Home-theater-designers
Czy zawsze chciałeś zbudować własnego robota? To nie jest takie trudne, jak mogłoby się wydawać. Możesz użyć jednego z wielu dostępnych zestawów startowych lub stworzyć własnego programowalnego robota z szeregiem standardowych komponentów elektronicznych.
Dla elektronicznego mózgu robota możesz użyć Raspberry Pi, Arduino lub innego rodzaju mikrokontrolera. Będziesz potrzebować deski sterowniczej, aby sterować silnikami, aby poruszać się za pomocą kół, gąsienic, a nawet nóg. Możesz też stworzyć ramię robota.
Tutaj odkrywamy niektóre z najpopularniejszych i najbardziej interesujących podejść do tworzenia robota.
1. Robot kołowy
Najpopularniejszy typ robota DIY do zbudowania przypomina miniaturowy samochód z podwoziem i zazwyczaj dwoma lub czterema kołami, czasem sześcioma.
Niezależnie od tego, czy używasz Raspberry Pi, Arduino , lub inny mikrokontroler, będziesz potrzebować płytki sterownika silnika, aby podłączyć ją do silników prądu stałego, które będą obracać kołami. Wymagane jest również przenośne źródło zasilania, takie jak power bank lub akumulator.
Podwozie stanowi korpus robota. W tym celu możesz kupić zestaw lub zbudować własną niestandardową obudowę od podstaw, używając części drukowanych w 3D / wycinanych laserowo lub dowolnych materiałów, które masz pod ręką.
W trudnym terenie twój robot może być wyposażony w gąsienice lub nawet system zawieszenia typu rocker-bogie, taki jak łazik Mars Perseverance NASA.
Chociaż można dodać sterowane koła, najprostszym sposobem sterowania robotem jest sprawienie, aby silniki po jednej stronie pracowały szybciej niż po drugiej. Możesz też użyć specjalnych kół Mecanum z ukośnymi bieżnikami rolkowymi, aby umożliwić przesuwanie się na boki.
Dodanie czujników do robota pomoże mu poruszać się autonomicznie po zaprogramowaniu. Ultradźwiękowy czujnik odległości pozwoli mu omijać przeszkody, a czujnik podczerwieni skierowany w dół może służyć do śledzenia czarnej linii na podłodze.
Możesz nawet dodać kamerę do zdalnego oglądania wideo i rozpoznawania obiektów za pomocą biblioteki wizji komputerowej, takiej jak OpenCV.
Wyjątek usługi systemu Windows z kodem stopu
2. Samobalansujący robot
Dwukołowy robot samobalansujący wykorzystuje IMU (inercyjne urządzenie pomiarowe) z czujnikami akcelerometru i żyroskopu do wykrywania ruchu i obrotu. Pozwala to odpowiednio dostosować równowagę do silników i uniknąć przewrócenia.
Wymaga to dobrego zrozumienia matematyki i zaawansowanego programowania, ale wyniki mogą być imponujące, gdy robotowi uda się toczyć i pozostać w pozycji pionowej.
3. Robot na nogach
Ta koncepcja ma nogi… dosłownie. Tworzenie i obsługa nóg robota jest o wiele trudniejsza niż używanie kół, ponieważ musisz stworzyć elastyczne złącza nóg i dodać serwomotor do każdego złącza, aby umożliwić mu precyzyjne poruszanie się. Spoiny są zazwyczaj wykonywane za pomocą druku 3D lub cięcia laserowego.
Czytaj więcej: Jak drukować w 3D dla początkujących
Budowa robota z czterema, sześcioma lub ośmioma nogami zapewnia lepszą stabilność i łatwość sterowania niż robot dwunożny (patrz poniżej). Minusem jest to, że do podłączenia wszystkich serwomechanizmów nóg potrzebne będzie całe mnóstwo okablowania. Zrobisz robota kota, psa, owada lub pająka?
Windows 10 trwa wiecznie, aby się zalogować
4. Dwunożny robot
Jeśli chcesz stworzyć własnego robota w stylu Gwiezdnych Wojen, jest to droid, którego szukasz.
Choć robot dwunożny jest prostszy w podłączeniu niż robot z większą liczbą nóg, dodatkowym wyzwaniem jest doprowadzenie go do równowagi, aby się nie przewrócił.
Osiągnięcie płynnego ruchu chodu jest kluczem do utrzymania wyprostowanego ruchu robota. Opcjonalnie możesz również zainstalować IMU z czujnikami akcelerometru i żyroskopu (patrz wyżej Robot samobalansujący).
Aby uzyskać bardziej humanoidalnego robota, możesz dodać ruchome ramiona do swojego stworzenia, które mogą nawet pomóc mu utrzymać się w pozycji pionowej, jeśli zacznie spadać.
5. Ramię robota
Większość robotów przemysłowych to mechaniczne ramiona, które podnoszą przedmioty i manipulują nimi. Jeśli chcesz zbudować własny, dostępnych jest kilka zestawów na początek, takich jak PiArm .
Podobnie jak w przypadku nóg robota, ramię będzie składać się z kilku przegubów, z których każdy wyposażony jest w serwomotor do precyzyjnej kontroli jego ruchu. Aby uzyskać maksymalną zręczność, potrzebujesz ramienia z wystarczającą liczbą stawów — w tym obrotową podstawą — aby zapewniało co najmniej sześć stopni swobody (6DOF).
Aby zbudować własne ramię od podstaw, możesz użyć zabawkowego zestawu konstrukcyjnego, takiego jak Meccano, lub bardziej dedykowanego, precyzyjnego systemu do budowania robotów, takiego jak Aktobotyka .
Możesz nawet uczynić swoje ramię robota mobilnym, montując je na podwoziu robota kołowego.
6. Podwodny ROV
Jak przepowiedział Homer Simpson w formie piosenki, w przyszłości wszyscy będą mieszkać pod wodą. Do tego czasu możesz chcieć eksplorować ocean za pomocą podwodnego robota, znanego również jako ROV (pojazd sterowany zdalnie).
Po pierwsze: woda i elektronika nie są dobrym połączeniem! Będziesz więc potrzebować doskonałej wodoodporności obudowy, aby chronić elektronikę wewnątrz robota; dla dodatkowego bezpieczeństwa możesz nawet pokryć wewnętrzne połączenia przewodowe żywicą.
najlepszy sposób na odtwarzanie muzyki w samochodzie
Aby Twój mini ROV poruszał się, potrzebujesz silników bezszczotkowych połączonych ze śmigłami. Podczas gdy sterowanie boczne jest podobne do tego w robocie kołowym, dodanie pionowego śmigła umożliwi kontrolowanie głębokości robota w wodzie.
Żyroskop pomoże wyczuć orientację robota pod wodą, a kamera i światło umożliwią zdalnemu operatorowi widzenie. Bezprzewodowe przesyłanie wideo do innego urządzenia przez wodę nie jest łatwe, dlatego zaleca się połączenie kablowe.
7. Robotyczna ryba
Aby uzyskać najlepsze podwodne roboty, możesz stworzyć robo-rybę. Budowanie jednego to ambitny projekt, wymagający precyzyjnego druku 3D oraz niestandardowego projektu korpusu i ruchomych płetw/ogonów do sterowania.
Kilka imponujących przykładów robotycznych ryb zostało stworzonych przez akademickie zespoły badawcze poszukujące dyskretnego sposobu pływania obok prawdziwych ławic ryb w celu zbadania ich zachowania. Zespół w CSAIL MIT stworzył SoFi; ta robotyczna ryba zawierapomysłowy ogon inspirowany systemem biologicznym stosowanym w płetwach tuńczyka.
7 sposobów na zbudowanie własnego robota dzisiaj: sukces
Po zbudowaniu robota istnieje kilka sposobów kontrolowania go. Możesz nim sterować ręcznie z innego urządzenia lub komputera. Lub zaprogramuj go, aby podążał za określonym wzorcem ruchu: typowym sposobem używania ramienia robota.
Siedem typów robotów, które możesz zbudować to:
- Robot kołowy
- Równoważenie się
- Robot na nogach
- Dwunożny
- Ramię robota
- Podwodny ROV
- Ryba robota
Aby Twój robot był naprawdę inteligentny, musisz zakodować jego mikrokontroler lub komputer jednopłytkowy, aby mógł działać autonomicznie. W tym celu będziesz chciał dodać czujniki lub nawet mini kamerę, aby twój robot mógł wykrywać / widzieć, dokąd zmierza i unikać przeszkód.
Udział Udział Ćwierkać E-mail Jak skonfigurować moduł kamery Raspberry Pi?Jeśli nie próbowałeś fotografii Raspberry Pi, moduł kamery to najprostszy sposób na rozpoczęcie pracy.
Czytaj dalej Powiązane tematy- majsterkowanie
- Robotyka
Niezależny dziennikarz zajmujący się technologią i rozrywką, Phil, zredagował wiele oficjalnych książek o Raspberry Pi. Wieloletni majsterkowicz zajmujący się Raspberry Pi i elektroniką, jest stałym współpracownikiem magazynu The MagPi.
Więcej od Phila KingaZapisz się do naszego newslettera
Dołącz do naszego newslettera, aby otrzymywać porady techniczne, recenzje, bezpłatne e-booki i ekskluzywne oferty!
Kliknij tutaj, aby zasubskrybować