах боломжийг олгодог. Төрөл бүрийн нөхцөлд роботын зан үйлийн алгоритмыг эмхэтгэсний дараа мэдрэгчүүдийн гадаад ертөнцтэй харилцах кодыг бий болгох шаардлагатай байна. Энэ нь ийм механик роботын тархины төв болох микрокомпьютер байгаатай холбоотой юм.
Өөрийнхөө үйлдвэрлэлийн хөдөлгөөнт механизм
Мэргэшсэн, ихэвчлэн үнэтэй иж бүрдэлгүйгээр ч гэсэн хиймэл аргаар механик манипулятор хийх боломжтой. Тиймээс, робот бүтээх санаанаас болж гал авсны дараа та энэхүү бүтээлч ажилд ашиглаж болох эзэнгүй сэлбэг хэрэгсэл байгаа эсэхийг гэрийн хогийн савны нөөцийг сайтар судалж үзэх хэрэгтэй. Явах болно:
- мотор (жишээлбэл, хуучин тоглоомноос);
- тоглоомон машинаас дугуй;
- дизайнерын дэлгэрэнгүй мэдээлэл;
- картон хайрцаг;
- усан оргилуур үзэг дүүргэх;
- янз бүрийн төрлийн наалдамхай тууз;
- цавуу;
- товчлуур, бөмбөлгүүдийг;
- эрэг, самар, цаасны хавчаар;
- бүх төрлийн утас;
- гэрлийн чийдэн;
- зай (хөдөлгүүрийн хүчдэлд тохирсон).
Зөвлөмж: "Робот бүтээхдээ гагнуурын төмрийг барьж чаддаг байх нь сайн ур чадвар юм, учир нь энэ нь механизм, ялангуяа цахилгаан эд ангиудыг найдвартай бэхлэхэд тусална."
Эдгээр олон нийтэд нээлттэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тусламжтайгаар та жинхэнэ техникийн гайхамшгийг бүтээж чадна.
Тиймээс, гэртээ байгаа материалаас өөрийн роботыг хийхийн тулд та дараахь зүйлийг хийх хэрэгтэй.
- олсон хэсгүүдийг механизмд бэлтгэх, тэдгээрийн гүйцэтгэлийг шалгах;
- боломжтой тоног төхөөрөмжийг харгалзан ирээдүйн роботын схемийг зурах;
- роботын биеийг дизайнер эсвэл картон хэсгээс нугалах;
- механизмын хөдөлгөөнийг хариуцдаг хэсгүүдийг цавуу эсвэл гагнах (жишээлбэл, робот моторыг тэнхлэг хоорондын зайд бэхлэх);
- моторыг батерейны харгалзах контактуудтай дамжуулагчаар холбож эрчим хүчээр хангах;
- төхөөрөмжийн сэдэвчилсэн чимэглэлийг нөхөх.
Зөвлөмж: "Роботод зориулсан гялгар нүд, гоёл чимэглэлийн утас антенны эвэр, пүршний хөл, диодын чийдэн зэрэг нь хамгийн уйтгартай механизмыг ч хөдөлгөхөд тусална. Эдгээр элементүүдийг цавуу эсвэл туузаар холбож болно.
Та ийм роботын механизмыг хэдхэн цагийн дотор хийж болох бөгөөд үүний дараа роботын нэрийг гаргаж, биширсэн үзэгчдэд танилцуулах хэрэгтэй. Тэдний зарим нь шинэлэг санаа авч, өөрсдийн механик дүрийг бүтээх чадвартай байх нь дамжиггүй.
Алдартай ухаалаг машинууд
Хөөрхөн робот Wall-E ижил нэртэй киноны үзэгчдийг байлдан дагуулж, түүний гайхалтай адал явдлуудыг өрөвдөхөд хүргэдэг бол Терминатор нь сүнсгүй ялагдашгүй машины хүчийг харуулдаг. Оддын дайны баатрууд, үнэнч R2D2 болон C3PO дроидууд тэднийг алс холын галактикаар аялахдаа дагалддаг бөгөөд романтик Вертер сансрын далайн дээрэмчидтэй тулалдахдаа өөрийгөө золиосолдог.
