Робот-репульсоид своими руками

Многие, кто из нас сталкивался с вычислительной техникой, мечтали собрать своего робота. Чтобы это устройство выполняло какие-то обязанности по дому, к примеру, приносило пиво. Все сразу берутся за создание наисложнейшего робота, однако зачастую быстро обламываются в результатах. Своего первого робота, который должен был делать умищу фишек, мы так и не довели до ума. Поэтому нужно начинать с простого, постепенно усложняя своего зверя. Сейчас мы поведаем тебе, как можно создать простейшего робота своими руками, который будет самостоятельно передвигаться по твоей квартире.

Концепция

Мы поставили перед собой простую задачу, сделать не сложного робота. Забегая вперёд, скажу, что обошлись мы конечно не пятнадцатью минутами, а значительно более длинным сроком. Но всё же это можно сделать за один вечер.

Обычно подобные поделки делаются годами. Народ бегает по магазинам в поисках нужной шестерёнки по нескольку месяцев. Но мы сразу осознали – это не наш путь! Посему мы будем использовать в конструкции такие детали, которые можно легко найти под рукой, или выкорчевать из старой техники. В крайнем случае, купить за гроши в любом радио магазине или на рынке.

Другая идея была в том, чтобы максимально удешевить нашу поделку. Подобный робот стоит в радиоэлектронных магазинах стоит от 800 до 1500 рублей! При чём он продаётся в виде деталей, а его ещё придётся собирать, и не факт что после этого он ещё и заработает.

Производители таких наборов часто забывают положить какую-нибудь детальку и всё – робот потерян вместе с деньгами! Зачем нам такое счастье? Наш робот должен по деталям быть не дороже 100-150 рублей, включая двигатели и батарейки.

При этом, если моторчики выковырять из старой детской машинки, то цена его станет вообще около 20-30 рублей! Чувствуешь, какая экономия, при этом получаешь отличного товарища.

Следующая часть была в том, что будет делать наш красавец. Мы решили изготовить робота, который будет искать источники света. Если источник света будет поворачиваться, то наша машинка будет рулить вслед за ним. Такая концепция называется «робот стремящийся жить». Можно у него будет заменить батарейки на солнечные элементы и тогда он будет искать свет, чтобы ездить.

Необходимые детали и инструмент

Мы же будем использовать монтажку, ибо она оказалась под рукой, а картонку в моём доме днём с огнём не сыщешь. Это будет шасси, на которое мы будем монтировать весь остальной обвяз робота, крепить двигатели и датчики.

В качестве движущий силы, мы будем использовать трёх или пятивольтовые моторчики, которые можно выковырять из старой машинки. Колёсики мы сделаем из крышек от пластиковых бутылок, например от Coca-Cola.

В качестве датчиков используются трёхвольтовые фототранзисторы или фотодиоды. Их можно выковырять даже из старой оптомеханической мышки. В ней стоят инфракрасные датчики (в нашем случае они были чёрненькие). Там они спарены, то есть два фотоэлемента в одном флаконе. С тестером ничего не мешает выяснить, какая ножка для чего предназначена.

Управляющим элементом у нас будут выступать отечественные транзисторы 816Г. В качестве источников питания заюзаем три пальчиковых батарейки спаянные между собой. Либо можно взять батарейный отсек от старой машинки, как сделали мы. Для монтажа нужны будут проводочки.

Для этих целей идеально подходят провода из витой пары, которой в доме любого уважающего себя хакера должно быть завались. Для закрепления всех деталей удобно использовать термоклей с термопистолетом. Это прекрасное изобретение быстро плавиться и так же быстро схватывается, что позволяет с ним быстро работать и монтировать простенькие элементы.

Штука идеальна для таких поделок и я не раз использовал его в своих статьях. Ещё нам понадобится жёсткая проволока, за неё вполне сойдёт обычная канцелярская скрепка.

Монтируем схему

Итак, мы достали все детали и сложили их на своём столе. Паяльник уже тлеет канифолью и ты потираешь руки, жаждя сборки, ну что же – тогда приступим. Берём кусок монтажки и обрезаем его по размерам будущего робота. Для резки текстолита используем ножницы по металлу. Мы сделали квадрат со стороной примерно 4-5 см.

Главное, чтобы на нём уместилась наша мизерная схемка, батарейки питания два двигателя и крепёж для переднего колеса. Чтобы плата не лохматилась и была ровной можно её обработать напильником, и ещё убрать острые края. Следующим нашим шагом будет запайка датчиков.

Фототранзисторы, и фотодиоды имеют плюс и минус, иначе говоря анод и катод. Нужно соблюдать полярность их включения, что несложно определить простейшим тестером. В случае, если вы ошибётесь – ничего не сгорит, но робот ездить не будет. Датчики впаиваются по углам монтажной платы с одной стороны, чтобы они смотрели в стороны.

Запаивать их надо не полностью в плату, а оставить где-то полтора сантиметра выводов, чтобы можно было их легко изгибать в любую сторону – это в дальнейшем нам это понадобится при настройке нашего робота. Это будут наши глаза, они должны находиться на одной стороне нашего шасси, которая в будущем будет передом робота.

Сразу можно отметить, что мы собираем две управляющие схемы: одна для управления правым, и вторая левым двигателями.

Чуть поодаль переднего края шасси, рядом с нашими датчиками, нужно впаять транзисторы. Для удобства запайки и сборки дальнейшей схемы, оба транзистора мы запаяли «смотрящими» своей маркировкой в сторону правого колеса. Сразу надо отметить расположение ножек у транзистора.

Если транзистор взять в руки, и повернуть металлической подложкой к себе, а маркировкой к лесу (как в сказке), а ножки будут направлены вниз, то слева на право ножки будут соответственно: база, коллектор и эмиттер.

