Собрать робота своими руками конструктор
Эта статья расскажет вам, как сделать самого простого робота. Он будет обнаруживать препятствия, и избегать их. Это отличный проект, для тех, кто еще не знает, что такое Arduino и хочет сделать своего первого робота.
Почему именно робота? Это отличный способ научиться программированию Arduino или, к примеру, узнать как работает драйвер электродвигателя. Ну и, кроме того, это приятное ощущение, когда вы строите своего первого робота, пусть и самого простого.
Почему именно комплект Ultrasonic Smart Car Kit-49.42? Если Вы делаете первые шаги в Arduino, то вы не знаете еще многих вещей. К примеру, что такое H-мост или, где приобрести сенсоры, электродвигатели. А в этом конструкторе есть уже все. И все, что вам надо будет это установить на компьютер Arduino IDE (прочитать об установке и скачать можно здесь работа с Arduino IDE ) , бокорезы, отвертка, несколько пластиковых стяжек.
Что такое Arduino IDE? Это бесплатная среда программирования, которая может работать под Windows, Mac OS и Linux. Программы пишутся на C++ с небольшими дополнениями для управления контактами ввода/вывода. Так, что если опыт в программировании на С есть, Вы быстро во всем разберетесь, если же его нет - научиться не долго.
Итак, что вам понадобится:
Один комплект Ultrasonic, можно приобрести на Aliexpress или GearBest Ultrasonic Smart Car
Две пластиковые стяжки, чтобы закрепить ультразвуковые сенсоры
6 батарей или аккумуляторов по 1.5в, или один на 6в
Что входит в набор конструктора:
- Сама плата Arduino.
- Драйвер моторов
- Моторы
- Ультразвуковые сенсоры
- Пластиковые детали, чтобы собрать шасси и соединить колеса с сервоприводом.
- Провода, кабель usb.
- Держатели под батареи.
- Заднее поворотное колесо на шарикоподшипнике, передние ведущие колеса
Электрические соединения выполняются, как на фото.
В комментариях автор все подробно описал. Это очень простой код.
Этот робот отлично подходит для начинающих. Для тех кто еще не знает, что такое Arduino. Позже, когда поднаберетесь опыта, можно добавить дополнительные возможности. Есть много плат расширения для Arduino-шилдов. Различные модули gps, Bluetooth, Ethernet, WIFI
скачать исходный код программы (комментарии на русском) programm.zip [891 b] (скачиваний: 909)
Всех приветствую! Представляю вашему вниманию подборку программируемых электронных конструкторов. Программирование — один из самых перспективных направлений наших дней, так как человечество идет к автоматизации любого процесса, для чего нужно написать отлично работающую программу на эти самые устройства. Но чтобы стать отличным программистом нужно отчетливо понимать каждый шаг и иметь четкое пошаговое представление как будет работать его проект. Конструктор отлично подходит для взрослых и особенно для детей, которые хотят научиться программировать, поскольку дает представление и наглядную работу выполнения той или иной заданной функции при работе с датчиками и исполнительными устройствами.
Колесный робот с всенаправленными колесами
Данная модель конструктора демонстрирует работу всенаправленных колес, они же колеса Илона. Отличительная особенность данного вида колес, по сравнению с обычными, это то, что на колесе закреплены ролики под углом 45°, что позволяет любому транспортному средству передвигаться в любом направлении (или совершать оборот вокруг своей оси) путем подачи напряжения на определенные электродвигателя, в зависимости от выполняемой задачи транспортного средства. Данная моделька колесного робота имеет дистанционное управление через пульт (который идет в комплекте) или приложение на смартфон
Умная солнечная панель с возможностью подзарядки смартфона
Очень интересная модель, так как это полноценная солнечная панель, которая способна адаптироваться к углу солнца, чтобы максимально эффективно принимать солнечные лучи и конвертировать их в энергию. Из дополнительных возможностей следует выделить зарядку встроенного аккумулятора и возможность заряжать устройство напряжением 5 Вольт. Базируется это все на всем известном микроконтроллере Ардуино.
Умный дом
Полноценная мини модель реального умного дома. Конструктор дает представление об автоматизации системы в целом, что необходимо предпринять для удержания комфортных условий нахождения человека в этом доме. Дополнительно следует отметить то, что нет необходимости в паяльнике, так как используется коннекторы и провода.
