Kto by nechcel ma? univerz?lneho pomocn?ka pripraven?ho splni? ak?ko?vek ?lohu: umy? riad, nak?pi? potraviny, vymeni? pneumatiku na aute, odvies? deti do ?k?lky a rodi?ov do pr?ce? My?lienka vytvorenia mechanizovan?ch asistentov zamestn?vala in?inierske mysle u? od staroveku. A Karel ?apek dokonca vymyslel slovo pre mechanick?ho sluhu – robota, ktor? pln? povinnosti namiesto ?loveka.

Na??astie v s??asnej digit?lnej dobe sa tak?to asistenti ur?ite ?oskoro stan? realitou. V skuto?nosti u? ?loveku s dom?cimi pr?cami pom?haj? inteligentn? mechanizmy: robotick? vys?va? poupratuje, k?m s? majitelia v pr?ci, multivari? pom??e pripravi? jedlo, nie hor?ie ako vlastnoru?ne zlo?en? obrus, a hrav? ?teniatko Aibo s rados?ou si prineste papu?e alebo loptu. Sofistikovan? roboty sa pou??vaj? vo v?robe, medic?ne a vesm?re. Umo??uj? ?iasto?ne, alebo aj ?plne nahradi? ?udsk? pr?cu v komplexn?ch resp nebezpe?n? podmienky. Androidy sa sna?ia vyzera? ako ?udia priemyseln? roboty zvy?ajne vznikaj? z ekonomick?ch a technologick?ch d?vodov a vonkaj?? dekor nie je pre nich v ?iadnom pr?pade prioritou.

Ukazuje sa v?ak, ?e sa m??ete pok?si? urobi? robota pomocou improvizovan?ch prostriedkov. Origin?lny mechanizmus si teda m??ete zostroji? z telef?nneho sl?chadla, po??ta?ovej my?i, zubnej kefky, star?ho fotoapar?tu alebo v?adepr?tomnej plastovej f?a?e. Umiestnen?m nieko?k?ch senzorov na platformu m??ete tak?ho robota naprogramova? na vykon?vanie jednoduch?ch oper?ci?: nastavenie osvetlenia, vysielanie sign?lov, pohyb po miestnosti. Samozrejme, toto nie je ani z?aleka multifunk?n? pomocn?k zo sci-fi filmov, ale tak?to ?innos? rozv?ja vynaliezavos? a kreat?vne in?inierske myslenie a bezpodmiene?ne vzbudzuje obdiv medzi t?mi, ktor? robotiku absol?tne nepova?uj? za remeseln? ?innos?.

Kyborg ako zo ?katu?ky

Jeden z najviac jednoduch? rie?enia na ceste k v?robe robota - k?pte si hotov? robotick? s?pravu s sprievodca krok za krokom. T?to mo?nos? je vhodn? aj pre t?ch, ktor? sa chystaj? v??ne zapoji? do technickej tvorivosti, preto?e jeden bal?k obsahuje v?etky potrebn? ?asti pre mechaniku: od elektronick?ch dosiek a ?pecializovan?ch senzorov a? po z?sobu skrutiek a n?lepiek. Spolu s n?vodom na vytvorenie pekn?ho zlo?it? mechanizmus. V?aka mnoh?m doplnkom m??e tak?to robot sl??i? ako v?born? z?klad pre kreativitu.

Na zostavenie prv?ho robota sta?ia z?kladn? ?kolsk? znalosti fyziky a zru?nosti z pracovn?ch hod?n. R?zne senzory a motory s? riaden? ovl?dac?mi panelmi a ?peci?lne programovacie prostredia umo??uj? vytv?ra? skuto?n?ch kyborgov, ktor? dok??u vykon?va? pr?kazy.

Napr?klad senzor na mechanickom robote dok??e rozpozna? pr?tomnos? alebo nepr?tomnos? povrchu pred zariaden?m a k?d programu m??e nazna?i?, ktor?m smerom sa m? r?zvor nato?i?. Tak?to robota nikdy nespadne zo stola! Mimochodom, na podobnom princ?pe funguj? aj skuto?n? robotick? vys?va?e. Okrem vykon?vania upratovania pod?a dan?ho pl?nu a schopnosti vr?ti? sa na z?klad?u v?as na dobitie, tento inteligentn? asistent dok??e samostatne zostavova? trajekt?rie na upratovanie miestnosti. Preto?e na podlahe m??u by? r?zne prek??ky, ako s? stoli?ky a dr?ty, robot mus? neust?le skenova? cestu pred sebou a vyh?ba? sa tak?mto prek??kam.

Aby robot, ktor? si vytvor?te, mohol vykon?va? r?zne pr?kazy, v?robcovia poskytuj? mo?nos? jeho naprogramovania. Po zostaven? algoritmu pre spr?vanie robota v rozdielne podmienky, mali by ste vytvori? k?d pre interakciu senzorov s vonkaj??m svetom. Je to mo?n? v?aka pr?tomnosti mikropo??ta?a, ktor? je mozgov?m centrom tak?hoto mechanick?ho robota.

Vlastnoru?ne vyroben? mobiln? mechanizmus

Dokonca aj bez ?pecializovan?ch a zvy?ajne drah?ch s?prav je celkom mo?n? vyrobi? mechanick? manipul?tor s improvizovan?mi prostriedkami. Po in?pir?cii my?lienkou vytvorenia robota by ste mali starostlivo analyzova? z?soby dom?cich ko?ov na pr?tomnos? nevy?iadan?ch n?hradn?ch dielov, ktor? mo?no pou?i? v tomto kreat?vnom podniku. Bud? pou??va?:

• motor (napr?klad zo starej hra?ky);
• koles? z aut??ok;
• kon?truk?n? detaily;
• kart?nov? krabice;
• N?plne do plniacich pier;
• r?zne druhy p?sok;
• lepidlo;
• gomb?ky, kor?lky;
• skrutky, matice, sponky na papier;
• v?etky druhy dr?tov;
• ?iarovky;
• bat?ria (zodpovedaj?ca nap?tiu motora).

Rada: "U?ito?nou zru?nos?ou pri vytv?ran? robota je schopnos? pou??va? sp?jkova?ku, preto?e to pom??e bezpe?ne upevni? mechanizmus, najm? elektrick? komponenty."

Pomocou t?chto verejne dostupn?ch komponentov m??ete vytvori? skuto?n? technick? z?zrak.

Ak si teda chcete vyrobi? vlastn?ho robota z materi?lov dostupn?ch doma, mali by ste:

1. pripravte n?jden? ?asti pre mechanizmus, skontrolujte ich v?kon;
2. nakresli? model bud?ceho robota, ber?c do ?vahy dostupn? vybavenie;
3. zostavi? telo pre robota zo stavebnice alebo kart?nov?ch dielov;
4. lepidlo alebo sp?jkovanie n?hradn?ch dielov zodpovedn?ch za pohyb mechanizmu (napr?klad pripevnenie motora robota k r?zvoru);
5. poskytn?? energiu motoru jeho pripojen?m vodi?om k pr?slu?n?m kontaktom bat?rie;
6. dop??aj? tematick? dekor zariadenia.

Rada: „Kor?lkov? o?i pre robota, ozdobn? rohy-ant?ny z dr?tu, nohy-pru?iny, di?dov? ?iarovky pom??u o?ivi? aj ten najnudnej?? mechanizmus. Tieto prvky je mo?n? pripevni? lepidlom alebo p?skou.“

Mechanizmus tak?ho robota vyrob?te za p?r hod?n, potom u? zost?va len vymyslie? robotovi n?zov a predstavi? ho obdivuj?cim div?kom. Niektor? z nich ur?ite vyu?ij? inovat?vny n?pad a bud? si m?c? vyrobi? vlastn? mechanick? postavi?ky.

Sl?vne inteligentn? stroje

Roztomil? robot Wall-E sa zap??i div?kovi rovnomenn?ho filmu, v?aka ?omu sa vc?ti do jeho dramatick?ch dobrodru?stiev, zatia? ?o Termin?tor demon?truje silu bezduch?ho, neporazite?n?ho stroja. Postavy Hviezdne vojny– vern? droidi R2D2 a C3PO ho sprev?dzaj? na cest?ch po ?alekej, ?alekej Galaxii a romantick? Werther sa dokonca obetuje v boji s vesm?rnymi pir?tmi.

Mimo kina s? tie? mechanick? roboty. Svet tak obdivuje schopnosti humanoidn?ho robota Asima, ktor? vie chodi? po schodoch, hra? futbal, pod?va? drinky a slu?ne pozdravi?. Rovery Spirit a Curiosity s? vybaven? auton?mnymi chemick?mi laborat?riami, ktor? umo?nili analyzova? vzorky mar?anskej p?dy. Samoriadiace robotick? aut? sa dok??u pohybova? bez z?sahu ?loveka aj po zlo?it?ch uliciach miest s vysok?m rizikom neo?ak?van?ch udalost?.

Mo?no pr?ve z dom?cich pokusov o vytvorenie prv?ch intelektu?lnych mechanizmov vyrast? vyn?lezy, ktor? zmenia technick? panor?mu bud?cnosti a ?ivota ?udstva.

Na reg?loch modern?ch obchodov pre deti n?jdete ve?k? mno?stvo r?zne hra?ky. A ka?d? die?a ?iada svojich rodi?ov, aby mu k?pili t? ?i on? hra?ku „nov? vec“. A ak v pl?novan? rodinn? rozpo?et Nie je to zahrnut?? Aby ste u?etrili peniaze, m??ete sk?si? vyrobi? nov? hra?ku sami. Napr?klad, ako urobi? robota doma, je to mo?n?? ?no, je to celkom mo?n?, sta?? pripravi? potrebn? materi?ly.

Je mo?n? zostavi? robota sami?

V s??asnosti je ?a?k? niekoho prekvapi? robotickou hra?kou. Modern? technol?gie a po??ta?ov? priemysel pre?li dlh? cestu. Ale aj tak v?s m??u prekvapi? inform?cie, ako na to jednoduch? robota doma.

Nepochybne je ?a?k? pochopi? princ?p fungovania r?znych mikroobvodov, elektroniky, programov a dizajnov. ?a?ko sa to v tomto pr?pade zaob?de bez z?kladn?ch znalost? z oblasti fyziky, programovania a elektroniky. Robota si aj tak zvl?dne zostavi? ka?d? s?m.

Robot je automatizovan? stroj, ktor? dok??e pracova? r?zne akcie. V pr?pade podom?cky vyroben?ho robota sta??, ?e sa auto jednoducho pohne.

Na u?ah?enie mont??e v?m pom??u dostupn? n?stroje: telef?nne sl?chadlo, plastov? f?a?a alebo tanier, zubn? kefka, star? fotoapar?t alebo po??ta?ov? my?.

Vibra?n? chyba

Ako urobi? mal?ho robota? Doma m??ete vy?a?i? maximum najjednoduch?ia mo?nos? vibra?n? chrob?k. Mus?te sa z?sobi? nasleduj?cimi materi?lmi:

• motor zo star?ho detsk?ho auta;
• l?tiov? bat?ria s?rie CR-2032, podobn? tabletu;
• dr?iak pre tento tablet;
• spinky;
• elektrick? p?ska;
• sp?jkova?ka;
• LED.

Najprv mus?te zabali? LED di?du elektrickou p?skou a necha? vo?n? konce. Na prisp?jkovanie jedn?ho konca LED pou?ite sp?jkova?ku zadn? stena dr?iak bat?rie. Zvy?n? hrot prisp?jkujeme na kontakt motora zo stroj?eka. Kancel?rske sponky posl??ia vibra?n?mu chrob??ikovi ako nohy. Vodi?e z dr?iaka bat?rie s? pripojen? k vodi?om motora. Plo?tica bude vibrova? a pohybova? sa, ke? sa dr?iak dostane do kontaktu so samotnou bat?riou.

Brushbot - detsk? z?bava

Ako si teda vyrobi? minirobota doma? Vtipn? auto je mo?n? zostavi? z odpadov?ch materi?lov, ako je zubn? kefka (hlava), obojstrann? lepiaca p?ska a vibra?n? motor zo star?ho mobiln?ho telef?nu. Sta?? prilepi? motor na hlavu kefky a je to - robot je pripraven?.

Nap?janie bude zabezpe?ova? gomb?kov? bat?ria. Pre dia?kov? ovl?danie Budem musie? nie?o vymyslie?.

Kart?nov? robot

Ako urobi? robota doma, ak to die?a vy?aduje? Z jednoduchej lepenky m??ete pr?s? so zauj?mavou hra?kou.

Potrebujete sa z?sobi?:

• dve kart?nov? krabice;
• 20 uz?verov plastov?ch flia?;
• dr?t;
• s p?skou.

St?va sa, ?e otec chce urobi? nejak? divy pre die?a, ale ni? rozumn?ho nenapadne. Preto m??ete prem???a? o tom, ako urobi? skuto?n? robotu doma.

Najprv je potrebn? pou?i? krabicu ako korpus na robota a vystrihn?? z nej spodok. Potom mus?te urobi? 5 otvorov: pod hlavou, pre ruky a nohy. V krabici ur?enej pre hlavu mus?te urobi? jeden otvor, ktor? v?m pom??e spoji? ho s telom. Dr?t sa pou??va na dr?anie ?ast? robota pohromade.

Po pripevnen? hlavy mus?te prem???a? o tom, ako si doma vyrobi? rameno robota. Na tento ??el sa do bo?n?ch otvorov vlo?? dr?t, na ktor? sa umiestnia plastov? kryty. Dost?vame pohybliv? ruky. To ist? rob?me s nohami. Do vie?ok m??ete urobi? otvory pomocou ?idla.

Aby sa zabezpe?ila stabilita kart?nov?ho robota, je potrebn? venova? ve?k? pozornos? rezom. Pr?ve tie d?vaj? hra?ke jej dobro vzh?ad. Ak je ?iara rezu nespr?vna, je ?a?k? spoji? v?etky ?asti.

Ak sa rozhodnete lepi? ?katule dokopy, nepreh??ajte to s mno?stvom lepidla. Je lep?ie pou?i? odoln? lepenku alebo papier.

Najjednoduch?? robot

Ako na to ?ahk? robot doma? Je ?a?k? vytvori? plnohodnotn? automatizovan? stroj, ale st?le je mo?n? zostavi? minim?lny dizajn. Uva?ujme najjednoduch?? mechanizmus, ktor? napr?klad bude m?c? vykon?va? ur?it? akcie v jednej z?ne. Budete potrebova? nasleduj?ce materi?ly:

Plastov? doska.

Dvojica stredne ve?k?ch kefiek na ?istenie obuvi.

Po??ta?ov? ventil?tory v po?te dva kusy.

Konektor pre 9-V bat?riu a samotn? bat?riu.

Up?nanie a viazanie s funkciou zacvaknutia.

Do kefy vyv?tame dva otvory s rovnakou vzdialenos?ou. Upevn?me ich. Kefy by mali by? umiestnen? v rovnakej vzdialenosti od seba a v strede dosky. Pomocou mat?c pripevn?me nastavovac? dr?iak na kefy. Na strednom mieste in?talujeme pos?va?e z upev?ovac?ch prvkov. Ak chcete presun?? robota, mus?te pou?i? po??ta?ov?ch fan??ikov. S? pripojen? k bat?rii a umiestnen? paralelne, aby sa zabezpe?ila rot?cia stroja. Bude to nejak? vibra?n? motor. Nakoniec mus?te nasadi? svorky.

V tomto pr?pade nebudete potrebova? ve?k? finan?n? v?davky ani ?iadne technick? ?i po??ta?ov? sk?senosti, preto?e tu podrobne popisujeme, ako si vyrobi? robota doma. Z?ska? potrebn? diely nie je ?a?k?. Na zlep?enie motorick? funkcie n?vrhy m??u pou??va? mikrokontrol?ry alebo pr?davn? motory.

Robot, ako v reklame

Mnoh?m je zrejme zn?ma reklama prehliada?a, v ktorej je hlavnou postavou mal? robot, ktor? to?? a fixkami kresl? tvary na papier. Ako urobi? robota doma z tejto reklamy? ?no, ve?mi jednoduch?. Ak chcete vytvori? tak?to automatizovan? roztomil? hra?ku, mus?te sa z?sobi?:

• tri fixky;
• hrub? lepenka alebo plast;
• motor;
• okr?hla bat?ria;
• f?lia alebo elektrick? p?ska;
• lepidlo.

Formu na robota teda vytvor?me z plastu alebo kart?nu (presnej?ie vystrihneme). Mus?te vytvori? trojuholn?kov? tvar s zaoblen? rohy. V ka?dom rohu urob?me mal? otvor, do ktor?ho sa zmest? fixka. V bl?zkosti stredu trojuholn?ka urob?me jeden otvor pre motor. Dostaneme 4 otvory po celom obvode trojuholn?kov?ho tvaru.

Potom vlo?te zna?ky jeden po druhom do vytvoren?ch otvorov. K motoru mus? by? pripojen? bat?ria. To mo?no vykona? pomocou lepidla a f?lie alebo elektrickej p?sky. Aby motor pevne dr?al na robote, je potrebn? ho zafixova? mal?m mno?stvom lepidla.

Robot sa bude pohybova? a? po pripojen? druh?ho vodi?a k pripojenej bat?rii.

Lego robot

"Lego" je s?ria hra?iek pre deti, ktor? pozost?va preva?ne z kon?truk?n?ch dielov, ktor? s? spojen? do jedn?ho prvku. ?asti je mo?n? kombinova? a z?rove? vytv?ra? st?le nov? a nov? predmety pre hry.

Takmer v?etky deti od 3 do 10 rokov radi zostavuj? tak?to stavebnicu. Predov?etk?m z?ujem det? sa zvy?uje, ak sa ?asti daj? zostavi? do robota. Na zostavenie pohybliv?ho robota z Lega si teda mus?te pripravi? s??iastky, ako aj miniat?rny motor a riadiacu jednotku.

Okrem toho sa teraz pred?vaj? hotov? s?pravy s dielmi, ktor? v?m umo?nia zostavi? ?ubovo?n?ho robota sami. Hlavn? vec je zvl?dnu? prilo?en? pokyny. Napr.:

• pripravte diely pod?a pokynov;
• priskrutkujte koles?, ak existuj?;
• montujeme upev?ovacie prvky, ktor? bud? sl??i? ako podpora motora;
• vlo?te bat?riu alebo dokonca nieko?ko do ?peci?lnej jednotky;
• nain?talujte motor;
• pripojte ho k motoru;
• Do pam?te dizajnu na??tame ?peci?lny program, ktor? v?m umo?n? ovl?da? hra?ku.

Zdalo by sa, ?e zostavi? robota je dos? n?ro?n? a ?lovek bez ur?it?ch znalost? to v?bec nezvl?dne. Ale to nie je pravda. Samozrejme, je ?a?k? postavi? plnohodnotn? automatizovan? stroj, ale najjednoduch?iu verziu zvl?dne ka?d?. Sta?? si pre??ta? n?? ?l?nok o tom, ako si vyrobi? robota doma.

Urobi? robota ve?mi jednoduch? Po?me zisti?, ?o je potrebn? vytvori? robota doma, aby ste pochopili z?klady robotiky.

Po zhliadnut? dostato?n?ho mno?stva filmov o robotoch ste si ur?ite ?asto chceli postavi? svojho vlastn?ho kamar?ta v boji, no nevedeli ste, kde za?a?. Samozrejme, nebudete m?c? postavi? dvojnoh?ho Termin?tora, ale to nie je to, ?o sa sna??me dosiahnu?. Ka?d?, kto vie, ako spr?vne dr?a? sp?jkova?ku v ruk?ch, si dok??e zostavi? jednoduch?ho robota a to si nevy?aduje hlbok? znalosti, hoci to nebude bolie?. Amat?rska robotika sa pr?li? nel??i od n?vrhu obvodov, je len ove?a zauj?mavej?ia, preto?e zah??a aj oblasti ako mechanika a programovanie. V?etky komponenty s? ?ahko dostupn? a nie s? tak? drah?. Pokrok teda nestoj? a my ho vyu?ijeme vo svoj prospech.

?vod

Tak?e. ?o je robot? Vo v???ine pr?padov toto automatick? zariadenie, ktor? reaguje na ak?ko?vek akcie ?ivotn? prostredie. Roboty m??u ovl?da? ?udia alebo vykon?va? vopred naprogramovan? akcie. Typicky je robot vybaven? r?znymi senzormi (vzdialenos?, uhol nato?enia, zr?chlenie), videokamerami a manipul?tormi. Elektronick? ?as? robota tvor? mikrokontrol?r (MC) - mikroobvod, ktor? obsahuje procesor, gener?tor hod?n, r?zne perif?rie, RAM a permanentn? pam??. Existuje svet ve?k? mno?stvo r?zne mikrokontrol?ry pre r?znych oblastiach aplik?cie a na ich z?klade m??ete zostavi? v?konn? roboty. Mikrokontrol?ry AVR s? ?iroko pou??van? pre amat?rske budovy. S? z?aleka najdostupnej?ie a na internete n?jdete ve?a pr?kladov zalo?en?ch na t?chto MK. Aby ste mohli pracova? s mikrokontrol?rmi, mus?te by? schopn? programova? v assembleri alebo C a ma? z?kladn? znalosti digit?lnej a anal?govej elektroniky. V na?om projekte budeme pou??va? C. Programovanie pre MK sa pr?li? nel??i od programovania na po??ta?i, syntax jazyka je rovnak?, v???ina funkci? sa prakticky nel??i a nov? sa daj? celkom ?ahko nau?i? a pohodlne sa pou??vaj?.

?o potrebujeme

Na za?iatok sa n?? robot bude vedie? jednoducho vyh?ba? prek??kam, teda zopakova? be?n? spr?vanie v???iny zvierat v pr?rode. V?etko, ?o potrebujeme na stavbu tak?hoto robota, n?jdeme v predajniach r?di?. Rozhodnime sa, ako sa bude n?? robot pohybova?. Mysl?m, ?e naj?spe?nej?ie s? p?sy, ktor? sa pou??vaj? v tankoch, to je najpohodlnej?ie rie?enie, preto?e p?sy maj? v???iu man?vrovate?nos? ako koles? vozidla a pohodlnej?ie sa ovl?daj? (na zat??anie sta?? p?sy ot??a? v r?znych smeroch). Preto budete potrebova? ak?ko?vek hra?k?rsky tank, ktor?ho dr?hy sa ot??aj? nez?visle na sebe, m??ete si ho k?pi? v ka?dom hra?k?rstve za rozumn? cenu. Z tohto tanku potrebujete iba plo?inu s p?smi a motormi s prevodovkami, zvy?ok m??ete pokojne odskrutkova? a vyhodi?. Potrebujeme aj mikrokontrol?r, moja vo?ba padla na ATmega16 - m? dostatok portov na pripojenie senzorov a perif?ri? a celkovo je celkom pohodln?. Budete si tie? musie? k?pi? nejak? r?diov? komponenty, sp?jkova?ku a multimeter.

Zhotovenie dosky s MK

V na?om pr?pade bude mikrokontrol?r vykon?va? funkcie mozgu, ale neza?neme n?m, ale nap?jan?m mozgu robota. Spr?vna v??iva- z?ruka zdravia, preto za?neme s t?m, ako spr?vne k?mi? n??ho robota, preto?e pr?ve tu za??naj?ci robotn?ci v???inou robia chyby. A aby n?? robot fungoval norm?lne, mus?me pou?i? stabiliz?tor nap?tia. Preferujem ?ip L7805 - je navrhnut? tak, aby produkoval stabiln? v?stupn? nap?tie 5V, ?o je to, ?o n?? mikrokontrol?r potrebuje. Ale vzh?adom na to, ?e ?bytok nap?tia na tomto mikroobvode je asi 2,5V, mus? sa do? doda? minim?lne 7,5V. Spolu s t?mto stabiliz?torom sa pou??vaj? elektrolytick? kondenz?tory na vyhladenie zvlnenia nap?tia a v obvode je nevyhnutne zahrnut? di?da na ochranu proti prep?lovaniu.

Teraz m??eme prejs? k n??mu mikrokontrol?ru. Puzdro MK je DIP (je pohodlnej?ie sp?jkova?) a m? ?tyridsa? kol?kov. Na palube je ADC, PWM, USART a mnoho ?al??ch, ktor? zatia? nevyu?ijeme. Pozrime sa na nieko?ko d?le?it?ch uzlov. Pin RESET (9. noha MK) je vytiahnut? odporom R1 do „plus“ zdroja energie - to je potrebn? urobi?! V opa?nom pr?pade sa v?? MK m??e ne?myselne resetova? alebo, jednoduch?ie povedan?, m??e d?js? k poruche. ?al??m ?iad?cim opatren?m, ktor? v?ak nie je povinn?, je pripojenie RESET cez keramick? kondenz?tor C1 k zemi. Na sch?me m??ete vidie? aj 1000 uF elektrolyt, ktor? v?s ochr?ni pred poklesmi nap?tia pri na?tartovan?ch motoroch, ?o bude ma? priazniv? vplyv aj na ?innos? mikrokontrol?ra. Kremenn? rezon?tor X1 a kondenz?tory C2, C3 by mali by? umiestnen? ?o najbli??ie ku kol?kom XTAL1 a XTAL2.

Nebudem hovori? o tom, ako flashova? MK, preto?e si o tom m??ete pre??ta? na internete. Program nap??eme v C, ako programovacie prostredie som zvolil CodeVisionAVR. Toto je pomerne u??vate?sky pr?vetiv? prostredie a je u?ito?n? pre za?iato?n?kov, preto?e m? zabudovan?ho sprievodcu vytv?ran?m k?du.

Ovl?danie motora

Nie menej d?le?it? komponent N?? robot m? motorov? ovl?da?, ktor? n?m u?ah?uje jeho ovl?danie. Nikdy a za ?iadnych okolnost? neprip?jajte motory priamo na MK! V?eobecne plat?, ?e v?konn? z??a?e nemo?no ovl?da? priamo z mikrokontrol?ra, inak sa sp?li. Pou?ite k???ov? tranzistory. Pre n?? pr?pad je tu ?peci?lny ?ip - L293D. V tak?chto jednoduch?ch projektoch sa v?dy sna?te pou?i? tento konkr?tny ?ip s indexom „D“, preto?e m? zabudovan? di?dy na ochranu proti pre?a?eniu. Tento mikroobvod sa ve?mi ?ahko ovl?da a je ?ahk? ho dosta? v predajniach r?di?. Je dostupn? v dvoch bal?koch: DIP a SOIC. DIP v balen? pou?ijeme kv?li ?ahkej mont??i na dosku. L293D m? samostatn? nap?janie pre motory a logiku. Preto budeme samotn? mikroobvod nap?ja? zo stabiliz?tora (vstup VSS), motory priamo z bat?ri? (vstup VS). L293D vydr?? za?a?enie 600 mA na kan?l a m? dva z t?chto kan?lov, to znamen?, ?e dva motory m??u by? pripojen? k jedn?mu ?ipu. Ale pre istotu skombinujeme kan?ly a potom budeme potrebova? jednu mikru pre ka?d? motor. Z toho vypl?va, ?e L293D bude schopn? vydr?a? 1,2 A. Aby ste to dosiahli, mus?te skombinova? micra nohy, ako je zn?zornen? na obr?zku. Mikroobvod funguje nasledovne: ke? sa na IN1 a IN2 pou?ije logick? „0“ a na IN3 a IN4 sa pou?ije logick? jednotka, motor sa ot??a v jednom smere a ak s? sign?ly invertovan?, pou?ije sa logick? nula, potom sa motor za?ne ot??a? v opa?nom smere. Piny EN1 a EN2 s? zodpovedn? za zapnutie ka?d?ho kan?la. Pripoj?me ich a pripoj?me k „plusu“ nap?jacieho zdroja zo stabiliz?tora. Preto?e sa mikroobvod po?as prev?dzky zahrieva a in?tal?cia radi?torov na tento typ puzdra je problematick?, odvod tepla zabezpe?uj? nohy GND - je lep?ie ich sp?jkova? na ?irokej kontaktnej podlo?ke. To je v?etko, ?o potrebujete vedie? o ovl?da?och motora na prv?kr?t.

Senzory prek??ok

Aby n?? robot vedel navigova? a nenab?ral do v?etk?ho, nain?talujeme na? dva infra?erven? senzory. Najjednoduch?? sn?ma? pozost?va z IR di?dy, ktor? vy?aruje v infra?ervenom spektre a fototranzistora, ktor? bude prij?ma? sign?l z IR di?dy. Princ?p je nasledovn?: ke? sa pred sn?ma?om nenach?dza ?iadna prek??ka, IR l??e nedopadaj? na fototranzistor a ten sa neotvor?. Ak je pred sn?ma?om prek??ka, potom sa l??e od nej odr??aj? a zasiahnu tranzistor - otvor? sa a za?ne pr?di? pr?d. Nev?hodou tak?chto sn?ma?ov je, ?e m??u reagova? odli?ne r?zne povrchy a nie s? chr?nen? pred ru?en?m - sn?ma? sa m??e n?hodne spusti? z cudz?ch sign?lov z in?ch zariaden?. Modul?cia sign?lu v?s m??e chr?ni? pred ru?en?m, ale zatia? sa t?m nebudeme ob?a?ova?. Na za?iatok to sta??.

Firmv?r robota

Aby ste robota priviedli k ?ivotu, mus?te pre? nap?sa? firmv?r, teda program, ktor? by bral ?daje zo senzorov a ovl?dal motory. M?j program je najjednoduch??, neobsahuje zlo?it? ?trukt?ry a ka?d? to pochop?. Nasleduj?ce dva riadky obsahuj? hlavi?kov? s?bory pre n?? mikrokontrol?r a pr?kazy na generovanie oneskoren?:

#include
#include

Nasleduj?ce riadky s? podmienen?, preto?e hodnoty PORTC z?visia od toho, ako ste pripojili ovl?da? motora k mikrokontrol?ru:

PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; Hodnota 0xFF znamen?, ?e v?stup bude log. "1" a 0x00 je log. "0". Nasledovnou kon?trukciou skontrolujeme, ?i sa pred robotom nach?dza prek??ka a na ktorej strane sa nach?dza: ak (!(PINB & (1<

Ak svetlo z IR di?dy zasiahne fototranzistor, potom sa na nohu mikrokontrol?ra nain?taluje protokol. „0“ a robot sa za?ne pohybova? dozadu, aby sa vzdialil od prek??ky, potom sa oto??, aby sa znova nezrazil s prek??kou, a potom sa op?? pohne dopredu. Ke??e m?me dva senzory, pr?tomnos? prek??ky kontrolujeme dvakr?t – vpravo a v?avo, a teda vieme zisti?, na ktorej strane sa prek??ka nach?dza. Pr?kaz „delay_ms(1000)“ ozna?uje, ?e k?m sa za?ne vykon?va? ?al?? pr?kaz, uplynie jedna sekunda.

Z?ver

Prebral som v???inu aspektov, ktor? v?m pom??u postavi? v??ho prv?ho robota. T?m sa v?ak robotika nekon??. Ak tohto robota posklad?te, budete ma? ve?a pr?le?itost? na jeho roz??renie. M??ete vylep?i? algoritmus robota, napr?klad ?o robi?, ak prek??ka nie je na nejakej strane, ale priamo pred robotom. Tie? by nebolo na ?kodu nain?talova? k?dova? – jednoduch? zariadenie, ktor? v?m pom??e presne umiestni? a pozna? polohu v??ho robota v priestore. Pre preh?adnos? je mo?n? nain?talova? farebn? alebo monochromatick? displej, ktor? dok??e zobrazova? u?ito?n? inform?cie – ?rove? nabitia bat?rie, vzdialenos? od prek??ok, r?zne inform?cie o laden?. Neza?kodilo by zlep?enie sn?ma?ov - in?tal?cia TSOP (s? to IR prij?ma?e, ktor? vn?maj? sign?l len ur?itej frekvencie) namiesto klasick?ch fototranzistorov. Okrem infra?erven?ch senzorov existuj? ultrazvukov? senzory, ktor? s? drah?ie a maj? aj svoje nev?hody, no v poslednej dobe si z?skavaj? ob?ubu medzi kon?trukt?rmi robotov. Aby robot reagoval na zvuk, bolo by dobr? nain?talova? mikrof?ny so zosil?ova?om. ?o je v?ak pod?a m?a naozaj zauj?mav?, je in?tal?cia kamery a programovanie strojov?ho videnia na jej z?klade. Existuje sada ?peci?lnych kni?n?c OpenCV, pomocou ktor?ch m??ete naprogramova? rozpozn?vanie tv?re, pohyb pod?a farebn?ch maj?kov a mnoho ?al??ch zauj?mavost?. V?etko z?le?? len na va?ej fant?zii a schopnostiach.

Zoznam komponentov:

ATmega16 v balen? DIP-40>

L7805 v balen? TO-220

L293D v puzdre DIP-16 x 2 ks.

rezistory s v?konom 0,25 W s menovit?mi hodnotami: 10 kOhm x 1 ks, 220 Ohm x 4 ks.

keramick? kondenz?tory: 0,1 µF, 1 µF, 22 pF

elektrolytick? kondenz?tory: 1000 µF x 16 V, 220 µF x 16 V x 2 ks.

di?da 1N4001 alebo 1N4004

16 MHz kremenn? rezon?tor

IR di?dy: bud? sta?i? ?ubovo?n? dve z nich.

fototranzistory, tie? ak?ko?vek, ale reaguj?ce len na vlnov? d??ku infra?erven?ch l??ov

Firmv?rov? k?d:

#include void main(void) ( //Nakonfigurujte vstupn? porty //Cez tieto porty prij?mame sign?ly zo senzorov DDRB=0x00; //Zapnite pull-up odpory PORTB=0xFF; //Nakonfigurujte v?stupn? porty //Cez tieto porty ovl?dame motory DDRC =0xFF; //Hlavn? slu?ka programu. Tu ??tame hodnoty zo sn?ma?ov //a riadime motory, zatia? ?o (1) ( //Posun?? dopredu PORTC.0 = 1; PORTC. 1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; if (!(PINB & (1<O mojej robote

Moment?lne je moja robota takmer hotov?.

Je vybaven? bezdr?tovou kamerou, sn?ma?om vzdialenosti (kamera aj tento sn?ma? s? in?talovan? na oto?nej ve?i), sn?ma?om prek??ok, k?dova?om, prij?ma?om sign?lu z dia?kov?ho ovl?da?a a rozhran?m RS-232 pre pripojenie k po??ta?. Funguje v dvoch re?imoch: auton?mnom a manu?lnom (prij?ma riadiace sign?ly z dia?kov?ho ovl?da?a), kameru je mo?n? zapn??/vypn?? aj na dia?ku alebo samotn?m robotom, aby sa ?etrila bat?ria. P??em firmv?r pre zabezpe?enie bytu (prenos sn?mok do po??ta?a, detekcia pohybu, prech?dzka po are?li).

Ako urobi? robotu doma, aby v?etko klapalo? Treba za?a? jednoducho a postupne to komplikova?! N?vody na vytv?ranie robotov vlastn?mi rukami doma doslova zaplavili internet. Autor ?l?nku v tom nezostane bokom. Vo v?eobecnosti mo?no tento proces rozdeli? na tri ?asti: teoretick?, pr?pravn? a skuto?n? mont??. V r?mci ?l?nku sa zv??ia v?etky a op??e sa v?eobecn? sch?ma v?voja ?isti?a.

Vytvorenie robota doma

Na v?voj od nuly potrebujete znalosti o pr?de, nap?t? a fungovan? r?znych prvkov, ako s? sp???a?e, kondenz?tory, odpory, tranzistory. Mali by ste sa tie? nau?i?, ako to v?etko sp?jkova? na obvodoch a pou??va? spojovacie vodi?e. Je potrebn? vypracova? ka?d? aspekt pohybu a vykon?vania akci?, dosiahnu? maxim?lny detail v akci?ch, aby ste dosiahli svoj cie?. A tieto znalosti s? potrebn?, ak v?s skuto?ne zauj?ma, ako urobi? robota doma, a nie len ne?inn? zvedavos?.

Pr?pravn? procesy

Ne? za?nete vym???a?, ako si vyrobi? robota doma, mus?te sa dobre postara? o podmienky, v ktor?ch bude zostaven?. Najprv mus?te pripravi? pracovisko, kde bude po?adovan? zariadenie vytvoren?. Samotn? kon?trukciu a jej jednotliv? ?asti je potrebn? niekam umiestni?. Mali by ste zv??i? aj ot?zku vhodn?ho umiestnenia sp?jkova?ky, kolof?nie a sp?jky. Pracovisko by malo by? ?o najviac optimalizovan?, aby poskytovalo pohodlie pri interakcii s kon?trukciou.

zhroma?denie

Je potrebn? prem???a? nad „chrbticou“ kon?trukcie, na ktorej bude v?etko postaven?. Zvy?ajne je vybrat? jedna ?as? a v?etky ostatn? s? k nej prisp?jkovan?. Ke? u? hovor?me o kvalite sp?jkovania, treba poveda?, ?e miesta, kde sa bude vykon?va?, musia by? vy?isten?. Tie? v z?vislosti od hr?bky pou?it?ch dr?tov a no?i?iek je potrebn? zvoli? dostato?n? mno?stvo sp?jky, aby prvky po?as prev?dzky nespadli. Aby sa zjednodu?ili procesy prenosu sign?lu a zabr?nilo sa mo?nosti skratu, m??e by? vyleptan?.Potom sa na? aplikuj? v?etky potrebn? prvky, v?sledn? ?trukt?ra sa pripoj? k zdroju energie a v pr?pade potreby sa zariadenie uprav?.

Jednoduch? robota

Ako si urobi? nie?o jednoduch? doma? A tie? u?ito?n?? Svoj domov mus?te udr?iava? v ?istote a tento proces je vhodn? zautomatizova?. Samozrejme, je ?a?k? vytvori? plnohodnotn? ?istiaci robot, ale minim?lny dizajn, ktor? zabezpe?? zber prachu z podl?h miestnost?, je celkom mo?n?. Aby sme boli ?primn?, budeme uva?ova? o takom, ktor? funguje na jednom mieste a z?rove? odstra?uje mal? ne?istoty nach?dzaj?ce sa v z?ne dislok?cie. Na vytvorenie tak?hoto dizajnu mus?te ma? nasleduj?ce materi?ly:

1. Plastov? doska.
2. Tri mal? kefky, ktor? sa pou??vaj? na ?istenie top?nok alebo podl?h.
3. Dva ventil?tory, ktor? mo?no vzia? zo zastaran?ch po??ta?ov.
4. 9V bat?ria a konektor k nej.
5. Kravata alebo svorky, ktor? m??u samy zapadn?? na miesto.
6. Skrutky a matice.

Vyv?tajte otvory pre kefy v rovnak?ch vzdialenostiach. Pripojte ich. Je ?iaduce, aby boli v?etky kefy umiestnen? v rovnakej vzdialenosti od ostatn?ch a od stredu dosky. Pomocou skrutiek a mat?c by mal by? ku ka?dej z nich pripevnen? nastavovac? prvok a pomocou nich by sa mali upevni?. Nastavovacie pos?va?e upev?ovacieho prvku by mali by? nastaven? do strednej polohy. Na pohyb vyu?ijeme ventil?tory. Pripoj?me ich k bat?rii a umiestnime paralelne tak, aby zabezpe?ili rot?ciu robota v kruhu. Tento dizajn bude pou?it? ako vibra?n? motor. Naho?te svorky a kon?trukcia je pripraven? na pou?itie. Ak sa robot po?as ?istenia presunie nabok, pracujte s nastavovac?mi upev?ovac?mi prvkami. N?vrh prezentovan? v ?l?nku nevy?aduje zna?n? finan?n? n?klady ani zru?nosti a sk?senosti. Pri vytv?ran? robota boli pou?it? lacn? materi?ly, ktor?ch z?skanie nie je podstatn? probl?m. Ak chcete dizajn skomplikova? a rozh?ba? ??elne, budete potrebova? vylep?enia v podobe pr?davn?ch motorov a mikrokontrol?rov. Tu je n?vod, ako si vyrobi? robota doma. Len si pomyslite, ako ve?mi sa tu m??ete zlep?i?! Naj?ir?ie pole pre dizajn?rsku ?innos?.

Ako vyrobi? robota z r?znych materi?lov doma bez vhodn?ho vybavenia? Podobn? ot?zky sa ?oraz ?astej?ie za?ali objavova? na r?znych blogoch a f?rach venovan?ch v?robe v?etk?ch druhov zariaden? vlastn?mi rukami a robotikou. Samozrejme, vyrobi? modern?ho, multifunk?n?ho robota je doma takmer nemo?n? ?loha. Ale je celkom mo?n? vyrobi? jednoduch?ho robota pomocou jedn?ho ?ipu ovl?da?a a nieko?k?ch fotobuniek. Dnes nie je ?a?k? n?js? na internete sch?my s podrobn?m popisom f?z v?roby mini-robotov, ktor? dok??u reagova? na sveteln? zdroje a prek??ky.

V?sledkom bude ve?mi svi?n? a mobiln? robot, ktor? sa bude skr?va? v tme alebo sa pohybova? smerom k svetlu, alebo uteka? pred svetlom, alebo sa pohybova? pri h?adan? svetla v z?vislosti od sp?sobu pripojenia mikroobvodu k motorom a fotobunk?m.

M??ete dokonca prin?ti? svojho inteligentn?ho robota, aby sledoval iba svetl? alebo naopak tmav? ?iaru, alebo m??ete prin?ti? minirobota, aby sledoval va?u ruku - sta?? prida? do jeho obvodu nieko?ko jasn?ch LED!

V skuto?nosti aj za?iato?n?k, ktor? pr?ve za??na ovl?da? toto remeslo, dok??e vyrobi? jednoduch? robotu vlastn?mi rukami. V tomto ?l?nku sa pozrieme na verziu dom?ceho robota, ktor? reaguje na prek??ky a obch?dza ich.

