Přezdívka Nikolaje Lichačeva. Chris Kaspersky zemřel. Věnováno památce skutečného hackera. Životní principy a smrt

Nyní existuje mnoho příležitostí, které vám umožní začít vytvářet roboty, aniž byste měli nějaké super-duper speciální znalosti. A je to skvělé! Protože to spouští lavinu znalostí.

A nemusíte začínat znalostmi. Znalosti by neměly být lokomotivou. Vědění je zavazadlo, které cestuje v tomto vlaku. Co je tedy lokomotiva? A lokomotiva je právě ta neznalost, jak to udělat, aby se něco stalo samo. Stavba robota je právě získáním takových znalostí.

Abychom nezabředli do příkladů, uveďme jen jeden příklad. Nejtriviálnější příklad. Nechte robota pohybovat se po místnosti, aniž by narážel do stěn. Co potřebujete vědět:

1. Jaká bude mechanika pohybu. (Většina robotů má mechaniku, ale existují i ​​nehmotní roboti, např. burzovní roboti.) Pokud v této oblasti nemáte znalosti, tak si je okamžitě začněte pořizovat. Jaké mechanismy existují pro pohyb, po rovině, po nerovném povrchu, chůzi, na kolečkách... Pokud takový mechanismus neumíte vyrobit, najděte si hotový. Pokud je to možné, rozeberte a znovu složte.

2. Jak bude robot komunikovat s? vnější svět. Bylo by hezké mít znalosti v rádiové elektronice a/nebo informační technologie pochopit, jak číst zvukové, optické, mechanické signály, jak přijímat informace ze sítě (to druhé je zvláště důležité pro roboty bez těla). Minimální znalost je již dostatečná, chybějící znalosti je nutné ihned doplnit. Naštěstí můžete použít obrovské množství modulárních prvků a senzorů propojených s hotovými ovladači, které převedou signály těchto senzorů jednoduše do čísel. (v případě zájmu můžete diskutovat/vyměňovat odkazy/adresy v komentářích, kde je toto vše zakoupeno)

3. (nejdůležitější) Jak bude robot myslet. Je třeba rozhodnout, v čem spočívá jeho „duševní“ činnost. Pro vybraný příklad je to jen dovednost v ty správné okamžikyčas zapnutí a vypnutí N elektromotorů v závislosti na naměřené vzdálenosti ke zdi vpředu (alespoň). Pro duševní činnost potřebuje robot programovatelnou jednotku s mikroprocesorem. Je jich mnoho hotové platformy na stavbu robotů (Arduino, Matryoshka, Strawberry Pi, Iskra, Troyka atd. Opět vás zvu do komentáře: sdílejte odkazy, ptejte se)

Okamžitě se nabízí otázka: znamená to, že musíte umět programovat? Přísně vzato ano. Mezi uvedenými platformami však existují platformy, ve kterých se programování provádí ve vizuálním prostředí bez použití jakéhokoli konkrétní jazyk programování. (To znamená, pozor! Abyste mohli začít, nepotřebujete umět programovat. Ale samozřejmě, abyste mohli pokračovat)

Zde jsou tři hlavní kosti, na kterých musíte mít šlachy základní znalosti a dovednosti, které jsou dostupné i pro dítě, a na kterých pak lze budovat maso vyšších technických znalostí:

• stavět mechanismy ze stavebnice - to je v budoucnu celá řada „mechanických věd“: fyzika (mechanika), strojní součásti a mechanismy, pevnost materiálů, hydraulika atd.
• vědět, jak je zajištěna interakce s vnějším světem (i dětské stavebnice jsou dnes vybaveny senzorovými moduly) - v budoucnu to bude programování, síťových protokolů, fyzika (elektřina, optika, akustika, radar atd.)
• mít základní znalosti o programování: proměnné, algoritmy - programování v budoucnosti ( různé jazyky a programovací paradigmata), algoritmy a datové struktury, databáze. Výběr programovacího jazyka není důležitý, výběr je velmi široký, od vizuální média pro děti, ale assembler konkrétního mikroprocesoru. Můžete si vybrat podle svých dosavadních znalostí.