Начать конструировать первые электронные схемы и обучаться программированию помогут наборы-конструкторы на Arduino. Они достаточно популярны в наше время, позволяют создать прототипы различных умных устройств, которые будут работать в реальном мире. Сегодня я подобрал для вас 10 наиболее интересных наборов-конструкторов для начинающих на Arduino, которые можно приобрести уже сейчас по приемлемой цене на АлиЭкспресс. Все наборы достаточно интересные, имеют неплохое качество и бесплатную доставку. Выбор за вами.
1. Конструктор гусеничного робота
Открывает список продвинутый гусеничный робот со множеством функций. Смотрится действительно интересно. Работает в двух режимах: ручном (управление осуществляется через ваш смартфон или пульт ДУ) и автономном (робот осуществляет движение без участия человека, обнаруживает препятствия и объезжает их). Поставляется со всеми необходимыми деталями и разными датчиками. Если пользоваться инструкцией, в которой есть иллюстрации, то проблем со сборкой у вас не возникнет. В целом, отличный конструктор, он идеально подойдет для обучения робототехнике, конструированию и программированию.
2. Колесный робот
Еще один неплохой вариант подвижного робота-конструктора на Arduino с интересным внешним видом и отличным набором функций. Все детали продуманы, имеют хорошее качество. Его размер: 16,5x15,2x7,8 см, вес: 400 грамм. Сборка простая, не требуется пайки, что очень удобно. В состав набора входят датчики, которые позволяют роботу объезжать препятствия, реагировать на внешнее освещение и звук, а также различные детали, пульт управления и литиевая батарея. Одного заряда батареи хватает на 30 минут работы.
3. Роботизированный автофургон
Интересный конструктор на базе Arduino, который позволит построить свой собственный деревянный «умный» дом на колесах и самостоятельно оснастить его всем необходимыми элементами: рабочими окнами и дверями, дверным звонком, светодиодным освещением, ЖК-экраном, разными датчиками и т.д. Сборка несложная. Все соединения происходят через провода с контактами, поэтому паяльник не требуется. Управление осуществляется через смартфон или пульт ДУ.
Во время летних каникул — нужно занимать детей какими-то интересными и желательно развивающими делами. Тем более, что в 2020 году много поездок к морю отменилось из-за карантина. Lego и подобные ему конструкторы — отличный выбор. Несколько смущает только стоимость оригинальных наборов — но на помощь приходит Aliexpress. В этом небольшом обзорео я расскажу про неплохой вариант набора для строительства робота WALL-E из более чем 400 деталей, который умеет ездить и управляется радиопультом.
Содержание
Купил на Aliexpress — цена на момент публикации $28.87
Поставка
Ехала посылка весьма долго, правда это было в самый разгар весеннего карантина. В конце концов я получил на почте довольно объемный сверток. Коробки для конструктора не было — все было упаковано в пузырьковую пленку. Если для себя — то без разницы, но для подарка — надо иметь в виду.
Под пленкой обнаружился простой пакет, в котором и был сложен конструктор. Детали разложены и запаяны в кульки поменьше, хоть не все вперемешку, это облегчает поиск нужной детали
Отдельно упакованы пульт управления и основной блок, в который нужно устанавливать элементы питания. Их кстати в комплекте нет. Перед сборкой робота — рекомендую найти какую-то коробку, желательно с перегородками, и разложить в нее детали из пакетиков.
Инструкция — мультиязычная, присутствует даже русский, но по факту — для самой сборки это не имеет значения. Каждый шаг подробнейшим образом проиллюстрирован — сколько и каких деталей нужно, в какой последовательности и в каком направлении их соединять.
В описании не забыли указать и как будут двигаться части робота после сборки, нагляднее посмотрим в конце — видеоверсию обзора. Имеется в инструкции и перечень всех комплектных деталей, забегая вперед — скажу, что их хватило, одна даже оказалась лишней, хотя все делалось строго по инструкции.
Сборка
Сборка начинается с рамы на которую устанавливаются двигатели. Их два — по одному на каждую гусеницу робота. Продолжаем строить каркас будущего робота, вверх от двигателей идут зубчатые передачи для управления руками и глазами
Кабели от двигателей, заканчивающиеся контактными площадками, закрепляются на задней части робота. Процесс сборки полностью забирает внимание ребенка — тут главное не торопится и делать все внимательно, все тщательно проверять.
