كيفية تجميع روبوت في المنزل

مؤلف: William Ramirez
تاريخ الخلق: 22 شهر تسعة 2021
تاريخ التحديث: 1 تموز 2024
Anonim
كيف تصنع أبسط روبوت ألي يمشي علي الارض مع شرح تفصيلي
فيديو: كيف تصنع أبسط روبوت ألي يمشي علي الارض مع شرح تفصيلي

المحتوى

يرغب الكثير من الناس في تصميم روبوت كآلة تعمل بشكل مستقل. ومع ذلك ، إذا قمنا بتوسيع مفهوم كلمة "إنسان آلي" قليلاً ، فيمكن اعتبار الكائنات التي يتم التحكم فيها عن بُعد روبوتًا. قد تعتقد أنه سيكون من الصعب تجميع روبوت على جهاز تحكم عن بعد ، لكن كل شيء في الواقع أسهل مما يبدو. ستخبرك هذه المقالة بكيفية تجميع روبوت يتم التحكم فيه عن بُعد.

خطوات

  1. 1 قرر ما الذي ستبنيه. من غير المحتمل أن تكون قادرًا على تجميع كائن بشري كامل الحجم وذو أرجل يمكنه تلبية جميع أهواءك. بالإضافة إلى ذلك ، لن يكون روبوتًا بمخالب مختلفة قادرة على الإمساك بأشياء 5 كجم وسحبها. ستبدأ ببناء روبوت يمكنه التحرك للأمام وللخلف ولليسار ولليمين لاسلكيًا من لوحة التحكم. ومع ذلك ، بعد أن تتقن الجوانب الأساسية ، يمكنك تحسين التصميم الخاص بك وإضافة العديد من الابتكارات ، ما عليك سوى اتباع الدليل: "لا يوجد روبوت كامل في العالم." يمكنك دائمًا إضافة شيء ما وتحسينه.
  2. 2 سبع مرات قياس قطع مرة واحدة. قبل البدء في التجميع الفعلي للروبوت ، حتى قبل طلب الأجزاء الضرورية. سيبدو الروبوت الأول الخاص بك كمحركين مؤازرين على قطعة بلاستيكية مسطحة. التصميم بسيط للغاية ويترك لك مجالًا للتحسين. سيكون حجم هذا النموذج حوالي 15 × 20 سم. لإنشاء مثل هذا الروبوت البسيط ، يمكنك ببساطة رسمه باستخدام مسطرة وورقة وقلم رصاص بالحجم الحقيقي. بالنسبة للمشاريع الأكبر والأكثر تعقيدًا ، ستحتاج إلى تعلم قواعد القياس والبرمجة الآلية.
  3. 3 حدد الأجزاء التي تحتاجها. على الرغم من أن الوقت لم يحن بعد لطلب قطع الغيار ، إلا أنه يجب عليك تحديدها بالفعل ومعرفة مكان الشراء. إذا طلبت عبر الإنترنت ، فمن الأفضل العثور على جميع الأجزاء في موقع واحد ، مما سيساعدك على التوفير في الشحن. سوف تحتاج إلى مادة الإطار أو الهيكل ، ومحركين مؤازرين ، وبطارية ، وجهاز إرسال لاسلكي ، وجهاز إرسال واستقبال.
    • حدد الماكينات التي تحتاجها لقيادة الروبوت. سيقود أحد المحركات العجلات الأمامية والآخر سيدفع المؤخرة. بهذه الطريقة يمكنك استخدام أبسط طريقة للتوجيه ، الترس التفاضلي ، مما يعني أن كلا المحركين يدوران للأمام عندما يتحرك الروبوت للأمام ، وكلا المحركين يدوران للخلف عندما يتحرك الروبوت للخلف ، ولإجراء إحدى الدورات ، يتم تشغيل محرك واحد ، ثم ليس لدي واحد آخر. يختلف محرك سيرفو عن محرك التيار المتردد التقليدي في أن الأول قادر فقط على الدوران 180 درجة ونقل المعلومات مرة أخرى إلى موضعه. سيستخدم هذا المشروع محركًا مؤازرًا لأنه سيكون أسهل ولن تحتاج إلى شراء وحدة تحكم في السرعة باهظة الثمن أو علبة تروس منفصلة. بمجرد معرفة كيفية تجميع روبوت على جهاز تحكم عن بعد ، يمكنك إنشاء واحد آخر أو تعديل ما لديك باستخدام محركات التيار المتردد بدلاً من الماكينات. هناك 4 جوانب