Если посмотреть на схему, где изображён наш транзистор, то база будет палочка перпендикулярная толстому отрезку в кружке, эмиттер палочка со стрелочкой, коллектор такая же палочка, только без стрелки. Здесь вроде всё понятно. Подготовим батарейки и приступим к непосредственной сборке электрической схемы.

Изначально мы просто взяли три пальчиковых батарейки и спаяли их последовательно. Можно их сразу вставить в специальный держатель для батареек, который, как мы уже говорили, вытаскивается из старой детской машинки. Теперь подпаиваем провода к батарейкам и определим у себя на плате две ключевые точки, куда будут сходиться все провода. Это будет плюс и минус.

Мы сделали просто – продели витую пару в края платы, запаяли концы к транзисторам и фотодатчикам, сделали скрученную петельку и туда подпаяли батарейки. Возможно не самый лучший вариант, но зато самый удобный. Ну что же, теперь готовим провода, и приступаем к сборке электрики. Будем идти от положительного полюса батарейки к отрицательному контакту, по всей электрической схеме.

Берём кусок витой пары, и начинаем идти – припаиваем положительный контакт обоих фотодатчиков к плюсу батареек, в то же место запаиваем эмиттеры транзисторов. Вторую ножку фотоэлемента припаиваем небольшим куском провода к базе транзистора. Оставшиеся, последние ножки транзюка припаиваем соответственно к двигателям. Второй контакт моторчиков можно через выключатель подпаять к батарейке.

Но как истинные джедаи, мы решили включать нашего робота подпаиванием и отпаиванием провода, так как выключателя подходящего размера в моих закромах не обнаружилось.

Отладка электрики

Всё, электрическую часть мы собрали, теперь приступим к тестированию схемы. Включаем нашу схему, и подносим её к зажженной настольной лампе. По очереди, поворачивая то одним, то другим фотоэлементом. И смотрим что происходит. Если у нас двигатели начинают по очереди вращаться с разной скоростью, в зависимости от освещения, то значит всё в порядке.

Если нет, то ищи косяки в сборке. Электроника – наука о контактах, а это значит, что если что-то не работает, то где-то нет контакта. Важный момент: правый фотодатчик отвечает за левое колесо, и левый соответственно за правое. Теперь, прикидываем, в какую сторону вращается правый и левый двигатель. Они должны оба крутиться вперёд.

Если этого не происходит, то надо поменять полярность включения двигателя, который крутиться не в ту сторону, просто перепаяв провода на клеммах моторчика наоборот. Оцениваем ещё раз расположение моторчиков на шасси и проверяем направление движения в сторону, где установлены наши датчики. Если всё в порядке, то поедем дальше.

В любом случае, это можно исправить, даже после того, как всё собрано окончательно.

Сборка девайса

С муторной электрической частью мы разобрались, теперь приступим к механике. Колёсики мы будем изготавливать из крышек, от пластиковых бутылок. Для изготовления переднего колеса, возьмём две крышки, и склеим их между собой.

Мы склеивали по периметру полой частью во внутрь, для большей устойчивости колеса. Дальше, точно по центру крышки просверливаем отверстие в первой и второй крышке.

Для сверления и всяких домашних поделок очень удобно пользоваться дремелем, – этакая маленькая дрель с уймищей насадок, фрезеровальных, отрезных и многих других.

Ей очень удобно пользоваться для сверления отверстий меньше одного миллиметра, где уже обычная дрель не справляется.

После того как мы просверлим крышки, вдеваем в отверстие предварительно разогнутую скрепку.

Изгибаем скрепку в форме буквы «П», где на верхней планке нашей буковки болтается колесо.

Теперь закрепляем эту скрепку межу фотодатчиками, спереди нашей машины. Скрепка удобна тем, что можно легко подрегулировать высоту переднего колеса, и этой юстировкой мы займёмся позже.

Перейдём к движущим колёсам. Их тоже будем делать из крышек. Аналогично – просверливаем каждое колесо строго по центру. Лучше всего чтобы сверло было размером с ось моторчика, а идеально — на доли миллиметра меньше, чтобы ось туда вставлялась, но с трудом. Одеваем оба колеса на вал движков, и чтобы они не соскакивали, закрепляем их термоклеем.

Это важно сделать не только для того, чтобы колёса не слетали при движении, и ещё и не проворачивались в месте крепежа.

Самая ответственная часть – крепёж электродвигателей. Мы их ставили в самом конце нашего шасси, с противоположной стороны монтажной платы, относительно всей остальной электроники.

Надо помнить, что управляемый двигатель ставится с напротив своей управляющей фотосистемы. Это сделано для того, чтобы робот мог поворачивать на свет. Справа фотодатчик, слева двигатель и наоборот.

Для начала мы их перехватим движки кусочками витой пары, продетыми сквозь отверстия в монтажке и скрученными сверху.

Подаём питание, и смотрим куда у нас вращаются движки. В тёмной комнате двигатели вращаться они не будут, желательно направить на лампу. Проверяем — все ли двигатели работают.

Напоследок, проверяем направление вращения колёс, чтобы робот ехал вперёд. Если всё работает, как мы описали, то можно аккуратно закреплять движки термоклеем.

Стараемся сделать так, чтобы их колёса находились на одной оси. Всё – закрепляем батарейки на верхней площадке шасси и переходим к настройке и играм с роботом.

Подводные камни и настройка

Первый подводный камень в нашей поделке был неожиданным. Когда мы собрали всю схему и техническую часть, все двигатели прекрасно реагировали на свет, и вроде всё шло отлично. Но когда мы поставили нашего робота на пол – он у нас не поехал. Оказалось, что мощности моторчиков попросту не хватает.

Пришлось в срочном порядке раскурочивать детскую машинку, чтобы достать от туда движки помощнее. Кстати, если брать моторчики из игрушек – точно не прогадаешь с его мощностью, так как они рассчитаны на то, чтобы возить массу машинки с батарейками. Когда мы разобрались с двигателями, то перешли к настройке и приводу косметического вида.