Наконец появляются руки робота, они будут вращаться когда робот будет ездить. Колеса на которые будут устанавливаться гусеницы. Двигатели крутят по одному колесу на каждую сторону
Сборка гусениц, каждый элемент — отдельно, всего их 52, по 26 на каждую гусеницу. Защелки довольно тугие, мне пришлось почти полностью делать их самому. Перед тем как соединить гусеницу в кольцо, ее нужно установить на колеса и защелкнуть уже на весу.
Ее удерживают три колеса, зубцы которых попадают в пазы проходящие в внутренней части гусеницы. Держится все надежно, не спадает.
Переходим к центральному модулю. В него устанавливается 6 батареек типоразмера АА, по три в каждую из сторон. А вот для пульта дистанционного управления — понадобятся батарейки поменьше — ААА. В комплекте они не идут, нужно приобрести отдельно.
Результат
Последними устанавливаем — глаза робота. В каждом глазе находится светодиод. Выключатель питания находится на «груди» робота.
Глаза будут светится и двигаться когда робот ездит. Также при езде вращаются его «руки». Все это ложится на плечи двух ходовых двигателей робота — через систему передач.
Вид сзади — многовато проводов конечно, но при желании их можно попробовать закрепить аккуратнее.
Высота собранного робота — чуть более 22 см. Достаточно крупный, отлично выполняет роль игрушки на радиоуправлении.
После машинок на радиоуправлении — к особенностям робота нужно привыкать, так как каждая гусеница управляется отдельным джойстиком на пульте. Принцип как у трактора. Джойстики можно реверсировать — как кому удобнее. Ездит робот довольно шустро, лучше по гладким поверхностям — плитке или ламинату, по коврам — тяжелее.
Видео версия
В целом за свою стоимость — отличный развивающий конструктор, и интересная игрушка, покупкой я доволен. В этом магазине есть и другие подобные наборы, не исключаю покупку еще какого нибудь.
Сейчас уже мало кто помнит, к сожалению, что в 2005 году были Chemical Brothers и у них был замечательный клип — Believe, где роботизированная рука гонялась по городу за героем видео.
Тогда у меня появилась мечта. Несбыточная на тот момент, т. к. ни малейшего понятия об электронике у меня не было. Но мне хотелось верить — believe. Прошло 10 лет, и буквально вчера мне удалось впервые собрать своего собственного робота-манипулятора, запустить его в работу, затем сломать, починить, и снова запустить в работу, а попутно найти друзей и обрести уверенность в собственных силах.
Сначала была паранойя
Как истинный параноик, сразу выскажу опасения, которые у меня изначально были относительно конструктора. В моём детстве сперва были добротные советские конструкторы, потом рассыпающиеся в руках китайские игрушки… а потом детство кончилось:(
- Пластмасса будет ломаться и крошиться в руках?
- Детали будут неплотно подходить друг к другу?
- В наборе будут не все детали?
- Собранная конструкция будет непрочной и недолговечной?
- Часть деталей придётся допиливать напильником
- А части деталей просто не будет в наборе
- И ещё часть будет изначально не работать, её придётся менять
Детали конструктора не только отлично подходят друг к другу, но также продуман тот момент, что детали почти что невозможно перепутать. Правда, с немецкой педантичностью создатели отложили винтиков ровно столько сколько нужно, поэтому терять винтики по полу или путать «какой куда» при сборке робота нежелательно.
Технические характеристики:
Длина: 228 мм
Высота: 380 мм
Ширина: 160 мм
Вес в сборке: 658 гр.
Питание: 4 батарейки типа D
Вес поднимаемых предметов: до 100 гр
Подсветка: 1 светодиод
Тип управления: проводной дистанционный пульт
Примерное время сборки: 6 часов
Движение: 5 коллекторных моторов
Защита конструкции при движении: храповик
Подвижность:
Механизм захвата: 0-1,77''
Движение запястья: в пределах 120 градусов
Движение локтя: в пределах 300 градусов
Движение плеча: в пределах 180 градусов
Вращение на платформе: в пределах 270 градусов
- удлинённые плоскогубцы (не получится обойтись без них)
- боковые кусачки (можно заменить на нож для бумаги, ножницы)
- крестовая отвёртка
- 4 батарейки типа D
Важно! О мелких деталях
Кстати о «винтиках». Если вы сталкивались с подобной проблемой, и знаете, как сделать сборку ещё удобнее — добро пожаловать в комментарии. Пока что поделюсь своим опытом.
