Роботостроительство

Содержание:

Введение

Итак. Что же такое робот? В большинстве случаев это автоматическое устройство, которое реагирует на какие-либо действия окружающей среды. Роботы могут управляться человеком или выполнять заранее запрограммированные действия. Обычно на роботе располагают разнообразные датчики (расстояния, угла поворота, ускорения), видеокамеры, манипуляторы. Электронная часть робота состоит из микроконтроллера (МК) – микросхема, в которую заключён процессор, тактовый генератор, различная периферия, оперативная и постоянная память. В мире существует огромное количество разнообразных микроконтроллеров для разных областей применения и на их основе можно собирать мощных роботов. Для любительских построек широкое применение нашли микроконтроллеры AVR. Они, на сегодняшний день, самые доступные и в интернете можно найти много примеров на основе этих МК. Чтобы работать с микроконтроллерами тебе нужно уметь программировать на ассемблере или на Cи и иметь начальные знания в цифровой и аналоговой электронике. В нашем проекте мы будем использовать Cи. Программирование для МК мало чем отличается от программирования на компьютере, синтаксис языка такой же, большинство функций практически ничем не отличаются, а новые довольно легко освоить и ими удобно пользоваться.

Tesla Bot: пункт назначения — Марс?

Прототип Tesla Bot, скорее всего, не будет дотягивать до параметров, представленных на презентации. На первом этапе задача робота состоит в демонстрации технологии и сборе данных. «Маск может вначале продать или просто отдать несколько роботов, — говорит специалист по ИИ Роман Душкин, — чтобы они работали в разной обстановке: один в городе, другой — в деревне, третий — в горах. А потом собранные датасеты объединят и используют для обучения следующего поколения».

Душкин также полагает, что у Илона Маска есть планы применить Tesla Bot для освоения космоса и создания колонии на Марсе. Над реализацией проекта работает его SpaceX.

Роман Душкин рассуждает о космических перспективах Tesla Bot

«Илон — упёртый человек, — говорит Душкин, — и вряд ли он будет делать что-то, выбивающееся из его стратегической линии. Даже строительство тоннелей и проект Hyperloop он рассматривает в контексте постройки баз на Марсе».

Но проблема в том, что космическая радиация, скорее всего, сделает будущих колонистов Марса инвалидами. И здесь на помощь Илону придут его роботы. Вначале они могут строить базу на другой планете, готовя всё необходимое для прибытия людей.

На следующем этапе Tesla Bots послужат людям в качестве искусственных тел. Развитие проекта по чтению мыслей Neuralink, который также продвигает Маск, позволит перенести сознание человека внутрь робота. Его железно-пластиковое тело лучше приспособлено к космическим полётам, чем наше биологическое. Идея близка философии трансгуманизма.

По мере совершенствования роботов Маск начнёт отправлять их в космос. Вначале — на околоземную орбиту, затем — на Луну и Марс. При этом возможность передачи сознания андроидам породит ряд этических проблем, которые, вероятно, заставят нас пересмотреть представления о самих себе.

Да, выглядит как фантастика. Но это фантастика может стать реальностью уже в ближайшее десятилетие. Илону Маску не привыкать реализовывать фантастические проекты, которые меняют жизнь людей. И мы с большим интересом продолжим наблюдать за тем, как он будет это делать.

Шаг 4. Весовые нагрузки

Движения робота возможны только благодаря действию гравитации. Для изготовления весовых нагрузок для робота я распечатал на 3D-принтере пластиковые оболочки, которые затем заполнил строительным гипсом. Перед затвердеванием гипса я вставил в оболочки распечатанную на 3D-принтере шпильку, с помощью которой можно легко манипулировать весовыми нагрузками робота.

Опытным путём я узнал, что оптимальный вес боковых весовых нагрузок составил около 300 г, а средней – около 530 г. Эти значения отлично подошли для размеров создаваемого мною робота. После того как мне стал известен вес, мне нужно было понять, какому объёму гипса он соответствует. Я провел ряд экспериментов с гипсом и рассчитал значение плотности: Rho = 1,435 кг/л.

Плотность используемого вами наполнителя может быть другой, но мне кажется, что большинство видов гипса для домашних работ, изготавливаемых из двух частей гипсового порошка и одной части воды, имеют примерно такие же значения плотности.