Кино театраас гадна механик роботууд бас байдаг. Тиймээс шатаар өгсөж, хөл бөмбөг тоглож, ундаа ууж, эелдэг мэндчилж чаддаг хүн дүрст робот Асимогийн ур чадварыг дэлхий нийт биширч байна. Spirit and Curiosity роверууд нь бие даасан химийн лабораториудаар тоноглогдсон бөгөөд энэ нь Ангарагийн хөрсний дээжийг шинжлэх боломжтой болсон. Нисгэгчгүй робот машинууд гэнэтийн үйл явдлын эрсдэл өндөртэй хотын ээдрээтэй гудамжаар ч хүний оролцоогүйгээр хөдөлж чаддаг.
Ирээдүйн болон хүн төрөлхтний амьдралын техникийн дүр төрхийг өөрчлөх шинэ бүтээлүүд өсөн нэмэгдэж буй анхны ухаалаг механизмыг бий болгох оролдлого нь гэрээсээ байж магадгүй юм.
Өнөөдөр бид хиймэл аргаар роботыг хэрхэн яаж хийхийг танд хэлэх болно. Үүссэн "өндөр технологийн андроид" нь жижиг хэмжээтэй, гэрийн ажилд тусалж чадахгүй ч хүүхэд, насанд хүрэгчдийн аль алинд нь таалагдах нь дамжиггүй.
Шаардлагатай материал
Робот бүтээхийн тулд цөмийн физикийн мэдлэг шаардлагагүй. Байнга гарт байдаг энгийн материалаар гэртээ робот хийх боломжтой. Тэгэхээр бидэнд хэрэгтэй зүйл:- 2 ширхэг утас
- 1 мотор
- 1 АА зай
- 3 түлхэх хавчаар
- 2 ширхэг хөөсөн хавтан эсвэл ижил төстэй материал
- Хуучин шүдний сойз эсвэл цөөн хэдэн цаасны хавчаар 2-3 толгой
1. Зайг моторт холбоно
Цавуу буу ашиглан моторын орон сууцанд хөөс хавтанг хавсаргана. Дараа нь зайгаа наа.
Тогтворгүйжүүлэгчийн хамгийн төгсгөлд хэдэн дусал цавуу дусаах эсвэл гоёл чимэглэлийн элементийг хавсаргах нь роботын өвөрмөц байдлыг нэмж, түүний хөдөлгөөний хүрээг нэмэгдүүлэх болно.
3. Хөл
Одоо та роботыг доод мөчрөөр тоноглох хэрэгтэй. Хэрэв та шүдний сойзны толгой ашигладаг бол моторын ёроолд наа. Давхаргын хувьд та ижил хөөсөн хавтанг ашиглаж болно.
5. Зайны холболт
Дулааны буу ашиглан утсыг батерейны нэг төгсгөлд наа. Та хоёр утас болон зайны аль нэг талыг сонгож болно - энэ тохиолдолд туйлшрал хамаагүй. Хэрэв та гагнуурын ажилд сайн бол энэ алхамд цавууны оронд гагнуур ашиглаж болно.
6. Нүд
Роботын нүдний хувьд хос бөмбөлгүүдийг нь маш тохиромжтой бөгөөд бид үүнийг батерейны нэг үзүүрт халуун цавуугаар холбодог. Энэ алхамд та өөрийн төсөөллийг харуулж, нүдний харагдах байдлыг өөрийн үзэмжээр гаргаж болно.Өөрийнхөө роботыг бүтээхийн тулд дээд боловсрол эзэмших, олон нийтийг унших шаардлагагүй. Робот техникийн мастеруудын санал болгож буй алхам алхмаар зааварчилгааг вэбсайт дээрээ ашиглахад хангалттай. Интернетээс та бие даасан робот системийг хөгжүүлэх талаар маш их хэрэгтэй мэдээллийг олж авах боломжтой.
Робот техникийг эхлүүлэх 10 эх сурвалж
Сайт дээрх мэдээлэл нь нарийн төвөгтэй зан үйл бүхий роботыг бие даан бүтээх боломжийг олгодог. Эндээс та жишээ хөтөлбөр, диаграмм, лавлах материал, бэлэн жишээ, нийтлэл, гэрэл зургийг олж болно.
Тусдаа хэсэг нь сайт дээр эхлэгчдэд зориулагдсан болно. Нөөцийг бүтээгчид микроконтроллерууд, робот техникийн бүх нийтийн самбар, гагнуурын микро схемийг хөгжүүлэхэд ихээхэн анхаарал хандуулдаг. Эндээс та програмын эх код, практик зөвлөгөө бүхий олон нийтлэлийг олох боломжтой.
Энэ сайт нь хамгийн энгийн BEAM робот, түүнчлэн AVR микроконтроллер дээр суурилсан автоматжуулсан системийг бий болгох үйл явцыг нарийвчлан тодорхойлсон "Алхам алхмаар" тусгай курстэй.
Шинэхэн робот бүтээгчид шаардлагатай бүх онолын болон практик мэдээллийг олж авах боломжтой сайт. Энэ нь мөн олон тооны хэрэгцээтэй сэдэвчилсэн нийтлэлүүдийг байрлуулж, мэдээг шинэчилдэг бөгөөд та форум дээр туршлагатай робот судлаачдаас асуулт асуух боломжтой.
Энэхүү нөөц нь робот бүтээх ертөнцөд аажмаар умбахад зориулагдсан болно. Энэ бүхэн Arduino-ийн мэдлэгээс эхэлдэг бөгөөд үүний дараа шинэхэн хөгжүүлэгч AVR микроконтроллерууд болон илүү орчин үеийн ARM аналогуудын талаар ярьдаг. Нарийвчилсан тайлбар, диаграммууд нь хэрхэн, юу хийхийг маш хүртээмжтэй байдлаар тайлбарладаг.
BEAM роботыг өөрийн гараар хэрхэн хийх тухай сайт. Үндсэн ойлголт, логик диаграмм, жишээ гэх мэт бүхэл бүтэн хэсэг байдаг.
Энэхүү эх сурвалж нь роботыг өөрөө хэрхэн бүтээх, хаанаас эхлэх, юу мэдэх, хаанаас мэдээлэл хайх, шаардлагатай нарийн ширийн зүйлийг маш ойлгомжтой тайлбарласан болно. Энэ үйлчилгээ нь блог, форум, мэдээ бүхий хэсгийг агуулдаг.
Робот бүтээхэд зориулагдсан асар том шууд форум. Энд эхлэгчдэд зориулсан сэдвүүд нээлттэй, сонирхолтой төсөл, санаануудыг авч үзэх, микроконтроллер, бэлэн модулиуд, электроник, механикийн талаар тайлбарласан болно. Хамгийн гол нь та робот техникийн талаар ямар ч асуулт асууж, мэргэжлийн хүмүүсээс дэлгэрэнгүй хариулт авах боломжтой.
Сонирхогчдын роботын нөөц нь үндсэндээ өөрийн "Гэрийн робот" төсөлд зориулагдсан болно. Гэсэн хэдий ч эндээс та маш их хэрэгтэй сэдэвчилсэн нийтлэл, сонирхолтой сайтуудын холбоосыг олж, зохиогчийн ололт амжилтын талаар мэдэж, янз бүрийн дизайны шийдлүүдийг хэлэлцэх боломжтой.
Arduino техник хангамжийн платформ нь робот системийг хөгжүүлэхэд хамгийн тохиромжтой. Сайтын мэдээлэл нь энэ орчныг хурдан ойлгох, програмчлалын хэлийг эзэмших, хэд хэдэн энгийн төслүүдийг бий болгох боломжийг олгодог.
Алдартай тоглоом болох роботыг зөвхөн дэлгүүрээс худалдаж авч болохгүй. Үүнийг өөрийн гараар хийх нь илүү сонирхолтой бөгөөд гар урчууд бяцхан найз нөхөдтэй болох материалын хэмжээ нь зөвхөн мастерын төсөөллөөр хязгаарлагддаг. Та бүтээх үндсэн чиглэлийг санал болгож болно. Тиймээс, өөрөө хийдэг роботыг хэд хэдэн техник ашиглан хийж болно.
зүүгээр
Та ухаалаг гар утас, таблет хэрэглэгчдэд танил болсон Android үйлдлийн системийн лого бүхий гайхалтай роботыг зүүгээр нэхэж болно. Ийм тоглоомыг түлхүүрийн оосор, жижиг зүйлсийн сав (бөмбөлгүүдийг, товч гэх мэт) болгон ашиглаж болно, учир нь энэ нь Kinder сюрприз дотроос хуванцар савтай байдаг.
Нэхмэлийн хувьд танд хэрэгтэй болно:
- цайвар ногоон эсвэл цайвар ногоон утас;
- дэгээ дугаар 2.5;
- kinder сюрпризээс хуванцар сав;
- нүдэнд зориулсан цавуу, бөмбөлгүүдийг.
Ийм тоглоомыг хэрхэн яаж хийхийг та видео заавар дээрээс харж болно.
Бид эсгийгээр оёдог
Үүнтэй адил сонирхолтой загварыг эсгийээс оёж болно. Роботехникийн чиглэлээр эхлэгчдэд зориулсан мастер анги санал болгож байна.
Ажлын хэсгийн хэмжээсүүд:
- их бие - 4.5 см;
- толгой - 3.5 см;
- хөл - 2 см;
- гар - 1.5 см.
Дөрвөлжин бүрийг 6 хэсгээс оёдог.
Кубыг дүүргэгчээр дүүргэсэн байна.
Робот эд ангиудыг хооронд нь нааж эсвэл оёж болно.
Фанераас
Фанер робот нь өмнөхөөсөө хамаагүй илүү бат бөх, тогтвортой байдаг. Энэ нь дизайнаар хангагдсан янз бүрийн функцийг гүйцэтгэх боломжтой. Ийм роботын дүр төрх нь зөвхөн таны төсөөллөөс хамаарна.
Хөдөлгөөнт робот нь жижиг зүйлийг авч хөдөлгөж чаддаг.
Шүдэнзний хайрцагнаас
Шүдэнзний хайрцгийг өнгөт цаасаар наасан (та өөр ямар ч материалыг ашиглаж болно). Тэдгээрийг цавуугаар наасан эсвэл цаасан хавчаар ашигладаг.
Шүдэнзний хайрцагнаас зүгээр л робот, трансформатор хийж болно.
Эрчилсэн утас:
Янз бүрийн хувилбарууд
Хэрэв та төсөөлөлдөө чөлөөтэй хандвал роботыг юунаас ч хийж болно. Маш сайн загваруудыг хуванцар сав, таглаанаас гаргаж авдаг.
Энэхүү роботын нарийн ширийн зүйлийг бат бөх утсан дээр угсардаг. Тиймээс робот гар, хөлөө хөдөлгөж чаддаг.
Мөн нэг хайрцаг тамхинаас робот хийж болно.
Хоолны роботыг мастикаас гаргаж авдаг. Тэд тод, үзэсгэлэнтэй.
Хайрцагнаас робот хийх нь маш амархан. Энэ нь гайхалтай зураг авалт хийх болно.
Хүүхэдтэй хамт геометрийн дүрсээр робот хийх нь сонирхолтой юм.
Та хаягдал материалаас робот хийж болно. Жишээлбэл, иймэрхүү.
Робот хийхмаш энгийн Үүнд юу хэрэгтэйг харцгаая робот бүтээхробот техникийн үндсийг ойлгохын тулд гэртээ.
Мэдээжийн хэрэг, та роботуудын тухай кино үзсэнийхээ дараа зэвсэгт нөхрөө бүтээхийг хүсдэг байсан ч хаанаас эхлэхээ мэдэхгүй байсан. Мэдээжийн хэрэг, та хоёр хөлт терминалыг бүтээх боломжгүй, гэхдээ бид үүнийг зорьдоггүй. Гагнуурын төмрийг гартаа хэрхэн зөв барихаа мэддэг хэн бүхэн энгийн робот угсарч чаддаг бөгөөд энэ нь гүн гүнзгий мэдлэг шаарддаггүй ч хөндлөнгөөс оролцохгүй. Сонирхогчдын робот техник нь хэлхээний инженерчлэлээс тийм ч их ялгаатай биш, зөвхөн илүү сонирхолтой, учир нь механик, програмчлал зэрэг салбарууд энд бас нөлөөлдөг. Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь бэлэн байдаг бөгөөд тийм ч үнэтэй биш юм. Тиймээс ахиц дэвшил зогсохгүй, бид үүнийг өөрт ашигтайгаар ашиглах болно.