Одинаковые по функции, но разные по длине болты и шурупы достаточно чётко прописаны в инструкции, например, на средней фото внизу мы видим болты P11 и P13. А может P14 — ну, то есть, вот опять, я снова их путаю. =)
Различить их можно: в инструкции прописано, какой из них сколько миллиметров. Но, во-первых, не будешь же сидеть со штангенциркулем (особенно если тебе 8 лет и\или у тебя его попросту нет), а, во-вторых, различить их в итоге можно только, если положить рядом, что может не сразу прийти на ум (мне не пришло, хе-хе).
- либо заранее присмотритесь к крепёжным элементам;
- либо купите себе побольше мелких винтов, саморезов и болтов, чтобы не париться.
Также, ни в коем случае не выбрасывайте ничего, пока не закончите сборку. На нижней фотографии в середине, между двумя деталями от корпуса «головы» робота — небольшое кольцо, которое чуть не полетело в мусор вместе с прочими «обрезками». А это, между прочим, держатель для светодиодного фонарика в «голове» механизма захвата.
Процесс сборки
К роботу прилагается инструкция без лишних слов — только изображения и чётко каталогизированные и промаркированные детали.
Детали достаточно удобно откусываются и зачистки не требуют, но мне понравилась идея каждую деталь обработать ножом для картона и ножницами, хотя это и не обязательно.
Сборка начинается с четырёх из пяти входящих в конструкцию моторов, собирать которые настоящее удовольствие: я просто обожаю шестерёночные механизмы.
Моторчики мы обнаружили аккуратно упакованными и «прилипшими» друг к другу — готовьтесь ответить на вопрос ребёнка, почему коллекторные моторчики магнитятся (можно сразу в комментариях! :)
Важно: в 3 из 5 корпусов моторчиков нужно утопить гайки по бокам — на них в дальнейшем мы посадим корпуса при сборке руки. Боковые гайки не нужны только в моторчике, который пойдёт в основу платформы, но чтобы потом не вспоминать, какой корпус куда, лучше утопите гайки в каждом из четырёх жёлтых корпусов сразу. Только для этой операции будут нужны плоскогубцы, в дальнейшем они не понадобятся.
Примерно через 30-40 минут каждый из 4х моторов оказался снабжён своим шестереночным механизмом и корпусом. Собирается всё не сложнее, чем в детстве собирался «Киндер-сюрприз», только гораздо интереснее. Вопрос на внимательность по фото выше: три из четырёх выходных шестерёнок черные, а где белая? Из её корпуса должны выходить синий и чёрный провод. В инструкции это всё есть, но, думаю, обратить на это внимание ещё раз стоит.
После того, как у вас на руках оказались все моторы, кроме «головного», вы приступите к сборке платформы, на которой будет стоять наш робот. Именно на этом этапе ко мне пришло понимание, что с шурупами и винтами надо было поступать более вдумчиво: как видно на фото выше, двух винтов для скрепления моторчиков вместе за счет боковых гаек мне не хватило — они уже были где-то мною же вкручены в глубине уже собранной платформы. Пришлось импровизировать.
Когда платформа и основная часть руки собраны, инструкция предложит вам перейти к сбору механизма захвата, где полно мелких деталей и подвижных частей — самое интересное!
Но, надо сказать, что на этом спойлеры закончатся и начнутся видео, так как мне нужно было ехать на встречу с подругой и робота, которого не удалось успеть закончить, пришлось захватить с собой.
Как стать душой компании при помощи робота
Легко! Когда мы продолжили сборку вместе, стало понятно: собирать робота самостоятельно — очень приятно. Работать над конструкцией вместе — приятно вдвойне. Поэтому смело могу рекомендовать этот набор для тех, кто не хочет сидеть в кафе за скучными разговорами, но хочет повидаться с друзьями и хорошо провести время. Более того, мне кажется, и тимбилдинг с таким набором — например, сборка двумя командами, на скорость — практически беспроигрышный вариант.