مهمة يجب مراعاتها بجدية قبل شراء محرك مؤازر ، وبشكل أكثر تحديدًا: السرعة والعزم والحجم / الوزن وما إذا كان يمكن تعديلها لتدوير 360 درجة. نظرًا لأن الماكينات يمكن أن تدور 180 درجة فقط ، فإن الروبوت الخاص بك سيكون قادرًا فقط على التحرك للأمام قليلاً. مع خيار التعديل التحديثي بزاوية 360 درجة ، يمكنك ضبط المحرك بحيث يدور باستمرار إلى جانب واحد ويسمح للروبوت بالذهاب باستمرار في اتجاه أو آخر. الحجم والوزن مهمان جدًا لهذا المشروع لأنه سيكون لديك على الأرجح مساحة خالية كبيرة على أي حال. حاول أن تجد شيئًا متوسط ​​الحجم. العزم هو قوة المحرك. هذا هو ما يتم استخدام علبة التروس من أجله. إذا كان المحرك لا يحتوي على علبة تروس وكان عزم الدوران منخفضًا ، فإن الروبوت الخاص بك ، على الأرجح ، لن يتزحزح لأنه ليس لديه طاقة كافية. يمكنك دائمًا شراء وإرفاق محرك أقوى أو أسرع بعد الانتهاء من التجميع. تذكر أنه كلما زادت السرعة ، قلت القوة. يوصى بشراء أجهزة "HS-311" للنموذج الأولي للروبوت. يتمتع هذا المحرك بتوازن جيد بين السرعة والقوة ، وهو غير مكلف وهو الحجم المناسب للإنسان الآلي.
      • نظرًا لأن هذه المؤازرة يمكن أن تدور 180 درجة فقط ، فسيتعين عليك إعادة ضبطها 360 درجة ، لكن هذا الإجراء سينتهك ضمان الشراء ، لكنك ستحتاج إلى القيام بذلك لمنح الروبوت مزيدًا من الحرية للتنقل. يمكن العثور على تعليمات حول هذا على الإنترنت.
    • التقط البطارية. ستحتاج إلى شيء لتزويد الروبوت بالطاقة. لا تحاول استخدام مصدر طاقة تيار متردد (أي منفذ عادي). استخدم مصدرًا غير متقطع (بطاريات قلم رصاص).
      • اختر البطاريات. هناك 4 أنواع من البطاريات ، نختار من بينها: ليثيوم بوليمر ، هيدريد معدن النيكل ، بطارية نيكل كادميوم وبطارية قلوية.
        • بطاريات الليثيوم بوليمر هي الأحدث وخفيفة الوزن بشكل لا يصدق. ومع ذلك ، فهي خطيرة ومكلفة وستحتاج إلى استخدام شاحن مخصص. استخدم هذا النوع من البطاريات إذا كان لديك خبرة في الروبوتات وترغب في الخروج من مشروعك.
        • النيكل والكادميوم بطارية شائعة قابلة لإعادة الشحن. يستخدم هذا النوع في العديد من الروبوتات. تكمن المشكلة في أنك إذا قمت بإعادة شحنها قبل تفريغها بالكامل ، فلن تكون قادرة على الاستمرار طالما كانت مشحونة بالكامل.
        • بطارية هيدريد معدن النيكل تشبه إلى حد بعيد بطارية النيكل والكادميوم من حيث الحجم والوزن والسعر ، لكنها تتمتع بأفضل أداء وهي نوع البطارية الموصى بها للفنيين المبتدئين.
        • البطارية القلوية هي نوع شائع من البطاريات غير القابلة لإعادة الشحن. تحظى هذه البطاريات بشعبية كبيرة ورخيصة ومتوفرة بسهولة. ومع ذلك ، فإنها تستنزف بسرعة وسيتعين عليك شرائها طوال الوقت. لا تستخدمها.
