قم بتجميع الروبوت بيديك في المنزل. نحن نصنع روبوت في المنزل. البلاستيسين ويلي روبوت
لا يمكن شراء لعبة شعبية - روبوت - فقط من متجر. من المثير للاهتمام أن تفعل ذلك بيديك ، ومحدودية المواد التي يصنع منها الحرفيون أصدقاءهم الصغار محدودة فقط بخيال السيد. يمكنك اقتراح الاتجاهات الرئيسية للإنشاء. لذلك ، يمكن صنع روبوت افعل ذلك بنفسك باستخدام عدة تقنيات.
الكروشيه
يمكنك الكروشيه روبوت رائع - شعار نظام تشغيل Android ، مألوف لمستخدمي الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية. يمكن استخدام هذه اللعبة كسلسلة مفاتيح ، كحاوية للعناصر الصغيرة (الخرز ، الأزرار ، إلخ) ، لأن داخلها حاوية بلاستيكية من مفاجأة ألطف.
للحياكة سوف تحتاج إلى:
- غزل أخضر فاتح أو أخضر فاتح ؛
- رقم الخطاف 2.5 ؛
- حاوية بلاستيكية من مفاجأة كيندر.
- الغراء والخرز للعيون.
كيف تصنع مثل هذه اللعبة ، يمكنك أن ترى في الفيديو التعليمي:
نخيط من اللباد
لا يمكن خياطة نموذج أقل إثارة للاهتمام من اللباد. للروبوتات المبتدئين ، يتم تقديم فئة رئيسية.
أحجام الفراغات:
- الجذع - 4.5 سم ؛
- الرأس - 3.5 سم ؛
- الساقين - 2 سم ؛
- اليدين - 1.5 سم.
يتم خياطة كل صندوق من 6 أجزاء.
يمتلئ المكعب بحشو.
يمكن لصق أجزاء الروبوت لبعضها البعض أو خياطة.
من الخشب الرقائقي
إن روبوت الخشب الرقائقي أقوى وأكثر استقرارًا من الروبوتات السابقة. يمكن أن يؤدي العديد من الوظائف التي يوفرها التصميم. مظهر مثل هذا الروبوت يعتمد فقط على خيالك.
يمكن للروبوت المتحرك رفع الأشياء الصغيرة وتحريكها.
من علب الثقاب
يتم لصق صناديق المباريات بالورق الملون (يمكنك استخدام أي مادة أخرى). يتم لصقها مع بعضها البعض باستخدام الغراء أو مشابك الورق المستخدمة.
يمكن أن تكون مصنوعة من علب الثقاب ومجرد الروبوت ، ومحول.
الملتوية من سلك:
المتغيرات المختلفة
إذا قمت بإطلاق العنان لخيالك ، يمكن صنع الروبوتات من أي شيء. تأتي النماذج الرائعة من الزجاجات البلاستيكية وأغطيةها.
يتم تجميع تفاصيل هذا الروبوت على سلك دائم. لذلك ، يمكن للروبوت تحريك ذراعيه وساقيه.
يمكنك أيضًا صنع روبوت من علبة سجائر.
يتم الحصول على الروبوتات الصالحة للأكل من المصطكي. إنها مشرقة وجميلة.
من السهل جدًا إخراج الروبوت من الصناديق. سيجعل التقاط صورة ممتازة.
إن الروبوت المصنوع من الأشكال الهندسية أمر مثير للاهتمام مع الطفل.
يمكنك صنع روبوت وخالي من المواد غير المرغوب فيها. على سبيل المثال ، هذا.
بالتأكيد ، بعد مشاهدة أفلام عن الروبوتات ، غالبًا ما كنت ترغب في بناء رفيقك ، لكنك لم تعرف من أين تبدأ. بالطبع ، لن تكون قادرًا على بناء فاصل ثنائي الساقين ، لكننا لا نسعى جاهدين لتحقيق ذلك. يمكن تجميع روبوت بسيط من قبل أي شخص يعرف كيفية حمل حام الحديد بشكل صحيح في أيديهم وهذا لا يتطلب معرفة عميقة ، على الرغم من أنهم لن يضروا. لا تختلف الروبوتات الهواة كثيرًا عن الدوائر الإلكترونية ، بل إنها أكثر إثارة للاهتمام ، لأن مجالات مثل الميكانيكا والبرمجة تتأثر أيضًا. جميع المكونات يمكن الوصول إليها بسهولة وليست مكلفة للغاية. لذا فإن التقدم لا يقف ساكنا ، وسوف نستخدمه لصالحنا.