Робот ожил в наших руках сразу, как только мы закончили сборку. Передать вам наш восторг, я, к сожалению, не могу словами, но, думаю, многие меня здесь поймут. Когда конструкция, которую ты сам собрал вдруг начинает жить полноценной жизнью — это кайф!
Мы поняли, что жутко проголодались и пошли поесть. Идти было недалеко, поэтому робота мы донесли в руках. И тут нас ждал ещё один приятный сюрприз: робототехника не только увлекательна. Она ещё и сближает. Как только мы сели за столик, нас окружили люди, которые хотели познакомиться с роботом и собрать себе такого же. Больше всего ребятам понравилось здороваться с роботом «за щупальца», потому что ведёт он себя действительно как живой, да и в первую очередь это же рука! Словом, основные принципы аниматроники были освоены пользователями интуитивно. Вот как это выглядело:
Troubleshooting
По возвращении домой меня ждал неприятный сюрприз, и хорошо, что он случился до публикации этого обзора, потому что теперь мы сразу обговорим troubleshooting.
Решив попробовать подвигать рукой по максимальной амплитуде, удалось добиться характерного треска и отказа функциональности механизма мотора в локте. Сначала это меня огорчило: ну вот, новая игрушка, только собрана — и уже больше не работает.
Но потом меня осенило: если ты сам её только что собрал, за чем же дело стало? =) Я же прекрасно знаю набор шестерёнок внутри корпуса, а чтобы понять, сломался ли сам мотор, или просто недостаточно хорошо был закреплён корпус, можно не вынимая моторчика из платы дать ему нагрузку и посмотреть, продолжатся ли щелчки.
Вот тут-то мне и удалось почувствовать себя настоящим робо-мастером!
Аккуратно разобрав «локтевой сустав», удалось определить, что без нагрузки моторчик работает бесперебойно. Разошёлся корпус, внутрь выпал один из шурупов (потому что его примагнитил моторчик), и если бы мы продолжили эксплуатацию, то шестерёнки были бы повреждены — в разобранном виде на них была обнаружена характерная «пудра» из стёршейся пластмассы.
Очень удобно, что робота не пришлось разбирать целиком. И классно на самом деле, что поломка произошла из-за не совсем аккуратной сборки в этом месте, а не из-за каких-то заводских трудностей: их в моём наборе вообще обнаружено не было.
Совет: первое время после сборки держите отвёртку и плоскогубцы под рукой — могут пригодиться.
Что можно воспитать благодаря данному набору?
Уверенность в себе!
Мало того, что у меня нашлись общие темы для общения с совершенно незнакомыми людьми, но мне также удалось самостоятельно не только собрать, но и починить игрушку! А значит, я могу не сомневаться: с моим роботом всегда всё будет ок. И это очень приятное чувство, когда речь идёт о любимых вещах.
Мы живём в мире, где мы страшно зависим от продавцов, поставщиков, сотрудников сервиса и наличия свободного времени и денег. Если ты почти ничего не умеешь делать, тебе за всё придётся платить, и скорее всего — переплачивать. Возможность починить игрушку самому, потому что ты знаешь, как у неё устроен каждый узел — это бесценно. Пусть у ребёнка такая уверенность в себе будет.
Итоги
- Собранный по инструкции робот не потребовал отладки, запустился сразу
- Детали почти невозможно перепутать
- Строгая каталогизация и наличие деталей
- Инструкция, которую не надо читать (только изображения)
- Отсутствие значимых люфтов и зазоров в конструкциях
- Лёгкость сборки
- Лёгкость профилактики и починки
- Last but not least: свою игрушку собираешь сам, за тебя не трудятся филиппинские дети
- Ещё крепёжных элементов, прозапас
- Детали и запчасти к нему, чтобы можно было заменить при необходимости
- Ещё роботов, разных и сложных
- Идеи, что можно улучшить\приделать\убрать — словом, на сборке игра не заканчивается! Очень хочется, чтобы она продолжалась!
Собирать робота из этого конструктора — не сложнее, чем паззл или «Киндер-сюрприз», только результат гораздо масштабнее и вызываЛ бурю эмоций у нас и окружающих. Отличный набор, спасибо, Даджет!
Читайте также: