Как сделать робота своими руками
На самый конец дестабилизатора капните пару капель клея, или прикрепите какой-нибудь декоративный элемент — это добавит нашему творению индивидуальности и увеличит амплитуду его движений.
3. Ноги
4. Провода
5. Подключение батарейки
6. Глаза
7. Запуск
А вот как может выглядеть наш самодельный робот, если проявить больше фантазии:
И напоследок видеоролик:
Понравился пост? Есть что сказать? Присоединяйтесь:
Забавная поделка, попробуем смастерить на досуге. Вот только где моторчик достать..
из старых игрушек можно выковырять, или в магазине радиодеталей посмотреть.
очень интересно принеприменно сделаю только где моторчик достать
и еще здесь и правда хоть вибро но настоящего робота ведь вы сделаете своими руками
А как создать подвижного динозавра-велоцираптора? В перьях и чтоб бегал и прыгал и глаза окрывал и звуки издавал и перьями шевелил. Как такого создать?
Ну, это надо быть гениальным мастером))))) а вот так ты его не создашь — купить проще)))))
а пенокартон обязателен?
подойдет и просто кусочек резины или другой похожий материал. В крайнем случае можно и без него обойтись, приклеить напрямую к моторчику.
А если на моторе уже есть похожая пипка, то ее нужно снять и поставить пенокартон? Или оставить можно?
Оставьте.. Если робот будет вяло двигаться, можете потом на неё ещё и пенокартон приклеить.
я сделал но она не работает
может вы неправильно сделали или батарейки старые
я уже сделал прикольный робот
а еще можно со старого телефона вибро вытащить и на одну щетку пресабачить))получится такой маленький а батарейку по меньше)
Отличная идея! Можно даже целый рой таких мелкороботов сделать ))
Я тоже собирал робота но откуда взять пенокортон
Вместо пенокартона отлично подойдет кусочек резины.. В принципе любой легкий материал можно попробовать взять на замену.
Ааа модно ещё вопросик из чиго сделать ноги нищитая из зубных щёток
Из канцелярских скрепок. На одной из последних фотографий есть такая модификация )
Извини. Последний вопрос. Как сделать чтобы ноги двигались? Каким образом подсоединить к шестеренке двигателя?
Не как ноги просто на термо клей клеются. Они не будут двигаться.
Они не двигаются! Этот робот движется за счет вибрации от двигателя. Вибрация появляется за счет куска пенокартона на оси и штучки на его конце.
Старая идея из советских журналов для самоделкиных. Только для того, что бы он не на месте крутился, нужно ворсинки щетки в кипятке загнуть в одну сторону(вперед или назад) слегка. Тогда робот будет ехать прямо, а не во все стороны
в наше время это называлось виброход!
Скажите пожалуйста какие провода нужны и где их взять?
да практически любые, ориентируйтесь на фото. Взять можно из любого неисправного устройства или попросить у кого-нибудь.
А если без клеющего пестолета то каким клеем приклееть
Это не робот , это моторчик с батарейкой 🙂
Сделал. Можно с коробка спичек сделать.:-)
Как можно сделать мини робот только он работает через WI-FI так можно или нет если бы работала то былобы круто с телефона можно
Собрал просто класс
На аликспрсе заказал моторчик. А батарейку не только эту можно брать! Взял на 12V у меня получилось
Я ожидал другое
В журнале Компьютерра была статья в которой описывался опыт с подобными роботами. Только этих роботов было очень много и они были маленькие. Питались от внешнего источника (типа беспроводной зарядки). При движении несколько сот таких роботов строили фигуры, двигались синхронно и много чего интересного. Ссылку дать не могу, статья была около года назад, а у них найти то что было неделю назад проблематично.
Статью нашел.
На счет нескольких сот оказывается преувеличил. Батарейка на борту есть. При поиске нашел видео с сотнями подобных роботов, работающих от солнечных батарей.