Для начала нужно собрать бороды проводов, которые у нас волочатся по полу, и укрепить их на шасси термоклеем.

Если робот волочится где-то пузом, то можно приподнять переднее шасси, изогнув крепящую проволоку. Самое главное фотодатчики. Лучше всего их выгнуть смотрящими в сторону под тридцать градусов от основного курса.

Тогда он будет улавливать источники света, и направляться к ним. Нужный угол изгиба придётся подобрать экспериментально.

Всё, вооружаемся настольной лампой, кладём робота на пол, включаем и начинай проверять и радоваться тому, как твоё чадо чётко следует источнику света, и как он ловко его находит.

Усовершенствования

Нет предела совершенству и в нашего робота можно добавлять функций до бесконечности. Были мысли даже поставить контроллер, но тогда стоимость и сложность изготовления возросли бы в разы, а это не наш метод.

Первое усовершенствование – сделать робота, который бы ездил по заданной траектории. Здесь всё просто, берётся и на принтере печатается чёрная полоса, или аналогично рисуется чёрным перманентным маркером на листе ватмана. Главное, чтобы полоса была немного уже ширины запаянных фотодатчиков.

Как только луч попадает на тёмную полосу, то на фотоэлемент почти не попадает света (чёрная бумага прекрасно поглощает свет), и следовательно один двигатель начинает вращаться медленнее. Другой моторчик резво поворачивает робота, выравнивая курс. В результате робот катается по чёрной полоске, словно по рельсам.

Можно такую полосу начертить на белом полу и робота посылать на кухню за пивом от твоего компутера.

Вторая идея – это усложнить схему, добавив ещё два транзистора и два фотодатчика и сделать так, чтобы робот искал свет не только спереди, но и со всех сторон, и как только находил – устремлялся к нему.

Всё только будет зависеть с какой стороны появится источник света: если спереди, то поедет вперёд, а коли сзади, то покатится назад. Можно даже в этом случае для упрощения сборки, использовать микросхему LM293D, однако она стоит порядка ста рублей.

Но с помощью неё можно легко настроить дифференциальное включение направления вращения колёс или, проще говоря, направление движения робота: вперёд-назад.

Последнее, что можно сделать – вообще убрать постоянно садящиеся батарейки и поставить солнечную батарею, которую можно сейчас купить в магазине аксессуаров к мобильным телефонам (или на диалэкстриме).

Чтобы исключить полной потери дееспособности робота в этом режиме, если он случайно заедет в тень, можно подключить параллельно солнечной батареи – электролитический конденсатор очень большой ёмкости (тысячи микрофарад). Поскольку напряжение у нас там не превышает пяти вольт, то конденсатор можно взять рассчитанным на 6,3 вольта.

Такой ёмкости и такого напряжения он будет достаточно миниатюрен. Кондёры можно либо купить, или выкорчевать из старых блоков питания.Остальные возможные вариации, мы думаем, можно придумаешь самому. Если будет что-то интересное – обязательно напишите.

Выводы

Надо отметить, что в нашем создании применяются зачатки аналоговой вычислительной техники, которая отмерла с появлением цифровых технологий. Но как я показал в этой статье – не всё потерянно.

Надеюсь, мы не остановимся на конструировании такого простого робота, а будем придумывать новые и новые конструкции, и удивишь нас своими интересными поделками. Удачи в сборке!

Источник: habrahabr.ru

Источник: https://RukiKryki.ru/electo/1000-prosteyshiy-robot-svoimi-rukami.html

Репульсоид — 11 июня 2015 — servodroid — центр робототехники для начинающих

Репульсоид — имеет всего один вертикально установленный двигатель, который используется для передвижения и обхода препятствий. При включении питания на мотор поступают импульсы тока приводящие робота в движение. Ширина импульсов изменяется под действием внешнего освещения.

Если освещённость в помещении высока или на робота светить фонариком, он передвигается быстро. Если освещённость в помещении низкая или робота накрыть газеткой он остановиться.

Боковая панель робота упирается в препятствие и сообщает новое направление движения за счет приложения усилия от оси двигателя.$CUT$

В любую из сторон робот передвигается по траектории повторяющей дугу. В конструкции робота установлен детектор понижения напряжения источника питания. При снижении напряжения в результате разрядки батарейки включается сигнальный светодиод красного цвета свечения. Робот способен функционировать в двух режимах Smart и Sumo.

 1.КОНСТРУКЦИЯ.

После включения питания робот приходит в движение. Одновременно с этим начинает мигать светодиод, сигнализируя о нормальном режиме работы импульсного генератора. Вертикально установленный двигатель, управляется импульсами тока, ширина которых изменяется в зависимости от уровня освещения фотоэлемента работа.

Если посветить фонариком на фотоэлемент, то скорость передвижения по поверхности увеличится в несколько раз. С помощью подстроечного резистора можно отрегулировать ширину шага от минимального до максимального. Робот очень чувствителен к изменению освещённости и в затемнённом помещении передвигается очень медленно.

нажимайте фото для просмотра в полном размере.

фото.1  фото.2

 2.ХАРАКТЕРИСТИКИ И ФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ.

Как было сказано выше робот имеет два режима работы, два способа передвижения,  индикаторы, сигнализирующие о состоянии системы управления и разрядки батарейки.

фото.3 нажимайте фото для посмотра в полном размере Функциональное назначение компонентов  1. Сигнализатор работы генератора импульсов (светодиод HL1).  2. Регулятор ширины импульса (подстроечный резистор R2).  3. Крепёжный элемент.  4. Переключатель Smart-Sumo.  5, Выключатель питания.  6. Индикатор разрядки источника питания (светодиод HL2).

 РУЖИМ “SMART”.

Робот реагирует на освещенность в помещении. Передвигается с переменной скоростью изменяющейся в зависимости от яркости освещения в помещении.

