Home-theater-designers
Вы всегда хотели построить своего собственного робота? Это не так сложно, как вы думаете. Вы можете использовать один из множества доступных стартовых комплектов или создать собственного программируемого робота с набором стандартных электронных компонентов.
В качестве электронного мозга робота вы можете использовать Raspberry Pi, Arduino или другой тип микроконтроллера. Вам понадобится плата водителя, чтобы управлять двигателями, чтобы заставить его двигаться, используя колеса, гусеницы или даже ноги. Или вы можете создать руку робота.
Здесь мы исследуем некоторые из самых популярных и интересных подходов к созданию робота.
1. Колесный робот
Самым популярным типом роботов для сборки своими руками является миниатюрный автомобиль с шасси и, как правило, с двумя или четырьмя колесами, иногда с шестью.
Независимо от того, используете ли вы Raspberry Pi, Ардуино , или другой микроконтроллер, вам понадобится плата драйвера двигателя, чтобы подключить его к двигателям постоянного тока, которые будут вращать колеса. Также требуется портативный источник питания, такой как блок питания или аккумулятор.
Шасси образует тело робота. Для этого вы можете приобрести комплект или построить собственное шасси с нуля, используя детали, напечатанные на 3D-принтере или вырезанные лазером, или любые материалы, которые у вас будут под рукой.
Для сложной местности ваш робот может быть оборудован гусеницами или даже системой подвески с качающейся тележкой, такой как марсоход NASA Perseverance Mars.
Хотя можно добавить управляемые колеса, самый простой способ управлять роботом - это заставить двигатель (двигатели) с одной стороны работать быстрее, чем с другой. Или вы можете использовать специальные колеса Mecanum с наклонными роликовыми ступенями, чтобы он мог сдвигаться вбок.
Добавление датчиков к роботу поможет ему двигаться автономно после того, как он запрограммирован. Ультразвуковой датчик расстояния позволит ему избегать препятствий, а направленный вниз ИК-датчик можно использовать для отслеживания черной линии на полу.
Вы даже можете добавить камеру для удаленного просмотра видео и распознавания объектов с помощью библиотеки компьютерного зрения, такой как OpenCV.
Windows 10 не может щелкнуть по панели задач
2. Самобалансирующийся робот
Двухколесный самобалансирующийся робот использует IMU (инерциальный измерительный блок) с датчиками акселерометра и гироскопа для обнаружения движения и вращения. Это позволяет ему регулировать балансировку соответственно двигателям и избегать падения.
Требуется хорошее понимание математики и некоторый продвинутый уровень программирования, но результаты могут быть очень впечатляющими, когда вашему роботу удается катиться и оставаться в вертикальном положении.
3. Робот с ногами
У этой концепции есть ноги… буквально. Изготовить ноги робота и управлять ими намного сложнее, чем использовать колеса, поскольку вам нужно будет создать гибкие суставы ног и добавить серводвигатель к каждому суставу, чтобы он мог двигаться с точностью. Стыки обычно изготавливают с помощью 3D-печати или лазерной резки.
Подробнее: Как 3D-печать для начинающих
Создание робота с четырьмя, шестью или восемью ногами обеспечивает лучшую стабильность и простоту управления, чем двуногий (см. Ниже). Обратной стороной является то, что для подключения всех этих сервоприводов ног потребуется целая нагрузка на проводку. Вы сделаете робота-кошку, собаку, насекомое или паука?
как получить слово 2016 бесплатно
4. Двуногий робот
Если вы хотите создать своего собственного робота в стиле «Звездных войн», это именно тот дроид, который вам нужен.
Хотя подключить его проще, чем робота с большим количеством ног, у двуногого робота есть дополнительная задача - заставить его сбалансироваться, чтобы он не упал.
Достижение плавности ходьбы - это ключ к тому, чтобы ваш робот оставался в вертикальном положении во время шага. При желании вы также можете установить IMU с датчиками акселерометра и гироскопа (см. Самобалансирующийся робот выше).
Для более гуманоидного робота вы можете добавить к своему творению движущиеся руки, которые даже можно использовать, чтобы помочь ему оставаться в вертикальном положении, если оно начнет падать.
5. Роботизированная рука
Большинство промышленных роботов - это механические руки, которые собирают предметы и манипулируют ими. Если вы хотите создать свой собственный, есть несколько доступных наборов для начала, например, PiArm .
Как и в случае с роботизированными ногами, рука будет состоять из нескольких суставов, каждый из которых оснащен серводвигателем для точного управления его движением. Для максимальной ловкости вам нужна рука с достаточным количеством суставов, включая вращающееся основание, чтобы она обеспечивала как минимум шесть степеней свободы (6DOF).
Чтобы построить свою руку с нуля, вы можете использовать игрушечный конструктор, такой как Meccano, или более специализированную, точную систему построения роботов, например Actobotics .
Вы даже можете сделать свою роботизированную руку мобильной, установив ее на шасси колесного робота.
6. Подводный ROV
Как и предсказывал Гомер Симпсон в песенной форме, в будущем все будут жить под водой. А пока вы можете исследовать океан с помощью подводного робота, также известного как ROV (дистанционно управляемый автомобиль).
Перво-наперво: вода и электроника - не лучшее сочетание! Таким образом, вам понадобится отличная гидроизоляция корпуса для защиты электроники внутри вашего робота; для дополнительной безопасности вы можете даже покрыть внутренние проводные соединения смолой.
как включить режим инкогнито на iphone
Чтобы ваш мини-ROV двигался, вам понадобятся бесщеточные двигатели, подключенные к гребным винтам. Боковое рулевое управление аналогично колесному роботу, но добавление вертикального пропеллера позволит вам контролировать глубину погружения робота в воду.
Гироскоп поможет определить ориентацию робота под водой, а камера и свет позволят дистанционному оператору видеть. Передать видео по беспроводной сети на другое устройство через воду непросто, поэтому рекомендуется использовать кабельное соединение.
7. Роботизированная рыба
Если вы хотите стать настоящим подводным роботом, вы можете создать робо-рыбу. Строительство одного из них - амбициозный проект, требующий точной 3D-печати и индивидуальной конструкции корпуса и подвижных плавников / хвостового оперения для рулевого управления.
Несколько впечатляющих примеров роботизированных рыб были созданы академическими исследовательскими группами, ищущими незаметный способ плавать рядом с настоящими косяками рыб, чтобы изучить их поведение. Команда CSAIL MIT создала SoFi; эта роботизированная рыба имеетгениальный хвост, вдохновленный биологической системой плавников тунца.
7 способов создать собственного робота сегодня: успех
После того, как вы построили своего робота, есть несколько способов управлять им. Вы можете управлять им вручную с другого устройства или компьютера. Или запрограммируйте его так, чтобы он следовал определенному шаблону движения: типичному способу использования руки робота.
Вы можете построить семь типов роботов:
- Колесный робот
- Самобалансировка
- Ноги робота
- Двуногий
- Роботизированная рука
- Подводный ROV
- Робот-рыба
Чтобы ваш робот был по-настоящему умным, вам нужно закодировать его микроконтроллер или одноплатный компьютер, чтобы он мог действовать автономно. Для этого вам нужно будет добавить датчики или даже мини-камеру, чтобы ваш робот мог определять / видеть, куда он движется, и избегать препятствий.
Делиться Делиться Твитнуть Эл. адрес Как настроить модуль камеры Raspberry PiЕсли вы еще не пробовали фотографировать Raspberry Pi, модуль камеры - самый простой способ начать.
Читать далее Похожие темы- Сделай сам
- Робототехника
Независимый журналист, занимающийся технологиями и развлечениями, Фил - редактор множества официальных книг по Raspberry Pi. Давний любитель Raspberry Pi и электроники, он регулярно пишет статьи в журнал MagPi.
Ещё от Phil KingПодписывайтесь на нашу новостную рассылку
Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!
Нажмите здесь, чтобы подписаться