Мини робот своими руками
С чего начать если возникло желание создать робота своими руками? Конечно же первые роботы должны быть просты в создании. Робот, о котором пойдет речь в сегодняшней статье, не займет много времени и не требует особых навыков.
Для создания простого робота из подручных средств понадобятся следующие материалы:
- 2 проводка
- 1 двигатель
- 1 батарейка типа АА бусинки для глаз
- 2 небольших куска пенокартона скрепки или зубные щетки для ног
- клей
- изолента
Для начала приклейте кусок пенокартона к двигателю. Отрезав небольшую полоску картона приклейте на один ее конец бусинку, после того как клей подсохнет полоску другим концом приклейте на двигатель как на изображении ниже (не обращайте внимания на батарейку, к ней вернемся позже).
Следующий этап в создании робота заключается в создании ног мини робота. В данном случае в качестве ног служат зубные щетки. На гладкую поверхность зубных щеток приклейте пенокартон и дайте подсохнуть. Затем к щеткам приклейте двигатель.
К контактам двигателя припаяйте проводки как на фото.
Далее к верхней поверхности двигателя приклейте батарейку, к которой приклейте глаза из бусинок. Один из припаянных ранее проводков подсоедините к одному из концов батарейки. Другой провод присоедините к противоположному концу батарейки с помощью изоленты.
Простой робот из подручных средств
Многие из тех, кто имеет дело с вычислительной техникой, мечтают собрать своего робота. Хотят, чтобы это устройство выполняло какие-то обязанности по дому, к примеру: приносило пиво. И сразу берутся за создание наисложнейшего робота, однако зачастую быстро разочаровываются в результатах. Своего первого робота, который должен был делать уйму всего, мы так и не довели до ума. Поэтому лучше начинать с простого, постепенно усложняя своего зверя. Сейчас мы поведаем тебе, как из подручных средств можно создать простейшего робота, который будет самостоятельно передвигаться по твоей квартире.
Мы поставили перед собой задачу сделать робота из подручных средств за 15 минут. Обычно подобные поделки конструируются годами. Народ по нескольку месяцев бегает по магазинам в поисках нужной шестеренки. Но мы сразу осознали: это не наш путь! Мы будем использовать в конструкции только такие детали, которые всегда можно найти под рукой или выкорчевать из старой техники. В крайнем случае — купить за гроши в любом радиомагазине или на рынке.
Другая задача состояла в том, чтобы максимально удешевить нашу поделку. В магазинах радиоэлектроники подобный робот стоит от 800 до 1500 рублей, а его ведь еще и собирать придется, поскольку продается он в виде деталей. И гарантий, что после сборки он заработает, никто не дает. Производители таких наборов нередко забывают положить туда какую-нибудь детальку. Зачем нам такое «счастье»? Наше устройстов по деталям должно быть не дороже 100-150 рублей, включая двигатели и батарейки. Если моторчики выковырять из старой детской машинки, то общая стоимость его составляющих вообще снизится до 20-30 рублей! Чувствуешь, какая экономия, и ты получаешь отличного товарища!
Важный этап в работе – определение того, что будет делать наш красавец. Мы решили изготовить робота, ищущего источники света. Если источник света будет поворачиваться, то наша машинка будет рулить вслед за ним. Мы назвали эту концепцию «Робот, стремящийся жить». При замене батареек солнечными элементами он будет искать свет, чтобы ездить.
Необходимые детали и инструменты
Что же нам понадобится для изготовления нашего детища? Поскольку идея состоит в сборе робота из подручных средств , нам понадобится монтажная плата или просто обычная плотная картонка. В картонке шилом можно проделать дырочки для крепления всех деталей. Мы же будем использовать монтажку, поскольку под рукой оказалась именно она, а картонку в моем доме днем с огнем не сыщешь. Она сыграет роль шасси, на которое мы будем монтировать весь остальной обвяз робота, крепить двигатели и датчики. В качестве движущий силы мы используем трех- или пятивольтовые моторчики, которые можно выковырять из старой машинки. Колесики мы сделаем из крышек от пластиковых бутылок, например от сосасола :).
В качестве датчиков мы задействуем трехвольтовые фототранзисторы или фотодиоды. Их можно вынуть из старой оптомеханической мышки. В ней стоят инфракрасные датчики (в нашем случае они черненькие). Они там спарены, то есть два фотоэлемента — в одном флаконе. При наличии тестера ничего не мешает выяснить, какая ножка для чего предназначена. Управляющим элементом у нас будут отечественные транзисторы 816Г. В качестве источников питания заюзаем три пальчиковых батарейки, спаянных между собой. Можно взять батарейный отсек от старой машинки, как это сделали мы. Для монтажа нужны будут проводочки. Для этих целей идеально подходят провода из витой пары, которых в доме любого уважающего себя хакера должно быть завались. Для закрепления всех деталей удобно использовать термоклей с термопистолетом. Это прекрасное изобретение быстро плавится и так же быстро схватывается. Штука идеально подходит для таких поделок, и dlinyj не раз использовал ее в своих статьях. Еще нам понадобится жесткая проволока, на роль последней вполне сгодится обычная канцелярская скрепка.
Монтируем схему
Ты подготовил все детали и сложил их на своем столе? Твой паяльник уже тлеет канифолью и ты потираешь руки, жаждя сборки? Ну что ж, тогда приступим.
Берем кусок монтажки и обрезаем его по размерам будущего макета. Для резки текстолита используй ножницы по металлу. Мы сделали квадрат со стороной примерно 4-5 см. Главное, чтобы на нем уместилась наша крохотная схемка, батарейки питания, два двигателя и крепеж для переднего колеса. Чтобы плата не лохматилась и была ровной, можно обработать ее напильником и убрать острые края.
Следующим нашим шагом будет запайка датчиков. Учти, фототранзисторы и фотодиоды имеют плюс и минус. Нужно соблюдать полярность их включения, что несложно сделать при помощи простейшего тестера. В случае если ты ошибешься, ничего не сгорит, но робот ездить не будет. Датчики впаивай по углам монтажной платы с одного края, чтобы они смотрели в стороны. Не запаивай их в плату полностью, оставь где-то полтора сантиметра выводов, чтобы их легко можно было изгибать в любую сторону – в дальнейшем нам это понадобиться при настройке нашего робота. Это будут глаза, они должны находиться на одной стороне шасси, которая в будущем станет передом робота. Сразу можно отметить, что мы собираем две управляющие схемы: одну для управления правым, вторую — левым двигателем.
Чуть поодаль переднего края шасси рядом с нашими датчиками нужно впаять транзисторы. Для удобства запайки и дальнейшей сборки схемы оба транзистора мы запаяли «смотрящими» своей маркировкой в сторону правого колеса. Сразу надо отметить расположение ножек у транзистора. Если взять транзистор в руки и повернуть металлической подложкой к себе, а маркировкой к лесу (как в сказке), ножки будут направлены вниз, то ножки слева направо — база, коллектор и эмиттер. Если ты посмотришь на схему, где изображен наш транзистор, то база – палочка, перпендикулярная толстому отрезку в кружке, эмиттер — палочка со стрелочкой, коллектор — такая же палочка, только без стрелки. Здесь вроде все понятно.
Подготовим батарейки и приступим непосредственно к сборке электрической схемы. Изначально мы просто взяли три пальчиковых батарейки и спаяли их последовательно. Их можно сразу вставить в специальный держатель для батареек, который, как мы уже говорили, вытаскивается из старой детской машинки. Теперь подпаяй провода к батарейкам и определи у себя на плате две ключевые точки, куда будут сходиться все провода. Это будет плюс и минус. Мы поступили просто: продели витую пару в края платы, запаяли концы к транзисторам и фотодатчикам, сделали скрученную петельку и туда подпаяли батарейки. Возможно, это не самый лучший вариант, но зато самый удобный.
Впаянные транзисторы и датчики.
Ну что ж, теперь готовь провода, и приступим к сборке электрики нашего робота. Будем идти от отрицательного полюса батарейки к положительному контакту по всей электрической схеме. Берем кусок витой пары и начинаем идти: припаиваем отрицательный контакт обоих фотодатчиков к минусу батареек, в то же место запаиваем коллекторы транзисторов. Вторую ножку фотоэлемента припаиваем небольшим куском провода к базе транзистора. Оставшиеся ножки транзюков припаиваем к двигателям. Второй контакт моторчиков можно подпаять к батарейке через выключатель. Но мы, как истинные фрикеры, решили включать/выключать нашего робота подпаиванием/отпаиванием провода, так как выключателя подходящих размеров в моих закромах не обнаружилось.
Отладка электрики
Все, электрическую часть мы собрали, теперь приступим к тестированию схемы. Включаем нашу схему и подносим ее к зажженной настольной лампе, поворачивая по очереди то одним, то другим фотоэлементом. Если двигатели начинают вращаться по очереди с разной скоростью в зависимости от освещения, значит все 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.
Смотри, теперь важный момент: правый фотодатчик отвечает за левое колесо, а левый — соответственно, за правое. Теперь прикинь, в какую сторону вращаются правый и левый двигатели. Они оба должны крутиться вперед. Если этого не происходит, поменяй полярность включения двигателя, который крутится не в ту сторону, просто перепаяв провода на клеммах моторчика наоборот. Оцени еще раз расположение моторчиков на шасси и проверь направление движения в сторону. Все двигатели должны вращаться так, чтобы робот двигался вперед. Если все в порядке, то двигаемся дальше. В любом случае ты сможешь это исправить даже после того, как соберешь все окончательно.
Сборка девайса
С муторной электрической частью мы разобрались, теперь займемся механикой. Колесики, как мы и договаривались, мы будем делать из крышек от пластиковых бутылок. Для изготовления переднего колеса возьмем две крышки и склеим их между собой. Мы склеивали по периметру полой частью вовнутрь для большей устойчивости колеса.
Дальше точно по центру просверливаем отверстие в первой и второй крышке. Для сверления и всяких домашних дел очень удобно пользоваться дремелем – маленькой дрелью с уймищей насадок: фрезеровальных, отрезных и многих других. Она незаменима для сверления отверстий меньше одного миллиметра, где обычная дрель уже не справляется.
Прикрепляем моторы к шасси.
После того как мы просверлим крышки, вдеваем в отверстие предварительно разогнутую скрепку. Изгибаем скрепку в форме буквы п, где на верхней планке будет болтаться наше колесо. Теперь закрепляем эту скрепку между фотодатчиками спереди нашей машины. Скрепка удобна тем, что можно легко подрегулировать высоту переднего колеса, и этой юстировкой мы займемся позже.
Перейдем к движущим колесам. Их мы тоже будем делать из крышек. Аналогично просверливаем каждое колесо строго по центру. Хорошо, если сверло будет диаметром с ось моторчика, а в идеале — на доли миллиметра меньше ее, чтобы ось в отверстие вставлялась, но с трудом. Одеваем оба колеса на вал движков и, чтобы они не соскакивали, закрепляем их термоклеем. Это важно сделать еще и для того, чтобы колеса не проворачивались в месте крепежа.
Самая ответственная часть – крепеж электродвигателей. Мы их ставили в самом конце нашего шасси с противоположной относительно всей остальной электрики стороны монтажной платы. Не забудь, что управляемый двигатель крепится напротив своей управляющей фотосистемы. Это сделано для того, чтобы робот мог поворачивать на свет. Справа фотодатчик, слева двигатель, и наоборот.
Для начала мы перехватим движки кусочками витой пары, продев их сквозь отверстия в монтажке и скрутив сверху. Подадим питание и посмотрим, куда у нас будут вращаться движки. Не забудь, что в темной комнате вращаться они не будут вообще, желательно направить робота в сторону лампы. Проверяем, все ли двигатели работают. Поворачиваем робота и наблюдаем, как двигатели изменяют свою скорость вращения в зависимости от освещения. Поворачиваемся правым фотодатчиком — и левый движок должен шустренько закрутиться, поворачиваемся левым – и он должен, наоборот, притормозиться. В конце проверь направление вращения колес — нам надо, чтобы робот ехал вперед.
Если все работает, как мы описали, то можно аккуратно закреплять движки термоклеем. Постарайся сделать так, чтобы их колеса находились на одной оси. Все – закрепляй батарейки на верхней площадке шасси и переходи к настройке и «играм» с роботом .
Подводные камни и настройка
Когда мы собрали всю схему и техническую часть, все двигатели прекрасно реагировали на свет, и вроде все было отлично. Но поставив нашего робота на пол, мы обнаружили, что он у нас не едет. Оказалось, что попросту не хватает мощности моторчиков. Пришлось в срочном порядке раскурочивать очередную игрушечную машинку, чтобы достать оттуда движки помощнее. Кстати, если возьмешь моторчики из таких игрушек, точно не прогадаешь с их мощностью, так как они рассчитаны на то, чтобы возить массу машинок с батарейками.
Разобравшись с двигателями, мы перешли к настройке и приведению в порядок внешнего вида устройства. Для начала собираем бороды проводов, которые у нас волочатся по полу, и укрепляем их на шасси термоклеем. Если робот волочится где-то пузом, можно приподнять переднее шасси, изогнув крепящую проволку.
Самое главное – это фотодатчики. Лучше всего их выгнуть так, чтобы они смотрели в сторону под тридцать градусов от основного курса. Тогда робот будет улавливать источники света и направляться к ним. Нужный угол изгиба придется подобрать экспериментально.
Все — вооружайся настольной лампой, клади робота на пол, включай и начинай проверять и радоваться, как твое детище четко следует к источнику света и как он ловко его находит.
Усовершенствования
Нет предела совершенству, и расширять функционал нашего робота можно 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 так, чтобы робот ездил по заданной траектории. Здесь все просто: печатается на принтере или рисуется черным перманентным маркером на листе ватмана черная полоса. Важно, чтобы она была немного уже расстояния между фотодатчиками. Сами фотоэлементы мы опускаем вниз, чтобы они смотрели в пол. Рядом с каждым нашим глазиком мы устанавливаем последовательно сверхъяркий светодиод с сопротивлением в 470 Ом. Сам светодиод с сопротивлением запаиваем напрямую к батарейке. Идея проста — свет прекрасно отражается от белого листа бумаги, попадает на наш датчик, и бот едет прямо. Как только луч падает на темную полосу, на фотоэлемент почти не попадает света (черная бумага прекрасно поглощает свет), и, следовательно, один двигатель начинает вращаться медленнее. Другой моторчик резво поворачивает робота, выравнивая курс. В результате он катается по черной полоске, словно по рельсам. Такую полосу можно начертить на белом полу и, например, посылать бота на кухню за пивом от твоего компутера.
Вторая идея – это усложнить схему, добавив еще 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 бы к нему. Для упрощения сборки в этом случае можно использовать микросхему LM293D, однако она стоит порядка 100 рублей. С помощью нее можно легко настроить дифференциальное включение направления вращения колес, или, проще говоря, направление движения вперед-назад.
Далее — можно убрать обычные постоянно садящиеся батарейки и поставить солнечную батарею, которая сейчас легко покупается в магазине аксессуаров к мобильным телефонам. Чтобы избежать полной потери дееспособности робота в этом режиме, в случае если он случайно заедет в тень, параллельно солнечной батареи можно подключить электролитический конденсатор очень большой емкости (тысячи микрофарад). Поскольку напряжение там у нас не превышает 5 В, подойдет конденсатор, рассчитанный на 6,3 В. При такой емкости и таком напряжении он будет достаточно миниатюрен. Кондер можно купить или выкорчевать из старого блока питания.
Ну а остальные усовершенствования придумывай сам. Если будет что-то интересное – обязательно напиши нам!
Вот ты и приобщился к величайшей науке, двигателю прогресса – кибернетике. В 70-е годы прошлого века конструирование подобных роботов было очень популярно. Надо отметить, что в нашем устройстве применяются зачатки аналоговой вычислительной техники, которая отмерла с появлением цифровых технологий. Но, как мы показали в этой статье, не все потеряно и забыто. Мы надеемся, ты не остановишься на предложенной нами схеме и будешь придумывать свои оригинальные конструкции. Удачи в сборке, фрикер, и смотри не обожгись об паяло!
Обязательно пиши нам письма о твоих успехах в сборке робота. Предлагай свои идей и усовершенствования. Может, научишь чему и нас.
Дорога к свету
Наш простой робот
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 довёли до ума. По этому нужно начинать с простого, постепенно усложняя своего зверя. Сейчас мы поведаем тебе как из подручных средств, которые есть у каждого дома, можно создать простейшего робота, который будет самостоятельно передвигаться по твоей квартире.
Концепция
Мы поставили перед собой простую задачу, сделать робота за 15 минут из подручных средств. 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! По сему 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
Что же нам понадобится для изготовления нашего чада? Поскольку концепция из подручных средств, то нам понадобится монтажная плата, или даже обычная плотная картонка. В картонке можно шилом проделать дырочки для крепления всех деталей. 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 сосасола.
Некоторые исходники
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 проволка, за неё вполне сойдёт обычная канцелярская скрепка.
Монтируем схему
Принципиальная схема робота
Итак, мы достали все детали и сложили их на своём столе. Паяльник уже тлеет канифолью и ты потираешь руки жаждя сборки, ну что ж – 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 понадобиться 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.
Распаянные фотодатчики и транзисторы
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 ж, теперь готовим провода, и приступаем к сборке электрики нашего робота. 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 собранно 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.
Будущее переднее колесо
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.
Сверление отверстий для оси
После того как мы просверлим крышки, вдеваем в отверстие предварительно разогнутую скрепку.
Скрепка, КЭП – основа переднего шасси
Изгибаем скрепку в форме буквы «П», где на верхней планке нашей буковки болтается колесо.
Изгибаем скрепку
Теперь закрепляем эту скрепку межу фотодатчиками, спереди нашей машины. Скрепка удобно 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.
Закрепляем ось термоклеем
Готовое колёсико
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.
Пилотная версия робота, проверяем правильность сборки
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. Поворачиваем робот, и следим, как двигатели изменяют свою скорость вращения в зависимости от освещения. Повернём правым фотодатчиком, и левый движок должен шустренько закрутиться, а другой – наоборот притормозиться. На последок, проверяем направление вращения колёс, чтобы робот ехал вперёд. Если всё работает, как мы описали, то можно аккуратно закреплять движки термоклеем.
Закрепление колёс
Стареемся 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.
Последние штрихи и юстировка
Если робот волочиться где-то пузом, то можно приподнять переднее шасси, изогнув крепящую проволку. 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. Сами фотоэлементы мы опускаем вниз, чтобы они смотрели на пол. Рядом с каждым нашим глазиком устанавливаем сверхяркий светодиод последовательно с сопротивлением в 470 Ом. Сам светодиод с сопротивлением запаиваем напрямую к батарейке. Идея проста, от белого листа бумаги свет прекрасно отражается, попадает на наш датчик и робот едет прямо. 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
Вот мы и приобщились к величайшей науке, движителю прогресса – кибернетике. В семидесятые годы прошлого века было очень популярно конструировать подобных роботов. 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!
Эта статья в немного другом варианте была опубликована в 109 номере Хакера и я много времени думал, постить или не постить её на Хабре. Но я таки решился, мне не нравится вёрстка в журнале, по сему я решил её опубликовать с другими фотографиями, немного другим текстом, переписанным и адаптированным для хабра.
С сожалением могу сказать, что видео работы робота нет, как и уже в живых самого робота. Так что довольствоваться приходиться только фотографиями.