      • حدد مواصفات البطارية. سوف تحتاج إلى إيجاد الجهد الصحيح لمجموعة البطاريات الخاصة بك. يتم استخدام 4.8 (V) و 6.0 (V). سيتم تشغيل معظم الماكينات على واحدة من هذه. يوصى باستخدام 6.0 (V) في كثير من الأحيان (إذا كان بإمكان المؤازرة الخاصة بك التعامل معها ، على الرغم من أن معظمها يمكنه ذلك) لأنه سيسمح لمحركك أن يكون أسرع وأكثر قوة. الآن يجب أن تفكر في سعة البطارية ، والتي يتم قياسها بـ (مللي أمبير) (مللي أمبير في الساعة). كلما ارتفع هذا الرقم ، كان ذلك أفضل ، لكنه كان أكثر تكلفة وأصعب. للحصول على روبوت بهذا الحجم ، فإن 1800 (مللي أمبير) هي الأفضل. إذا كان عليك الاختيار بين 1450 (مللي أمبير) و 2000 (مللي أمبير) بنفس الجهد والوزن ، فاختر 2000 (مللي أمبير) ، لأن هذه البطارية أفضل من جميع النواحي وستكون أغلى قليلاً فقط. لا تنس شراء شاحن لبطاريتك.
    • اختر مادة لروبوتك. يجب إرفاق إطار بالروبوت لتوصيل جميع الأجهزة الإلكترونية. معظم الروبوتات بهذا الحجم مصنوعة من البلاستيك أو الألومنيوم. للمبتدئين ، يوصى باستخدام لوح بلاستيكي. هذا النوع من البلاستيك رخيص وسهل الاستخدام. سيكون سمكها حوالي نصف سنتيمتر. ما هو حجم ورقة البلاستيك التي يجب أن تشتريها؟ خذ ورقة كبيرة بما يكفي للحصول على فرصة ثانية إذا فشلت ، ولكن اشترِ ما يكفي لـ 4 أو 5 محاولات.
    • حدد جهاز إرسال / جهاز استقبال. سيكون هذا الجزء هو أغلى جزء في الروبوت الخاص بك. إلى جانب ذلك ، سيكون هذا هو الجزء الأكثر أهمية ، لأنه بدونه ، لن يتمكن الروبوت الخاص بك من فعل أي شيء. من المستحسن أن تبدأ بجهاز إرسال / مستقبل جيد جدًا ، لأن هذا الجزء المحدد يمكن أن يكون بمثابة عقبة أمام تحسين الروبوت الخاص بك في المستقبل. جهاز الإرسال / الاستقبال الرخيص سيحرك الروبوت بشكل جيد للغاية ، ولكن على الأرجح ، ستنتهي كل إمكانيات إبداعك الميكانيكي عند هذا الحد. لذا فبدلاً من شراء جهاز رخيص الآن ، وجهاز باهظ الثمن في المستقبل ، من الأفضل توفير المال وشراء جهاز إرسال / مستقبل مكلف وقوي اليوم. على الرغم من وجود عدد قليل من الترددات التي يمكنك استخدامها ، إلا أن الترددات الأكثر شيوعًا هي 27 (ميجاهرتز) و 72 (ميجاهرتز) و 75 (ميجاهرتز) و 2.4 (ميجاهرتز).يستخدم التردد 27 (ميجاهرتز) للطائرات ولعب السيارات. غالبًا ما يستخدم التردد 27 (ميجاهرتز) في سيارات لعب الأطفال. يوصى بهذا التردد للمشاريع الصغيرة جدًا. لا يمكن استخدام التردد 72 (ميجاهرتز) إلا لطائرات من طراز كبير ، لذلك سيكون من غير القانوني استخدام هذا التردد ، حيث يمكن أن تعطل إشارة طائرة نموذجية كبيرة ، والتي يمكن أن تتعطل على رأس أحد المارة ويصاب بالشلل. أو حتى قتله. يستخدم التردد 75 (ميجاهرتز) للأغراض الأرضية فقط ، لذا لا تتردد في استخدامه. ومع ذلك ، لا يوجد شيء أفضل من التردد 2.4 (جيجاهرتز) ، والذي يخضع لأقل قدر من التداخل ، ونوصي بشدة بإنفاق المزيد من المال واختيار جهاز إرسال / مستقبل بهذا التردد. بمجرد تحديد التردد ، يجب أن تقرر عدد القنوات التي ستستخدمها. يحدد عدد القنوات عدد الوظائف التي سيدعمها الروبوت الخاص بك. سيتم تخصيص قناة واحدة للقيادة إلى الأمام والخلف ، وستكون الثانية مسؤولة عن الدوران يسارًا ويمينًا. ومع ذلك ، يوصى بالحصول على ثلاث قنوات على الأقل ، لأنك قد ترغب في إضافة شيء آخر إلى ترسانة حركات الروبوت. من خلال أربع قنوات ، تحصل أيضًا على ذراعان للتحكم. كما أشرنا سابقًا ، يجب أن تحصل على واحد من أفضل أجهزة الإرسال / الاستقبال حتى لا تشتري واحدة أخرى لاحقًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك استخدام نفس الجهاز في الروبوتات الأخرى أو مشاريع العلوم والتكنولوجيا. ننصحك بإلقاء نظرة فاحصة على نظام الراديو المكون من 5 قنوات "Spektrum DX5e MD2" و "AR500".
    • حدد العجلات. عند اختيار العجلات ، انتبه إلى ثلاثة جوانب رئيسية: القطر ، والتماسك ومدى ملاءمتها لمحركك. القطر هو طول العجلة من جانب واحد يمر بالنقطة المركزية إلى الجانب الآخر. كلما زاد قطر العجلة ، زادت سرعة دورانها ، وكلما زاد الارتفاع الذي يمكن أن تقود فيه ، وكلما قل تماسكها مع الأرض. إذا اشتريت عجلات صغيرة ، فمن غير المرجح أن تمر في مناطق صعبة أو تتسارع إلى سرعة جنونية ، ولكن في المقابل ستحصل على مزيد من القوة منها. تشير قوة الجر إلى مدى ثبات العجلات على الأرض بطبقة مطاطية أو مطاطية رغوية بحيث لا تنزلق العجلات على السطح. لن تكون معظم العجلات المصممة للاتصال بمحرك مؤازر صعبة للغاية. يوصى باستخدام عجلة بقطر 7 أو 12 سم مع طلاء مطاطي حولها. سوف تحتاج عجلتين.
  4. 4 الآن بعد أن حددت الأجزاء التي تحتاجها ، اطلبها عبر الإنترنت. حاول أن تطلبها من أقل عدد ممكن من المواقع ، مما سيتيح لك توفير تكاليف الشحن والحصول على جميع الأجزاء في نفس الوقت.
  5. 5 قياس وقطع الإطار. خذ مسطرة وجسم قطع ، وقم بقياس طول وعرض إطار المشي ، حوالي 15 (سم) في 20 (سم). الآن ، تحقق من مدى استقامة خطوطك. تذكر ، قم بقياس سبع مرات ، واقطع مرة واحدة. إذا كنت تستخدم لوحًا بلاستيكيًا ، فستتمكن من قصه بنفس طريقة قصه الخشبي.
  6. 6 اجمع الروبوت. في الوقت الحالي ، لديك كل المواد اللازمة وهيكل سفلي مقطوع.
    1. ضع المحركات المؤازرة على الجانب السفلي من اللوحة البلاستيكية بالقرب من الحافة. يجب أن يشير جانب المحرك المؤازر الذي يحتوي على القضيب إلى الخارج. تأكد من أن لديك مساحة كافية لتعشيق العجلات.
    2. قم بتوصيل العجلات بالمحركات باستخدام البراغي المرفقة مع المحركات.
    3. ألصق قطعة واحدة من الفيلكرو بجهاز الاستقبال والأخرى بحزمة البطارية.
    4. قم بلصق قطعتين من النوع المعاكس من الفيلكرو على الروبوت وأرفق جهاز الاستقبال وحزمة البطارية به.
    5. قبل أن تظهر روبوتًا بعجلتين على جانب واحد ، والجانب الآخر يسحب ببساطة على الأرض ، لكننا لن نضيف عجلة ثالثة في الوقت الحالي.
  7. 7 قم بتوصيل الأسلاك. الآن بعد أن أصبحت جميع الأجزاء في مكانها الصحيح ، يجب توصيل كل شيء بجهاز الاستقبال. قم بتوصيل البطارية بجهاز الاستقبال حيث تقول "الطاقة" أو "البطارية" ، حاول توصيل كل شيء بشكل صحيح. بعد ذلك ، قم بتوصيل الماكينات بجهاز الاستقبال حيث تقول "القناة 1" و "القناة 2".
  8. 8 احصل على الشحن. افصل البطارية عن جهاز الاستقبال وقم بتوصيلها بالشاحن. يمكن أن يستغرق الشحن حوالي 24 ساعة ، لذا يرجى التحلي بالصبر.
  9. 9 العب الآن بلعبتك الجديدة. إلى الأمام! اضغط على زر الأمام في جهاز الإرسال. نظم دورة عقبات ، العب مع قطتك. وعندما تلعب بشكل كافٍ ، أضف بعض الأجراس والصفارات إليها!

نصائح

  • حاول وضع "هاتفك الذكي" القديم مع كاميرا على الروبوت واستخدمه كجهاز تسجيل متحرك. يمكنك استخدام الدردشة المرئية لمعرفة أين يتجه الروبوت ، مما يسمح لك بإخراجه خارج غرفتك دون مرافقتك.
  • أضف بعض الأجراس والصفارات. إذا كان جهاز الإرسال / جهاز الاستقبال الخاص بك يحتوي على قناة إضافية ، فيمكنك عمل مخلب يمكن إغلاقه ، وإذا كان لديك قنوات متعددة ، فسيكون مخلبك قادرًا على الفتح والإغلاق. استخدم مخيلتك.
  • إذا ضغطت إلى اليمين وكان الروبوت يقود إلى اليسار ، فحاول توصيل الأسلاك الموجودة على جهاز الاستقبال بطريقة مختلفة ، على سبيل المثال ، إذا قمت بتوصيل المحرك المؤازر الأيمن بالقناة 2 ، والمحرك المؤازر الأيسر بالقناة 1 ، ثم قم بمبادلتها.
  • قد ترغب في شراء محول يسمح لك بتوصيل البطارية بجهاز الشحن.
  • قد تفضل استخدام بطارية 12 فولت تيار مستمر ، والتي ستعمل على تحسين سرعة وقوة الروبوت.
  • تأكد من شراء جهاز الإرسال والاستقبال على نفس التردد. تأكد أيضًا من أن جهاز الاستقبال لديه نفس قنوات جهاز الإرسال أو أكثر. إذا كان لدى جهاز الاستقبال قنوات أكثر من جهاز الإرسال ، فسيتم استخدام عدد أقل من القنوات.

تحذيرات

  • يجب على المبتدئين عدم استخدام مصدر طاقة تيار متردد (منفذ منزلي) للمشاريع المنزلية. التيار المتردد خطير جدا.
  • لا تضبط على 72 (ميجاهرتز) ، إلا إذا كنت تقوم ببناء طائرة ، لأنك تنتهك القانون ، استخدم هذا التردد على الألعاب الأرضية ، كما أنك تخاطر بتشويه أو قتل شخص ما.
  • لا تستخدم بطارية 12V AC مع بطارية 110-240V AC ، لأن هذا قد يجعل المحرك غير قابل للاستخدام قريبًا.
  • قد يؤدي استخدام 12 (V) AC إلى تفجير المحرك إذا كان لا يدعم مثل هذه البطارية.

ماذا تحتاج

  • مادة الهيكل السفلي: قطعة من البلاستيك.
  • اثنين من المحركات المؤازرة.
  • المتلقي: مستقبل الارسال.
  • البطارية: 60 (V) 2000 (mAh) بطارية Ni-MH.
  • الشاحن.
  • 2 عجلات.