При этом на двигатель поступают импульсы тока различной длительности. Чем ярче освещение, тем быстрее передвигается робот  и чем слабее —  тем медленнее. В полной темноте робот передвигается очень медленно.

Для включения этого режима установите переключатель в позицию “smart”.

 РУЖИМ “SUMO”.

Робот обладает необычной способностью захватывать и перемещать любые лёгкие предметы, например, спичечные коробки. Эта способность используется при проведении состязаний между подобными роботами. Включается переключателем SB2 в положении “sumo”.

 ПЕРЕДВИЖЕНИЕ.

Робот передвигается двумя способами: ездит и ходит. Также возможен и вариант произвольной комбинации шага и движения, быстро сменяющие друг друга. Езда характеризуется плавным передвижением без рывков.

“Ходьба” характеризуется передвижением рывками или шажками. Выбор режимов производиться регулировкой подстроечным резистором R2 и переключателем SB2 на панели робота. Установите переключатель SB2  в положение “Smart”.

Отрегулируйте подстроечным резистором R2 ширину шага.

 ИНДИКАТОРЫ.

-Робот имеет встроенный индикатор активности на светодиоде HL1. При включении напряжения питания светодиод HL1 излучает световые импульсы и сигнализирует о воздействии света на робота. При ярком освещении светодиод будет мигать часто, и робо передвигаться быстро. В затемнённом — наоборот редко, соответственно робот будет замедлять своё передвижение.

-Детектор низкого напряжения питания подаёт световой сигнал, когда батарейка разряжается до уровня 5в.

Светодиод HL2 при этом зажжётся красным светом, в таком случае рекомендуется заменить батарейку. При включении или выключении питания возможны  кратковременные вспышки или свечения светодиода HL2.

Это связано с кратковременными повышенными нагрузками в цепи питания. Включение автоматически.

 РЕЗЕРВНОЕ ПИТАНИЕ.

Перечисленные выше особенности позволяют провести соревнования между роботами подобного типа, и управлять роботом с помощью направленного источника света.

 3.ПРИНЦИП РАБОТЫ.

Электрическая схема показана на рис.1, На микросхеме-таймере NE555 реализован управляемый генератор импульсов.

Яркий свет, попадающий на корпус фототранзистора VT1, уменьшает его сопротивление и изменяет частоту, и следовательно длительность импульсов на выходе микросхемы DD1.

Выходной сигнал микросхемы DD1 представляет собой прямоугольные импульсы тока, которые поступают на светодиод HL1 и электродвигатель M1 в противофазе. В результате светодиод HL1 вспыхивает в паузах импульсов тока, а двигатель M1 включается во время отрицательного импульса.

Рис.1 Переключатель SB2 позволяет подключать двигатель M1 (разъём SW2) напрямую к батарейке, что значительно увеличивает мощность, отдаваемую на вал электродвигателя. Микросхема DA2 контролирует уровень напряжения на батарейке GB1. Так как микросхема DA2 имеет типовое напряжение срабатывания, то при падении напряжения на входе “1” ниже установленного порога на её выходе “3” сразу появляется минусовой потенциал. Светодиод HL2 зажигается, сигнализируя о  разряде батарейки GB1 до 5,3 вольт и необходимости её замены. Одновременно минусовой потенциал открывает составной транзистор VT2, который подаёт остаток напряжения батарейки, минуя стабилизатор DA1. Так как это напряжение оставит около 5 вольт, схема продолжит свою работу. Примечание.1. На электрической схеме не показано подключение вывода эмиттера транзистора BC327(VT3) К выводу 3 (+5в) микросхемы-стабилизатора DA1. Подключение мотора к выходу стабилизатора предусмотрено для режима «Sumo». В этом случае на валу мотора развивается полная мощность и робот способен двигать объекты сопоставимые с его весом. Примечание.2. Микросхему-супервизор КР1171СП47 (DA2) можно не устанавливать, но в этом случае две функции работать не будут. Не будут работать: индикатор разрядки батареи и резервное питание. Напоминаю, что система «резервное питание» позволяет роботу движение при разряженной батареи. Примечание.3. Если установка микросхемы КР11СП47 (позиция DA2) не предполагается, то нет смысла устанавливать резисторы R5,R6, транзистор VT2 (КТ973А) и светодиод HL2.

 4.ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ.

Печатная плата изготовлена из односторонне фольгированного листа стеклотекстолита толщиной 1-1,5мм. Размеры печатной платы 70х70мм. Список радиокомпонентов приведён в таблице.1. Ссылка на архив с чертежами и разводкой под ЛУТ размещена в конце статьи! Всё чертежи в архиве в точных размерах. Не редактировать, не масштабировать!

 Табл.1.Список радиокомпонентов.

ПОЗИЦИЯ	НАИМЕНОВАНИЕ	ПРИМЕЧАНИЕ	КОЛ-ВО
DD1	NE555	замена КР1006Ви1	1
DA1	КР1158ЕН5В	замена 7805	1
DA2	КР1171СП47	замена КР1171СП53	1
BL1	ФТ-2К	1
VT1	КТ973А	1
VT2	BC327	1
HL1	L5013GD	Светодиод зелёного цвета свечения в корпусе 5мм	1
HL2	L5013SRT	Светодиод красного цвета свечения в корпусе 5мм	1
VD1	1N4148	или КД522Б	1
C1	10мкФ16В	полярный	1
C2,C3,C4,C5	1000мкФ16В	полярный	4
R1	100 кОм	0,125Вт	1
R2	22 кОм	подстроечный	1
R3	510 Ом	0,125Вт	1
R5,R6	1 кОм	0,125Вт	2
R4	1,5кОм	0,125Вт	1
—	Панелька 8pin	Для микросхемы DD1	1
M1	RF-300CA-11400W D/V3,0; RF-300FA-12350 D/V3,0 фирмы MITSUMI	Электродвигатель с рабочим напряжением 3V	1
SB1,SB2	микровыключатель	2
—	Большая скрепка	крепеж батарейки	1
—	Клип-разъём для батарейки 9V	1

 5.ИНСТРУКЦИЯ ПО СБОРКЕ.