مقدمة
لذا ما هو الروبوت؟ في معظم الحالات ، يعد هذا جهازًا آليًا يستجيب لأي إجراء بيئي. يمكن التحكم في الروبوتات من قبل البشر أو تنفيذ إجراءات مبرمجة مسبقًا. عادة ، يحتوي الروبوت على مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار (المسافة ، زاوية الدوران ، التسارع) ، كاميرات الفيديو ، المتلاعبين. يتكون الجزء الإلكتروني من الروبوت من متحكم دقيق (MK) - دائرة دقيقة تضم معالجًا ومولدًا للساعة ومختلف الأجهزة الطرفية وذاكرة تشغيلية وذاكرة للقراءة فقط. يوجد في العالم مجموعة كبيرة ومتنوعة من وحدات التحكم الدقيقة لتطبيقات مختلفة وبناءً عليها يمكنك تجميع روبوتات قوية. بالنسبة لمباني الهواة ، يتم استخدام المتحكمات الدقيقة AVR على نطاق واسع. هم حتى الآن أكثر بأسعار معقولة وعلى الإنترنت يمكنك العثور على العديد من الأمثلة بناءً على هؤلاء MK. للعمل مع وحدات التحكم الدقيقة ، يجب أن تكون قادرًا على البرمجة في المجمع أو لغة C وأن يكون لديك معرفة أساسية بالإلكترونيات الرقمية والتناظرية. في مشروعنا سنستخدم C. لا تختلف البرمجة لـ MK كثيرًا عن البرمجة على جهاز الكمبيوتر ، وبناء اللغة هو نفسه ، ومعظم الوظائف لا تختلف عمليا ، والوظائف الجديدة سهلة التعلم وسهلة الاستخدام.ماذا نحتاج
بادئ ذي بدء ، سيكون الروبوت قادرًا ببساطة على تجاوز العقبات ، أي تكرار السلوك الطبيعي لمعظم الحيوانات في الطبيعة. كل ما نحتاجه لبناء مثل هذا الروبوت يمكن العثور عليه في متاجر الراديو. قرر كيف سيتحرك الروبوت لدينا. أعتبر أن اليرقات الأكثر نجاحًا المستخدمة في الدبابات هي الحل الأكثر ملاءمة ، لأن اليرقات لديها قدرة أكبر عبر البلاد من عجلات السيارة وأكثر ملاءمة للسيطرة عليها (لتحويلها كافية لتدوير اليرقات في اتجاهات مختلفة). لذلك ، ستحتاج إلى أي خزان لعب تدور فيه المسارات بشكل مستقل عن بعضها البعض ، ويمكن شراؤها من أي متجر ألعاب بسعر معقول. من هذا الخزان ما عليك سوى منصة مع المسارات والمحركات مع التروس ، والباقي يمكنك فك برمي بأمان. نحتاج أيضًا إلى متحكم دقيق ، وقع اختياري على ATmega16 - يحتوي على منافذ كافية لتوصيل أجهزة الاستشعار والأجهزة الطرفية ، وبشكل عام فهو مريح تمامًا. تحتاج أيضًا إلى شراء بعض المكونات الراديوية ، ومكواة اللحام ، والمقياس المتعدد.نحن نحصل على رسوم مع MK
دارة روبوت
في حالتنا ، سوف يقوم المتحكم الدقيق بوظائف الدماغ ، ولكننا لن نبدأ به ، ولكن بقوة الدماغ الروبوت. التغذية السليمة هي مفتاح الصحة ، لذلك سنبدأ بكيفية إطعام الروبوت بشكل صحيح ، لأن بناة الروبوت المبتدئين عادة ما يرتكبون أخطاء في هذا الأمر. ولكي يعمل الروبوت الخاص بنا بشكل صحيح ، تحتاج إلى استخدام مثبت الجهد. أفضل شريحة L7805 - فقد تم تصميمها لإعطاء جهد ثابت يبلغ 5 فولت عند الإخراج ، والذي يحتاج إليه متحكمنا الصغير. ولكن نظرًا لحقيقة أن انخفاض الجهد على هذه الشريحة يبلغ حوالي 2.5 فولت ، يلزم توفير 7.5 فولت على الأقل لها. إلى جانب هذا المثبت ، يتم استخدام المكثفات الإلكتروليتية لتخفيف تموجات الجهد ويجب تضمين الصمام الثنائي في الدائرة للحماية من القطبية العكسية.
الآن يمكننا العناية بوحدة التحكم الدقيقة الخاصة بنا. حالة MK - DIP (أكثر ملاءمة للحام) ولها أربعون استنتاجًا. على متن الطائرة هناك ADC ، PWM ، USART وأكثر من ذلك بكثير ، والذي لن نستخدمه بعد. فكر في عدة عقد مهمة. يتم سحب دبوس RESET (القدم التاسعة من MK) لأعلى بواسطة المقاوم R1 إلى "زائد" لمصدر الطاقة - يجب القيام بذلك! خلاف ذلك ، قد يتم إعادة تعيين عضو الكنيست الخاص بك عن غير قصد ، أو ببساطة ، خلل. كما أنه مقياس مرغوب فيه ، ولكن ليس مطلوبًا ، لتوصيل RESET من خلال مكثف خزفي C1 بالأرض. في الرسم البياني ، يمكنك أيضًا رؤية المنحل بالكهرباء عند 1000 ميكروفاراد ، فإنه يحفظ من انخفاضات الجهد أثناء تشغيل المحركات ، مما سيؤثر أيضًا بشكل إيجابي على تشغيل وحدة التحكم الدقيقة. يجب وضع بلورات الكوارتز X1 والمكثفات C2 و C3 في أقرب مكان ممكن من المحطتين XTAL1 و XTAL2.