Танилцуулга
Тэгэхээр. Робот гэж юу вэ? Ихэнх тохиолдолд энэ нь байгаль орчны аливаа үйлдэлд хариу үйлдэл үзүүлэх автомат төхөөрөмж юм. Роботыг хүн удирдаж эсвэл урьдчилан програмчлагдсан үйлдэл хийх боломжтой. Ихэвчлэн янз бүрийн мэдрэгч (зай, эргэлтийн өнцөг, хурдатгал), видео камер, манипуляторуудыг робот дээр байрлуулдаг. Роботын электрон хэсэг нь микроконтроллер (MC) - процессор, цаг үүсгэгч, төрөл бүрийн нэмэлт төхөөрөмж, RAM болон байнгын санах ойг агуулсан микро схемээс бүрдэнэ. Дэлхий дээр янз бүрийн хэрэглээнд зориулагдсан асар олон тооны микроконтроллерууд байдаг бөгөөд тэдгээрийн үндсэн дээр хүчирхэг роботуудыг угсарч болно. Сонирхогчдын барилгуудын хувьд AVR микроконтроллерууд өргөн хэрэглэгддэг. Тэдгээр нь хамгийн хүртээмжтэй бөгөөд Интернетээс эдгээр MK-д суурилсан олон жишээг олж авах боломжтой. Микроконтроллертой ажиллахын тулд та ассемблер эсвэл Си хэл дээр програмчлах чадвартай байхаас гадна дижитал болон аналог электроникийн талаар анхан шатны мэдлэгтэй байх шаардлагатай. Төсөлдөө бид C-г ашиглах болно. MK-д зориулсан програмчлал нь компьютер дээр програмчлахаас тийм ч их ялгаатай биш, хэлний синтакс нь ижил, ихэнх функцууд нь бараг ижил, шинэ нь сурахад хялбар, ашиглахад хялбар байдаг.
Бидэнд юу хэрэгтэй байна
Эхлээд манай робот саад бэрхшээлийг тойрч гарах, өөрөөр хэлбэл байгаль дээрх ихэнх амьтдын хэвийн зан үйлийг давтах боломжтой болно. Ийм робот бүтээхэд шаардлагатай бүх зүйлийг радио инженерийн дэлгүүрүүдээс олж болно. Манай робот хэрхэн хөдлөхийг шийдье. Хамгийн амжилттай нь танканд ашигладаг замууд гэж би бодож байна, энэ нь хамгийн тохиромжтой шийдэл юм, учир нь замууд нь машины дугуйнаас илүү олон улсыг туулах чадвартай бөгөөд тэдгээрийг удирдахад илүү тохиромжтой (эргэх , өөр өөр чиглэлд замуудыг эргүүлэхэд хангалттай). Тиймээс танд бие биенээсээ хамааралгүй эргэдэг замтай ямар ч тоглоомын сав хэрэгтэй болно, та аль ч тоглоомын дэлгүүрээс боломжийн үнээр худалдаж авах боломжтой. Энэ савнаас танд зөвхөн хурдны хайрцаг бүхий зам, мотор бүхий платформ хэрэгтэй болно, та үлдсэн хэсгийг нь аюулгүйгээр тайлж, хаяж болно. Бидэнд бас микроконтроллер хэрэгтэй, миний сонголт ATmega16 дээр унасан - энэ нь мэдрэгч болон дагалдах хэрэгслийг холбох хангалттай порттой бөгөөд ерөнхийдөө энэ нь маш тохиромжтой. Та мөн зарим радио эд анги, гагнуурын төмөр, мультиметр худалдаж авах хэрэгтэй болно.
MK-тай самбар хийх
Манай тохиолдолд микроконтроллер нь тархины үйл ажиллагааг гүйцэтгэх боловч бид үүнээс эхлэхгүй, харин роботын тархины тэжээлийн хангамжаас эхлэх болно. Зөв хооллолт нь эрүүл мэндийн түлхүүр тул бид роботоо хэрхэн зөв хооллох вэ гэдгээс эхлэх болно, учир нь анхан шатны робот бүтээгчид ихэвчлэн алдаа гаргадаг. Мөн манай робот хэвийн ажиллахын тулд та хүчдэлийн зохицуулагч ашиглах хэрэгтэй. Би L7805 чипийг илүүд үздэг - энэ нь 5V-ийн тогтвортой хүчдэл гаргахад зориулагдсан бөгөөд энэ нь бидний микроконтроллерт хэрэгтэй зүйл юм. Гэхдээ энэ чип дээрх хүчдэлийн уналт нь ойролцоогоор 2.5 В байдаг тул хамгийн багадаа 7.5 В хүчдэлтэй байх ёстой. Энэхүү тогтворжуулагчийн хамт электролитийн конденсаторыг хүчдэлийн долгионыг жигд болгоход ашигладаг бөгөөд туйлшралыг өөрчлөхөөс хамгаалахын тулд диодыг хэлхээнд оруулах шаардлагатай.
Одоо бид микроконтроллер дээрээ ажиллах боломжтой. MK-ийн хэрэг нь DIP (гагнуур хийхэд илүү тохиромжтой) бөгөөд дөчин тээглүүртэй. Онгоцонд ADC, PWM, USART болон бидний одоохондоо ашиглахгүй бусад олон зүйл байдаг. Хэд хэдэн чухал зангилаануудыг харцгаая. RESET гаралт (MK-ийн 9-р хөл) нь R1 резистороор тэжээлийн эх үүсвэрийн "нэмэх" хэсэгт татагддаг - үүнийг хийх ёстой! Үгүй бол таны MK санамсаргүйгээр дахин тохируулагдах эсвэл өөрөөр хэлбэл бүтэлгүйтэх магадлалтай. С1 керамик конденсатороор дамжуулан RESET-ийг газардуулах нь зүйтэй боловч заавал биш юм. Диаграммд та мөн 1000 мкФ электролитийг харж болно, энэ нь хөдөлгүүр ажиллаж байх үед хүчдэлийн уналтаас аврах бөгөөд энэ нь микроконтроллерийн ажилд эерэг нөлөө үзүүлэх болно. Кристал резонатор X1 ба конденсатор C2, C3-ийг XTAL1 ба XTAL2 шонтой аль болох ойртуулна.
MK-г хэрхэн яаж гэрэлтүүлэх талаар би ярихгүй, учир нь та энэ талаар интернетээс уншиж болно. Бид програмаа Си хэлээр бичих болно, би програмчлалын орчин болгон CodeVisionAVR-г сонгосон. Энэ нь маш тохиромжтой орчин бөгөөд анхлан суралцагчдад хэрэгтэй, учир нь энэ нь код үүсгэх шидтэнтэй.
Моторын удирдлага
Манай роботын нэгэн адил чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бол моторын жолооч бөгөөд үүнийг удирдахад хялбар болгодог. Хэзээ ч, ямар ч тохиолдолд моторыг MK-д шууд холбож болохгүй! Ерөнхийдөө хүчтэй ачааллыг микроконтроллероос шууд хянах боломжгүй, эс тэгвээс шатах болно. Түлхүүр транзисторыг ашигла. Манай тохиолдолд тусгай чип байдаг - L293D. Ийм энгийн төслүүдэд хэт ачааллаас хамгаалах зориулалттай диод суурилуулсан тул "D" индекстэй энэ чипийг үргэлж ашиглахыг хичээ. Энэхүү чипийг удирдахад маш хялбар бөгөөд радио инженерийн дэлгүүрээс авахад хялбар байдаг. Энэ нь DIP болон SOIC гэсэн хоёр багцтай. Самбар дээр суулгахад хялбар тул бид DIP багцад ашиглах болно. L293D нь тусдаа мотор болон логик тэжээлийн хангамжтай. Тиймээс бид микро схемийг өөрөө тогтворжуулагчаас (VSS оролт), моторыг батерейгаас (VS оролт) шууд тэжээнэ. L293D нь нэг сувагт 600 мА ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд эдгээр хоёр сувагтай, өөрөөр хэлбэл хоёр моторыг нэг микро схемд холбож болно. Гэхдээ аюулгүй байхын тулд бид сувгуудыг нэгтгэж, дараа нь хөдөлгүүр бүрт нэг микрофон хэрэгтэй болно. Үүнээс үзэхэд L293D нь 1.2 А-г тэсвэрлэх чадвартай. Үүнд хүрэхийн тулд диаграммд үзүүлсэн шиг микроны хөлийг нэгтгэх хэрэгтэй. Микро схем нь дараах байдлаар ажилладаг: IN1 ба IN2-д логик "0", IN3 ба IN4-д логик нэгжийг хэрэглэхэд мотор нэг чиглэлд эргэлддэг бөгөөд хэрэв дохионууд урвуу байвал логик тэгийг хэрэглэнэ. дараа нь мотор эсрэг чиглэлд эргэлдэж эхэлнэ. EN1 ба EN2 зүү нь суваг бүрийг асаах үүрэгтэй. Бид тэдгээрийг холбож, тогтворжуулагчаас "нэмэх" цахилгаан тэжээлд холбоно. Ашиглалтын явцад микро схем халааж, радиатор суурилуулах нь энэ төрлийн тохиолдолд асуудалтай тул дулааныг GND хөлөөр гүйцэтгэдэг - тэдгээрийг өргөн холбоо барих хэсэгт гагнах нь дээр. Энэ бол та анх удаа моторт жолооч нарын талаар мэдэх шаардлагатай бүх зүйл юм.
Саад тотгор мэдрэгч
Манай робот чиглүүлж, бүх зүйл рүү унахгүй байхын тулд бид түүн дээр хоёр хэт улаан туяаны мэдрэгч суурилуулах болно. Хамгийн энгийн мэдрэгч нь хэт улаан туяаны спектрт ялгардаг IR диод ба IR диодоос дохио хүлээн авах фототранзистороос бүрдэнэ. Энэ зарчим нь: мэдрэгчийн өмнө ямар ч саад тотгор байхгүй үед IR туяа нь фототранзистор дээр унахгүй бөгөөд энэ нь нээгддэггүй. Хэрэв мэдрэгчийн өмнө саад тотгор байгаа бол түүнээс туяа тусч, транзистор дээр унадаг - энэ нь нээгдэж, гүйдэл урсаж эхэлдэг. Ийм мэдрэгчийн сул тал нь өөр өөр гадаргуу дээр өөр өөр хариу үйлдэл үзүүлэх чадвартай бөгөөд хөндлөнгийн нөлөөллөөс хамгаалагдаагүй байдаг - мэдрэгч нь бусад төхөөрөмжүүдийн гаднах дохионоос санамсаргүйгээр ажилладаг. Дохионы модуляци нь хөндлөнгийн нөлөөллөөс хамгаалж чадна, гэхдээ одоогоор бид үүнд санаа зовохгүй байна. Эхлэгчдэд энэ нь хангалттай.
Робот програм хангамж
Роботыг сэргээхийн тулд та түүнд зориулсан програм хангамж, өөрөөр хэлбэл мэдрэгч, хөдөлгүүрийг хянах программ бичих хэрэгтэй. Миний програм нь хамгийн энгийн бөгөөд энэ нь нарийн төвөгтэй бүтэц агуулаагүй бөгөөд хүн бүрт ойлгомжтой байх болно. Дараагийн хоёр мөрөнд манай микроконтроллерийн толгой файлууд болон саатал үүсгэх командууд орно.
#оруулна
#оруулна
Дараах мөрүүд нь нөхцөлт байна, учир нь PORTC утгууд нь таны микроконтроллерт мотор драйверийг хэрхэн холбосоноос хамаарна.
PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; 0xFF утга нь гаралт нь лог болно гэсэн үг юм. "1", 0x00 нь бүртгэл юм. "0". Дараах бүтэцтэй бол бид роботын өмнө ямар нэгэн саад тотгор байгаа эсэх, аль талд байгааг шалгана: хэрэв (!(PINB & (1)).< Хэрэв IR диодын гэрэл фототранзисторыг цохивол микроконтроллерийн хөл дээр лог суулгана. "0" ба робот саадаас холдохын тулд буцаж хөдөлж, дараа нь дахин саадтай мөргөлдөхгүйн тулд эргэж, дараа нь дахин урагшилна. Бид хоёр мэдрэгчтэй тул баруун болон зүүн талд хоёр удаа саад байгаа эсэхийг шалгадаг тул саад нь аль талд байгааг олж мэдэх боломжтой. "delay_ms(1000)" команд нь дараагийн команд ажиллаж эхлэхээс өмнө нэг секунд өнгөрөхийг заана. Би анхны роботоо бүтээхэд тань туслах ихэнх асуудлыг авч үзсэн. Гэхдээ робот техник үүгээр дуусдаггүй. Хэрэв та энэ роботыг угсарвал түүнийг өргөжүүлэх олон боломж гарч ирнэ. Саад нь нэг талд биш, яг роботын урд байвал яах вэ гэх мэт роботын алгоритмыг сайжруулж болно. Мөн кодлогчийг суулгах нь гэмтээхгүй - энэ нь таны роботыг сансарт зөв байрлуулах, байршлыг мэдэхэд туслах энгийн төхөөрөмж юм. Тодорхой болгохын тулд батерейны цэнэгийн түвшин, саад тотгор хүртэлх зай, дибаг хийх янз бүрийн мэдээллийг харуулах өнгөт эсвэл монохром дэлгэц суурилуулах боломжтой. Мэдрэгчийг сайжруулах нь саад болохгүй - ердийн фототранзисторын оронд TSOP суурилуулах (эдгээр нь зөвхөн тодорхой давтамжийн дохиог хүлээн авдаг IR хүлээн авагч юм). Хэт улаан туяаны мэдрэгчээс гадна хэт авианы мэдрэгчүүд байдаг бөгөөд тэдгээр нь илүү үнэтэй бөгөөд сул талгүй боловч сүүлийн үед робот бүтээгчдийн дунд түгээмэл болж байна. Робот дуу чимээнд хариу үйлдэл үзүүлэхийн тулд өсгөгчтэй микрофон суурилуулах нь сайхан байх болно. Гэхдээ миний бодлоор хамгийн сонирхолтой зүйл бол камер суурилуулж, түүн дээр суурилсан машины харааг програмчлах явдал юм. Та царай таних, өнгөт дохионы хөдөлгөөн болон бусад олон сонирхолтой зүйлсийг програмчлах боломжтой тусгай OpenCV сангууд байдаг. Энэ бүхэн таны төсөөлөл, ур чадвараас хамаарна. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалт: DIP-40 багц дахь ATmega16> TO-220 багц дахь L7805 DIP-16 багц дахь L293D x2 ширхэг. нэрлэсэн нэрлэсэн 0.25 Вт чадалтай резисторууд: 10 кОм x1 ширхэг., 220 Ом x4 ширхэг. керамик конденсатор: 0.1 uF, 1 uF, 22 pF электролитийн конденсатор: 1000 мкФ x 16 В, 220 мкФ x 16 В х2 ширхэг. диод 1N4001 эсвэл 1N4004 16 МГц кварцын резонатор IR диодууд: хоёр ширхэгийн аль нь ч болно. фототранзисторууд, бас дурын боловч зөвхөн IR туяаны долгионы уртад хариу үйлдэл үзүүлдэг Програм хангамжийн код: Одоогоор миний робот бараг дуусч байна. Энэ нь утасгүй камер, зайны мэдрэгч (камер болон энэ мэдрэгч хоёулаа эргэдэг цамхаг дээр суурилагдсан), саад тотгор мэдрэгч, кодлогч, алсын удирдлагаас дохио хүлээн авагч, компьютерт холбогдох RS-232 интерфейстэй. Энэ нь хоёр горимд ажилладаг: бие даасан болон гарын авлага (алсын удирдлагаас хяналтын дохиог хүлээн авдаг), зайны хүчийг хэмнэхийн тулд камерыг алсаас эсвэл робот өөрөө асаах / унтраах боломжтой. Би орон сууцыг хамгаалах программ бичиж байна (компьютер рүү зураг дамжуулах, хөдөлгөөн илрүүлэх, байрыг тойруулан).Дүгнэлт