Для правильной сборки придерживайтесь инструкций по сборке. Редактировать, масштабировать чертежи в архиве нельзя, так как все чертежи архива в точных размерах. Распечатайте монтажный чертёж на листе белой офисной бумаги формата А4. Для лут-перевода распечатайте термоклише с помощью лазерного принтера (разрешение должно быть 600dpi) на листе глянцевой бумаги.

1.Монтаж радиокомпонентов.

После изготовления печатной платы проверьте токоведущие дорожки на возможные замыкания. Приклейте к печатной плате монтажный чертёж так, чтобы все отверстия были совмещены.

Затем выполняйте монтаж всех указанных в таблице 1 радиокомпонентов. Выполните монтаж панельки, а затем установите в неё микросхему DD1. Монтаж фототранзистора VT1 выполняйте на полную длину ножек.

После монтажа отогните фотодиод так, чтобы его лицевая часть смотрела вверх.

нажимайте фото для просмотра в полном размере.

фото.4 фото.5 фото.6

3.Монтаж опорных конденсаторов и мотора.

Конденсаторы C2,С3,С4,С5 необходимо установить со стороны токоведущих дорожек. Продеть в отверстия (на позиции) выводы конденсатора, выгните выводы через эти отверстия и запаять со стороны токоведущих дорожек.

Возьмите термоклей разогрейте его паяльником и равномерно размажьте по позиции отмеченной кружком со стороны токоведущих дорожек. Установите двигатель на позицию, и сильно прижмите к печатной плате. Через 1-2 минут клей застынет. Подпаяйте выводы двигателя в позиции на печатной плате M1.

нажимайте фото для просмотра в полном размере.

фото.7 фото.8 фото.9

3.Крепёж колеса.

На фотографиях не показано, но рекомендуется установка колпачка на вал мотора для надёжного сцепления с грунтом и увеличения скорости передвижения.

Такой колпачок можно взять например от гелиевого стержня или от старых электромеханических игрушек муфту. Наденьте на вал мотора колпачок или муфту.

После этого робот буде в два-три раза быстрее передвигаться по поверхности из-за повышенного сцепления.

4.Установка и подключение батареи.

Чтобы во время движения батарейка не сдвигалась и не скользила по поверхности платы её нужно закрепить. Для этого приобретите длинные канцелярские скрепки в изоляции. Выгибайте скрепки с помощью инструмента в п-образную форму с размерами соответствующими размерам батарейки (ширина и толщина). Когда п-образные скобы для крепежа будут готовы, зачистите их на концах.

Найдите на чертеже монтажной платы, а затем и на самой печатной плате отверстия помеченные как A,B,C,D. Эти отверстия физически расположены рядом с батарейкой по обе стороны от неё. Установите батарейку в позицию на печатной плате. Установите п-образные скобы на свои позиции, и прижми ими батарейку.

Пропаяйте концы скоб со стороны токоведущих дорожек большим количеством припоя. После этого батарейка окажется надёжно прижатой двумя крепёжными скобами и не будет смещаться при движении робота (фото.10). Серыми стрелками показаны п-образные крепёжные скобы.

Клипсу-разъём оденьте на батарейку и включите робота выключателем смонтированным на печатной плате.

5.Включение и проверка работоспособности.

Установите переключатель SB1 в положение “ON”. При этом робот должен начать движение, а индикаторный светодиод HL1 излучать световые импульсы.

нажимайте фото для просмотра в полном размере.

фото.10 фото.11 фото.12

-Установите переключатель SB2 в положение “Smart”. Робот должен двигаться шажками. А ширина «шага» и скорость передвижения регулироваться подстроечным резистором R2.

-Установите переключатель SB2 в положение “Sumo”. Робот должен двигаться быстро и плавно без рывков

-Посветите фонариком на фототранзистор VT1. Переключатель SB2  переведите в положение “Smart”. Робот должен двигаться быстрыми шагами/рывками.

-Закройте непрозрачным предметом фототранзистор VT1. Переключатель SB2  переведите в положение “Smart”. Робот должен двигаться медленно шагами/рывками.

-Установите переключатель SB2 в положение “Smart” и вращайте подстроечный резистор R2 . При этом должна изменяться ширина «шага»/перемещения по поверхности.

6.Настройка робота.

Если после монтажа радиокомпонентов и сборки силовых узлов /установка и крепление электродвигателей, микропереключателей ваш робот не функционирует, выполните несложную настройку по приведённой инструкции. Подробные рекомендации по устранению неисправностей приведены в таблице 2.

• Используемые элементы питания (батарейки) обязательно должны быть “свежими”.
• Внимательно осмотрите печатную плату со стороны токоведущих дорожек на предмет замыканий между ними или обрыва.
• Перед установкой и монтажом проверьте работоспособность всех радиокомпонентов.

  Табл.2 Дефекты и способы устранения.

№	ПРОЯВЛЕНИЕ ДЕФЕКТА	СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ
1	При включении юла не двигается и светодиод HL1 не мигает.	Проверьте качество монтажа и позиционирования следующих радиокомпонентов: C1,HL1,DD1,DA1
2	Переключение режимов работы “Smart” и “Sumo” не происходит.	Проверьте качество монтажа и позиционирования следующих радиокомпонентов: DD1,C1.
3	Не включается мотор M1.	Проверьте качество монтажа и позиционирования следующих радиокомпонентов: DD1,C1,M1
4	Индикатор разрядки батарейки не работает. При снижении напряжения источника питания светодиод HL2 не светится.	Проверьте качество монтажа и позиционирования следующих радиокомпонентов: DA2,R4,HL2
5	При изменении освещенности робот не меняет скорость передвижения.	Проверьте качество монтажа и позиционирования следующих радиокомпонентов: VD1,R1,R2,C1,SB2
6	Батарея разряжена, но остаток напряжения не поступает на мотор.	Проверьте качество монтажа и позиционирования следующих радиокомпонентов: DA2,VT1.

В архиве: монтажный чертёж печатной платы, термоклише для лут-перевода печатной платы.

Архив к статье «repulsoid» пароль не требуется. Все чертежи в точных размерах, не изменять, не редактировать!    Скачать архив

Если у ВАС возникли вопросы пишите на ФОРУМЕ или в Online чат по робототехнике мы их обсудим!

автор Алексей Высоковольтный www.servodroid.ru

© Внимание! Полное либо частичное копирование материала без разрешения администрации запрещено!

Источник: http://www.servodroid.ru/news/repulsoid/2015-06-11-573

Как сделать BEAM-робота

Алексей Будников

Еще недавно все эти Электроники, Терминаторы и прочие Железные Дровосеки рождались исключительно в бурном воображении фантастов. Однако уже сейчас сосуществование робота и человека стало уже почти обыденным, и все чаще звучат слова о том, что третье тысячелетие будет принадлежать именно этим искусственным созданиям. (Андрей Ильин)

Введение

Робототехника с каждым месяцем развивается, появляются новые виды роботов, новые возможности; количество инвестиций в сферу робототехники с каждым годом увеличивается, привлекается все больше молодых ученых, самоучки-робототехники потрясают своими безумными изобретениями…

Именно в данный момент, в настоящее время, в то время, в которое живем мы с вами, развиваются роботы! Развивается целая индустрия, которая в будущем будет многим приносить миллионы. Как говорится, океану пофиг черпаешь ты из него ложками или цистернами.

• Именно сейчас нужно ловить волну!
• К этому я вас призываю и помогаю. Помогаю тем, что делюсь своим опытом, своими знаниями…
• Создание робота
• Все…хватит всяких речей, нужно действовать!

Как вы уже поняли, будем мы делать робота, который будет ехать к источнику света и останавливаться, если такового нет. Стоит сказать, что это самый простой робот, которого может сделать каждый без какого-либо образования.

Схема создания данного робота описана на многих сайтах, но ни на одном из них не написано как действительно нужно соединять все провода, микросхемы, двигатели и другое.

Одно дело, когда человек видит голую схему, которую не каждый и поймет, а другое дело, когда все дотошно и понятно показано на фотографиях.

В этой статье я ничего нового не открываю, не делаю какого-то нового робота.

Я просто взял схему робота, описанную на многих сайтах рунета, сделал по ней робота. Но все свои действия я сфотографировал.

Данная статья представляет собой небольшой пошаговый обучающий курс по созданию реального робота.

Шаг 1

Итак…наша задача сделать BEAM-робота. Что для этого нужно?

1. L293D (драйвер двигателей) – 280 рублей (1 штука)
2. Резистор не мене 100 Ом (я использовал 180 Ом) – 36 рублей (2 штуки)
3. Фототранзистор – 23 рубля (2 штуки)

Это основные детали, которые нам понадобятся. Но нужен еще корпус робота, источник питания, двигатель и колеса.

Я не захотел изобретать велосипед и поэтому взял корпус от своей старой игрушки, два электромотора 203:1 и гусеничное шасси. И у меня получилась вот такая конструкция.

Но не думаю, что у вас есть такая же игрушка. Поэтому альтернативным вариантом будет создания корпуса из… дерева. Да-да – из дерева. Не пугайтесь. Конечно, вы можете сделать и из пластмассы, но не у каждого она есть. А вот дерево везде можно найти.

Корпус нашего робота будет состоять из прямоугольника со сторонами 100 мм на 60 мм (ширина может быть больше, если вы будете использовать электродвигатели больших размеров).

Вот такая конструкция должна получиться, если вы будете делать корпус из древесины. Цифрами обозначены:

1. Электромотор с колесом
2. Электромотор с колесом
3. Шарик со сквозным отверстием, через которое пропущена проволока и прикреплена к корпусу

1. Думаю, что с корпусом вы дальше сами разберетесь, потому что это не самая главная проблема, которую нам нужно решить, да и если вы захотели сделать робота, то смекалка у вас точно должна быть.
2. Шаг 2
3. Ну что же… вы сделали корпус и теперь можно приступать к паяльным работам.

Я не буду рассказывать про всякие параметры L293D: об этом вы можете прочитать на других сайтах. Я покажу вам фотографии, на которых вы наглядно увидите, что и куда нужно подсоединять.

Поехали!

Для начала берем L293D и разгибаем входы-выходы.

• Шаг 3
• К двум электромоторам припаиваем четыре провода.

Шаг 4

Берем держатель батареек и припаиваем к минусу два провода.

Шаг 5

Теперь берем пять проводков, и соединяем их вот так.

К этой конструкции подсоединяем резистор, фототранзистор и еще один провод. Очень важно: резистор припаиваем к короткой ножке фототранзистора, а синий провод — к длинной.

Шаг 6

Сейчас будем все подсоединять к драйверу двигателей. Для начала — четыре провода к ENABLE1 и Vss, Vs и ENABLE2.

1. Подсоединим фототранзисторы к INPUT1 и INPUT4.
2. Шаг 7

Ну а сейчас соединим получившуюся конструкцию с двумя двигателями. На рисунке: верхний мотор припаиваем к OUTPUT1 и OUTPUT2, а нижний к OUTPUT4 и OUTPUT3.

