Pastinya, setelah cukup banyak menonton film tentang robot, Anda sering kali ingin membangun rekan Anda sendiri dalam pertempuran, tetapi tidak tahu harus mulai dari mana. Tentu saja, Anda tidak akan bisa membuat Terminator bipedal, tapi bukan itu yang ingin kami capai. Mengumpulkan robot sederhana siapa pun yang tahu cara memegang besi solder dengan benar di tangannya dapat melakukannya dan ini tidak memerlukan pengetahuan yang mendalam, meskipun tidak ada salahnya. Robotika amatir tidak jauh berbeda dengan desain sirkuit, hanya saja lebih menarik karena juga melibatkan bidang-bidang seperti mekanika dan pemrograman. Semua komponen mudah didapat dan tidak terlalu mahal. Jadi kemajuan tidak berhenti, dan kami akan menggunakannya untuk keuntungan kami.

Perkenalan

Jadi. Apa itu robot? Dalam kebanyakan kasus, ini perangkat otomatis, yang bereaksi terhadap tindakan apa pun lingkungan. Robot dapat dikendalikan oleh manusia atau melakukan tindakan yang telah diprogram sebelumnya. Biasanya robot dilengkapi dengan berbagai sensor (jarak, sudut putaran, akselerasi), kamera video, dan manipulator. Bagian elektronik robot terdiri dari mikrokontroler (MC) - sirkuit mikro yang berisi prosesor, generator jam, berbagai periferal, RAM, dan memori permanen. Ada banyak sekali mikrokontroler berbeda di dunia untuk berbagai aplikasi, dan berdasarkan mikrokontroler tersebut Anda dapat merakit robot yang kuat. Untuk bangunan amatir aplikasi yang luas ditemukan Mikrokontroler AVR. Sejauh ini, MK adalah yang paling mudah diakses dan di Internet Anda dapat menemukan banyak contoh berdasarkan MK ini. Untuk bekerja dengan mikrokontroler, Anda harus bisa memprogram dalam assembler atau C dan memilikinya pengetahuan dasar dalam elektronik digital dan analog. Dalam proyek kami, kami akan menggunakan C. Pemrograman di MK tidak jauh berbeda dengan pemrograman di komputer, sintaks bahasanya sama, sebagian besar fungsinya praktis tidak berbeda, dan yang baru cukup mudah dipelajari dan nyaman digunakan.

Apa yang kita butuhkan

Pertama-tama, robot kita akan mampu menghindari rintangan, yaitu mengulangi perilaku normal kebanyakan hewan di alam. Segala yang kita perlukan untuk membuat robot semacam itu dapat ditemukan di toko radio. Mari kita putuskan bagaimana robot kita akan bergerak. Saya menganggap trek yang paling sukses adalah yang digunakan di tank; solusi yang nyaman, karena lintasan memiliki kemampuan manuver yang lebih baik dibandingkan roda mobil dan lebih nyaman untuk dikendalikan (untuk berbelok cukup dengan memutar lintasan dalam sisi yang berbeda). Oleh karena itu, Anda memerlukan tangki mainan apa pun yang lintasannya berputar secara independen satu sama lain, Anda dapat membelinya di toko mainan mana pun dengan harga yang wajar. Dari tangki ini Anda hanya membutuhkan platform dengan track dan motor dengan gearbox, sisanya dapat Anda buka dan buang dengan aman. Kami juga membutuhkan mikrokontroler, pilihan saya jatuh pada ATmega16 - ia memiliki port yang cukup untuk menghubungkan sensor dan periferal dan secara umum cukup nyaman. Anda juga perlu membeli beberapa komponen radio, besi solder, dan multimeter.

Membuat papan dengan MK

Skema robot

Dalam kasus kami, mikrokontroler akan menjalankan fungsi otak, tetapi kami tidak akan memulainya dengan itu, tetapi dengan memberi daya pada otak robot. Nutrisi yang tepat adalah jaminan kesehatan, jadi kita akan mulai dengan cara memberi makan robot kita dengan benar, karena di sinilah biasanya pembuat robot pemula melakukan kesalahan. Dan agar robot kita dapat bekerja dengan normal maka kita perlu menggunakan pengatur tegangan. Saya lebih suka chip L7805 - chip ini dirancang untuk menghasilkan tegangan output 5V yang stabil, yang dibutuhkan mikrokontroler kita. Tetapi karena penurunan tegangan pada rangkaian mikro ini sekitar 2,5V, maka harus disuplai minimal 7,5V. Bersama dengan penstabil ini, kapasitor elektrolitik digunakan untuk menghaluskan riak tegangan dan dioda harus disertakan dalam rangkaian untuk melindungi dari pembalikan polaritas.
Sekarang kita dapat beralih ke mikrokontroler kita. Kasing MK adalah DIP (lebih mudah untuk disolder) dan memiliki empat puluh pin. Di dalamnya terdapat ADC, PWM, USART dan masih banyak lagi yang tidak akan kami gunakan untuk saat ini. Mari kita lihat beberapa titik penting. Pin RESET (kaki ke-9 MK) ditarik oleh resistor R1 ke "plus" sumber listrik - ini harus dilakukan! Jika tidak, MK Anda mungkin disetel ulang secara tidak sengaja atau, lebih sederhananya, terjadi kesalahan. Tindakan lain yang diinginkan, namun tidak wajib, adalah menghubungkan RESET melalui kapasitor keramik C1 ke ground. Dalam diagram Anda juga dapat melihat elektrolit 1000 uF; ini menyelamatkan Anda dari penurunan tegangan saat mesin hidup, yang juga akan memiliki efek menguntungkan pada pengoperasian mikrokontroler. Resonator kuarsa X1 dan kapasitor C2, C3 harus ditempatkan sedekat mungkin dengan pin XTAL1 dan XTAL2.
Saya tidak akan berbicara tentang cara mem-flash MK, karena Anda dapat membacanya di Internet. Kami akan menulis program dalam C; Saya memilih CodeVisionAVR sebagai lingkungan pemrograman. Ini adalah lingkungan yang cukup ramah pengguna dan berguna bagi pemula karena memiliki wizard pembuatan kode bawaan.

Papan robot saya

Kontrol motorik

Tidak kurang sebuah komponen penting Robot kami memiliki driver motor yang memudahkan kami untuk mengendalikannya. Jangan pernah dan dalam keadaan apa pun motor tidak boleh dihubungkan langsung ke MK! Secara umum, beban kuat tidak dapat dikontrol langsung dari mikrokontroler, jika tidak maka akan terbakar. Gunakan transistor kunci. Untuk kasus kami, ada chip khusus - L293D. Dalam proyek sederhana seperti itu, selalu coba gunakan chip khusus ini dengan indeks “D”, karena chip ini memiliki dioda bawaan untuk perlindungan kelebihan beban. Sirkuit mikro ini sangat mudah dikendalikan dan mudah didapat di toko radio. Ini tersedia dalam dua paket: DIP dan SOIC. Kami akan menggunakan DIP dalam paketnya karena kemudahan pemasangan di papan. L293D punya makanan terpisah mesin dan logika. Oleh karena itu, kami akan memberi daya pada sirkuit mikro itu sendiri dari stabilizer (input VSS), dan motor langsung dari baterai (input VS). L293D dapat menahan beban 600 mA per saluran, dan memiliki dua saluran tersebut, yaitu dua motor dapat dihubungkan ke satu chip. Tapi untuk amannya, kita akan menggabungkan salurannya, dan kemudian kita membutuhkan satu mikro untuk setiap mesin. Oleh karena itu, L293D akan mampu menahan 1,2 A. Untuk mencapai hal ini, Anda perlu menggabungkan kaki mikro, seperti yang ditunjukkan pada diagram. Sirkuit mikro bekerja sebagai berikut: ketika logika "0" diterapkan ke IN1 dan IN2, dan logika "0" diterapkan ke IN3 dan IN4, motor berputar dalam satu arah, dan jika sinyal dibalik dan logika nol diterapkan, maka motor akan mulai berputar ke arah lain. Pin EN1 dan EN2 bertanggung jawab untuk menghidupkan setiap saluran. Kami menghubungkannya dan menghubungkannya ke "plus" catu daya dari stabilizer. Karena sirkuit mikro memanas selama pengoperasian, dan memasang radiator pada casing jenis ini bermasalah, penghilangan panas disediakan oleh kaki GND - lebih baik menyoldernya pada bantalan kontak yang lebar. Itu saja yang perlu Anda ketahui tentang driver mesin untuk pertama kalinya.

Sensor hambatan

Agar robot kita dapat bernavigasi dan tidak menabrak semuanya, kita akan memasang dua sensor inframerah. Sensor paling sederhana terdiri dari dioda IR yang memancarkan spektrum inframerah dan fototransistor yang akan menerima sinyal dari dioda IR. Prinsipnya begini: bila tidak ada penghalang di depan sensor, sinar IR tidak mengenai fototransistor dan tidak terbuka. Jika ada penghalang di depan sensor, maka sinar dipantulkan darinya dan mengenai transistor - transistor terbuka dan arus mulai mengalir. Kerugian dari sensor tersebut adalah mereka dapat bereaksi berbeda berbagai permukaan dan tidak terlindung dari gangguan - sensor mungkin secara tidak sengaja terpicu oleh sinyal asing dari perangkat lain. Memodulasi sinyal dapat melindungi Anda dari gangguan, tetapi kami tidak akan mempermasalahkannya untuk saat ini. Sebagai permulaan, itu sudah cukup.

Versi pertama dari sensor robot saya

Firmware robot

Untuk menghidupkan robot, Anda perlu menulis firmware untuk robot tersebut, yaitu program yang akan mengambil pembacaan dari sensor dan mengontrol motor. Program saya adalah yang paling sederhana, tidak mengandung struktur yang kompleks dan semua orang akan mengerti. Dua baris berikutnya menyertakan file header untuk mikrokontroler dan perintah untuk menghasilkan penundaan:

#termasuk
#termasuk

Baris berikut ini bersyarat karena nilai PORTC bergantung pada cara Anda menghubungkan driver motor ke mikrokontroler Anda:

PORTC.0 = 1;
PORTC.1 = 0;
PORTC.2 = 1;
PORTC.3 = 0;

Nilai 0xFF berarti keluarannya akan berupa log. “1”, dan 0x00 adalah log. "0".

Dengan konstruksi berikut kita periksa apakah ada penghalang di depan robot dan di sisi mana:

Jika (!(PINB & (1< {
...
}

Jika cahaya dari dioda IR mengenai fototransistor, maka log dipasang pada kaki mikrokontroler. “0” dan robot mulai bergerak mundur untuk menjauh dari rintangan, kemudian berbalik agar tidak bertabrakan dengan rintangan lagi dan kemudian bergerak maju lagi. Karena kami memiliki dua sensor, kami memeriksa keberadaan penghalang dua kali – di kanan dan kiri, sehingga kami dapat mengetahui di sisi mana penghalang tersebut berada. Perintah "delay_ms(1000)" menunjukkan bahwa satu detik akan berlalu sebelum perintah berikutnya mulai dijalankan.

Kesimpulan

Saya telah membahas sebagian besar aspek yang akan membantu Anda membuat robot pertama Anda. Namun robotika tidak berakhir di situ. Jika Anda merakit robot ini, Anda akan memiliki banyak peluang untuk mengembangkannya. Anda dapat meningkatkan algoritma robot, seperti apa yang harus dilakukan jika rintangannya tidak berada di sisi tertentu, melainkan tepat di depan robot. Tidak ada salahnya juga memasang encoder - perangkat sederhana yang akan membantu Anda memposisikan dan mengetahui lokasi robot Anda secara akurat di luar angkasa. Untuk kejelasan, dimungkinkan untuk memasang layar berwarna atau monokrom yang dapat menampilkan informasi berguna - tingkat pengisian daya baterai, jarak ke rintangan, berbagai informasi debugging. Tidak ada salahnya untuk meningkatkan sensor - memasang TSOP (ini adalah penerima IR yang hanya menerima sinyal pada frekuensi tertentu) daripada fototransistor konvensional. Selain sensor infra merah, terdapat sensor ultrasonik yang harganya lebih mahal dan juga memiliki kekurangan, namun belakangan ini semakin populer di kalangan pembuat robot. Agar robot dapat merespons suara, sebaiknya pasang mikrofon dengan amplifier. Namun yang menurut saya sangat menarik adalah memasang kamera dan memprogram visi mesin berdasarkan itu. Ada satu set perpustakaan OpenCV khusus yang dengannya Anda dapat memprogram pengenalan wajah, gerakan menurut suar berwarna, dan banyak hal menarik lainnya. Itu semua tergantung pada imajinasi dan keterampilan Anda.

Daftar komponen:

• ATmega16 dalam paket DIP-40>
• L7805 dalam paket TO-220
• L293D dalam housing DIP-16 x2 pcs.
• resistor dengan daya 0,25 W dengan rating: 10 kOhm x 1 pc., 220 Ohm x 4 pcs.
• kapasitor keramik: 0,1 µF, 1 µF, 22 pF
• kapasitor elektrolitik: 1000 µF x 16 V, 220 µF x 16 V x 2 pcs.
• dioda 1N4001 atau 1N4004
• Resonator kuarsa 16 MHz
• Dioda IR: dua di antaranya bisa digunakan.
• fototransistor, juga apa saja, tetapi hanya merespons panjang gelombang sinar infra merah

Kode firmware:

/*****************************************************
Firmware untuk robot

Tipe MK: ATmega16
Frekuensi jam: 16.000000 MHz
Jika frekuensi kuarsa Anda berbeda, Anda perlu menentukan ini di pengaturan lingkungan:
Proyek -> Konfigurasi -> Tab "C Compiler".
*****************************************************/

#termasuk
#termasuk

Batal utama (batal)
{
//Konfigurasi port masukan
//Melalui port ini kita menerima sinyal dari sensor
DDRB=0x00;
//Hidupkan resistor pull-up
PORTB=0xFF;

//Konfigurasi port keluaran
//Melalui port ini kita mengontrol motor
DDRC=0xFF;

//Loop utama program. Di sini kita membaca nilai dari sensor
//dan mengendalikan mesin
sementara (1)
{
//Ayo maju
PORTC.0 = 1;
PORTC.1 = 0;
PORTC.2 = 1;
PORTC.3 = 0;
jika (!(PINB & (1< {
//Mundur 1 detik
PORTC.0 = 0;
PORTC.1 = 1;
PORTC.2 = 0;
PORTC.3 = 1;
penundaan_ms(1000);
// Selesaikan
PORTC.0 = 1;
PORTC.1 = 0;
PORTC.2 = 0;
PORTC.3 = 1;
penundaan_ms(1000);
}
jika (!(PINB & (1< {
//Mundur 1 detik
PORTC.0 = 0;
PORTC.1 = 1;
PORTC.2 = 0;
PORTC.3 = 1;
penundaan_ms(1000);
// Selesaikan
PORTC.0 = 0;
PORTC.1 = 1;
PORTC.2 = 1;
PORTC.3 = 0;
penundaan_ms(1000);
}
};
}

Tentang robot saya

Saat ini robot saya hampir selesai.


Dilengkapi dengan kamera nirkabel, sensor jarak (kamera dan sensor ini dipasang pada menara berputar), sensor penghalang, encoder, penerima sinyal dari remote control dan antarmuka RS-232 untuk menghubungkan ke a komputer. Ini beroperasi dalam dua mode: otonom dan manual (menerima sinyal kontrol dari remote control), kamera juga dapat dihidupkan/dimatikan dari jarak jauh atau oleh robot itu sendiri untuk menghemat daya baterai. Saya sedang menulis firmware untuk keamanan apartemen (mentransfer gambar ke komputer, mendeteksi gerakan, berjalan di sekitar lokasi).

Sesuai keinginan Anda, saya memposting video:

UPD. Saya mengunggah ulang foto-foto itu dan membuat beberapa koreksi kecil pada teksnya.

Banyak dari kita yang pernah mengenal teknologi komputer bermimpi untuk merakit robot sendiri. Untuk perangkat ini dapat melakukan beberapa tugas di sekitar rumah, misalnya membawa bir. Setiap orang segera mulai membuat robot yang paling rumit, tetapi sering kali hasilnya dengan cepat gagal. Kami tidak pernah mewujudkan robot pertama kami, yang seharusnya menghasilkan banyak keripik. Oleh karena itu, Anda harus memulai dengan sederhana, secara bertahap memperumit binatang Anda. Sekarang kami akan memberi tahu Anda cara membuat robot sederhana dengan tangan Anda sendiri yang dapat bergerak secara mandiri di sekitar apartemen Anda.

Konsep

Kami menetapkan tugas sederhana untuk diri kami sendiri, membuat robot sederhana. Ke depan, saya akan mengatakan bahwa kita, tentu saja, tidak bertahan dalam lima belas menit, tetapi dalam jangka waktu yang lebih lama. Tapi tetap saja, ini bisa dilakukan dalam satu malam.

Biasanya kerajinan seperti itu membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk diselesaikan. Orang-orang menghabiskan beberapa bulan berkeliling toko untuk mencari perlengkapan yang mereka butuhkan. Namun kami segera menyadari bahwa ini bukanlah jalan kami! Oleh karena itu, dalam desain kami akan menggunakan bagian-bagian yang mudah ditemukan, atau dicabut dari peralatan lama. Sebagai upaya terakhir, belilah dengan harga murah di toko radio atau pasar mana pun.

Ide lainnya adalah membuat kerajinan kami semurah mungkin. Robot serupa berharga 800 hingga 1500 rubel di toko radio-elektronik! Apalagi dijual dalam bentuk part, tapi tetap harus dirakit, dan belum tentu setelah itu juga bisa berfungsi. Produsen peralatan semacam itu sering kali lupa menyertakan beberapa bagian dan hanya itu – robotnya hilang bersama uangnya! Mengapa kita membutuhkan kebahagiaan seperti itu? Robot kami seharusnya berharga tidak lebih dari 100-150 rubel, termasuk motor dan baterai. Pada saat yang sama, jika Anda memilih motor dari mobil anak-anak tua, maka harganya umumnya sekitar 20-30 rubel! Anda merasakan penghematan, dan pada saat yang sama Anda mendapatkan teman yang baik.

Bagian selanjutnya adalah apa yang akan dilakukan pria tampan kami. Kami memutuskan untuk membuat robot yang akan mencari sumber cahaya. Jika sumber cahayanya menyala, maka mobil kita akan mengejarnya. Konsep ini disebut “robot yang mencoba hidup”. Baterainya bisa diganti dengan sel surya dan kemudian dia akan mencari lampu untuk mengemudi.

Suku cadang dan alat yang diperlukan

Apa yang kita butuhkan untuk menjadikan anak kita? Karena konsepnya dibuat dari cara improvisasi, maka kita memerlukan papan sirkuit, atau bahkan karton tebal biasa. Anda bisa menggunakan penusuk untuk membuat lubang pada karton untuk menempelkan semua bagiannya. Kami akan menggunakan perakitan, karena sudah dekat, dan Anda tidak akan menemukan karton di rumah saya pada siang hari. Ini akan menjadi sasis tempat kita akan memasang sisa tali pengaman robot, memasang motor dan sensor. Sebagai tenaga penggeraknya, kami akan menggunakan motor tiga atau lima volt yang bisa ditarik dari mesin lama. Kami akan membuat roda dari tutup botol plastik, misalnya dari Coca-Cola.

Fototransistor atau fotodioda tiga volt digunakan sebagai sensor. Mereka bahkan dapat ditarik keluar dari mouse optomekanis lama. Ini berisi sensor inframerah (dalam kasus kami warnanya hitam). Di sana mereka dipasangkan, yaitu dua fotosel dalam satu botol. Dengan penguji, tidak ada yang menghalangi Anda untuk mencari tahu kaki mana yang dimaksudkan untuk apa. Elemen kontrol kami adalah transistor 816G domestik. Kami menggunakan tiga baterai AA yang disolder bersama sebagai sumber listrik. Atau Anda dapat mengambil tempat baterai dari mesin lama, seperti yang kami lakukan. Pengkabelan akan diperlukan untuk instalasi. Kabel twisted pair ideal untuk tujuan ini; setiap peretas yang menghargai diri sendiri harus memiliki banyak kabel di rumahnya. Untuk mengamankan semua bagian, akan lebih mudah untuk menggunakan perekat lelehan panas dengan pistol leleh panas. Penemuan luar biasa ini meleleh dengan cepat dan mengeras dengan cepat, sehingga Anda dapat dengan cepat mengerjakannya dan memasang elemen sederhana. Benda ini ideal untuk kerajinan seperti itu dan saya telah menggunakannya lebih dari sekali di artikel saya. Kita juga membutuhkan kawat yang kaku; klip kertas biasa bisa digunakan.

Kami memasang sirkuit

Jadi, kami mengeluarkan semua bagiannya dan menumpuknya di meja kami. Besi solder sudah membara dengan damar dan Anda menggosok tangan Anda, ingin sekali merakitnya, baiklah, mari kita mulai. Kami mengambil sepotong rakitan dan memotongnya sesuai ukuran robot masa depan. Untuk memotong PCB kami menggunakan gunting logam. Kami membuat persegi dengan sisi sekitar 4-5 cm, yang utama adalah sirkuit kecil kami, baterai, dua motor, dan pengencang untuk roda depan muat di dalamnya. Agar papan tidak menjadi kasar dan rata, Anda dapat mengolahnya dengan file dan juga menghilangkan bagian tepi yang tajam. Langkah kami selanjutnya adalah menyegel sensor. Fototransistor dan fotodioda mempunyai kelebihan dan kekurangan, dengan kata lain anoda dan katoda. Penting untuk mengamati polaritas penyertaannya, yang mudah ditentukan dengan penguji paling sederhana. Jika Anda melakukan kesalahan, tidak ada yang terbakar, tetapi robot tidak akan bergerak. Sensor disolder ke sudut papan sirkuit di satu sisi sehingga terlihat ke samping. Mereka tidak boleh disolder sepenuhnya ke papan, tetapi sisakan kabel sekitar satu setengah sentimeter sehingga dapat dengan mudah ditekuk ke segala arah - kita akan membutuhkannya nanti saat menyiapkan robot kita. Ini akan menjadi mata kita, seharusnya berada di salah satu sisi sasis kita, yang nantinya akan menjadi bagian depan robot. Dapat segera dicatat bahwa kami sedang merakit dua sirkuit kontrol: satu untuk mengendalikan mesin kanan dan kedua untuk kiri.

Sedikit lebih jauh dari tepi depan sasis, di sebelah sensor kita, kita perlu menyolder transistor. Untuk kenyamanan menyolder dan merakit rangkaian selanjutnya, kami menyolder kedua transistor dengan tanda “menghadap” ke arah roda kanan. Sebaiknya segera perhatikan letak kaki-kaki transistor. Jika Anda mengambil transistor di tangan Anda dan memutar substrat logam ke arah Anda, dan tandanya mengarah ke hutan (seperti dalam dongeng), dan kakinya diarahkan ke bawah, maka dari kiri ke kanan kakinya masing-masing akan menjadi: alas , kolektor dan emitor. Jika Anda melihat diagram yang menunjukkan transistor kita, basisnya akan berupa tongkat yang tegak lurus dengan ruas tebal lingkaran, emitornya adalah tongkat yang bertanda panah, kolektornya adalah tongkat yang sama, hanya saja tanpa panah. Semuanya tampak jelas di sini. Mari siapkan baterainya dan lanjutkan ke perakitan rangkaian listrik yang sebenarnya. Awalnya kami hanya mengambil tiga buah baterai AA dan menyoldernya secara seri. Anda dapat langsung memasukkannya ke dalam tempat baterai khusus, yang seperti telah kami katakan, dikeluarkan dari mobil tua anak-anak. Sekarang kita menyolder kabel ke baterai dan menentukan dua titik penting di papan kita di mana semua kabel akan bertemu. Ini akan menjadi plus dan minusnya. Kami melakukannya dengan sederhana - kami memasang kabel twisted pair ke tepi papan, menyolder ujungnya ke transistor dan sensor foto, membuat loop bengkok dan menyolder baterai di sana. Mungkin bukan pilihan terbaik, tapi ini yang paling nyaman. Nah, sekarang kita siapkan kabelnya dan mulai merakit listriknya. Kita akan beralih dari kutub positif baterai ke kontak negatif, di seluruh rangkaian listrik. Kami mengambil sepotong kabel twisted pair dan mulai berjalan - kami menyolder kontak positif kedua sensor foto ke plus baterai, dan menyolder emitor transistor di tempat yang sama. Kami menyolder kaki kedua fotosel dengan sepotong kawat kecil ke dasar transistor. Kami menyolder sisa kaki terakhir transyuk ke mesin masing-masing. Kontak kedua motor dapat disolder ke baterai melalui sakelar.

Tapi seperti Jedi sejati, kami memutuskan untuk menghidupkan robot kami dengan menyolder dan melepas solder kawat, karena tidak ada saklar dengan ukuran yang sesuai di tempat sampah saya.

Debug kelistrikan

Selesai, kita sudah merakit bagian kelistrikannya, sekarang mari kita mulai menguji rangkaiannya. Kami menyalakan sirkuit kami dan membawanya ke lampu meja yang menyala. Bergiliran, memutar fotosel pertama atau lainnya. Dan mari kita lihat apa yang terjadi. Jika mesin kita mulai berputar secara bergantian dengan kecepatan berbeda, tergantung pencahayaan, maka semuanya beres. Jika tidak, cari kusen di rakitan. Elektronika adalah ilmu tentang kontak, artinya jika ada sesuatu yang tidak berfungsi, maka tidak ada kontak di suatu tempat. Poin penting: sensor foto kanan bertanggung jawab atas roda kiri, dan sensor kiri masing-masing bertanggung jawab atas roda kanan. Sekarang, mari kita cari tahu ke arah mana mesin berputar kanan dan kiri. Keduanya harus berputar ke depan. Jika hal ini tidak terjadi, maka Anda perlu mengubah polaritas putaran motor yang berputar ke arah yang salah, cukup dengan menyolder ulang kabel pada terminal motor dengan cara sebaliknya. Kami sekali lagi mengevaluasi lokasi motor pada sasis dan memeriksa arah pergerakan ke arah pemasangan sensor kami. Jika semuanya beres, maka kita akan melanjutkan. Bagaimanapun, ini dapat diperbaiki, bahkan setelah semuanya akhirnya terpasang.

Merakit perangkat

Kita telah menangani bagian kelistrikan yang membosankan, sekarang mari kita beralih ke mekaniknya. Kami akan membuat roda dari tutup botol plastik. Untuk membuat roda depan, ambil dua penutup dan rekatkan.

Kami merekatkannya di sekeliling perimeter dengan bagian berlubang menghadap ke dalam untuk stabilitas roda yang lebih baik. Selanjutnya, buat lubang pada tutup pertama dan kedua tepat di tengah tutupnya. Untuk pengeboran dan segala jenis kerajinan rumah tangga, sangat nyaman menggunakan Dremel - sejenis bor kecil dengan banyak alat tambahan, penggilingan, pemotongan dan banyak lainnya. Sangat nyaman digunakan untuk mengebor lubang yang lebih kecil dari satu milimeter, yang tidak dapat diatasi oleh bor konvensional.

Setelah kami mengebor penutupnya, kami memasukkan klip kertas yang sudah ditekuk ke dalam lubang.

Kami membengkokkan penjepit kertas menjadi bentuk huruf "P", di mana rodanya digantung di bilah atas huruf kami.

Sekarang kami memasang klip kertas ini di antara sensor foto, di depan mobil kami. Klipnya nyaman karena Anda dapat dengan mudah mengatur ketinggian roda depan, dan kita akan membahas penyesuaian ini nanti.

Mari beralih ke roda penggerak. Kami juga akan membuatnya dari tutupnya. Demikian pula, kami mengebor setiap roda secara ketat di tengahnya. Bor sebaiknya berukuran poros motor, dan idealnya lebih kecil sepersekian milimeter sehingga poros dapat dimasukkan di sana, tetapi dengan susah payah. Kedua roda kita pasang pada poros motor, dan agar tidak lepas, kita kencangkan dengan lem panas.

Hal ini penting dilakukan tidak hanya agar roda tidak terbang saat bergerak, tetapi juga tidak berputar pada titik pengikatnya.

Bagian terpenting adalah pemasangan motor listrik. Kami menempatkannya di bagian paling ujung sasis kami, di sisi berlawanan dari papan sirkuit dari semua perangkat elektronik lainnya. Kita harus ingat bahwa motor yang dikendalikan ditempatkan berlawanan dengan fotosistem kendalinya. Hal ini dilakukan agar robot dapat berbelok ke arah cahaya. Fotosensor di sebelah kanan, mesin di sebelah kiri, dan sebaliknya. Untuk memulainya, kami akan mencegat mesin dengan potongan pasangan bengkok, dimasukkan melalui lubang di instalasi dan dipelintir dari atas.

Kami memasok listrik dan melihat ke mana mesin kami berputar. Motor tidak akan berputar di ruangan gelap; disarankan untuk mengarahkannya ke lampu. Kami memeriksa apakah semua mesin berfungsi. Kami memutar robot dan mengamati bagaimana motor mengubah kecepatan putarannya tergantung pada pencahayaan. Mari kita putar dengan sensor foto kanan, dan mesin kiri akan berputar cepat, dan mesin lainnya, sebaliknya, akan melambat. Terakhir kita periksa arah putaran roda agar robot bergerak maju. Jika semuanya berfungsi seperti yang kami jelaskan, Anda dapat mengencangkan penggeser dengan lem panas dengan hati-hati.

Kami mencoba memastikan roda mereka berada pada poros yang sama. Itu saja – kami memasang baterai ke platform atas sasis dan melanjutkan ke pengaturan dan bermain dengan robot.

Perangkap dan pengaturan

Jebakan pertama dalam kerajinan kami tidak terduga. Saat kami merakit seluruh sirkuit dan bagian teknisnya, semua mesin merespons cahaya dengan sempurna, dan semuanya tampak berjalan dengan baik. Namun ketika kami meletakkan robot kami di lantai, itu tidak berhasil bagi kami. Ternyata tenaga motor saja tidak cukup. Saya harus segera mengobrak-abrik mobil anak-anak itu untuk mendapatkan mesin yang lebih bertenaga dari sana. Ngomong-ngomong, jika Anda mengambil motor dari mainan, Anda pasti tidak akan salah dengan tenaganya, karena motor tersebut dirancang untuk membawa banyak mobil dengan baterai. Setelah mesin kami beres, kami beralih ke penyetelan dan penggerakan kosmetik. Pertama kita perlu mengumpulkan janggut kabel yang terseret di lantai dan menempelkannya ke sasis dengan lem panas.

Jika robot menyeret perutnya ke suatu tempat, maka Anda dapat mengangkat sasis depan dengan menekuk kawat pengikat. Yang paling penting adalah sensor foto. Yang terbaik adalah membengkokkannya ke samping dengan jarak tiga puluh derajat dari hidangan utama. Kemudian ia akan mengambil sumber cahaya dan bergerak ke arahnya. Sudut tekuk yang diperlukan harus dipilih secara eksperimental. Itu saja, bekali diri Anda dengan lampu meja, letakkan robot di lantai, nyalakan dan mulailah memeriksa dan menikmati bagaimana anak Anda dengan jelas mengikuti sumber cahaya dan betapa cerdiknya dia menemukannya.

Perbaikan

Tidak ada batasan untuk kesempurnaan dan Anda dapat menambahkan fungsi tanpa akhir ke robot kami. Bahkan ada pemikiran untuk memasang pengontrol, tetapi biaya dan kompleksitas produksi akan meningkat secara signifikan, dan ini bukan metode kami.

Perbaikan pertama adalah membuat robot yang dapat melakukan perjalanan sepanjang lintasan tertentu. Semuanya sederhana di sini, Anda mengambil garis hitam dan mencetaknya di printer, atau menggambarnya dengan spidol permanen hitam di selembar kertas Whatman. Hal utama adalah stripnya sedikit lebih sempit dari lebar sensor foto yang disegel. Kami menurunkan fotosel itu sendiri sehingga menghadap ke lantai. Di sebelah setiap mata kami memasang LED super terang secara seri dengan resistansi 470 Ohm. Kami menyolder LED itu sendiri dengan resistansi langsung ke baterai. Idenya sederhana, cahaya dipantulkan dengan sempurna dari selembar kertas putih, mengenai sensor kita dan robot melaju lurus. Segera setelah sinar mengenai garis gelap, hampir tidak ada cahaya yang mencapai fotosel (kertas hitam menyerap cahaya dengan sempurna), dan oleh karena itu satu motor mulai berputar lebih lambat. Motor lain dengan cepat memutar robot, meratakan jalurnya. Alhasil, robot tersebut menggelinding di sepanjang garis hitam tersebut, seolah-olah berada di atas rel. Anda dapat menggambar garis seperti itu di lantai putih dan mengirim robot ke dapur untuk mengambil bir dari komputer Anda.

Ide kedua adalah memperumit rangkaian dengan menambahkan dua transistor lagi dan dua fotosensor dan membuat robot mencari cahaya tidak hanya dari depan, tetapi juga dari semua sisi, dan segera setelah menemukannya, ia bergegas ke sana. Semuanya tergantung dari sisi mana sumber cahaya itu muncul: jika di depan akan maju, dan jika dari belakang maka akan mundur. Bahkan dalam kasus ini, untuk menyederhanakan perakitan, Anda dapat menggunakan chip LM293D, tetapi biayanya sekitar seratus rubel. Namun dengan bantuannya Anda dapat dengan mudah mengkonfigurasi aktivasi diferensial arah putaran roda atau, lebih sederhananya, arah pergerakan robot: maju dan mundur.

Hal terakhir yang dapat Anda lakukan adalah melepas sepenuhnya baterai yang terus-menerus habis dan memasang baterai tenaga surya, yang kini dapat Anda beli di toko aksesoris ponsel (atau di dialextreme). Untuk mencegah robot kehilangan fungsinya sepenuhnya dalam mode ini, jika secara tidak sengaja memasuki tempat teduh, Anda dapat menghubungkan baterai surya secara paralel - kapasitor elektrolitik dengan kapasitas yang sangat besar (ribuan mikrofarad). Karena tegangan kita di sana tidak melebihi lima volt, kita dapat mengambil kapasitor yang dirancang untuk 6,3 volt. Dengan kapasitas dan voltase sebesar itu akan cukup mini. Konverter dapat dibeli atau dicabut dari catu daya lama.
Kami pikir Anda dapat membuat sendiri kemungkinan variasi lainnya. Jika ada sesuatu yang menarik, pastikan untuk menulis.

kesimpulan

Jadi kita telah bergabung dengan ilmu pengetahuan terbesar, mesin kemajuan - sibernetika. Pada tahun tujuh puluhan abad yang lalu, desain robot semacam itu sangat populer. Perlu dicatat bahwa kreasi kami menggunakan dasar-dasar teknologi komputasi analog, yang punah seiring dengan munculnya teknologi digital. Namun seperti yang saya tunjukkan di artikel ini, tidak semuanya hilang. Saya harap kami tidak berhenti pada pembuatan robot sederhana seperti itu, tetapi akan menghasilkan lebih banyak desain baru, dan Anda akan mengejutkan kami dengan kerajinan menarik Anda. Semoga berhasil dengan pembagunan!

27 Agustus 2017 Gennadi

Salah satu aktivitas yang sangat memakan waktu dan mengasyikkan adalah membuat robot Anda sendiri.

Setiap orang, dari remaja hingga orang dewasa, bermimpi untuk membuat robot yang kecil dan lucu atau besar dan multifungsi, sama banyaknya dengan modifikasi robot yang berbeda-beda seiring dengan banyaknya jumlah manusia. Apakah Anda ingin membuat robot?

Sebelum proyek serius seperti itu, Anda harus terlebih dahulu memastikan kemampuan Anda. Membangun robot bukanlah hal termurah atau termudah untuk dilakukan. Pikirkan tentang jenis robot apa yang ingin Anda buat, fungsi apa yang harus dijalankannya, mungkin hanya robot dekoratif yang terbuat dari bagian-bagian lama atau robot yang berfungsi penuh dengan mekanisme bergerak yang rumit.

Saya telah bertemu banyak pengrajin yang membuat robot dekoratif dari mekanisme tua yang sudah usang, seperti jam tangan, jam alarm, televisi, setrika, sepeda, komputer, dan bahkan mobil. Robot-robot ini dibuat hanya untuk kecantikan; biasanya meninggalkan kesan yang sangat jelas, terutama anak-anak menyukainya. Remaja umumnya tertarik pada robot sebagai sesuatu yang misterius dan masih belum diketahui.

Bagian-bagian robot dekoratif dipasang dengan berbagai cara: dengan lem, pengelasan, dan sekrup. Dalam kegiatan seperti itu tidak ada bagian yang tidak perlu; detail apa pun digunakan, mulai dari pegas kecil hingga baut terbesar. Robot bisa berukuran kecil, berbentuk meja, dan beberapa pengrajin berhasil membuat robot dekoratif seukuran manusia.

Jauh lebih sulit dan tidak kalah menariknya membuat robot yang berfungsi. Robot tidak harus berwujud manusia, bisa berupa kaleng bertanduk dan ulat :) di sini Anda dapat menggunakan imajinasi Anda tanpa batas.

Sebelumnya, robot sebagian besar bersifat mekanis, semua gerakannya dikendalikan oleh mekanisme yang kompleks. Saat ini, sebagian besar komponen mekanis kasar dapat diganti dengan sirkuit listrik, dan “otak” robot hanya dapat berupa satu sirkuit mikro tempat data yang diperlukan dimasukkan melalui komputer.

Saat ini, perusahaan Lego memproduksi peralatan khusus untuk membuat robot, sementara peralatan konstruksi tersebut mahal dan tidak tersedia untuk semua orang.

Saya pribadi tertarik membuat robot dengan tangan saya sendiri dari bahan bekas. Masalah terbesar yang dihadapi selama konstruksi adalah kurangnya pengetahuan kelistrikan. Jika secara mekanis Anda masih dapat melakukan sesuatu tanpa masalah, maka dengan rangkaian kelistrikan segalanya menjadi lebih rumit; sering kali perlu menggabungkan beberapa komponen kelistrikan yang berbeda, dan di sinilah kesulitan dimulai, tetapi semua ini dapat diperbaiki. Saat membuat robot, masalah mungkin timbul dengan motor listrik; motor yang bagus harganya mahal, Anda harus membongkar mainan lama, ini sangat tidak nyaman. Banyak komponen radio juga menjadi langka, semakin banyak peralatan yang dibuat pada sirkuit mikro yang kompleks, dan ini memerlukan pengetahuan yang serius. Terlepas dari semua kesulitan tersebut, banyak dari kita yang terus menciptakan robot luar biasa untuk berbagai tujuan. Robot dapat mencuci pakaian, membersihkan debu, menggambar, memindahkan benda, membuat kita tertawa, atau sekadar menghiasi desktop kita.

Saya akan mempublikasikan foto-foto robot baru saya secara berkala di situs ini, jika Anda juga tertarik dengan topik ini, pastikan untuk mengirimkan cerita Anda dengan foto atau menulis tentang penemuan Anda di forum.

Cara membuat robot dari berbagai bahan di rumah tanpa peralatan yang sesuai? Pertanyaan serupa semakin banyak bermunculan di berbagai blog dan forum yang didedikasikan untuk membuat segala jenis perangkat dengan tangan dan robotika sendiri. Tentu saja, membuat robot modern dan multifungsi adalah tugas yang hampir mustahil dilakukan di rumah. Namun sangat mungkin untuk membuat robot sederhana dengan menggunakan satu chip driver dan menggunakan beberapa fotosel. Saat ini tidak sulit untuk menemukan diagram di Internet dengan penjelasan rinci tentang tahapan pembuatan robot mini yang mampu merespon sumber cahaya dan rintangan.

Hasilnya adalah robot yang sangat gesit dan mobile yang akan bersembunyi di kegelapan, atau bergerak menuju cahaya, atau lari dari cahaya, atau bergerak mencari cahaya, bergantung pada cara sirkuit mikro terhubung ke motor dan fotosel.

Anda bahkan dapat memastikan bahwa robot pintar Anda hanya mengikuti garis terang atau, sebaliknya, garis gelap, atau Anda dapat membuat robot mini mengikuti tangan Anda - cukup tambahkan beberapa LED terang ke sirkuitnya!

Bahkan, seorang pemula yang baru mulai menguasai kerajinan ini pun bisa membuat robot sederhana dengan tangannya sendiri. Pada artikel ini kita akan melihat versi robot buatan sendiri yang bereaksi terhadap rintangan dan mengitarinya.

Mari kita langsung ke intinya. Untuk membuat robot rumahan, kita memerlukan bagian-bagian berikut, yang dapat dengan mudah Anda temukan:

1. Baterai ke-2 dan wadahnya;

2. Dua motor (masing-masing 1,5 volt);

3. 2 sakelar SPDT;

4. 3 klip kertas;

4. Bola plastik berlubang;

5. Sepotong kecil kawat padat.

Tahapan pembuatan robot rumahan :

1. Potong seutas kawat menjadi 13 bagian masing-masing berukuran enam sentimeter dan beri jarak 1 cm pada kedua sisinya.

Dengan menggunakan besi solder, kami menghubungkan 3 kabel ke sakelar SPDT, dan 2 kabel ke motor;

2. Sekarang kita ambil wadah baterai, di satu sisi terdapat dua kabel multi-warna yang memanjang darinya (kemungkinan besar hitam dan merah). Kita perlu menyolder kabel lain ke sisi lain casing.

Sekarang Anda perlu membuka wadah baterai dan merekatkan kedua sakelar SPDT ke samping dengan kawat yang disolder dalam bentuk V;

3. Setelah itu, motor harus direkatkan pada kedua sisi bodi agar berputar ke depan.

Kemudian kami mengambil klip kertas besar dan melepaskannya. Kami menyeret klip kertas yang telah diluruskan melalui lubang tembus bola plastik dan meluruskan ujung klip kertas sejajar satu sama lain. Kami merekatkan ujung klip kertas ke struktur kami;

4. Bagaimana cara membuat robot rumahan agar benar-benar dapat menghindari rintangan? Penting untuk menyolder semua kabel yang terpasang seperti yang ditunjukkan pada foto;

5. Kami membuat antena dari klip kertas yang diluruskan dan merekatkannya ke sakelar SPDT;

6. Yang tersisa hanyalah memasukkan baterai ke dalam bodi dan robot rumah akan mulai bergerak, menghindari rintangan yang dilaluinya.

Sekarang Anda tahu cara membuat robot rumahan yang mampu bereaksi terhadap rintangan.

Bagaimana Anda bisa membuat robot dengan prinsip perilaku tertentu sendiri? Seluruh kelas robot serupa dibuat menggunakan teknologi BEAM, prinsip perilaku khasnya didasarkan pada apa yang disebut “fotoresepsi”. Bereaksi terhadap perubahan intensitas cahaya, robot mini tersebut bergerak lebih lambat atau, sebaliknya, lebih cepat (fotokinesis).

Untuk membuat robot yang pergerakannya diarahkan dari cahaya atau menuju cahaya dan ditentukan oleh reaksi fototaksis, diperlukan dua buah fotosensor. Reaksi fototaksis akan muncul sebagai berikut: jika cahaya mengenai salah satu fotosensor robot BEAM, maka motor listrik yang bersangkutan akan menyala dan robot berputar ke arah sumber cahaya.

Kemudian lampu mengenai sensor kedua dan motor listrik kedua menyala. Kini robot mini tersebut mulai bergerak menuju sumber cahaya. Jika cahaya kembali mengenai hanya satu fotosensor, maka robot kembali mulai berbalik ke arah cahaya dan terus bergerak menuju sumbernya ketika cahaya menyinari kedua sensor. Ketika cahaya tidak mencapai sensor apa pun, robot mini berhenti.

Bagaimana cara membuat robot yang mengikuti tangan Anda? Untuk melakukan ini, robot mini kita harus dilengkapi tidak hanya dengan sensor, tetapi juga dengan LED. LED akan memancarkan cahaya dan robot akan bereaksi terhadap cahaya yang dipantulkan. Jika kita meletakkan telapak tangan di depan salah satu sensor, robot mini akan berputar ke arahnya.

Jika Anda menjauhkan telapak tangan Anda sedikit dari sensor yang sesuai, robot akan “dengan patuh” mengikuti telapak tangan Anda. Untuk memastikan bahwa cahaya yang dipantulkan ditangkap dengan jelas oleh fototransistor, pilih LED oranye terang atau merah (lebih dari 1000 mCd) untuk merancang robot.

Bukan rahasia lagi bahwa jumlah investasi di bidang robotika meningkat setiap tahunnya, banyak generasi robot baru yang tercipta, dengan berkembangnya teknologi produksi, peluang baru untuk membuat dan menggunakan robot bermunculan, dan pengrajin otodidak yang berbakat terus memukau dunia. dunia dengan penemuan baru mereka di bidang robotika.

Fotosensor internal bereaksi terhadap cahaya dan diarahkan ke sumbernya, dan sensor mengenali hambatan di jalan dan robot mengubah arah gerakan. Untuk membuat robot sederhana dengan tangan Anda sendiri, Anda tidak perlu memiliki “otak tunggal” atau pendidikan teknis yang lebih tinggi. Cukup dengan membeli (dan beberapa suku cadang dapat ditemukan) semua suku cadang yang diperlukan untuk membuat robot dan langkah demi langkah menghubungkan semua chip, sensor, sensor, kabel, dan motor.

Mari kita pertimbangkan opsi robot yang terbuat dari motor getaran dari ponsel, baterai sel berbentuk koin, selotip dua sisi, dan... sikat gigi. Untuk mulai membuat robot sederhana ini dari bahan yang tersedia, ambil ponsel lama Anda yang tidak diperlukan dan lepaskan motor getar darinya. Setelah itu ambil sikat gigi bekas dan potong kepalanya dengan gergaji ukir.

Rekatkan selotip dua sisi ke bagian atas kepala sikat gigi dan letakkan motor getar di atasnya. Yang tersisa hanyalah menyediakan catu daya bagi robot mini dengan memasang baterai datar di sebelah motor getaran. Semua! Robot kami sudah siap - karena getaran, robot akan bergerak maju dengan bulunya.

♦ KELAS MASTER UNTUK "DIY LANJUTAN": Klik pada foto

♦ PELAJARAN VIDEO UNTUK PEMULA:

Saya memutuskan untuk beralih dengan lancar ke model bergerak dinamis. Ini adalah proyek untuk robot kecil buatan sendiri yang dikendalikan IR, dirakit dari bagian-bagian yang sederhana dan mudah didapat. Ini didasarkan pada dua mikrokontroler. Transmisi dari remote control disediakan PIC12F675, dan bagian penerima untuk pengontrol motor diimplementasikan GAMBAR12F629.

Rangkaian robot pada mikrokontroler

Semuanya berjalan lancar dengan bagian digital, satu-satunya masalah ada di "sistem propulsi" - gearbox kecil, yang sangat bermasalah untuk dibuat di rumah, jadi saya harus mengembangkan ide " bug getar“Motor mikro dikendalikan melalui sakelar transistor penguat pada BC337. Motor mikro tersebut dapat diganti dengan transistor npn kecil lainnya dengan arus kolektor 0,5 A.

Dimensinya ternyata sangat kecil - di foto ada perbandingannya dengan koin dan juga di dekat kotak korek api. Mata robot terbuat dari LED super terang, dimasukkan ke dalam wadah kapasitor elektrolitik kecil.

Diskusikan artikel ROBOT KECIL BUATAN SENDIRI