При расчёте объёма, необходимого для печати пластиковых оболочек, я применил расчётное значение плотности, после чего запустил 3D-печать оболочек соответствующего объёма.Теперь ценный совет: для распечатки весовых нагрузок я использовал полилактидный пластик. Это не водонепроницаемый материал, поэтому незатвердевший гипс может просачиваться через трещины в 3D-печати. Чтобы избавиться от этой проблемы, я с помощью кисти нанёс слой воска (для этого пришлось зажечь восковую свечу) на внутреннюю поверхность 3D-отпечатка. Теперь оболочка стала водонепроницаемой, и гипс будет надёжно удерживаться внутри неё вплоть до затвердевания.

Теперь нужно просто засыпать гипс в оболочки до уровня заполнения, отмеченного на рисунках. Пока гипс затвердевает, следите за держателями, чтобы они не сместились с места. Такие держатели можно удалить через 24 часа.

Шаг 5: Программа управления роботом

Главной программой, управляющей роботом, является программное обеспечение контроллера Arduino Nano. Контроллер обрабатывает входные команды, передаваемые через USB, осуществляет точные расчёты движения, посылает импульсные команды шаговым двигателям, а также перемещает манипулятор робота вверх и вниз либо для рисования линии, либо для простого перемещения по прямой.

На первом этапе можно загрузить файлы GERBER, разработанные мной для «мозга» робота, которые я заказал на сайте JLCPCB.com, любезно предоставившего спонсорскую поддержку этому проекту.На печатную плату нанесена понятная маркировка, для её изготовления используются стандартные компоненты. Процесс пайки предельно прост. Чтобы обеспечить простоту подключения/отключения двигателей, я припаял штыревые головки к шаговому двигателю и сервоприводу. Я припаял соответствующие штыревые головки к проводам сервопривода и двум шаговым двигателям.

  1. Программируемый контроллер Arduino Nano.

  2. 2 бесшумных шаговых двигателя TMC2130.

  3. 4 цилиндрических алюминиевых конденсатора по 10 мкФ.

  4. 1 конденсатор 1206 на 330 мкФ.

  5. 1 конденсатор 1206 на 100 мкФ.

  6. 1 линейный регулятор напряжения LM7805 TO-252.

  7. 2 диода Шоттки MDD SS14, DO-214.

  8. Нажимная кнопка 6,0×3,5 мм. Сейчас эта кнопка не задействована, я просто добавил её в конструкцию, так как она может понадобиться позже.

  9. 2 четырёхштырьковые гнездовые головки JST.

  10. 1 трёхштырьковая гнездовая головка JST.

Для подачи питания на электронные компоненты я использовал зарядное устройство для ноутбука, выдающее напряжение 19,5 В, но вполне можно использовать любой имеющийся блок питания, при условии, что он выдаёт от 7 до 35 В и не менее 1,5 А.

После завершения пайки загрузите в Arduino код (см. первый шаг).

Важное замечание: не забудьте подключить мою библиотеку fork of the stepper, которую можно загрузить из моего хранилища github. Мне пришлось исключить ненужную функцию, вызывавшую ошибку – линии рисовались не прямо, а с точкой перелома

Если бы вы знали, сколько времени у меня ушло на поиск этой неисправности и отладку!

Робот Валли из бумаги

Ищете схемы для склеивания робота Валли из бумаги, тогда добро пожаловать на ИзобретайКу!

После выхода мультфильма «Walli», робот мусорщик по имени Валли сразу же завоевал симпатии миллионов детей и взрослых по всему миру. Не смотря на то, что после выпуска мультфильма прошло несколько лет,  люди продолжают конструировать похожих роботов из самых разнообразных материалов.

Мы хотим предложить вам приобщиться к любителям бумажного моделирования и воспользоваться для склеивания робота Валли ниже предложенными схемами.

Мастерим робота Валли из бумаги

Для того чтобы склеить робота Валли, вам сперва понадобится распечатать схемы деталей из которых он состоит.

Распечатывать лучше на цветном принтере, тогда робот будет красивее и эффектнее. Бумагу лучше используйте плотную, хорошо подойдет тонкий картон.

Если подобной бумаги у вас нет, тогда распечатайте детали на обычной офисной формата А-4, а затем наклейте ее на картон.

Когда детали распечатаны, приступайте к их вырезанию. Для этого используйте маленькие ножницы или канцелярский нож.

На последнем этапе остается всего лишь склеить все детали. Для этого лучше использовать клей-карандаш, это позволит произвести склеивание более аккуратно.

Схемы деталей робота Валии из бумаги

Схема головы робота Валли

Вырезаем и склеиваем голову робота Валли.

