Bagaimana Membina Robot Paling Sederhana di Dunia

Robotik adalah medan menakutkan . Untuk benar-benar baik, seseorang mesti mempunyai pemahaman yang lebih tinggi di atas fizik, sains komputer, kejuruteraan mekanikal, kejuruteraan elektrik, kejuruteraan sistem, dan matematik lanjutan. Tetapi bagaimana jika anda hanya mempunyai beberapa, atau lebih teruk lagi, tentang pengetahuan itu dan anda masih ingin belajar tentang bidang itu? Nah, kita semua harus bermula di suatu tempat dan panduan ini direka untuk mengabsikan robot dengan mengajar sesiapa sahaja dengan keupayaan yang sederhana untuk menggunakan alat tangan untuk membina robot sendiri yang sangat mudah.

Robot yang anda akan bina di sini adalah robot dalam erti yang paling mudah. Ia akan bergerak dan bertindak balas terhadap halangan-halangan di persekitarannya, membalikkan motor dan mengelilingi mereka apabila diperlukan sendiri. Anda mungkin tidak akan mengautomasikan mana-mana garisan industri atau menjelajah mana-mana kawah lunar hanya kerana anda membina robot paling mudah di dunia, tetapi ia merupakan pengenalan yang baik kepada bidang robotika dan projek yang menyeronokkan untuk petang selepas kerja atau petang hujung minggu . Secara keseluruhan, ia berharga kira-kira 50 dolar untuk membina dan keseronokan adalah bernilai pelaburan.

Robot ini adalah modular dan akan memberikan anda titik lompat dari mana anda boleh mengubahsuai mesin anda untuk melakukan tugas yang lebih rumit atau reka bentuk robot anda yang akan datang dengan beberapa tujuan dalam fikiran. Jika anda mempunyai anak-anak, anda mungkin mahu membawanya ke dalam projek ini. Sekiranya anda mempunyai sebarang masalah berikutan langkah-langkah dalam panduan, anda mahu membantu menyesuaikan robot anda untuk tingkah laku yang lebih rumit, atau anda mahu membuat komisen atau membina sebuah mesin yang jauh melebihi skop artikel ini, hantar mesej kepada saya. Saya sentiasa gembira untuk membincangkan idea dan membantu orang membina mesin impian mereka untuk pelbagai aplikasi.

Langkah 1: Dapatkan Peralatan dan Bahan yang Anda Perlu Bersama

Baiklah, saya dapat. Anda mahu membina sesuatu.

Panduan ini pada asalnya termasuk pautan ke alat dan bahagian di laman membeli-belah dalam talian yang popular untuk memudahkan pesanan untuk semua yang anda perlukan. Saya mempunyai beberapa masalah dengan syarat perkhidmatan Laman tersebut. Untuk membetulkan isu-isu ini, saya telah menyiarkan pautan di sini .

Yang mengatakan, jika anda mempunyai barangan serupa yang terletak di sekitar rumah anda atau anda lebih suka menyesuaikan mesin anda sedikit lebih, anda masih boleh membina sesuatu yang hebat menggunakan bahagian yang berbeza daripada yang saya hubungkan dan anda mungkin dapat menjimatkan wang jika anda menyelamatkan bahagian dari elektronik pecah atau kedai lebihan. Panduan ini direka bentuk untuk disalin semula dan saya gembira untuk mengemukakan apa-apa soalan mengenai penggunaan bahagian selain yang saya cadangkan secara langsung.


Alat yang diperlukan

Pemutar skru - untuk memasang kit casis robot jika menggunakan. Kit menggunakan kacang serta juga tang atau set sepana soket juga boleh membantu tetapi anda boleh pergi dengan menggunakan jari anda dan / atau jar memerlukan.

Needleose tang, forsep atau pinset

Wire stripper (anda boleh menggantikan gunting, tetapi anda mungkin akhirnya membenci diri anda)

Besi pematerian (pilihan / kemahiran tertentu diperlukan)

Solder (pilihan / besi pematerian dan keupayaan diperlukan)

Senapang gam panas

Lebih ringan (Dapatkan lebih ringan jika anda menggunakan heatshrink tetapi anda tidak mempunyai pistol haba. Ini adalah pilihan yang jauh lebih murah jika anda tidak pernah menggunakan paip panas mengecut sebelum dan ingin mencubanya tanpa melakukan alat-alat baru )

Bahagian harga yang diperlukan adalah anggaran

1x - 400 ikatan papan roti - $ 6

1x - 2 Wheel Drive Chassis Kit Kit - $ 20

2x - Switch Microlever SPDT - $ 10

1x - Male to Male Jumper Leads 40 pack - $ 5

Pemegang bateri 1x - 4 AA - $ 6.50

4x - Bateri AA - $ 3.50

1x - Suis Kuasa (pilihan - untuk mengurangkan kos, saya akan menerangkan cara membuatnya tanpa panduan ini) - $ 2

2x - Klip kertas untuk memanjangkan kumis

1 hingga 3 inci haba menyusut tiub untuk membuat kacau lebih kemas (pilihan)

Langkah 2: Pasang Casis

Casis adalah "kerangka" yang memegang robot bersama-sama. Untuk robot paling mudah di dunia, saya membeli kit casis yang saya kaitkan dengan langkah terakhir dan memasangnya mengikut arahan pengeluar. Terdapat beberapa konfigurasi yang berbeza dalam manual dan saya cadangkan dua roda, satu kastor yang ditunjukkan di atas.

Sebagai alternatif, anda boleh merancang casis anda sendiri, selagi memenuhi kriteria berikut:

  • Pemacu berlainan (satu roda untuk setiap sisi, kedua-dua roda selari dengan satu sama lain berkenaan dengan di mana mereka menyentuh tanah tetapi boleh dikelilingi masuk atau keluar)
  • Breadboard mesti sesuai dengan robot.
  • Pek bateri mesti muat pada ruang robot-meletak untuk suis suis mikro tuil
  • Ruang tambahan mungkin perlu ditinggalkan untuk Arduino atau mikrokontroler lain jika anda ingin menggunakan ini sebagai platform untuk projek-projek robotik yang lebih maju yang akan maju.
  • Tinggalkan ruang untuk suis kuasa, jika menggunakan.

Langkah 3: Membina dan Gunung Whiskers

Robot Paling Sederhana di Dunia menggunakan 2 suis tuil mikro sebagai kumis untuk membiarkan robot tahu ketika ia memandu ke sesuatu di kiri atau kanannya dan membalikkan motor di sebaliknya untuk menghindari halangan.

Membina Sensor Kumis (lakukan ini dua kali)

Bend klip kertas untuk membentuk kumis melengkung

Lem panas pelikat ke ujung tuas mikro tuas, bertindih dengan lengan tuil dan berhati-hati untuk tidak menyekat atau menjejaskan tindakan suis.

Memperkuat sambungan antara klip kertas dan sakelar dengan menambahkan pita atau tiub mengecilkan panas di atas gam panas. Sekiranya anda menggunakan tiub penyejuk haba, anda perlu mengaktifkannya dengan memegang lebih ringan (dalam fesyen bergerak) di bawahnya. Adalah penting untuk mengekalkan gerakan yang lebih ringan kerana jika anda memegangnya dalam satu ruang terlalu lama anda boleh membakar atau mencairkan melalui tiub dan / atau perumahan plastik suis.


Tambah Wayar ke Suis

Potong satu hujung dari pelompat dan langkahkan kira-kira setengah inci penebat dari hujung potong, mendedahkan tembaga yang kosong. Lakukan ini enam kali, kerana setiap suis memerlukan 3 petunjuk ini. Jangan bimbang jika anda merosakkan dan memotong sedikit wayar bukannya melucutkannya. Anda harus mempunyai banyak jumper tambahan jika anda membeli 40 pek yang saya sambungkan.

Threadkan wayar yang dilucutkan melalui lubang pada terminal pada suis dan gelungkannya di belakang kemudian putar sehingga ia berfungsi dengan baik. Jika anda mempunyai besi pematerian dan tahu bagaimana untuk menggunakannya, saya akan mengesyorkan pematerian ke atas sambungan ini seperti yang saya lakukan. Lakukan ini untuk semua 3 terminal pada kedua-dua suis.

Gunung Whiskers itu

Anda mahu mempunyai satu kumis untuk merasakan halangan-halangan di sebelah kiri dan satu lagi kumis untuk hak. Anda boleh bertindih dengannya seperti yang saya lakukan atau anda boleh memilih supaya mereka tidak bertindih (Ini kurang mengelirukan, tetapi dengan potensi untuk tempat buta yang boleh mendapatkan robot anda terjebak jika ia memasuki sudut atau sesuatu yang lebih sempit daripada ruang antara kumis). Sekiranya anda melakukan pertindihan pantat, pastikan anda meletakkan spacer beberapa jenis di bawah satu supaya mereka tidak menggosok antara satu sama lain - saya menggunakan kacang 2 M8 yang saya terpaku di tempatnya.

Perlu diingat bahawa mana-mana sampingan bahagian depan robot bahagian kumis yang tersentuh diletakkan di seberang sebelah motor itu harus dibalikkan jika dipukulnya. Main dengan lokasi kumis sehingga anda gembira dengan mereka dan gam panas mereka ke casis.

Langkah 4: Pasang Breadboard

Gunakan gam panas atau pita kayu berganda untuk melekapkan papan roti kira-kira di tengah-tengah casis anda. Segala-galanya akan disambungkan melalui papan papan supaya penting bahawa semua wayar dapat mencapainya. Oleh kerana saya melancarkan gumpalan saya agak jauh, saya mengalih keluar salah satu tajuk pada papan roti saya untuk menjadikannya sesuai. Anda juga boleh memasangnya di atas kastor dengan menggunakan spacer jika anda lebih suka menyimpan kedua-dua tajuk dan anda menghadapi masalah hartanah yang serupa.

Langkah 5: Ubah suai dan Pasang Pemegang Bateri

Ubah suai Pemegang Bateri

Anda perlu menambah kuasa "ketik" ke pemegang bateri anda untuk memudahkan pendawaian untuk membalikkan robot anda. Untuk melakukan ini, potong satu ujung dari pelompat dan keluarkan kira-kira setengah inci penebat dari hujung potong, mendedahkan tembaga terdedah. Putar tembaga terdedah di sekeliling logam di dalam pemegang bateri anda yang menghubungkan dua bateri tengah antara satu sama lain. Solder di tempat jika anda tahu bagaimana.

Gunung Pemegang Bateri

Gam atau tongkat dua tongkat pemegang bateri di tempat. Pemegang bateri boleh dipasang di bawah robot atau di sebelah papan suis bergantung kepada berapa banyak harta tanah yang ada pada casis anda dan berapa lama wayar yang keluar dari pek serta posisi yang anda pilih. Saya terpaku ke bahagian bawah motor supaya saya mempunyai ruang untuk memasang mikrokontroler ke bahagian atas kemudian. Sekiranya anda menggunakan lokasi pemasangan yang serupa, pastikan ia tidak menghalang roda anda dari menyentuh lantai dan tahu bahawa ia akan menjadikan motor lebih sukar untuk digantikan pada masa akan datang jika salah satu daripada mereka pecah atau anda ingin menukar reka bentuk.

Langkah 6: Pasang Suis Kuasa Jika Anda Menggunakan Satu

Lekatkan suis kuasa di mana anda dapat dengan mudah mendapatkannya dan ia tidak akan diserang oleh operasi normal robot. Pastikan terdapat cukup panjang pada wayar untuk sampai ke papan roti.

Jika anda tidak menggunakan suis, anda boleh menggunakan salah satu jumper lelaki-kepada-lelaki sebagai "pautan boleh alih keluar." Pautan yang boleh ditanggalkan berfungsi dengan memasang dan mencabut pelompat di mana suis akan disambungkan pada papan roti untuk menghidupkan dan mematikan robot.

Langkah 7: Wire It Up

Apakah Breadboard For?

Papan lajur yang anda pakai sebelum ini adalah cara yang baik untuk membentuk sambungan elektrik jika anda mahu mengubahnya kemudian. Breadboards biasanya digunakan untuk menguji litar sebelum membuatnya ke papan perfusi atau papan litar bercetak. Breadboards terdiri daripada rel yang membentuk sambungan seperti ditunjukkan dalam satu imej.


Bagaimanakah saya Menyediakan Breadboard saya?

Untuk mendapatkan robot anda untuk memandu di sekeliling halangan, kirakan papan roti anda seperti ditunjukkan dalam gambar atau dengan cara yang bersamaan elektrik. Saya tidak akan memasukkan skema tradisional di sini kerana panduan ini disasarkan kepada pemula, tetapi saya boleh jika saya mendapat permintaan yang cukup dalam komen.

Dengan menukar pendawaian robot, anda boleh mengubah tingkah lakunya. Jika saya mendapat permintaan yang mencukupi, saya boleh cuba menambah beberapa cara untuk mengendalikan Robot Paling Sederhana di Dunia untuk tingkah laku yang berbeza.

Langkah 8: Power It on and Fix Any Issues

Berikannya Beberapa Jus

Masukkan bateri dan hidupkan suis kuasa jika anda menggunakannya. Jika anda tidak menggunakan suis kuasa, letakkan salah satu kawat jumper di mana suis disambungkan pada langkah terakhir, merawat salah satu hujung jumper (alias pautan yang boleh tanggal anda) seperti salah satu daripada dua wayar yang keluar dari suis. Dengan menyambungkan dan memutuskan kabel ini, anda boleh pergi menggunakan suis sebenar. Pastikan anda menyambungkannya ke tempat yang betul.

Penyelesaian masalah

Berikut adalah beberapa tip untuk menetapkan robot anda jika ia tidak berfungsi dengan cara yang sepatutnya.

  • Sekiranya robot anda dengan serta-merta beralih, beralih wayar merah dan hitam dari setiap motosikal.
  • Jika robot anda berputar di tempat menukar kabel merah dan hitam di sisi yang akan terbalik (kiri jika berlawanan arah jam, betul jika mengikut arah jam).
  • Pada ketika ini, robot anda harus berjalan di sekitar meja atau tingkat lantai dan merapatkan halangan di jalannya.
  • Sekiranya whiskers pada robot anda terjebak pada sesuatu, cuba lenturkan mereka ke dalam atau memotong mereka lebih pendek untuk menjadikannya lebih sukar untuk ditangkap.
  • Sekiranya anda mempunyai masalah dan anda tidak dapat mengetahui bagaimana untuk memperbaikinya, hantar mesej kepada saya dan saya akan gembira untuk membantu anda apabila saya mempunyai masa lapang.

Artikel Berkaitan