No a nakonec se pro inspiraci podívejte (a to není reklama, s tímto výrobcem nemám nic společného (podělte se o další příklady)), jaké jsou dětské pomůcky na tvoření robotů

Milovníci elektroniky a zájemci o robotiku si nenechají ujít příležitost samostatně navrhnout jednoduchého či složitého robota, užít si samotný proces montáže i výsledek.

Ne vždy máte čas nebo chuť uklízet dům, ale... moderní technologie vám umožní vytvářet čisticí roboty. Patří mezi ně robotický vysavač, který hodiny cestuje po místnostech a sbírá prach.

Kde začít, pokud si chcete vytvořit robota vlastníma rukama? První roboty by samozřejmě mělo být snadné vytvořit. Robot, o kterém bude řeč v dnešním článku, nezabere mnoho času a nevyžaduje speciální dovednosti.

V pokračování tématu vytváření robotů vlastníma rukama navrhuji pokusit se vyrobit tančícího robota z improvizovaných materiálů. Chcete-li vytvořit robota s vlastními rukama, budete potřebovat jednoduché materiály, které najdeme snad v každé domácnosti.

Rozmanitost robotů není omezena na konkrétní vzory, podle kterých jsou tyto roboty vytvořeny. Lidé vždy přijdou s originálem zajímavé nápady jak vyrobit robota. Někteří vytvářejí statické sochy robotů, jiní vytvářejí dynamické sochy robotů, o čemž se budeme bavit v dnešním článku.

Každý může vyrobit robota vlastníma rukama, dokonce i dítě. Robot, který bude popsán níže, se snadno vyrábí a nevyžaduje mnoho času. Pokusím se popsat fáze vytváření robota vlastníma rukama.

Někdy nápady na vytvoření robota přicházejí zcela nečekaně. Pokud přemýšlíte o tom, jak přimět robota k pohybu pomocí improvizovaných prostředků, napadá vás myšlenka na baterie. Ale co když je vše mnohem jednodušší a dostupnější? Zkusme si vyrobit robota vlastníma rukama mobilní telefon jako hlavní část. Chcete-li vytvořit vibrační robot vlastníma rukama, budete potřebovat následující materiály:

Robota si můžete vytvořit vlastníma rukama z čehokoli. Například robot Belvedere, jehož autorem je Andrew Wolff, je založen na robotu vysavače. Hlavní využití robota spočívá v tom, že robot pobaví Andrewovu rodinu a hosty.

Se znalostí principů vytváření robotů z improvizovaných prostředků může každý, dokonce i dítě, vyrobit jednoduchého robota. Například robota z CD, o kterém bude řeč v tomto článku, vyrobilo dítě.

Robota můžete vyrobit pouze pomocí jednoho čipu ovladače motoru a dvojice fotobuněk. Podle způsobu zapojení motorů, mikroobvodů a fotobuněk se bude robot pohybovat směrem ke světlu nebo se naopak schovávat ve tmě, běhat vpřed hledat světlo nebo couvat jako krtek. Pokud do obvodu robota přidáte několik jasných LED diod, můžete jej nechat běžet po vaší ruce a dokonce sledovat tmavou nebo světlou čáru.

Chování robota je založeno na „fotorecepci“ a je typické pro celou třídu BEAM roboty. V živé přírodě, kterou bude náš robot napodobovat, je fotorecepce jedním z hlavních fotobiologických jevů, ve kterých světlo působí jako zdroj informací.

Jako první zkušenost se vraťme k zařízení BEAM robot, pohybující se vpřed, když na něj dopadá paprsek světla, a zastavení, když ho světlo přestane osvětlovat. Chování takového robota se nazývá fotokineze – nesměrové zvýšení nebo snížení pohyblivosti v reakci na změny úrovně světla.

Robotické zařízení bude kromě čipu ovladače motoru využívat pouze jednu fotobuňku a jeden elektromotor. Jako fotočlánek lze použít nejen fototranzistor, ale také fotodiodu nebo fotorezistor.
V konstrukci robota používáme fototranzistor n-p-n struktur jako fotosenzor. Fototranzistory jsou dnes snad jedním z nejběžnějších typů optoelektronických zařízení a vyznačují se dobrou citlivostí a velmi příznivou cenou.