Шаг 8

Вот практически и все: осталось только все это соединить с источником питания. Я использовал три батарейки типа АА на 1.5 В. Сначала подсоединим минус (черный провод, к которому подсоединены два синих — GND и GND, GND и GND)

• Ну а красный провод (плюс) — от держателя батареек к концу левого резистора.
• Как видно на рисунке, я припаял красный провод не напрямую к резистору, а через выключатель.
• Заключение
• Вот мы с вами и сделали несложного BEAM-робота, который реагирует на световые лучи.
• Конечно, можно сделать так, чтобы наш робот следовал за рукой или по линии, но это уже отдельная история, к которой мы еще вернемся.
• robot-blog.ru

Источник: https://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=62697

CARduino – самодельный робот на Arduino

Как понятно из названия, это робот на контроллере Arduino UNO. К нему разработаны собственные библиотеки для простого и удобного использования. В обычной комплектации робот содержит два двигателя, два колеса и дальномер, установленный на передней панели. Также сверху на нём есть макетная плата для добавления разнообразных устройств на ваше усмотрение. Он работает и управляется автономно, однако к нему можно добавить радиоуправление. В этой статье описана работа с ним и библиотеками и есть несколько примеров.

Что такое библиотека?
Библиотека облегчает управление CARduino. Этот проект рассчитан на людей с небольшим опытом в программировании, которые хотят делать простых роботов. Вам даже не нужно знать, как управлять мотором.

Библиотека сводит программу до простых команд  «Повернуть направо и проехать 1 секунду» или «Ехать вперед 3 секунды, а затем ускориться». Библиотека также содержит примеры программ, которые помогут вам.

Более подробная информация о библиотеке содержится в конце статьи.

Если у меня нет таких же материалов, я могу использовать другие?
Конечно, вы можете собирать робота как вам угодно. Библиотека будет работать практически независимо от сборки. Например, вы можете использовать другой материал для шасси. Я использовал дерево, потому что смог найти только его.

Что может сделать робот?
Он может делать все что угодно. Даже без дополнительных устройств его возможности практически не ограничены. При помощи библиотеки CARduino, писать программу для Arduino очень легко.  Дополнительная макетная плата позволяет добавлять разнообразные датчики.

Какая стоимость робота?
Если собирать его с нуля, то около 100$. У меня были почти все части, поэтому он обошелся мне примерно в 30$. Все компоненты достаточно распространены и должны у вас быть.

Детали

1х Arduino Uno.
1х Макетная плата.

1х Разъёмы для Arduino и макетной платы.

1х Дальномер Sharp.
2х Микро мотора.
Пара колес 49×19мм.
Пара кронштейнов для двигателя.
Пара шариковых колёс .
Драйвер моторов для Arduino.
1х Кусок дерева 15×10.75 см.
12х Шурупов.

1х 9В батарея

Подготовка шасси робота

Перед началом сборки необходимо вырезать кусок дерева необходимых размеров, прикрепить шариковые колёса как описано ниже, прикрепить основные колёса, установит макетную плату и Arduino на основу.

Установка шариковых колёс

Установите оба колеса сзади, с обеих сторон. Отметить места, на которые попадают их крепёжные отверстия и просверлите их. Используйте шурупы для крепления.

Установка моторчиков

Это довольно просто. Все, что вам нужно сделать — это вставить двигатели в кронштейн и прикрепить их на углах доски. Вы можете припаять провода к ним. Не перепутайте положительные и отрицательные контакты.

Установка Arduino и макетной платы

Вы должны начать с центрирования Arduino и макетной платы на шасси. Отметьте отверстия держателя и просверлите их.  Потом прикрепите основу с макетной платой и Arduino шурупами.

Установка датчика

Расположите датчик спереди и посередине, отметьте крепёжные отверстия и просверлите их. Вы должны использовать отверстия на обоих сторонах датчика. Используйте шурупы для крепежа. Убедитесь, что при установке JST выводы находится вверху. Вставьте JST провода в датчик.
Красный провод присоедините к + макетной платы, черный к GND, а желтый в любую другую точку. После этого подключите драйвер моторов к Arduino.

Подключение двигателей колес к драйверу

Подключите положительный контакт правого двигателя к отрицательному контакту А драйвера.
Подключите отрицательный контакт правого двигателя к отрицательному контакту А драйвера.

Подключите положительный контакт левого двигателя к отрицательному контакту В драйвера.
Подключите отрицательный контакт левого двигателя к отрицательному контакту В драйвера.

Подключение питания и датчика

Подключите 5В к + макетной платы, а GND к GND макетной платы. Желтый провод датчика подключите ко второму контакту АЦП.

Установка батареи

Просто приклейте её супер клеем на задней панели CARduino. Затем присоедините + и GND  к + и GND Carduino.

Вы закончили сборку робота!  На нем без изменений будет работать библиотека и тестовые программы. Подробнее о этом написано ниже.

Библиотека

Для установки библиотеки скачайте Carduino.zip ниже. Найдите / arduino-1.0/libraries. Извлеките содержимое архива в эту папку.. Чтобы использовать её, откройте Arduino IDE и последуйте по пути -> import library -> Carduino.

Значение функций:
void mycarduino.begin ()
Инициализация CARduino. Напишите эту команду в начале программы.

void mycarduino.goforward (время в секундах, скорость)
Эта функция перемещает CARduino вперед в течении указанного времени с указанной скоростью. Скорость может быть любым числом от 1 до 1023, 1023 – максимальная скорость.

void mycarduino.goback (время в секундах, скорость)
То же самое, только назад.

void mycarduino.turnright (время)
Поворот направо в течении указанного в времени(в миллисекундах).

void mycarduino.turnleft (время)
Тоже самое налево.

Int mycarduino.proximity ()
Возвращает значение с датчика в сантиметрах

Примеры:
Перейдите по адресу File -> Examples -> Carduino -> [имя на ваш вкус]

Blink —  CARduino секунду двигается вперед, на секунду останавливается, секунду движется вперёд, и т.д.

Object Avoid  — CARduino  постоянно движется вперед, пока объект находится на расстоянии более 25 сантиметров. Затем он случайным образом выбирает сторону и поворачивает в неё на 800 или 2300 миллисекунд.