Туловище робота Валли

Затем склеиваем туловище робота и соединяем его с головой.

Руки робота Валли

Приклеиваем руки робота.

Левая гусеница робота Валли

Правая гусеница робота Валли

В конце приклеиваем гусеницы с правой и левой сторон и робот Валли из бумаги ГОТОВ!

А теперь посмотрите, какого робота Валли сделали поклонники данного мультфильма. Прямо, как настоящий!

  • Как, вы еще не читали? Ну, это конечно зря…
  • Танк Т-90 из бумаги
  • Поделки из веток
  • Пистолет из бумаги
  • Маинкрафт из бумаги ч.4
  • Как сделать планер «ПБК» из бумаги

Какой язык выбрать?

Какой язык программирования выбрать для вашего робота? Существует много языков программирования, которые можно использовать для программирования микроконтроллеров. Наиболее распространенными языками программирования роботов являются:

  • Ассемблер
  • Basic
  • C / C ++
  • Java
  • C #
  • Python
  • Программное обеспечение Arduino

Ассемблер

Это язык низкого уровня максимально приближенный к машинному коду. Программирование роботов очень сильно зависит от архитектуры процессора и достаточно трудоемко в использовании.

ассемблер

Ассемблер нужно использовать только тогда, когда вам необходим абсолютный контроль над вашим кодом на уровне инструкций;

Basic

Один из первых широко используемых языков программирования. Он по-прежнему используется некоторыми микроконтроллерами ( Basic Micro , BasicX , Parallax ) для программирования учебных роботов;

C / C ++

Один из самых популярных языков. Язык Си обеспечивает высокоуровневую функциональность, сохраняя при этом хороший контроль низкого уровня;

Java

Он более современный, чем Си. Он обеспечивает множество функций безопасности в ущерб контролю низкого уровня. Некоторые производители делают микроконтроллеры специально для использования с Java.

Запатентованный язык Microsoft используется для разработки приложений в Visual Studio;

c#

Программирование для контроллеров Arduino

Используется вариант C ++. Программирование роботов на нём включает некоторые упрощения для того, чтобы сделать программирование не таким сложным;

Python

Один из самых популярных языков сценариев. Он очень прост в освоении и поэтому может использоваться для быстрой и эффективной передачи программ.

На уроке 4 вы выбрали микроконтроллер на основе необходимых вам функций (количество операций ввода-вывода, специальные функции и т. д.). Часто микроконтроллер предназначен для программирования на определенном языке.

arduino

  • Микроконтроллеры Arduino используют программное обеспечение Arduino и перепрограммируются в процессе обработки.
  • Базовые микроконтроллеры Stamp используют PBasic.
  • Микроконтроллеры Basic Atom используют Basic Micro.
  • Javelin Stamp из Parallax запрограммирован на Java.

Если вы выбрали микропроцессор известного или популярного производителя то, скорее всего, существует много литературы по этой теме. Следовательно вы сможете научиться программировать на выбранном языке программирования. В этом случае программирование роботов не вызовет больших трудностей.

Если же вместо этого вы выбрали микроконтроллер у небольшого, малоизвестного производителя (например, потому что у него было много функций, которые, по вашему мнению, были бы полезны для вашего проекта), то важно посмотреть, на каком языке должен быть запрограммирован контроллер и какие средства разработки доступны (обычно от производителя контроллеров)

Роботы для нейронауки

Как может использовать роботов нейронаука? Когда мы изготовляем модель биологической системы, мы начинаем лучше понимать, по каким принципам она работает. Поэтому создание механических и компьютерных моделей управления движениями нервной системой человека приближает нас к пониманию нервных функций и биомеханики.

А наиболее перспективное направление использования роботов в современной нейронауке — это проектирование нейроинтерфейсов, систем для управления внешними устройствами с помощью сигналов мозга. Нейроинтерфейсы необходимы для разработки нейропротезов (например, искуственной руки для людей, лишившихся конечности) и экзоскелетов — внешних каркасов тела человека для увеличения его силы или восстановления утраченной двигательной способности.

Один из первых полноценных нейропротезов конечностей, созданный в Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса, управляется при помощи электрических импульсов мозга

(Фото: youtube.com)

Робот может взаимодействовать с нервной системой через интерфейс в двух направлениях: нервная система может подавать командный сигнал роботу, в робот от своих сенсоров может подавать человеку сенсорную информацию, вызывая реальные ощущения — за счет стимуляции нервов, нервных окончаний кожи, или самой сенсорной коры мозга. Такие механизмы обратной связи позволяют восстановить чувствительность конечности, если она была утрачена. Они также необходимы для более точных движений роботизированной конечностью, так как именно на основе сенсорной информации от рук и ног мы корректируем движения.

Фото: Dan Hixson / University of Utah College of Engineering

Здесь возникает интересный вопрос — следует ли нам управлять через нейроинтерфейс всеми степенями свободы робота, то есть насколько конкретные команды мы должны ему посылать. Например, можно «приказать» роботизированной руке взять бутылку воды, а конкретные операции — опустить руку, повернуть ее, разжать и сжать пальцы — она совершит сама. Этот подход называется совмещенным контролем — через нейроинтерфейс мы даем простые команды, а специальный контроллер внутри робота выбирает наилучшую стратегию для реализации. Либо можно создать такой механизм, который не поймет команды «взять бутылку»: ему нужно посылать информацию о конкретных, детализированных движениях.

Робот из пластиковых бутылок

Делать робота можно и из самого простого материала – пластиковых бутылок. Для поделки приготовьте:

  • непрозрачную бутылку из-под колы;
  • игрушечное ведерко из набора детской посуды;
  • две вилки;
  • три крышечки от пластиковых бутылок;
  • два колеса от игрушечного автомобиля, соединенные шасси.

Снизу по бокам бутылки проделываем два отверстия, в которые продеваем шасси и прикручиваем колесики. Сгибаем две вилки – это руки – и крепим к туловищу сзади на болты. На голову надеваем ведерко, к которому прикрепляем две крышечки побольше – это глаза, и одну поменьше посередине – это рот. Украшаем робота, как подскажет фантазия.

Что такое робот?

Существует множество определений робота и никакого реального консенсуса пока не достигнуто. Дадим такое определение робота:

Это означает, что тостер, лампа, или автомобиль не будет рассматриваться как роботы. Прежде всего они не имеют возможности воспринимать свое окружение. С другой стороны, пылесос, который может перемещаться по комнате или солнечная панель, которая направлена на солнце и изменяет угол наклона в зависимости от положения солнца, могут быть  рассмотрены как роботизированные системы.

Важно также отметить, что “роботы” участвующие в войнах роботов, или какие-либо исключительно дистанционно управляемые устройства не подпадают под это определение. Скорее всего они будут ближе к более сложной радиоуправляемой машине

Также можно создать дистанционно управляемого робота на базе известных робототехнических конструкторов. Одним из таких конструкторов является Lego EV3.

Это определение является достаточно общим. Хотя оно может понадобиться в будущем для того чтобы понимать самые последние достижения в этой области. Робототехника в наше время стремительно развивается. Следовательно будет требоваться все больше специалистов для разработки, наладки, программирования и обслуживания роботов и роботизированных линий.

Есть 10 статей.

Каждая статья проведет вас через один шаг к созданию универсального мобильного робота. Это позволит вам создать своего собственного мобильного робота для выполнения задач по вашему выбору. Каждый урок будет проиллюстрировано примером из опыта. Статьи предназначены для того, чтобы быть изучены одна за другой и опираются на информацию, полученную раньше.

Умение собирать роботов как-то пригодится мне в жизни?

Да еще как. Вы неизбежно научитесь программировать. Кроме того, вы сможете не только написать код, который как-то что-то делает, но и понять всю цепочку, посредством которой символы, набранные на клавиатуре, преобразуются в действия всего механизма. Умение программировать в наши дни почти так же полезно, как знание английского языка — оно может пригодиться, даже если вы маркетолог или продавец мороженого.

Знание робототехники при желании позволит круто улучшить свою жизнь и даже сделать свой дом «умным», не покупая дорогостоящие готовые решения. Световая сигнализация? Легкий. Светильники с датчиками движения? Да, просто. Чайник, который закипает после получения SMS и посылает сигнал кондиционеру охладиться и пропылесосить пылесос? Не так просто, но вполне выполнимо.

Поделка с ребенком «большой робот»

Отличным способом поднять настроение своему малышу в то время, когда невозможно выйти на прогулку и нужно занимать его чем-то в домашних условиях, может стать изготовление робота из коробок своими руками. Прекрасной особенностью этого вида творчества является то, что вы, скорее всего, до конца не будете представлять конечный вариант вашего изделия, ведь придумывать внешность своего робота будете на ходу. Для начала соберите по дому все коробки, которые у вас имеются. Сразу уберите те, в которых продавалась техника, срок гарантии которой еще не истек. С остальными коробками можно творить, сколько угодно. Желательно, чтобы картон на коробках не был глянцевым, так как к нему плохо приклеиваются другие материалы.

Сложите коробки несколькими способами. Обозначьте руки, ноги, голову. Экспериментируйте! Возможно, руки вашего робота будут сделаны совсем не из коробок, а, например, из старого шланга или фольгированной трубы для вентиляции. Не поленитесь найти оставшиеся после ремонта материалы — остатки плинтусов, потолочной плитки, обои и другое.

Когда образ вашей поделки будет продуман, склейте детали между собой с помощью клея-момента. Работу с таким материалом, как быстро засыхающий клей, лучше не доверять ребенку младше 10 лет. Возьмите эту часть работы на себя.

Теперь намажьте всего робота клеем ПВА или карандашом и приклейте сверху бумагу. Можно оставить робота в первоначальном виде.

Подключите всю фантазию при его украшении: дайте ребенку пластилин, краски, спичечные коробки, веревки, крышки от бутылок разных размеров и цветов. Имитируйте рычаги и лампочки. Такое занятие на вечер точно станет отличным времяпрепровождением для ребенка от 5 до 12 лет, главное, чтобы родитель сам был увлечен в этот момент.

https://youtube.com/watch?v=1lpgC4C2sEI

А программировать надо уметь?

Если умеете, создание первого робота окажется, возможно, даже слишком легким делом. Если не умеете — отличный повод научиться. Дело в том, что программирование робота — штука очень наглядная: вот вы написали код и сразу же загорелась лампочка. Вам нужно, чтобы ваш робот разворачивался, когда до стены осталось меньше 5 см, значит, в программе надо прописать такое условие, всё логично. Именно поэтому детей часто начинают учить программированию на примере робототехники: здесь вместо скучных абстракций сразу получается осязаемый результат в реальном мире. На этом принципе строится обучение по программе «Робототехника». Все участники сразу же могут применить полученные знания на практике.

Перед первой попыткой написать программу для робота достаточно разобраться, что такое и . Для тех, кому и это кажется слишком сложным, производители конструкторов часто предусматривают визуальные редакторы: там код вообще не нужно писать, всё настраивается перетаскиванием блоков мышкой. Конечно, никакого сложного функционала так не напрограммируешь, но это уже начало. Позже, если захотите заниматься робототехникой углубленно, полезно будет освоить язык С, который чаще всего используется в этой сфере.

Робот своими руками: подбираем правильные материалы

Популярную игрушку — робота — можно не только купить в магазине. Его гораздо интереснее сделать своими руками, причем количество материалов, из которых умельцы делают своих маленьких друзей, ограничивается только фантазией мастера. Можно предложить основные  направления  для  создания. Итак, робот своими руками может быть сделан в нескольких техниках.

Вяжем крючком

Крючком можно связать замечательного робота – логотип ОС Android, знакомый пользователям смартфонов и планшетов. Такая игрушка может использоваться как брелок, емкость для мелочей (бусинок, пуговиц и т.д.), т. к. внутри у него пластиковый контейнер от киндер-сюрприза.

Для вязания потребуется:

  • пряжа светло-зеленого или салатового цвета;
  • крючок № 2,5;
  • пластиковый контейнер от киндер-сюрприза;
  • клей и бусинки для глаз.

Как сделать такую игрушку, можно посмотреть в видео-уроке:

Шьем из фетра

Не менее интересная модель может быть сшита из фетра. Для начинающих робототехников предлагается мастер-класс.

Прочтите это:  Вторая жизнь вещей: креативным людям пригодится все

Размеры заготовок:

  • туловище — 4,5 см;
  • голова — 3,5 см;
  • ноги — 2 см;
  • руки — 1,5 см.
  • Каждый квадратик сшивается из 6 деталей.
  • Кубик набивается наполнителем.
  • Детали робота можно приклеить друг к другу или пришить.

Из фанеры

Робот из фанеры гораздо прочнее и устойчивее предыдущих. Он может выполнять различные функции, предусмотренные конструкцией. Внешний вид такого робота зависит только от вашей фантазии.

Движущийся робот может поднимать и перемещать небольшие предметы.

Из спичечных коробков

Коробки от спичек обклеивают цветной бумагой (можно любым другим материалом). Друг к другу их приклеивают клеем или используют скрепки.

Можно сделать из спичечных коробок и просто робота, и трансформера.