Robotický obvod s jedním fototranzistorem

Z rozhovorů mezi Bibotem a Bobotem Vážený Bobote, je možné použít v daném schéma jednoduchého robota nějaké další čipy, například L293DNE? Samozřejmě, že můžeš, ale vidíš, o co jde, příteli Bibote. Ten vyrábí pouze skupina společností ST Microelectronics. Všechny ostatní podobné mikroobvody jsou pouze náhražky nebo analogy L293D. Mezi takové analogy patří americká společnost Texas Instruments od společnosti Sensitron Semiconductor... Samozřejmě, jako mnoho analogů, mají tyto mikroobvody své vlastní rozdíly, které budete muset vzít v úvahu při výrobě svého robota. Mohl byste mi říci o rozdílech, které budu muset vzít v úvahu při používání L293DNE? S radostí, starý Bibot. Všechny mikroobvody linky L293D mají vstupy kompatibilní s úrovněmi TTL*, ale některé z nich nejsou omezeny na úroveň kompatibility. Tak, L293DNE Je nejen kompatibilní s TTL z hlediska napěťových úrovní, ale má i vstupy s klasickou TT logikou. To znamená, že na nepřipojeném vstupu je logická „1“. Promiň, Bobote, ale moc tomu nerozumím: jak to mohu vzít v úvahu? Pokud je na nepřipojeném vstupu L293DNE je vysoká úroveň (logická "1"), pak na odpovídajícím výstupu budeme mít signál vysoká úroveň. Pokud nyní na příslušný vstup přivedeme vysokoúrovňový signál, jinak řečeno - logickou „1“ (připojíme jej ke „plusu“ napájecího zdroje), pak se na odpovídajícím výstupu nic nezmění, protože už jsme měli na vstupu „1“. Dáme-li signál na náš vstup nízká úroveň(připojte do „mínusu“ zdroje), pak se změní stav výstupu a bude na něm nízká úroveň napětí. To znamená, že vše dopadne obráceně: L293D jsme ovládali pomocí pozitivních signálů a L293DNE je třeba ovládat pomocí negativních signálů. L293D A L293DNE lze ovládat jak v rámci negativní logiky, tak v rámci pozitivní*. K ovládání vstupů L293DNE Pomocí kladných signálů budeme muset tyto vstupy přitáhnout k zemi pomocí pull-up rezistorů. Pak, v nepřítomnosti kladného signálu, bude na vstupu přítomna logická „0“, poskytovaná pull-up rezistorem. Mazaní Yankeeové nazývají takové odpory pull-down a při vytahování na vysoké úrovni - pull-up. Pokud jsem pochopil, vše, co budeme muset přidat schéma jednoduchého robota, - jedná se o pull-up rezistory na vstupy mikroobvodu budiče motoru. Rozuměl jsi naprosto správně, drahý Bibot. Hodnotu těchto rezistorů lze volit v rozsahu od 4,7 kOhm do 33 KOhm. Pak bude schéma nejjednoduššího robota vypadat takto. Navíc bude citlivost našeho robota záviset na hodnotě odporu R1. Čím nižší je odpor R1, tím nižší bude citlivost robota a čím vyšší je, tím vyšší bude citlivost. A protože v v tomto případě Protože nepotřebujeme ovládat motor ve dvou směrech, můžeme druhý výstup motoru připojit přímo k zemi. Což schéma dokonce poněkud zjednoduší. A poslední otázka. A v těch schémata robotů, který jste uvedl v rámci našeho rozhovoru, lze použít klasický mikroobvod L293D?

Obrázek ukazuje instalaci a schémata zapojení robot, a pokud ještě nejste příliš obeznámeni symboly, pak na základě dvou schémat je snadné pochopit princip označení a spojení prvků. Vodič spojující různé části obvodu se zemí (záporný pól zdroje energie) obvykle není zobrazen celý, ale na schématu je nakreslena malá pomlčka, která označuje, že toto místo je spojeno se zemí. Někdy vedle takové pomlčky píší tři písmena „GND“, což znamená „zem“. Vcc označuje připojení ke kladné svorce napájecího zdroje.$L293D=($_GET["l293d"]); if($L293D) include($L293D);?> Místo písmen Vcc často píší +5V, čímž indikují napětí napájecího zdroje.

Fototranzistor má emitor
(na obrázku se šipkou)
delší než kolektor.

Princip činnosti robotického obvodu je velmi jednoduchý. Když na fototranzistor PTR1 dopadá paprsek světla, objeví se na vstupu INPUT1 čipu ovladače motoru kladný signál a motor M1 se začne otáčet. Když fototranzistor přestane svítit, signál na vstupu INPUT1 zmizí, motor se přestane otáčet a robot se zastaví. Více o práci s ovladačem motoru si můžete přečíst v předchozím článku.

Řidič motoru
výrobce SGS-THOMSON Microelectronics
(ST Microelectronics).

Pro kompenzaci proudu procházejícího fototranzistorem je do obvodu zaveden rezistor R1, jehož hodnotu lze volit cca 200 Ohmů. Hodnota odporu R1 bude záviset nejen normální provoz fototranzistor, ale také citlivost robota. Pokud je odpor rezistoru velký, bude robot reagovat pouze na velmi jasné světlo, pokud je malý, bude citlivost vyšší. V žádném případě byste neměli používat odpor s odporem menším než 100 ohmů, abyste chránili fototranzistor před přehřátím a selháním.

Vyrobte si robota, který implementuje reakci fototaxe (řízený pohyb směrem ke světlu nebo od něj), lze provést pomocí dvou fotosenzorů.

Když světlo dopadne na jeden z fotosenzorů takového robota, zapne se elektromotor odpovídající senzoru a robot se otočí směrem ke světlu, dokud světlo neosvítí oba fotosenzory a nezapne se druhý motor. Když svítí oba senzory, robot se pohybuje směrem ke zdroji světla. Pokud jeden ze senzorů přestane svítit, robot se znovu otočí ke zdroji světla a po dosažení polohy, kdy světlo dopadá na oba senzory, pokračuje v pohybu směrem ke světlu. Pokud světlo přestane dopadat na fotosenzory, robot se zastaví.

Schematické schéma robota se dvěma fototranzistory

Obvod robota je symetrický a skládá se ze dvou částí, z nichž každá ovládá odpovídající elektromotor. Ve skutečnosti je to jako zdvojený obvod předchozího robota. Fotosenzory by měly být umístěny napříč vzhledem k elektromotorům, jak je znázorněno na obrázku robota výše. Motory můžete také uspořádat napříč vzhledem k fotosenzorům, jak je znázorněno na níže uvedeném schématu zapojení.

Schéma zapojení jednoduchého robota se dvěma fototranzistory

Pokud senzory uspořádáme podle levého obrázku, robot se bude vyhýbat zdrojům světla a jeho reakce budou podobné chování krtka, který se před světlem schovává.

Udělejte chování robota Můžete být živější, když na vstupy INPUT2 a INPUT3 přivedete kladný signál (připojíte je ke kladnému pólu zdroje energie): robot se bude pohybovat, pokud na fotosenzory nebude dopadající světlo, a když světlo „uvidí“ , otočí se směrem ke svému zdroji.

Na udělat robota„běžící“ za rukou, budeme potřebovat dvě jasné LED diody (LED1 a LED2 ve schématu). Propojíme je přes odpory R1 a R4, abychom kompenzovali proud, který jimi protéká a chránili je před poruchou. Umístíme LED vedle fotosenzorů, jejich světlo nasměrujeme stejným směrem, ve kterém jsou orientovány fotosenzory, a odebereme signál ze vstupů INPUT2 a INPUT3.

Diagram robota pohybujícího se směrem k odraženému světlu

Úkolem výsledného robota je reagovat na odražené světlo vyzařované LED diodami. Zapneme robota a položíme dlaň před jeden z fotosenzorů. Robot se otočí směrem k dlani. Posuňte dlaň trochu do strany, aby zmizela ze zorného pole jednoho z fotosenzorů, v reakci na to se robot poslušně jako pes otočí za dlaní.
LED by měly být zvoleny dostatečně jasné, aby odražené světlo bylo stabilně zachycováno fototranzistory. Dobré výsledky lze dosáhnout pomocí červených nebo oranžových LED s jasem větším než 1000 mCd.

Pokud robot reaguje na vaši ruku pouze tehdy, když se téměř dotkne fotosenzoru, můžete zkusit experimentovat s kusem bílého papíru: reflexní schopnosti bílý list mnohem vyšší než u lidské ruky a reakce robota na bílý papír bude mnohem lepší a stabilnější.

Bílá barva má nejvyšší reflexní vlastnosti, černá - nejméně. Na základě toho můžete vyrobit robota, který sleduje čáru. Senzory by měly být umístěny tak, aby směřovaly dolů. Vzdálenost mezi senzory by měla být o něco větší než šířka čáry.

Schéma robota po černé čáře je totožné s předchozím. Aby robot neztratil černou čáru nakreslenou na bílém poli, měla by být její šířka přibližně 30 mm nebo širší. Algoritmus chování robota je poměrně jednoduchý. Když oba fotosenzory zachytí světlo odražené od bílého pole, robot se pohne vpřed. Když jeden ze senzorů dosáhne černé čáry, příslušný elektromotor se zastaví a robot se začne otáčet, čímž vyrovnává svou polohu. Jakmile jsou oba senzory opět nad bílým polem, robot pokračuje v pohybu vpřed.

Poznámka:
Na všech výkresech robota je čip ovladače motoru L293D zobrazen podmíněně (pouze řídicí vstupy a výstupy).

Jednou z velmi časově náročných a vzrušujících činností je sestavení vlastního robota.

Každý, od teenagera po dospělého, sní o tom, že udělá buď malého a roztomilého, nebo velkého a multifunkčního robota, protože mnoho lidí má tolik různých modifikací robotiky. Chcete si vyrobit robota?

Před takovým vážným projektem byste se měli nejprve ujistit o svých schopnostech. Stavba robota není nejlevnější ani nejjednodušší věc. Zamyslete se nad tím, jakého robota chcete vyrobit, jaké funkce by měl plnit, možná to bude jen dekorativní robot vyrobený ze starých dílů nebo to bude plně funkční robot se složitými pohyblivými mechanismy.

Setkal jsem se s mnoha řemeslníky, kteří vytvářejí dekorativní roboty ze starých, opotřebovaných mechanismů, jako jsou hodinky, budíky, televize, žehličky, jízdní kola, počítače a dokonce i auta. Tito roboti jsou vyrobeni jednoduše pro krásu; zpravidla zanechávají velmi živé dojmy, zvláště děti je mají rády. Teenageři se obecně zajímají o roboty jako o něco tajemného, ​​dosud neznámého.

Dekorativní díly robota jsou připojeny různými způsoby: lepené, svařované, šroubované. Při takové činnosti zbytečné detaily Stává se, že jsou použity jakékoli části, od malé pružiny po největší šroub. Roboti mohou být malí, stolní a některým řemeslníkům se podaří vyrobit dekorativní roboty lidské velikosti.

Vyrobit fungujícího robota je mnohem obtížnější a neméně zajímavé. Robot nemusí vypadat jako člověk, může to být plechovka s rohy a housenkami :) zde můžete uplatnit svou fantazii donekonečna.

Dříve byly roboty většinou mechanické, všechny pohyby byly řízeny složitými mechanismy. Dnes lze většinu hrubých mechanických součástek nahradit elektrickými obvody a „mozkem“ robota může být pouze jeden mikroobvod, do kterého se potřebná data zadávají prostřednictvím počítače.

Společnost Lego dnes vyrábí speciální stavebnice pro stavbu robotů, přičemž takové stavebnice jsou drahé a nejsou dostupné pro každého.

Osobně mám zájem vyrobit robota vlastníma rukama ze šrotu. Nejvíce velký problém Problémem, který vzniká při výstavbě, je nedostatek znalostí v oblasti elektrotechniky. Pokud jde bez problémů udělat něco jiného mechanicky, tak s elektrická schémata věci jsou složitější, často je nutné kombinovat několik různých elektrických součástí, zde začínají potíže, ale to vše lze opravit. Při vytváření robota mohou nastat problémy s elektromotory; dobré motory jsou drahé, musíte rozebírat staré hračky, to není příliš pohodlné. Mnoho rádiových komponentů se také stalo nedostatkovým zbožím složité mikroobvody, a zde potřebujete seriózní znalosti. Navzdory všem potížím mnozí z nás nadále vytvářejí úžasné roboty pro různé účely. Roboti mohou prát prádlo, uklízet prach, kreslit, hýbat předměty, rozesmát nás nebo jednoduše zdobit naši plochu.

Na stránkách budu pravidelně zveřejňovat fotografie mých nových robotů, pokud vás toto téma také zajímá, pak určitě pošlete své příběhy s fotografiemi nebo napište o svých vynálezech na fórum.

Jak vytvořit robota?

Když se řekne roboty, představíme si obří stroj s umělá inteligence, jako ve filmech o RoboCopovi atd. Robot však nemusí být velké a technicky složité zařízení. V tomto článku vám řekneme, jak vytvořit robota doma. Po vytvoření vlastního minirobota se přesvědčíte, že k tomu nejsou potřeba žádné speciální znalosti ani nástroje.

Materiály pro práci

Vytváříme tedy robota vlastníma rukama, když jsme pro stavbu připravili následující materiály:

• 2 malé kousky drátu.
• 1 motor pro malé hračky 3 V.
• 1 AA baterie.
• 2 korálky.
• 2 malé čtvercové kusy polystyrenové pěny různých velikostí.
• Lepicí pistole.
• Materiál na nohy (sponky, hlavice zubního kartáčku atd.).

Návod na vytvoření robota

Nyní přejdeme k podrobnému popisu toho, jak vytvořit robota:

1. Přilepte větší kus polystyrenu k motoru hračky na stranu s kovovými kontakty nahoře. To je nezbytné pro ochranu kontaktů před vlhkostí.
2. Přilepte baterii na kus polystyrenové pěny.
3. Přilepte druhý kus polystyrenové pěny na zadní část motoru, abyste vytvořili mírnou nerovnováhu hmotnosti. Právě díky této nerovnováze se bude robot moci pohybovat. Nechte lepidlo zaschnout.
4. Přilepte nohy k motoru. Aby nohy držely co nejpevněji, budete muset nejprve na motor nalepit malé kousky pěnového polystyrenu a na ně pak přilepit nohy.
5. Vodič k motoru může být buď přilepen páskou nebo připájen. Druhá možnost je výhodnější – robot tak vydrží mnohem déle. Oba kusy drátu musí být připájeny ke kovovým kontaktům na motoru co nejtěsněji.
6. Dále budete muset připojit některý z kousků drátu k jedné ze stran baterie, k „plus“ nebo k „mínusu“. K baterii lze připevnit buď elektrickou páskou nebo lepicí pistolí. Upevnění lepidlem je spolehlivější, ale při jeho nanášení musíte být co nejopatrnější, protože pokud použijete příliš mnoho lepidla, kontakt mezi drátem a baterií se ztratí.
7. Přilepte korálky na baterii, abyste simulovali oči.
8. Připojte druhý kus drátu k druhému konci baterie pro napájení robota. V tomto případě je lepší použít elektrickou pásku než lepidlo. Tímto způsobem můžete snadno otevřít kontakt a zastavit robota, když vás to omrzí.

Takový robot vydrží přesně tak dlouho, jak dlouho vydrží nabití baterie. Jak vidíte, vytváření robotů doma je poměrně vzrušující proces, ve kterém není nic složitého. Samozřejmě se můžete později pokusit vytvořit složitější, programovatelné modely. K jejich vytvoření však budete potřebovat určité znalosti a doplňkové materiály, které se prodávají v elektroprodejně. Stejného hračkového minirobota lze snadno vyrobit společně s vaším dítětem během několika minut.