• Cautious Driving – работает как предыдущая программа, но замечая объект на расстоянии 40 см замедляет скорость.
• Вы полностью закончили проект!
• Ниже видео робота в действии (из-за проблем с дальномером он отключен, но робот работал)
• Оригинал статьи
• Прикрепленные файлы:

Источник: https://cxem.net/uprav/uprav23.php

Робот Hexapod своими руками

Решил я построить Hexapod своими руками, включая механику, электронику и код.

Половину лета я провел в поисках музы, точнее, пытался пересмотреть все имплементации и выбрать лучшее решение для дизайна шасси. Особое восхищение вызывали работы: PhantomX, A-pod и Intel Hexapod.

Было решено черпать вдохновение из проекта PhantomX — и вот, что из этого получилось. Забегая вперед, хочу предупредить, что это все, чего я смог добиться от своего робота на год.

Но мне был важен сам процесс и хороший диссертационный бал.

По окончанию лета, перед третьим курсом, я начал потихоньку расшатываться и решать административные вопросы, связанные с проектом. Мой лектор по Встроенным Системам, Доктор Тони Вилкокс, с радостью согласился стать супервайзером на год и помочь в достижении поставленной задачи.

После бесснежного английского Нового года я вернулся в лабораторию с широкой улыбкой, ведь к этому времени у меня был на руках рабочий прототип ноги.

Большая часть шасси была выполнена из черного термопластика и вырезана с помощью лазерного станка.

Cкобка, соединяющая Coxa & Femur, была напечатана на 3D-принтере.

Ниже прототип платы.

Университет позаботился об остальных двенадцати моторах и через несколько дней я распаковывал коробки и обклеивал моторы номерными стикерами, чтобы не запутаться. Примерно в то же время начал переносить электронные наработки на печатные платы. Стоит отметить, что все платы были созданы вручную в стенах университета.

Чарт с объяснением начинки:

Электронные схемы можно скачать здесь, а код здесь.

 Vadim Melnicuk

комментариев

Источник: https://Robo-hunter.com/article/robot-hexapod-svoimi-rukami

BEAM роботы своими руками

В этом видеокурсе канала паяльник tv будут рассматриваться схемы и конструкции простых роботов.

В настоящее время многие интересуются классом beam роботов, отличительной чертой которых является подорожание поведению живых существ.

Особенно ими интересуются начинающие,когда хотят собрать их своими руками, так как схемы таких роботов максимально просты и имеют небольшое количество деталей. Это является одним из принципов построения таких роботов.

Роботы в этом китайском магазине. Много с бесплатной доставкой.

Первая черта одна из самых главных. Это движение. Второе это питание. Робот будет потреблять не только энергию батареек, но также и солнечную энергию.

С помощью в различных датчиков можно имитировать органы чувств, например, простейшее зрение. Такой вид beam роботов называется фототропы. Они реагируют на свет. Схемы реконструкции фототропов встречаются чаще, чем другие виды, так как солнечная энергия является наиболее эффективным бесплатном способом подзарядки.

Мастера покупают изобретения в лучшем китайском интернет-магазине.

Также можно цитировать другие органы чувств. К примеру вот этот простейший робот реагирует на громкие звуки.

Электроника для самодельщиков в китайском магазине.

Такой робот относится к виду аудио тропы. При обнаружении громкого звука он начинает вибрировать и голова светится красным цветом. То есть можно сказать, что он принимает агрессивную окраску, так же как в живой природе. Некоторые организмы отпугивают врагов. Такая акция длится в течение нескольких секунд.

Давайте рассмотрим схему. Микросхема ne 555 здесь работает в ждущем моно стабильном режиме и активируется, когда микрофон улавливает звуки.

Микрофон используется обычный электретный. Сигнал от него усиливается транзисторами и поступает на вход. К выходу подключен светодиод с ограничивающим резистором и вибромотор типа таблетка от мобильного телефона. Он рассчитан на три вольта.

Конденсатор c2 предотвращает активация схемы при подаче питания, но его можно и не ставить. Резистор r6 нужно подобрать. От него зависит время активного состояния. У автора ролика этот робот включается примерно на три с половиной секунды.

При этом резистор r6 имеет сопротивление 3 мегаом.

Все компоненты схемы были скреплены между собой навесным монтажом. Все это было помещено в корпус. Такие можно встретить в торговых автоматах за 10 рублей. Затем все было залито термоклеем. До застывания он был более прозрачным и компоненты были видны, а когда клей затвердел, все стало не так прикольно выглядеть. Ножки сделаны из скрепок и детали от ручки.

На корпусе и на крышке сделаны контакты для источника питания. А источником является две батарейки по 3 вольта каждая. При питании от одной такой батарейки робот будет только издавать вибрацию без свечения светодиода.
Когда микрофон оказался внутри корпуса очень сильно пострадала чувствительность робота. Поэтому не повторяйте ошибку. Микрофон должен быть снаружи.

Схема робота паука

Теперь давайте рассмотрим робота паука. Его особенность заключается в том, что он просыпается когда рядом с ним присутствует электрическое поле. При этом у него светятся два ярких глаза.

Схема BEAM паука очень простая. Ее основной деталью является полевой транзистор. В данном случае кп 103. Затвор этого транзистора является антенной.

Биполярные транзисторы могут быть любые соответствующей структуры. На схеме подписаны те, которые были использованы в показанном случае.

Первоначально автор видео хотел сделать ходячего паука. Но микро моторчик отказался проводить его в движение. Плата получилось чуть больше, чем хотелось из-за переключателя. Питается схема BEAM от одной трех-вольтовой батарейки.
Далее на видео с 5 минуты

• Выпуск 2 далее еще в одном ролике канала Паяльник TV

Источник: https://izobreteniya.net/beam-robotyi-svoimi-rukami/