Woraus können Kinder einen Roboter bauen? Kleiner selbstgebauter Roboter. Materialien für die Arbeit

Da Sie auf diese Seite gelangt sind, bedeutet das, dass Ihnen das Thema Robotik und Robotik nicht mehr gleichgültig ist. Einen Roboter mit eigenen Händen zu entwerfen ist eine sehr spannende Aktivität, bei der Sie viel lernen werden. Sie entwickeln Fähigkeiten in den Bereichen Elektronik, Mechanik, Programmierung und Prozessmanagement. Für mich ist Robotik ein faszinierendes Hobby. Wie wir alle träumte auch ich davon, etwas mit Rädern, Motoren, Drähten und einer Menge elektronischer Teile zu erschaffen.

Eines Tages kam mir eine Idee Bauen Sie zu Hause einen Roboter mit Ihren eigenen Händen zusammen. Aber nicht nur, um ein einfaches Gerät zu schaffen, das sich in verschiedene Richtungen bewegen kann, sondern um einen multifunktionalen Roboter zu schaffen, der Befehle ausführt Kommunikationszentrum und wäre auf dem Bauernhof nützlich.

Die Idee, einen Roboter mit eigenen Händen zu bauen, hieß RoboTech, das von jedem zusammengebaut werden konnte, einem unerfahrenen Robotiker oder Funkamateur.

Grundvoraussetzungen für einen selbstgebauten Roboter

• Möglichkeit, einen Roboter zu Hause zusammenzubauen.
• Der Roboter muss auf einem handelsüblichen und einfach zu programmierenden Mikrocontroller aufgebaut sein.
• Als Fahrgestell sollte eine einfache und leicht aufzubauende Plattform verwendet werden.
• Der Roboter muss enthalten erforderlicher Satz Sensoren und Mechanismen, mit denen Sie die Funktionalität nach Bedarf erweitern können.
• Der Roboter muss sich frei bewegen und auf Hindernisse reagieren können.
• Die Möglichkeit, den Roboter aus der Ferne zu steuern, Telemetrie zu verwenden (den Zustand des Roboters überwachen, verschiedene Befehle festlegen).
• Möglichkeit der Übertragung von Videobildern von der Bordkamera an die Basisstation.

Unter Berücksichtigung der Anforderungen wurde beschlossen, zwei Mikrocomputer zur Steuerung des Roboters einzusetzen ( MC-1 und MC-2).

Bordcomputer MC-1

Erster Computer ( Haupt-MC-1) – wird als Hauptbordcomputer des „Gehirns“ verwendet, zu dessen Aufgaben gehören:

• Videoübertragung Umfeld zur Basisstation in guter Qualität;
• Empfangen von Befehlen vom Kontrollzentrum (Basisstation);
• Big Data mit hoher Geschwindigkeit an das Kontrollzentrum senden;
• Koordination der Arbeit anderer Roboterkomponenten über einen zweiten Mikrocomputer (zusätzlicher MC-2)

Zur Erledigung der gestellten Aufgaben wurde beschlossen, einen Einplatinencomputer einzusetzen Raspberry PI oder in als letztes, Router mit Firmware-Fähigkeit OpenWRT.

Bordcomputer MC-2

Zweiter Computer ( zusätzlicher MC-2) wird verwendet, um den Motor zu steuern, Informationen von verschiedenen Sensoren oder Sensoren zu sammeln und die fertigen Daten an den MC-1-Hauptcomputer zu senden.

Es wurde beschlossen, einen vorgefertigten Controller als Controller zur Steuerung der Fahrwerksmechanismen und Sensoren des Roboters zu verwenden. Von allen Controllern, die ich in Betracht gezogen habe, habe ich mich für den gebräuchlichsten und günstigsten entschieden. Sie können auch ein kompakteres Modell verwenden Arduino Nano. Beide Geräte laufen auf dem Mikrocontroller ATMega328p avr.

Wer hätte das nicht gerne universeller Assistent bereit, jede Aufgabe zu erledigen: Geschirr spülen, Lebensmittel einkaufen, einen Reifen am Auto wechseln und sogar die Kinder in den Kindergarten und die Eltern zur Arbeit bringen? Die Idee, mechanisierte Assistenten zu schaffen, beschäftigt Ingenieure seit der Antike. Und Karel Capek hat sogar ein Wort für einen mechanischen Diener erfunden – einen Roboter, der Aufgaben anstelle eines Menschen erledigt.

Glücklicherweise werden solche Assistenten im aktuellen digitalen Zeitalter mit Sicherheit bald Realität. Tatsächlich helfen intelligente Mechanismen einem Menschen bereits bei der Hausarbeit: Ein Roboterstaubsauger räumt auf, während die Besitzer bei der Arbeit sind, ein Multikocher hilft bei der Essenszubereitung, nicht schlechter als eine selbst zusammengestellte Tischdecke, und der verspielte Welpe Aibo wird es tun Bringen Sie gerne Hausschuhe oder einen Ball mit. Hochentwickelte Roboter werden in der Fertigung, in der Medizin und im Weltraum eingesetzt. Sie ermöglichen den teilweisen oder sogar vollständigen Ersatz menschlicher Arbeitskraft in komplexen oder gefährliche Umstände. Gleichzeitig versuchen Androiden, äußerlich wie Menschen auszusehen, während Industrieroboter meist aus wirtschaftlichen und technologischen Gründen geschaffen werden und die äußere Dekoration für sie keineswegs im Vordergrund steht.

Aber es stellt sich heraus, dass man versuchen kann, mit improvisierten Mitteln einen Roboter zu bauen. So können Sie aus einem Telefonhörer, einer Computermaus, einer Zahnbürste, einer alten Kamera oder der allgegenwärtigen Plastikflasche einen originellen Mechanismus konstruieren. Durch die Platzierung mehrerer Sensoren auf der Plattform können Sie einen solchen Roboter so programmieren, dass er einfache Vorgänge ausführt: die Beleuchtung anpassen, Signale senden, sich im Raum bewegen. Natürlich ist dies alles andere als ein multifunktionaler Assistent aus Science-Fiction-Filmen, aber eine solche Tätigkeit fördert Einfallsreichtum und kreatives Ingenieursdenken und weckt bedingungslos Bewunderung bei denen, die Robotik absolut nicht für ein Handwerksgeschäft halten.

Cyborg aus der Box

Einer der meisten einfache Lösungen Auf dem Weg zum Bau eines Roboters – kaufen Sie ein fertiges Robotik-Kit mit Schritt für Schritt Anleitung. Diese Option eignet sich auch für diejenigen, die sich ernsthaft mit technischer Kreativität beschäftigen möchten, da ein Paket alle notwendigen Teile für die Mechanik enthält: von elektronische Platinen und Spezialsensoren bis hin zu einem Vorrat an Schrauben und Aufklebern. Zusammen mit Anweisungen, mit denen Sie einen ziemlich komplexen Mechanismus erstellen können. Dank vieler Zubehörteile kann ein solcher Roboter als hervorragende Basis für Kreativität dienen.

Grundlegende Schulkenntnisse in Physik und Fähigkeiten aus dem Arbeitsunterricht reichen völlig aus, um den ersten Roboter zusammenzubauen. Verschiedene Sensoren und Motoren werden über Bedienfelder gesteuert und spezielle Programmierumgebungen ermöglichen die Erstellung echter Cyborgs, die Befehle ausführen können.

Beispielsweise kann ein Sensor an einem mechanischen Roboter das Vorhandensein oder Fehlen einer Oberfläche vor dem Gerät erkennen und der Programmcode kann angeben, in welche Richtung der Radstand gedreht werden soll. So ein Roboter wird niemals vom Tisch fallen! Echte Roboterstaubsauger funktionieren übrigens nach einem ähnlichen Prinzip. Neben der Durchführung der Reinigung nach einem vorgegebenen Zeitplan und der Möglichkeit, rechtzeitig zum Aufladen zur Basis zurückzukehren, kann dieser intelligente Assistent selbstständig Trajektorien für die Reinigung des Raums erstellen. Da sich auf dem Boden verschiedene Hindernisse wie Stühle und Drähte befinden können, muss der Roboter ständig den vor ihm liegenden Weg abtasten und solchen Hindernissen ausweichen.

Damit ein selbst erstellter Roboter verschiedene Befehle ausführen kann, bieten Hersteller die Möglichkeit, ihn zu programmieren. Nachdem ich einen Algorithmus für das Verhalten des Roboters zusammengestellt habe unterschiedliche Bedingungen, sollten Sie einen Code für die Interaktion von Sensoren mit der Außenwelt erstellen. Dies ist dank des Vorhandenseins eines Mikrocomputers möglich, der das Gehirnzentrum eines solchen mechanischen Roboters darstellt.

Selbstgebauter mobiler Mechanismus

Auch ohne spezielle und meist teure Bausätze ist es durchaus möglich, mit improvisierten Mitteln einen mechanischen Manipulator herzustellen. Nachdem Sie sich also von der Idee inspirieren lassen, einen Roboter zu entwickeln, sollten Sie die Bestände an Haushaltsbehältern sorgfältig auf das Vorhandensein nicht abgeholter Ersatzteile analysieren, die in diesem kreativen Unterfangen verwendet werden können. Sie werden Folgendes verwenden:

• Motor (zum Beispiel von altes Spielzeug);
• Räder von Spielzeugautos;
• Konstruktionsdetails;
• Kartons;
• Füllfederhalterminen;
• verschiedene Arten von Klebeband;
• Kleber;
• Knöpfe, Perlen;
• Schrauben, Muttern, Büroklammern;
• alle Arten von Drähten;
• Glühbirne;
• Batterie (passend zur Spannung des Motors).

Hinweis: „Eine nützliche Fähigkeit beim Bau eines Roboters ist die Fähigkeit, einen Lötkolben zu verwenden, da er dabei hilft, den Mechanismus, insbesondere die elektrischen Komponenten, sicher zu befestigen.“

Mit Hilfe dieser öffentlich verfügbaren Komponenten können Sie ein echtes technisches Wunder erschaffen.

Um Ihren eigenen Roboter aus den zu Hause verfügbaren Materialien zu bauen, sollten Sie also:

1. Bereiten Sie die gefundenen Teile für den Mechanismus vor und überprüfen Sie ihre Leistung.
2. Zeichnen Sie unter Berücksichtigung der verfügbaren Ausrüstung ein Modell des zukünftigen Roboters.
3. aus einem Baukasten oder Pappteilen einen Körper für den Roboter zusammenbauen;
4. Kleben oder Löten von Ersatzteilen, die für die Bewegung des Mechanismus verantwortlich sind (z. B. Befestigen eines Robotermotors an einem Radstand);
5. Versorgen Sie den Motor mit Strom, indem Sie ihn mit einem Leiter an die entsprechenden Batteriekontakte anschließen.
6. ergänzen das thematische Dekor des Geräts.

Tipp: „Augenperlen für den Roboter, dekorative Hörner-Antennen aus Draht, Beinfedern, Diodenglühbirnen wird dazu beitragen, selbst dem langweiligsten Mechanismus Leben einzuhauchen. Diese Elemente können mit Kleber oder Klebeband befestigt werden.“

Sie können den Mechanismus eines solchen Roboters in wenigen Stunden herstellen. Anschließend müssen Sie sich nur noch einen Namen für den Roboter ausdenken und ihn den bewundernden Zuschauern präsentieren. Sicherlich werden einige von ihnen die innovative Idee aufgreifen und in der Lage sein, ihre eigenen mechanischen Charaktere zu erstellen.

Berühmte intelligente Maschinen

Der niedliche Roboter Wall-E macht sich beim Zuschauer des gleichnamigen Films beliebt und weckt in ihm Mitgefühl für seine dramatischen Abenteuer, während der Terminator die Macht einer seelenlosen, unbesiegbaren Maschine demonstriert. Figuren Krieg der Sterne– die treuen Droiden R2D2 und C3PO begleiten ihn auf Reisen durch die weit entfernte Galaxie und der romantische Werther opfert sich sogar im Kampf mit Weltraumpiraten.

Auch außerhalb des Kinos gibt es mechanische Roboter. So bewundert die Welt die Fähigkeiten des humanoiden Roboters Asimo, der Treppen hinaufgehen, Fußball spielen, Getränke servieren und höflich grüßen kann. Die Rover Spirit und Curiosity sind mit autonomen Chemielaboren ausgestattet, die die Analyse von Marsbodenproben ermöglichten. Selbstfahrende Roboterautos können sich ohne menschliches Eingreifen fortbewegen, selbst auf komplexen Stadtstraßen mit hohem Risiko unerwarteter Ereignisse.

Vielleicht sind es die Versuche zu Hause, die ersten intellektuellen Mechanismen zu schaffen, aus denen Erfindungen hervorgehen, die das technische Panorama der Zukunft und das Leben der Menschheit verändern werden.

Eine der sehr arbeitsintensiven und spannende Aktivitäten ist es, einen eigenen Roboter zu bauen.

Jeder, vom Teenager bis zum Erwachsenen, träumt davon, entweder einen kleinen und niedlichen oder einen großen und multifunktionalen Roboter zu bauen, denn es gibt so viele verschiedene Modifikationen der Robotik wie es Menschen gibt. Möchten Sie einen Roboter bauen?

Vor einem so ernsten Projekt sollten Sie sich zunächst von Ihren Fähigkeiten überzeugen. Der Bau eines Roboters ist nicht die billigste oder einfachste Sache. Überlegen Sie, welche Art von Roboter Sie bauen möchten, welche Funktionen er erfüllen soll. Vielleicht soll es nur ein dekorativer Roboter sein, der aus alten Teilen hergestellt wird, oder es wird ein voll funktionsfähiger Roboter mit komplexen, beweglichen Mechanismen sein.

Ich habe viele Handwerker getroffen, die dekorative Roboter aus alten, abgenutzten Mechanismen wie Uhren, Weckern, Fernsehern, Bügeleisen, Fahrrädern, Computern und sogar Autos herstellen. Diese Roboter sind einfach aus Schönheitsgründen geschaffen; sie hinterlassen in der Regel sehr lebendige Eindrücke, insbesondere bei Kindern. Jugendliche interessieren sich im Allgemeinen für Roboter als etwas Mysteriöses, noch Unbekanntes.

Dekorative Roboterteile sind angebracht verschiedene Wege: geklebt, geschweißt, geschraubt. Bei einer solchen Aktivität werden keine unnötigen Teile verwendet, von der kleinen Feder bis zum größten Bolzen. Roboter können klein und tischfähig sein, und einige Handwerker schaffen es, dekorative Roboter in Menschengröße herzustellen.

Es ist viel schwieriger und nicht weniger interessant, einen funktionierenden Roboter zu bauen. Ein Roboter muss nicht wie ein Mensch aussehen, er kann es sein Zinn mit Hörnern und Raupen :) Hier können Sie Ihrer Fantasie unendlich freien Lauf lassen.

Früher waren Roboter meist mechanisch, alle Bewegungen wurden durch komplexe Mechanismen gesteuert. Heutzutage können die meisten einfachen mechanischen Komponenten durch elektrische Schaltkreise ersetzt werden, und das „Gehirn“ eines Roboters kann nur ein Mikroschaltkreis sein, in den die erforderlichen Daten über einen Computer eingegeben werden.

Heute produziert die Firma Lego spezielle Bausätze für den Bau von Robotern, wobei solche Bausätze teuer und nicht für jedermann erhältlich sind.

Persönlich bin ich daran interessiert, mit meinen eigenen Händen aus Abfallmaterialien einen Roboter zu bauen. Am meisten ein großes Problem Ein Problem, das beim Bau entsteht, ist mangelndes Wissen auf dem Gebiet der Elektrotechnik. Wenn etwas anderes mechanisch problemlos geht, dann mit elektrische Diagramme Die Dinge sind komplizierter, es ist oft notwendig, mehrere verschiedene elektrische Komponenten zu kombinieren, hier beginnen die Schwierigkeiten, aber das alles kann behoben werden. Beim Bau eines Roboters kann es zu Problemen mit Elektromotoren kommen; gute Motoren sind teuer, man muss altes Spielzeug zerlegen, das ist nicht sehr praktisch. Auch viele Funkkomponenten sind knapp geworden, immer mehr Geräte werden auf komplexen Mikroschaltungen hergestellt, was ernsthafte Kenntnisse erfordert. Trotz aller Schwierigkeiten entwickeln viele von uns weiterhin erstaunliche Roboter für die unterschiedlichsten Zwecke. Roboter können Wäsche waschen, Staub entfernen, zeichnen, Objekte bewegen, uns zum Lachen bringen oder einfach unseren Desktop dekorieren.

Ich werde regelmäßig Fotos meiner neuen Roboter auf der Website veröffentlichen. Wenn Sie sich auch für dieses Thema interessieren, senden Sie unbedingt Ihre Geschichten mit Fotos oder schreiben Sie im Forum über Ihre Erfindungen.

Heute erklären wir Ihnen, wie Sie aus verfügbaren Materialien einen Roboter herstellen. Das daraus resultierende „High-Tech-Android“, obwohl es so sein wird kleine Größe und wird Ihnen wahrscheinlich nicht bei der Hausarbeit helfen können, wird aber sicherlich sowohl Kindern als auch Erwachsenen Spaß machen.

Notwendige Materialien

• 2 Stück Draht
• 1 Motor
• 1 AA-Batterie
• 3 Reißzwecken
• 2 Stück Schaumstoffplatte oder ähnliches Material
• 2-3 Köpfe alter Zahnbürsten oder ein paar Büroklammern

1. Befestigen Sie den Akku am Motor

Geben Sie ein paar Tropfen Kleber auf das Ende des Destabilisators oder bringen Sie etwas davon an dekoratives Element- Dies wird unserer Schöpfung Individualität verleihen und die Amplitude ihrer Bewegungen erhöhen.

3. Beine

5. Batterieanschluss

6. Augen

7. Starten

Ich habe einen interessanten Artikel darüber ausgegraben, wie man aus einfachen Ersatzteilen einen Roboter selbst baut. Die Erklärungen dort sind nicht sehr klar. Ich habe die Bilder belassen und die Erklärungen etwas korrigiert.

Schauen Sie sich zunächst das erste Bild an – was Sie nach einer Stunde Arbeit erhalten sollten. Na ja, oder ein bisschen mehr. Auf jeden Fall kann es jeder am Sonntag machen.

Was wir brauchen, um einen solchen Roboter zusammenzubauen:

1. Streichholzschachtel.
2. Zwei Räder aus einem alten Spielzeug oder zwei Verschlüsse aus einer Plastikflasche.
3. Zwei Motoren (vorzugsweise gleiche Leistung und Spannung).
4. Schalten.
5. Das vordere dritte Rad kann entweder einem alten Spielzeug oder einer Plastikflasche entnommen werden.
6. Die LED kann beliebig gewählt werden, da sie bei diesem Modell keine große Bedeutung hat.
7. Zwei galvanisches Element eineinhalb Volt - zwei 1,5-V-Batterien
8. Isolierband

Es werden zwei Motoren verwendet, da Motoren immer nur auf einer Seite eine Achse haben. Und es ist einfacher, zwei Motoren zu nehmen, als die Achse aus dem Motor herauszuschlagen und durch eine längere zu ersetzen, sodass sie auf beiden Seiten des Motors herauskommt. Obwohl dies im Prinzip durchaus möglich ist. Dann wird der zweite Motor nicht benötigt.

Jeder Schalter mit zwei Positionen: Ein-Aus. Wenn Sie einen komplizierteren Schalter installieren, können Sie den Roboter durch Vertauschen der Polarität der Batterien sowohl vorwärts als auch rückwärts bewegen lassen.

Sie können ganz auf einen Schalter verzichten und einfach die Drähte verdrehen, um den Roboter in Bewegung zu setzen.

Sie können sowohl AA- als auch AAA-Batterien verwenden; sie sind etwas kleiner, aber auch leichter – der Roboter bewegt sich schneller, obwohl AAA-Batterien schneller leer werden.

Es ist besser, die LED über einen Begrenzungswiderstand von 20-50 Ohm anzuschließen und sie in Form eines Scheinwerfers vorne zu gestalten. Oder wie ein Leuchtfeuer – auf einem Roboter. Sie können zwei LEDs anschließen – sie sind wie „Augen“.

Anstelle von Isolierband können Sie auch Klebeband verwenden – das macht keinen Unterschied.

Wie man einen Roboter baut – Schritt-für-Schritt-Anleitung.

Wir benötigen Räder oder befestigen, falls diese fehlen, Abdeckungen von den Motoren an den Stangen der Motoren. Plastikflaschen. Sie können dies mit Klebstoff tun oder indem Sie den Kopf in das Loch drücken. Sie können einen Lötkolben verwenden – dieser hält besser.

Plastikflaschen bestehen meist aus Polyethylen und können nicht mit gewöhnlichem Kleber verklebt werden. Eine Klebepistole funktioniert hervorragend.

Ich möchte Sie daran erinnern, dass es besser ist, die gleichen Räder und Motoren zu verwenden. Andernfalls fährt der Roboter nicht geradeaus. Die Motoren auf dem Bild sind unterschiedlich und es ist unwahrscheinlich, dass dieser Roboter geradeaus fährt, höchstwahrscheinlich im Kreis.

Nun müssen Sie mit Klebeband einen der Motoren an der Streichholzschachtel befestigen. Die Halterung sollte nur halb so groß sein wie die Box, da sich auf der anderen Seite auch ein zweiter Motor befindet.

Den zweiten Motor mit dem Rad befestigen wir mit Isolierband an der anderen Seite der Box.

Da sich unsere Motoren unten befinden Streichholzschachtel, dann müssen Sie die Batterien oben platzieren und natürlich alles mit Klebeband befestigen. Wir fügen auch einen Schalter hinzu.