لن أتحدث عن كيفية وميض MK ، حيث يمكن قراءته على الإنترنت. سنكتب البرنامج في لغة C ، كبيئة برمجة اخترت CodeVisionAVR. هذه بيئة مريحة إلى حد ما ومفيدة للمبتدئين ، لأنها تحتوي على معالج مضمن لإنشاء التعليمات البرمجية.
لوح الروبوت الخاص بي
إدارة المحرك
يعتبر محرك المحرك من المكونات التي لا تقل أهمية في روبوتنا ، مما يسهل علينا إدارته. لا يجب أبدًا أن تكون المحركات متصلة بـ MK! بشكل عام ، لا يمكن التحكم في الأحمال القوية مباشرة من وحدة التحكم الدقيقة ، وإلا فإنها ستحترق. استخدم الترانزستورات الرئيسية. لحالتنا ، هناك شريحة خاصة - L293D. في مثل هذه المشاريع البسيطة ، حاول دائمًا استخدام هذه الشريحة المحددة مع مؤشر "D" ، حيث يحتوي على صمامات ثنائية مدمجة للحماية من التحميل الزائد. من السهل جدًا التحكم في هذه الشريحة وسهولة الوصول إليها في المتاجر الإلكترونية. وهي متوفرة في عبوتين DIP و SOIC. سنستخدمها في حزمة DIP نظرًا لراحة التركيب على اللوحة. يحتوي L293D على قوة محرك ومنطق منفصلة. لذلك ، سنقوم بتشغيل الدائرة الصغيرة نفسها من المثبت (إدخال VSS) ، والمحركات مباشرة من البطاريات (إدخال VS). يمكن أن تتحمل L293D حمولة 600 مللي أمبير لكل قناة ، ولديها قناتان من هذه القنوات ، أي أنه يمكن توصيل محركين بنفس الشريحة. ولكن من أجل أن تكون آمنًا ، سنقوم بدمج القنوات ، وبعد ذلك ستكون هناك حاجة إلى ميكرا واحد لكل محرك. ويترتب على ذلك أن L293D يمكن أن يتحمل 1.2 أ. لتحقيق ذلك ، تحتاج إلى الجمع بين أرجل الميكرا ، كما هو موضح في الرسم التخطيطي. تعمل الدائرة المصغرة على النحو التالي: عندما يتم توفير "منطقي" 0 إلى IN1 و IN2 ، ووحدة منطقية إلى IN3 و IN4 ، يدور المحرك في اتجاه واحد ، وإذا تم عكس الإشارات ، يتم تطبيق صفر منطقي ، ثم يبدأ المحرك في الدوران في الاتجاه الآخر. الاستنتاجات EN1 و EN2 هي المسؤولة عن التبديل على كل قناة. نقوم بتوصيلها والاتصال بالطاقة "الزائدة" من المثبت. نظرًا لارتفاع درجة حرارة الدائرة المصغرة أثناء التشغيل ، وتسبب إشعاع تركيب المشعاعات في هذا النوع من الحالات ، يتم توفير الحرارة بواسطة أرجل GND - من الأفضل لحامها على منطقة اتصال واسعة. هذا كل ما تحتاج لمعرفته حول محركات المحركات لأول مرة.أجهزة استشعار العقبة
حتى يتمكن الروبوت من التنقل وعدم الاصطدام بكل شيء ، سنقوم بتثبيت مستشعرين بالأشعة تحت الحمراء عليه. يتكون المستشعر الأبسط من الصمام الثنائي IR ، الذي ينبعث في طيف الأشعة تحت الحمراء وترانزستور ضوئي ، والذي سيستقبل إشارة من الصمام الثنائي IR. المبدأ هو هذا: عندما لا يكون هناك عائق أمام المستشعر ، فإن أشعة تحت الحمراء لا تسقط على الترانزستور الضوئي ولا تفتح. إذا كانت هناك عقبة أمام المستشعر ، فإن الأشعة منه تنعكس وتسقط على الترانزستور - تفتح وتبدأ التيار في التدفق. عيب هذه المستشعرات هو أنها يمكن أن تستجيب بشكل مختلف للأسطح المختلفة وليست محمية من التداخل - يمكن أن يعمل المستشعر عن طريق الخطأ من إشارات غريبة من أجهزة أخرى. يمكن أن يحمي تعديل الإشارة من التداخل ، لكننا في الوقت الحالي لن نهتم بهذا الأمر. للبدء ، وهذا يكفي.
الإصدار الأول من أجهزة استشعار الروبوت الخاص بي
البرامج الثابتة الروبوت
لإحياء الروبوت ، تحتاج إلى كتابة برنامج ثابت له ، أي برنامج يأخذ قراءات من أجهزة الاستشعار والتحكم في المحركات. برنامجي هو أبسط ، لا يحتوي على هياكل معقدة وسيفهم الجميع. يتضمن الخطان التاليان ملفات رأس لوحدة التحكم الدقيقة الخاصة بنا وأوامر توليد التأخيرات: #تتضمن
#تتضمن
الأسطر التالية مشروطة ، لأن قيم PORTC تعتمد على كيفية توصيل برنامج تشغيل المحرك بوحدة التحكم الدقيقة:
PORTC.0 \u003d 1 ؛
PORTC.1 \u003d 0 ؛
PORTC.2 \u003d 1 ؛
PORTC.3 \u003d 0 ؛
تعني قيمة 0xFF أن الإخراج سيكون سجل. "1" و 0x00 هو السجل. "0".
مع البناء التالي ، نتحقق مما إذا كان هناك عائق أمام الروبوت ومن أي جانب:
إذا (! (PINB & (1<
...
}
إذا حصل ضوء من الصمام الثنائي IR على الترانزستور الضوئي ، فسيتم تعيين سجل على سفح المتحكم الدقيق. "0" ويبدأ الروبوت بالتحرك للخلف للابتعاد عن العائق ، ثم يستدير بحيث لا يصطدم بالعقبة مرة أخرى ثم يتقدم للأمام مرة أخرى. نظرًا لأن لدينا مستشعرين ، نتحقق من وجود عائق مرتين - على اليمين وعلى اليسار ، وبالتالي يمكننا معرفة أي جانب من العائق. يشير الأمر delay_ms (1000) إلى انقضاء ثانية واحدة قبل بدء تنفيذ الأمر التالي.
الخلاصة
نظرت في معظم الجوانب التي ستساعدك على تجميع أول روبوت لك. لكن هذه ليست نهاية الروبوتات. إذا جمعت هذا الروبوت ، فستكون لديك الكثير من الفرص لتوسيعه. يمكنك تحسين خوارزمية الروبوت ، مثل ما يجب فعله إذا كانت العائق ليس من جانب ما ، ولكن أمام الروبوت مباشرة. كما أنه لا يضر بتثبيت برنامج التشفير - وهو جهاز بسيط سيساعدك في تحديد موضع الروبوت الخاص بك في الفضاء ومعرفة موقعه بدقة. للتوضيح ، يمكنك تثبيت شاشة ملونة أو أحادية اللون ، والتي يمكن أن تعرض معلومات مفيدة - مستوى شحن البطارية ، المسافة إلى العائق ، معلومات تصحيح متنوعة. تحسين أجهزة الاستشعار ليس عائقاً - تركيب TSOP (هذه أجهزة استقبال الأشعة تحت الحمراء التي تستقبل إشارة تردد معين فقط) بدلاً من الترانزستورات الضوئية التقليدية. بالإضافة إلى مستشعرات الأشعة تحت الحمراء ، هناك أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية ، وهي أغلى ثمناً ، كما أنها لا تخلو من العيوب ، لكنها اكتسبت مؤخراً شعبية بين مهندسي الروبوتات. لكي يستجيب الروبوت إلى الصوت ، سيكون من الجيد تثبيت الميكروفونات بمضخم صوت. ولكن أعتقد أن الأمر المثير للاهتمام حقًا هو تثبيت الكاميرا والبرمجة بناءً على رؤية الآلة. هناك مجموعة من مكتبات OpenCV الخاصة التي يمكنك من خلالها برمجة التعرف على الوجوه والحركة على طول المنارات الملونة والكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام. كل هذا يتوقف على خيالك ومهاراتك.قائمة المكونات:
- ATmega16 في حزمة DIP-40\u003e
- L7805 في TO-220
- L293D في DIP-16 х 2 قطعة.
- مقاومات 0.25 واط بتقييمات: 10 كيلو أوم × 1 قطعة ، 220 أوم × 4 قطعة.
- المكثفات الخزفية: 0.1 μF ، 1 μF ، 22 pF
- المكثفات الإلكتروليتية: 1000 ميكروفاراد × 16 فولت ، و 220 ميكروفاراد × 16 فولت × 2 قطعة.
- الصمام الثنائي 1N4001 أو 1N4004
- كريستال الكوارتز 16 ميجا هرتز
- الثنائيات تحت الحمراء: أي اثنين مناسبين.
- الترانزستورات الضوئية ، أيضًا ، لكنها تتفاعل فقط مع الطول الموجي لأشعة تحت الحمراء
رمز البرنامج الثابت:
/*****************************************************البرامج الثابتة للروبوت
نوع MK: ATmega16
تردد الساعة: 16.000000 ميجاهرتز
إذا كان تردد الكوارتز الخاص بك مختلفًا ، فيجب تحديد ذلك في إعدادات البيئة:
مشروع -\u003e تكوين -\u003e علامة التبويب مترجم C
*****************************************************/
#تتضمن
#تتضمن
الفراغ الرئيسي (باطل)
{
// قم بإعداد منافذ الإدخال
// من خلال هذه المنافذ نتلقى إشارات من أجهزة الاستشعار
DDRB \u003d 0x00 ؛
// قم بتشغيل مقاومات السحب
PORTB \u003d 0xFF ؛
// تكوين منافذ الإخراج
// من خلال هذه المنافذ نتحكم في المحركات
DDRC \u003d 0xFF ؛
// حلقة البرنامج الرئيسية. هنا نقرأ القيم من أجهزة الاستشعار
// والتحكم في المحركات
بينما (1)
{
// تقدم للامام
PORTC.0 \u003d 1 ؛
PORTC.1 \u003d 0 ؛
PORTC.2 \u003d 1 ؛
PORTC.3 \u003d 0 ؛
إذا (! (PINB & (1<
// الركوب للخلف ثانية واحدة
PORTC.0 \u003d 0 ؛
PORTC.1 \u003d 1 ؛
PORTC.2 \u003d 0 ؛
PORTC.3 \u003d 1 ؛
delay_ms (1000) ؛
// لف
PORTC.0 \u003d 1 ؛
PORTC.1 \u003d 0 ؛
PORTC.2 \u003d 0 ؛
PORTC.3 \u003d 1 ؛
delay_ms (1000) ؛
}
إذا (! (PINB & (1<
// الركوب للخلف ثانية واحدة
PORTC.0 \u003d 0 ؛
PORTC.1 \u003d 1 ؛
PORTC.2 \u003d 0 ؛
PORTC.3 \u003d 1 ؛
delay_ms (1000) ؛
// لف
PORTC.0 \u003d 0 ؛
PORTC.1 \u003d 1 ؛
PORTC.2 \u003d 1 ؛
PORTC.3 \u003d 0 ؛
delay_ms (1000) ؛
}
};
}
عن روبوتي
في الوقت الحالي ، يكاد روبوتي أن يكتمل.
يحتوي على كاميرا لاسلكية ، ومستشعر المسافة (يتم تثبيت كل من الكاميرا وهذا المستشعر على برج) ، ومستشعر عقبة ، ومشفر ، ومستقبل إشارة تحكم عن بعد وواجهة RS-232 للاتصال بجهاز كمبيوتر. يعمل في وضعين: قائم بذاته ودليل (يستقبل إشارات التحكم من جهاز التحكم عن بعد) ، ويمكن أيضًا تشغيل / إيقاف تشغيل الكاميرا عن بعد أو بواسطة الروبوت نفسه لتوفير طاقة البطارية. أنا أكتب برنامجًا ثابتًا لحماية الشقة (نقل صورة إلى جهاز كمبيوتر ، واكتشاف الحركات ، وتحويل الغرفة).
أقوم بتحميل الفيديو حسب رغباتي:
UPD. أعدت تحميل الصور وأدخلت تصحيحات صغيرة في النص.
من منا لا يريد مساعدًا عالميًا جاهزًا للقيام بأي مهمة: غسل الأطباق ، وشراء الطعام ، وتغيير العجلة في السيارة ، وأخذ الأطفال إلى الحديقة ، والوالدين للعمل؟ احتلت فكرة إنشاء مساعدين ميكانيكيين العقول الهندسية منذ العصور القديمة. حتى أن Karel Chapek صاغ الكلمة لخادم ميكانيكي - روبوت يقوم بواجبات بدلاً من البشر.
لحسن الحظ ، في العصر الرقمي الحالي ، سيصبح هؤلاء المساعدون حقيقة واقعة. في الواقع ، تساعد الآليات الذكية بالفعل شخصًا في أعماله المنزلية: ستنظف المكنسة الآلية الروبوتية أثناء عمل الملاك ، وسيساعد جهاز الطهي البطيء في إعداد الطعام ، وليس أسوأ من مفرش المائدة الذي تم تجميعه ذاتيًا ، وسيجلب الجرو المرح Aibo النعال أو الكرة. تستخدم الروبوتات المعقدة في التصنيع والطب والفضاء. وهي تسمح جزئيا أو حتى بالكامل باستبدال العمالة البشرية في ظروف صعبة أو خطيرة. في الوقت نفسه ، تحاول أجهزة Android أن تشبه البشر ظاهريًا ، في حين يتم إنشاء الروبوتات الصناعية عادة لأسباب اقتصادية وتكنولوجية ، ولا يمثل الديكور الخارجي أولوية بأي حال من الأحوال.
ولكن ، اتضح ، يمكنك محاولة صنع روبوت باستخدام وسائل مرتجلة. لذا ، يمكنك تصميم آلية أصلية من هاتف ، أو ماوس كمبيوتر ، أو فرشاة أسنان ، أو كاميرا قديمة ، أو زجاجة بلاستيكية في كل مكان. من خلال وضع العديد من أجهزة الاستشعار على المنصة ، يمكنك برمجة مثل هذا الروبوت لإجراء عمليات بسيطة: ضبط الضوء ، الإشارة ، التحرك في جميع أنحاء الغرفة. بالطبع ، هذا أبعد ما يكون عن مساعد متعدد الوظائف من أفلام الخيال العلمي ، ولكن مثل هذا النشاط يطور الإبداع والتفكير الهندسي الإبداعي ، ويعجب دون قيد أو شرط أولئك الذين يعتبرون الروبوتات على الإطلاق ليس عملًا مؤقتًا.
سايبورغ خارج منطقة الجزاء
من أسهل القرارات بشأن طريقة صنع الروبوت شراء مجموعة جاهزة للروبوتات مع دليل خطوة بخطوة. هذا الخيار مناسب أيضًا لأولئك الذين سيشاركون بجدية في الإبداع التقني ، لأنه في حزمة واحدة توجد جميع التفاصيل اللازمة للميكانيكيات: من لوحات الدوائر الإلكترونية وأجهزة الاستشعار المتخصصة ، إلى توريد البراغي والملصقات. جنبا إلى جنب مع التعليمات لإنشاء آلية معقدة إلى حد ما. بفضل العديد من الملحقات ، يمكن أن يكون هذا الروبوت بمثابة قاعدة ممتازة للإبداع.
المعرفة المدرسية الأساسية في الفيزياء والمهارات من دروس العمل كافية لتجميع الروبوت الأول. تطيع مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار والمحركات لوحات التحكم ، وتتيح لك بيئات البرمجة الخاصة إنشاء شبكات إلكترونية حقيقية يمكنها تنفيذ الأوامر.
على سبيل المثال ، يمكن لمستشعر الروبوت الآلي اكتشاف وجود أو عدم وجود سطح أمام الجهاز ، ويمكن أن يشير رمز البرنامج إلى الاتجاه الذي يجب أن تدور فيه قاعدة العجلات. مثل هذا الروبوت لن يسقط على الطاولة! بالمناسبة ، تعمل المكانس الكهربائية الروبوتية الحقيقية على مبدأ مماثل. بالإضافة إلى التنظيف وفقًا لجدول زمني معين والقدرة على العودة إلى القاعدة في الوقت المحدد لإعادة الشحن ، يمكن لهذا المساعد الذكي بناء مسارات لتنظيف الغرفة بشكل مستقل. نظرًا لأنه يمكن وضع العديد من العوائق مثل الكراسي والأسلاك على الأرض ، يجب على الروبوت أن يفحص المسار أمامك باستمرار ويتجول حول هذه العقبات.
من أجل أن يتمكن الروبوت نفسه من تنفيذ أوامر مختلفة ، يوفر المصنعون إمكانية برمجة ذلك. بعد تجميع خوارزمية لسلوك الروبوت في ظروف مختلفة ، من الضروري إنشاء رمز لتفاعل أجهزة الاستشعار مع العالم الخارجي. هذا ممكن بسبب وجود كمبيوتر دقيق ، وهو مركز الدماغ لمثل هذا الروبوت الميكانيكي.
آلية متنقلة عصامية
حتى بدون مجموعات متخصصة ، وغالبًا ما تكون باهظة الثمن ، من الممكن تمامًا عمل مناور ميكانيكية بالوسائل المرتجلة. لذلك ، من خلال إشعال فكرة إنشاء روبوت ، يجب عليك تحليل مخزون صناديق المنزل بعناية لوجود قطع غيار غير معروفة يمكن استخدامها في هذا المشروع الإبداعي. ينوي الذهاب:
- محرك (على سبيل المثال ، من لعبة قديمة) ؛
- عجلات من سيارات لعبة ؛
- تفاصيل المصممين ؛
- صناديق الكرتون؛
- أقلام أقلام حبر
- شريط لاصق من أنواع مختلفة ؛
- الغراء
- الأزرار والخرز
- البراغي والصواميل ومشابك الورق ؛
- جميع أنواع الأسلاك ؛
- المصابيح الكهربائية؛
- بطارية (مناسبة لجهد المحرك).
نصيحة: "إن القدرة على التعامل مع مكواة اللحام ستكون مهارة استثنائية في إنشاء روبوت ، لأنها ستساعد على ربط الآلية بشكل موثوق ، وخاصة المكونات الكهربائية."
باستخدام هذه المكونات المتاحة للجمهور ، يمكنك إنشاء معجزة تقنية حقيقية.
لذلك ، من أجل جعل الروبوت الخاص بك من المواد المتاحة في المنزل ، يجب عليك:
- تحضير الأجزاء الموجودة للآلية ، والتحقق من أدائها ؛
- رسم نموذج للروبوت المستقبلي ، بالنظر إلى المعدات المتاحة ؛
- طي السكن للروبوت من المصمم أو أجزاء الكرتون ؛
- الغراء أو لحام الأجزاء المسؤولة عن حركة الآلية (على سبيل المثال ، ربط محرك الروبوت بقاعدة عجلات) ؛
- توفير الطاقة للمحرك من خلال توصيله مع موصل بجهات اتصال البطارية المقابلة ؛
- تكمل الديكور الموضوعي للجهاز.
نصيحة: “سوف تساعد خرز العيون للروبوت ، والأبواق الزخرفية المصنوعة من الأسلاك ، والينابيع ، والينابيع ، ومصابيح الصمام الثنائي على إلهام حتى الآلية الأكثر مملة. يمكن إصلاح هذه العناصر باستخدام الغراء أو الشريط. "
من الممكن إنشاء آلية مثل هذا الروبوت في غضون ساعات قليلة ، وبعد ذلك يبقى التوصل إلى اسم للروبوت وتقديمه لإعجاب المشاهدين. من المؤكد أن بعضهم سيختار فكرة مبتكرة وسيكون قادرًا على صنع شخصياته الميكانيكية الخاصة.
الآلات الذكية الشهيرة
يتمتع الروبوت اللطيف Wall-E بمشاهد للفيلم نفسه ، مما يجبره على التعاطف مع مغامراته الدرامية ، في حين يوضح Terminator قوة آلة لا تقهر بلا روح. شخصيات Star Wars - الروبوتان المؤمنان R2D2 و C3PO ، يرافقانهما في رحلات إلى المجرة البعيدة والبعيدة ، ويضحي Werther الروماني نفسه في معركة مع قراصنة الفضاء.
خارج السينما ، هناك أيضًا روبوتات ميكانيكية. لذا ، فإن العالم معجب بمهارات الروبوت الآلي Asimo ، الذي يعرف كيف يصعد السلالم ويلعب كرة القدم ويقدم المشروبات ويستقبل بأدب. تم تجهيز مركبتي "الروح والفضول" بمختبرات كيميائية مستقلة ، مما جعل من الممكن تحليل عينات من تربة المريخ. يمكن للسيارات الآلية بدون طيار السفر دون تدخل بشري ، حتى على طول شوارع المدينة المعقدة ذات المخاطر العالية للأحداث غير المتوقعة.
ربما من التجارب المحلية على إنشاء الآليات الفكرية الأولى التي ستنمو الاختراعات التي ستغير الصورة الفنية للمستقبل وحياة البشرية.
حتى أولئك الذين التقطوا لتوك الحديد يمكنهم صنع أبسط روبوت ممكن.
في الغالب ، سيصطدم الروبوت الخاص بنا (اعتمادًا على التصميم) في الضوء أو ، على العكس من ذلك ، يهرب منه ، أو يركض للأمام بحثًا عن شعاع من الضوء ، أو يتحرك للخلف مثل الشامة.
من أجل "ذكائنا الاصطناعي" المستقبلي ، سنحتاج إلى:
- الدوائر المتكاملة L293D
- محرك كهربائي صغير M1 (يمكن سحبه من سيارات اللعب)
- ترانزستور ضوئي ومقاوم بقيمة اسمية 200 أوم.
- الأسلاك ، والبطارية ، وبالطبع المنصة نفسها ، حيث سيتم وضعها جميعًا.
إذا قمت بإضافة بضعة مصابيح LED أكثر سطوعًا إلى التصميم ، يمكنك بسهولة تحقيق حقيقة أن الروبوت سوف يعمل ببساطة بعد يدك أو حتى يتبع خطًا فاتحًا أو داكنًا. سيكون إنشاءنا ممثلًا نموذجيًا لروبوتات فئة BEAM. يستند مبدأ سلوك مثل هذه الروبوتات على "استقبال الضوء" ، أي أن الضوء ، في هذه الحالة ، سيكون بمثابة مصدر للمعلومات.
سوف يتحرك الروبوت لدينا إلى الأمام عندما يضربه شعاع من الضوء. يسمى هذا السلوك للجهاز "الحركية الضوئية" - زيادة أو نقصان في الحركة غير موجهين استجابة لتغير في مستوى الإضاءة.
في أجهزتنا ، كما ذكرنا أعلاه ، استخدمنا بنية ترانزستور ضوئي n-p-n - PTR-1 كمستشعر ضوئي. هنا يمكنك استخدام ليس فقط ترانزستور ضوئي ، ولكن أيضًا مقاوم ضوئي أو ديود ضوئي ، لأن مبدأ تشغيل جميع العناصر هو نفسه.
يوضح الشكل على الفور مخطط الأسلاك للروبوت. إذا لم تكن على دراية كافية بالرموز الفنية حتى الآن ، فعندئذٍ ، انطلاقاً من هذا المخطط ، سيكون من السهل فهم مبادئ التعيين وربط العناصر ببعضها البعض.
GND. عادة ما لا يتم عرض الأسلاك التي تربط مختلف عناصر الدائرة بالأرض (القطب السالب لمصدر الطاقة) بشكل كامل على الدوائر. بدلاً من ذلك ، يتم رسم شرطة صغيرة للإشارة إلى الاتصال بـ "الأرض". في بعض الأحيان ، بجانب الشرطة ، يكتبون "GND" - من اللغة الإنجليزية. عبارة "الأرض" هي الأرض.
VCC. يوضح هذا التصنيف أن الدائرة متصلة من خلال هذا الجزء بمصدر طاقة - القطب الموجب! في بعض الأحيان ، في الدوائر ، بدلاً من هذه الحروف ، غالباً ما يتم كتابة التصنيف الحالي. في هذه الحالة ، +5 فولت.
مبدأ الروبوت.
عندما يدخل شعاع ضوئي الترانزستور الضوئي (على الرسم البياني يشار إليه باسم PRT1) ، تظهر إشارة إيجابية عند إخراج رقاقة INPUT1 ، مما يجعل محرك M1 يعمل. والعكس صحيح ، عندما يتوقف شعاع الضوء عن إضاءة الترانزستور الضوئي - تختفي الإشارة عند خرج رقاقة INPUT1 ، وبالتالي يتوقف المحرك.