Скручен из проволоки:

Разные варианты

Если дать волю своей фантазии, роботов можно делать из чего угодно. Отличные модели получаются из пластиковых бутылок и крышек от них.

Прочтите это:  Вязание из ленточной пряжи

Детали этого робота собраны на прочную проволоку. Поэтому робот может двигать руками и ногами.

  1. Из пачки сигарет тоже можно сделать робота.

Из мастики получаются съедобные роботы. Они яркие и красивые.

Очень просто делать робота из коробок. С ним получится отличная фотосессия.

  • Робота из геометрических фигур интересно делать вместе с ребенком.
  • Можно сделать робота и совсем из бросового материала. Например, такого:
  • Схемы роботов на любой вкус и уровень мастерства можно найти в интернете.

Робот из фетра

Помимо обычного материала в виде картона, металла или пластика, поделка роботы для детей можно также сделать из фетра. Такая поделка подойдёт для игры маленьким девочкам.

Для создания флисового робота в стиле амигуруми вырезаем из ткани части по размерам:

  • 4,5 см для туловища;
  • 3,5 см для головы;
  • 2,0 см для ног;
  • 1,5 см для рук.

Для любой из частей туловища требуется по 6 квадратов флисовой ткани. По необходимости величину заготовок можно повысить для увеличения размера мягкой игрушки.

Делаем выкройки без припусков. Сшиваем части со всех сторон, применяя сметочный шов. В итоге должен выйти кубик. Перед прошиванием последней из сторон, заполняем кубик любым наполнителем.

Внимательно отслеживаем, чтобы из кубика не торчало лишних волокон. Если они есть, их можно обрезать ножницами. При выполнении работы, требуется делать все аккуратно.

Подобным образом сшиваем остальные части туловища робота, после закрепляем между собой клеем. На месте глаз пришиваем бусинки.

По своему усмотрению робота можно украсить бантиком или другими элементами. Маленькую поделку можно сделать в форме магнита, и прикрепить её на холодильник.

Костюм робота из коробок, своими руками созданный

Популярный на западе праздник Хеллоуин прочно занимает свои позиции и в России. Теперь во многих учебных заведениях устраивается вечеринка, посвященная дню всех святых, когда и дети, и взрослые с удовольствием переодеваются в различных персонажей. Отличной идеей для костюмированной вечеринки может быть костюм робота. Для его изготовления вам понадобится:

  1. Подобрать две коробки для головы и туловища. Одну больше, а другую, соответственно, несколько меньше. Проверьте, чтобы в одну без труда проходила голова, а во вторую — туловище ребенка.
  2. Вырезать отверстие для головы в одной коробке, а во второй уберите нижнюю грань, также прорежьте сверху отверстие для головы и две дырки для рук.
  3. В коробке, которая должна служить головой робота, прорезать отверстие для глаз. Можно сделать антенны из проволоки и закрепить их изнутри.
  4. Покрасить и задекорировать обе коробки. Краску выбирайте серебристую, чтобы сымитировать стальной корпус робота.
  5. На руки и ноги надеть фольгированные трубы или просто обмотать их фольгой.

В таком сделанном своими руками костюме робота из коробки у вашего чада точно не будет возможности остаться незамеченным.

Оригами робот из листов бумаги

Чтобы сложить необычного киборг-человечка, нужно всего З листа бумаги разного оттенка. Два размером 20х20 см; один 10Х10. Оригами робот может стоять на поверхности, а при касании пальцем, качается из стороны в сторону. Более подробная инструкция:

Используя обычный картон, фломастеры и клей можно собрать робота, который способен передвигаться. Такая поделка вряд ли будет пылиться на полке.

Для работы понадобятся:

  • 1 лист картона.
  • 1 лист белой бумаги формата А4.
  • Ножницы.
  • Клей-карандаш.
  • Канцелярские скрепки.
  • Линейка.
  • Резинки для скрепления.

Сначала распечатывают на цветном принтере схему. Поскольку бумага – слишком тонкий материал, лист с рисунком наклеивают на картон. Ждут, пока всё просохнет, затем с помощью ножниц вырезают все детали. Если схема вышла бледной, детали подкрашивают цветными карандашами или красками.

Сгибают вырезанные элементы согласно разметке, линии сгибов детально прорабатывают линейкой. Прежде чем склеить отдельные детали рук, ног и головы, их прикладывают к туловищу и наносят отметки, где следует сделать отверстия.

Сборку начинают с присоединения ног к корпусу. Обычной канцелярской скрепкой прокалывают в деталях отверстия. Проталкивают один конец скрепки в кубическую форму с ногами, другой остаётся в корпусной заготовке.