Po?me rovno k veci. Na v?robu dom?ceho robota budeme potrebova? nasleduj?ce diely, ktor? ?ahko n?jdete po ruke:

1. 2. bat?rie a ich kryt;

2. Dva motory (ka?d? 1,5 V);

3. 2 sp?na?e SPDT;

4. 3 sponky na papier;

4. Plastov? gu?a s otvorom;

5. Mal? k?sok pevn?ho dr?tu.

F?zy v?roby dom?ceho robota:

1. Odre?te kus dr?tu na 13 kusov po ?es? centimetrov a odkryte 1 cm na obe strany.

Pomocou sp?jkova?ky pripoj?me 3 vodi?e k sp?na?om SPDT a 2 vodi?e k motorom;

2. Teraz si vezmeme puzdro na bat?rie, na jednej strane z ktor?ho vych?dzaj? dva viacfarebn? dr?ty (s najv???ou pravdepodobnos?ou ?ierny a ?erven?). Na druh? stranu puzdra mus?me prisp?jkova? ?al?? dr?t.

Teraz je potrebn? rozlo?i? puzdro na bat?riu a prilepi? oba sp?na?e SPDT na stranu pomocou sp?jkovan?ho dr?tu v tvare V;

3. Potom musia by? motory prilepen? na obe strany tela tak, aby sa ot??ali dopredu.

Potom vezmeme ve?k? kancel?rsku sponku a roztiahneme ju. Narovnan? sponku prevle?ieme cez priechodn? otvor plastovej gule a konce sponky narovn?me rovnobe?ne k sebe. Konce sponky prilep?me na na?u ?trukt?ru;

4. Ako vyrobi? dom?ceho robota tak, aby sa skuto?ne vedel vyh?ba? prek??kam? Je d?le?it? sp?jkova? v?etky nain?talovan? vodi?e, ako je zn?zornen? na fotografii;

5. Ant?ny vyr?bame z narovnan?ch sponiek a lep?me ich na sp?na?e SPDT;

6. Zost?va len vlo?i? bat?rie do tela a dom?ci robot sa za?ne pohybova? a vyh?ba? sa prek??kam v ceste.

Teraz viete, ako si vyrobi? dom?ceho robota, ktor? dok??e reagova? na prek??ky.

Ako m??ete sami vyrobi? robota s ur?it?mi z?sadami spr?vania? Pomocou technol?gie BEAM je vytvoren? cel? trieda podobn?ch robotov, ktor?ch typick? princ?py spr?vania s? zalo?en? na takzvanom „fotorecepcii“. Reaguj?c na zmeny intenzity svetla sa tak?to minirobot pohybuje pomal?ie alebo naopak r?chlej?ie (fotokin?za).

Na v?robu robota, ktor?ho pohyb smeruje od svetla alebo k svetlu a je ur?en? reakciou fototaxie, budeme potrebova? dva fotosenzory. Reakcia fototaxie sa prejav? nasledovne: ak svetlo zasiahne jeden z fotosenzorov robota BEAM, zapne sa pr?slu?n? elektromotor a robot sa oto?? smerom k sveteln?mu zdroju.

A potom svetlo zasiahne druh? senzor a potom sa zapne druh? elektromotor. Teraz sa mini-robot za?ne pohybova? smerom k sveteln?mu zdroju. Ak svetlo op?? zasiahne iba jeden fotosenzor, potom sa robot op?? za?ne ot??a? smerom k svetlu a pokra?uje v pohybe smerom k zdroju, ke? svetlo osvetl? oba senzory. Ke? svetlo nedosiahne ?iadny senzor, mini-robot sa zastav?.

Ako vyrobi? robota, ktor? nasleduje va?u ruku? K tomu mus? by? n?? minirobot vybaven? nielen senzormi, ale aj LED di?dami. LED di?dy bud? vy?arova? svetlo a robot bude reagova? na odrazen? svetlo. Ak polo??me dla? pred jeden zo senzorov, minirobot sa oto?? jeho smerom.

Ak mierne pohnete dla?ou od pr?slu?n?ho senzora, robot bude „poslu?ne“ nasledova? va?u dla?. Aby ste zabezpe?ili, ?e odrazen? svetlo bude jasne zachyten? fototranzistormi, vyberte na dizajn robota jasne oran?ov? alebo ?erven? LED di?dy (viac ako 1000 mCd).

Nie je ?iadnym tajomstvom, ?e v??ka invest?ci? v oblasti robotiky sa ka?d?m rokom zvy?uje, vznik? mnoho nov?ch gener?ci? robotov, s rozvojom v?robn?ch technol?gi? sa objavuj? nov? mo?nosti tvorby a pou??vania robotov a talentovan? samoukovia neprest?vaj? prekvapova? svet so svojimi nov?mi vyn?lezmi v oblasti robotiky.

Zabudovan? fotosenzory reaguj? na svetlo a s? nasmerovan? k zdroju a senzory rozpoznaj? prek??ku na ceste a robot zmen? smer pohybu. Na to, aby ste si vyrobili tak?ho jednoduch?ho robota vlastn?mi rukami, nepotrebujete „jedin? mozog“ ani vy??ie technick? vzdelanie. Sta?? si zak?pi? (a niektor? diely n?jdete po ruke) v?etky potrebn? diely na vytvorenie robota a krok za krokom pripoji? v?etky ?ipy, senzory, senzory, vodi?e a motory.

Uva?ujme o mo?nosti robota vyroben?ho z vibra?n?ho motora z mobiln?ho telef?nu, gomb?kovej bat?rie, obojstrannej p?sky a... zubnej kefky. Aby ste mohli za?a? vyr?ba? tohto jednoduch?ho robota z dostupn?ch materi?lov, vezmite si svoj star? nepotrebn? mobiln? telef?n a vyberte z neho vibra?n? motor?ek. Potom vezmite star? zubn? kefku a odre?te hlavu sklada?kou.

Na horn? ?as? hlavy zubnej kefky nalepte k?sok obojstrannej p?sky a umiestnite na ?u vibra?n? motor?ek. Zost?va len doda? minirobotovi energiu in?tal?ciou plochej bat?rie ved?a vibra?n?ho motora. V?etky! N?? robot je pripraven? - v d?sledku vibr?ci? sa robot pohne dopredu na ?tetin?ch.

? MASTER TRIEDA PRE „POKRO?IL?CH DIY“: Kliknite na fotografiu