تم تصميم المقاوم R1 في هذه الدائرة لتعويض التيار الذي يمر عبر الترانزستور الضوئي. تبلغ قيمة المقاوم 200 أوم - بالطبع ، يمكنك لحام المقاومات هنا بقيم أخرى من التقييمات ، ولكن تذكر أن حساسية الترانزستور الضوئي ، وبالتالي أداء الروبوت نفسه ، ستعتمد على التصنيف.
إذا كانت قيمة المقاوم كبيرة ، فإن الروبوت سوف يستجيب فقط لشعاع الضوء الساطع جدًا ، وإذا كان صغيرًا - فستكون الحساسية أعلى بكثير.
باختصار ، يجب ألا تستخدم مقاومات بمقاومة أقل من 100 أوم في هذه الدائرة ، وإلا فقد يسخن الترانزستور الضوئي ببساطة ويفشل.
المتر الرقمي والتناظري دوائر القراءة: التدريع ، التأريض دوائر القراءة: المصابيح والخلايا الضوئية تصليح غلاية كهربائية ساعة الإسقاط DIY
لقد حفرت مقالًا مثيرًا للاهتمام حول كيفية جعل الروبوت من قطع الغيار البسيطة. التفسيرات هناك ليست واضحة للغاية. تركت الصور وصححت التفسيرات قليلاً.
أولاً ، انظر إلى الصورة الأولى - ما الذي يجب أن تحصل عليه بعد ساعة من العمل. حسنًا ، أو أكثر قليلاً. على أي حال ، يوم الأحد يمكنك التعامل مع أي شخص.
ما نحتاجه لبناء مثل هذا الروبوت:
- علبة الثقاب.
- عجلتان من لعبة قديمة ، أو عجلتان من زجاجة بلاستيكية.
- محركان (يفضل نفس القوة والجهد).
- التبديل.
- العجلة الثالثة الأمامية ، يمكن أخذها من لعبة قديمة ، ومن زجاجة بلاستيكية.
- يمكن أخذ LED حسب الرغبة ، لأنه في هذا النموذج ليس له أهمية خاصة.
- خليتان كلفانيتان بجهد واحد ونصف فولت - بطاريتان 1.5 فولت
- شريط عازل
يتم أخذ محركين لأن محور المحركات يكون دائمًا على جانب واحد فقط. ومن الأسهل أن تأخذ محركين بدلاً من إخراج المحور من المحرك واستبداله بمحرك أطول بحيث يخرج على جانبي المحرك. على الرغم من أنه ، من حيث المبدأ ، من الممكن جدا. ثم ليست هناك حاجة إلى محرك ثان.
أي مفتاح في موقعين: on-off. إذا جعلت المفتاح أكثر تعقيدًا ، يمكنك جعل الروبوت يتحرك للأمام وللخلف عن طريق تبديل قطبية البطاريات.
يمكنك الاستغناء عن أي مفتاح على الإطلاق ولف الأسلاك حتى يذهب الروبوت.
يمكن أن تؤخذ البطاريات إما من النوع AA أو نوع AAA ، فهي أصغر قليلاً ، ولكنها أسهل أيضًا - سوف يتحرك الروبوت بشكل أسرع ، على الرغم من أن بطاريات AAA ستنفذ بشكل أسرع.
من الأفضل توصيل LED من خلال مقاوم محدد 20-50 أوم وجعله على شكل مصباح أمامي ، في الأمام. أو مثل المنارة - في الجزء العلوي من الروبوت. يمكنك توصيل مصباحين - سيكونان مثل "العيون".
بدلاً من الشريط الكهربائي ، يمكنك أخذ شريط لاصق - لا فرق.
كيفية عمل روبوت - تعليمات خطوة بخطوة.
نحتاج إلى عجلات ، أو إذا كانت مفقودة ، أرفق أغطية زجاجات بلاستيكية بقضبان المحرك. يمكنك القيام بذلك باستخدام الغراء ، أو بالضغط على الرأس في الحفرة. يمكنك استخدام مكواة لحام - سيكون من الأفضل الإمساك بها.
غالبًا ما تكون الزجاجات البلاستيكية مصنوعة من البولي إيثيلين ؛ لا يمكن لصقها بالزجاجات العادية. مسدس الغراء مثالي.
أذكرك أنه من الأفضل اتخاذ كل من العجلات والمحركات. خلاف ذلك ، لن يقود الروبوت مباشرة. المحركات في الصورة مختلفة ومن غير المحتمل أن يسافر هذا الروبوت في خط مستقيم ، على الأرجح في دوائر.
الآن ، باستخدام شريط لاصق ، تحتاج إلى إرفاق أحد المحركات بعلبة الثقاب. يجب أن يكون الحامل نصف حجم الصندوق فقط ، لأن الجزء الآخر سيكون له محرك ثانٍ أيضًا.
نحن نتشبث بالمحرك الثاني مع عجلة على الجانب الآخر من الصندوق بشريط كهربائي.
نظرًا لأن محركاتنا تقع في الجزء السفلي من علبة الثقاب ، فأنت بحاجة إلى وضع البطاريات في الأعلى ، وتثبيت كل شيء بشكل طبيعي بشريط لاصق. نضيف أيضا التبديل.