Когда элементы сцеплены между собой, приступают к склеиванию ног. Наносят клей, прижимают, фиксируют резинками. Туловище пока не трогают.

Все места склеивания на чертежах указаны чёрным цветом.

Далее переходят к креплению рук к туловищу. В сложенном виде они имеют форму маленьких коробков. Сначала прокалывают скрепкой одну руку, присоединяя её корпусу, затем то же самое проделывают со второй. Наносят клей на чёрные элементы, соединяют, зажимают резинками.

Осталось аналогичным образом приделать голову к корпусу, нанести на выступающие детали клей и соединить. Последним склеивают туловище. Аккуратно соединяют между собой, стараясь, не нарушить места креплений. Наносят клей и фиксируют резинками.

После того, как поделка хорошо просохнет, нужно снять резинки. У такого робота вращается голова, двигаются ноги и руки, им можно играть.

В упрощённом варианте все элементы садят на клей.

Простейший робот

Как сделать легкого робота в домашних условиях? Сложно создать полноценную автоматизированную машину, а вот минимальную конструкцию собрать все-таки можно. Рассмотрим простейший механизм, который, к примеру, сможет совершать определенные действия в одной зоне. Понадобятся следующие материалы:

  1. Пластиковая тарелка.

  2. Пара щеток среднего размера для чистки обуви.

  3. Компьютерные вентиляторы в количестве двух штук.

  4. Разъем для батарейки 9-в и сама батарея.

  5. Хомут и стяжка с функцией защелкивания.

  6. Гайки.

Просверливаем в тарелке для щеток два отверстия с одинаковым расстоянием. Крепим их. Щетки должны располагаться на одинаковом расстоянии от друг друга и середины тарелки. С помощью гаек прикрепляем к щеткам регулировочное крепление. В среднее расположение устанавливаем ползунки от креплений. Для движений робота необходимо использовать компьютерные вентиляторы. Они подключаются к батарейке и параллельно размещаются, чтобы обеспечить вращение машины. Это будет некий вибрационный моторчик. В завершение необходимо накинуть клеммы.

В данном случае не потребуется больших финансовых затрат или какого-либо технического или компьютерного опыта, ведь здесь подробно описано, как сделать робота в домашних условиях. Достать необходимые детали нетрудно. Для улучшения двигательных функций конструкции можно использовать микроконтроллеры или дополнительные моторчики.

Робот, различающий препятствия

Прежде чем собирать смарт-устройство, подумайте о его внешнем виде и принципе движения. Лучше всего использовать гусеничную цепь (как в танке).

Этими роботами легче управлять, и они могут перемещаться по любому типу поверхности. С игрушечного танка можно снять гусеницы, двигатель и коробку передач.

Инструменты и запчасти

Перед изготовлением робота следует подготовить:

  • диод 1N4004;
  • кварцевый резонатор 16 МГц;
  • гусеницы и двигатель игрушечного экскаватора, танка.
  • сварщик;
  • инфракрасные диоды (2 шт.);
  • радиодетали;
  • фототранзистор, способный реагировать на длину инфракрасных лучей;
  • мультиметр;
  • резисторы мощностью 25 Вт номиналом 10 кОм (1 шт.) И 220 Ом (4 шт);
  • керамические конденсаторы 0,1 мкФ, 1 мкФ, 22 пФ;
  • L7805 в корпусе ТО-220;
  • микроконтроллер (ATmega 16 в корпусе Dip-40);

Работа с платой

Для питания микроконтроллера выбран стабилизатор напряжения. Оптимальный выбор — микросхема L7805, обеспечивающая на выходе стабильные 5 В, а также конденсаторы для сглаживания напряжения и диоды, защищающие от переполюсовки.

Далее осматривают корпус контроллера MK-Dip и выделяют в нем узлы:

  • пин сброса, подтянутый резистором на «плюсе» блока питания;
  • кристаллический резонатор и конденсаторы, которые необходимо разместить рядом с выводами Xtal1 и Xtal2.
  • электролит 1000 мкФ для защиты от перенапряжения;

Управление двигателями

В устройстве используется микросхема L293D со встроенными диодами, защищающими систему от перегрузки. Он имеет 2 канала, что позволяет подключать 2 мотора одновременно. Запрещается подключать двигатели на плате напрямую к МК. Контакт осуществляется через ключевые транзисторы.

Во время работы возможен нагрев микроэлектронного устройства. Для отвода тепла предусмотрены контакты GND, которые следует припаять к контактной площадке.

Установка датчиков препятствий

Ориентацию робота в пространстве обеспечивает простой инфракрасный датчик. Он состоит из диода, способного излучать инфракрасное поле, и фототранзистора для приема лучей. При отсутствии препятствия перед механизмом транзистор закрыт.

Когда он приближается к предмету мебели, стене, элементы улавливают тепло. Транзистор открывается, что активирует прохождение тока через цепь и заставляет устройство изменять свою траекторию.

Прошивка робота

Для работы прибора необходима программа, позволяющая снимать показания с датчиков и управлять моторами. Простые роботы пишут его на языке программирования C. Это набор функций, которые вызывают друг друга, дополняя друг друга.

При прописывании команд следует учесть, что согласно инструкции у робота 2 датчика. Если один из фототранзисторов получает свет от инфракрасного диода, механизм начинает двигаться назад, от препятствия. Он поворачивается и идет вперед.

Наличие препятствий необходимо проверять справа и слева, задавая с помощью команд. Алгоритм работы можно улучшить, указав в командной строке, что делать, если есть угроза прямого столкновения.

Доработать готовый механизм позволит энкодер, который распознает положение робота в пространстве. Для информационного наполнения установлен дисплей, на котором будет отображаться отладочная информация, расстояние до препятствий и другая необходимая информация.

Мировая практика

Возвращаясь к мировой практике — сейчас главные сегменты заказчиков на данную услугу — это склады, магазины и аэропорты. Амазон купил некоторое время назад компанию робототехники, которая ему делает в том числе и роботов-уборщиков для складов (пока, в основном, для внутреннего пользования). В прошлом году самую большую сделку на рынке совершил Walmart — заказав пилотный проект по уборке 500+ своих супермаркетов роботами. Исполнителем стала компания Brain Corp эмигранта из России Евгения Ижикевича. Надо сказать, что самая популярная модель на рынке быстро стала RaaS — Robot as a Service — то есть, когда исполнитель не продает, а сдает в аренду роботов заказчику — так выгодней исполнителю и спокойнее заказчику. Также на западе принято называть роботов в данной индустрии коботами — то есть роботами, которые призваны помогать человеку в его тяжкой работе, а не заменять его. Тут можно углубиться в дебри, и начать рассуждать что же мы будем делать, когда через несколько десятков лет роботы будут делать бОльшую часть работы в сферах, в которых сейчас задействованы более 60% населения планеты. В том числе и популизма ради этих роботов называют часто коботами.

Как бы то ни было, до полной замены труда человека в клининге, а значит и клинингового бизнеса еще пока далеко — ибо роботы пока учатся выполнять только уборку напольных покрытий, а это в лучшем случае 50% от всех процессов по уборке. К слову, остальные процессы уборки гораздо сложнее технически — будь то мойка сан.узлов, протирка столов с лежащими бумагами, мягкой мебели и т.д.

Создание каркаса

Нет никакого «идеального» способа создания каркаса. Почти всегда требуется компромисс. Возможно, вам нужен легкий каркас. Но может потребоваться использование дорогостоящих материалов или слишком хрупких материалов.

Вы можете захотеть сделать надежное или большое шасси. Хоты вы понимаете, что это будет дорого, тяжело или сложно в производстве. Ваш «идеальный» каркас или рама может быть очень сложным.Изготовление каркаса робота может потребовать слишком много времени для разработки и создания.

При этом простой каркас может быть не менее хорошим. Идеальная форма встречается редко, но некоторые проекты могут выглядеть более элегантно из-за своей простоты

Возможно другие проекты могут привлечь внимание из-за их сложности

Современные исследования

Ученые в области нейронаук и робототехники изучают различные аспекты работы мозга и устройства роботов. Так, в университете Дьюк я проводил эксперименты с нейроинтерфейсами на обезьянах — так как для точной работы интерфейсов необходимо их прямое подключение к зонам мозга и не всегда такие экспериментальные вмешательства возможны на людях.

В одном из моих исследований обезьяна ходила по дорожке, активность ее моторной коры ее мозга, ответственной за движение ног, считывалась и запускала ходьбу робота. При этом обезьяна наблюдала этого ходящего робота на экране, который был перед ней расположен.

Обезьяна использовала обратную связь, то есть корректировала свои движения на основе того, что она видит на экране. Таким образом разрабатываются наиболее эффективные для реализации ходьбы нейроинтерфейсы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector