Kompletní průvodce pro začátečníky pro kutily Robotika / robotika pro začátečníky
„Hej, děti! Hledáte náročný robotický projekt, který vám pomůže dozvědět se o programování a elektronice? No, už nehledejte. S tímto jednoduchým tutoriálem pro robotiku pro kutily můžete postavit robota, který dokáže dělat cokoli od sledování řádku až po řešení hádanek! Pojďte se mnou, když stavíme našeho vlastního robota. Slibuji, že to nebude příliš těžké, nebo zabírají příliš mnoho času (pokud se vám líbí brát věci pomalu). Začněme s robotikou pro začátečníky!“
Kompletní průvodce robotikou pro začátečníky
v tomto článku se budeme zabývat základy robotiky pro začátečníky. Pokud jste někdo, kdo právě začal s DIY roboty a robotikou, nebo pokud máte děti, které se chtějí dostat do robotiky doma, pak je tento příspěvek ideální pro vás! Provedeme vás základy „robotiky pro začátečníky“ a jak snadno vyrobit robota pro děti. Robotika může být skvělý způsob, jak udržet vaše dítě zapojené do učení a zároveň se bavit. Začněme tedy stavět vlastního robota!!
roboti a robotika
roboti jsou už nějakou dobu; sahá až do roku 1495, kdy muž jménem Jacques de Vaucanson postavil mechanickou kachnu. Rychlý posun vpřed do současnosti a roboti jsou nyní používány v mnoha různých oblastech práce, včetně medicíny!
robotika pro začátečníky: Jak vyrobit robota pro děti?
co je robotika pro začátečníky? Rychlé vyhledávání online přinese desítky a desítky zdrojů o tom, jak si vyrobit robota doma; ale co robotika pro začátečníky? Zdarma robotické kurzy lze nalézt po celém internetu – jako je Mit Úvod do informatiky a programování kurzu nebo jejich úvod do C++ programovací třídy (která byla přijata více než 100000 studentů již!). Tyto pokročilé třídy však nemusí být přesně vhodnými učebními materiály, pokud jste nikdy předtím neměli žádné zkušenosti s budováním domácích robotů.
v tomto článku se budeme zabývat základy robotiky a jak si můžete vytvořit svůj vlastní robot doma.
YouTube kanál pro učení DIY robotiky volně a efektivně!
pokud jste začátečník, který se chce naučit, jak si vyrobit vlastního robota doma, pak bych doporučil přejít na náš kanál YouTube.
začněte se učit robotiku zdarma!
nabízíme několik skvělých videí o učení DIY robotiky volně a efektivně; podívejte se na náš seznam skladeb zde. RootSaid je online komunita lidí, jako jste vy, kteří chtějí pomáhat ostatním při vytváření úžasných projektů, robotů a kódu sociálního dobra.
co je Robot?
robot může být definován jako autonomní zařízení, které automaticky provádí úkoly. Roboti jsou z velké části stroje naprogramované tak, aby prováděly různé akce znovu a znovu specifickým způsobem využitím umělé inteligence nebo něčeho podobného.
robotika pro začátečníky / Jak vyrobit robota pro děti | (Otevře se na nové kartě prohlížeče)
jak funguje robot?
roboty lze rozdělit na tři různé části: tělo, zdroj energie a software.
tělo
tato část robota je to, co zahrnuje všechny jeho pohyblivé části. Je to také místo, kam půjdou všechny vaše senzory (viz níže). Typy těl, které můžete vytvořit, jsou téměř nekonečné; cokoli od humanoidních robotů po něco tak jednoduchého jako míč s koly na něm se počítá! Hodně jde do Ujistěte se, že tělo vašeho robota se pohybuje správným způsobem, a pokud to není provedeno správně, riskujete, že budete mít horší produkt, když bylo vše řečeno a hotovo.
zdroj energie
i když existuje mnoho metod pro napájení vašeho malého stvoření, jako jsou solární panely nebo dokonce baterie, jednou z metod, která se na scéně robotiky pro kutily stává stále populárnější, jsou mikrokontroléry. Mikrokontroléry lze považovat za malý počítač, který provozuje vašeho robota; bude obsahovat všechny vaše senzory, motory, CPU (centrální procesorová jednotka) atd., v podstatě všechno!
Software
tato část se váže na části těla i zdroje energie robotů, protože společně vytvářejí celý produkt. Bez softwaru nemáte žádný způsob, jak ovládat, co váš stroj dělá nebo jak funguje. I když se to na první pohled nemusí zdát jako tak skličující úkol, pamatujte, že každý aspekt musí být naprogramován speciálně tak, aby věci fungovaly hladce bez chyb na obou koncích. Při rozhodování, kterou cestou se chcete vydat pro programování, doporučujeme vyzkoušet si bezplatné programovací knihy.
jaké jsou části robota?
zde je seznam přesně to, co budete potřebovat k sestavení své vlastní:
tělo
to je místo, kde všechny vaše elektroniky a pohyblivých kusů půjde; myslet motory, senzory, atd. Podvozek našeho robota hraje obrovskou roli při určování jeho celkové velikosti a hmotnosti, stejně jako toho, kolik bude schopen nést.
senzory
tato malá zařízení pomáhají robotům detekovat různé věci na základě jejich konstrukce / účelu, jako jsou infračervené moduly pro měření vzdálenosti, které říkají našemu stroji, když přijdou do kontaktu s jiným objektem.
mikrokontrolér
mikrokontroléry fungují jako „mozek“ vašeho robota a používají se k ovládání všech jeho pohyblivých částí (motory, senzory atd.) prostřednictvím softwaru, který píšete sami! Free Programming Books-podívejte se na volné programování knihy z Rootsaid kanálu YouTube: klikněte zde pro zobrazení našeho seznamu skladeb!
řadiče jako Arduino a Raspberry Pi jsou vývojové platformy s otevřeným zdrojovým kódem používané pro vytváření digitálních zařízení a interaktivních objektů, které mohou snímat a ovládat fyzické systémy. Mikrokontrolér je jedna část, která způsobí, že stroj ožije!
co je Arduino?
Arduino je open-source elektronická prototypová platforma založená na flexibilním, snadno použitelném hardwaru a softwaru. Je určen pro umělce, designéry, fandy se zájmem o vytváření interaktivních objektů nebo prostředí.
co je Raspberry Pi?
Raspberry Pi je počítač velikosti kreditní karty, který se připojuje k televizoru a klávesnici. Může dělat vše, co od stolního počítače očekáváte, od procházení Internetu a přehrávání videa ve vysokém rozlišení, vytváření tabulek, zpracování textu a hraní her.
motory
motor se používá k vytváření pohybu v našem robotu přeměnou elektrické energie na kinetickou energii.
různé typy motorů – existuje několik různých typů motorů, které můžete použít při stavbě vlastního robota. Zde je rychlý seznam:
stejnosměrné motory
tyto přicházejí ve dvou příchutích, kartáčované a bezkartáčové; kartáčované obsahují uhlíkové kartáče, které se opotřebovávají po čase, zatímco dražší (a lepší) využívají senzory Hallova efektu pro regulaci rychlosti bez opotřebení tak rychle.
servomotory
jsou velmi běžné v robotice fandy a využívají řídicí signál, takže můžete nastavit přesný úhel/polohu pro pohyb vašeho stroje.
krokový Motor
jiný typ motoru, steppers umožňuje pohybovat věci velmi přesně s mnohem méně energie, než to, co standardní serva vyžadují!
zdroj energie pro robota
existuje mnoho různých typů zdrojů energie, které můžete použít při stavbě vlastního robota. Zde je rychlý seznam:
Solar-tato volba nevyžaduje žádný elektrický vstup a byla použita jako hlavní zdroj pro napájení robotů od doby, kdy byly poprvé vynalezeny!
baterie-běžná volba mezi nadšenci pro kutily, baterie přicházejí ve všech tvarech a velikostech, aby vyhovovaly všem, co potřebujete pro ně!
napájecí adaptér-Toto je nejběžnější volba pro napájení vlastních projektů a přichází v mnoha různých formách,jako je zástrčka, stolní napájení atd.
jak vybrat nejlepší podvozek robota?
podvozek našeho robota hraje obrovskou roli při určování jeho celkové velikosti a hmotnosti, stejně jako toho, kolik bude schopen nést. Zde jsou některé věci, které byste měli dávat pozor při výběru vlastní:
hmotnost kapacita – pokud máte v plánu na přidání velmi těžké přílohy nebo komponenty později po linii pak je to něco, co je třeba vzít v úvahu brzy!
Velikost-jak velký / malý potřebujete, aby byl Váš stroj? Tato otázka může snadno ovlivnit mnoho různých oblastí, jako je místo, kde umístíme veškerou naši elektroniku, takže se pěkně hodí do mezí vašeho stvoření.
kola-v závislosti na tom, co hodláte s robotem dělat, mohou mít některá dvě nebo čtyři kola. Pokud si vyberete dva, musíte se ujistit, že kola jsou dostatečně daleko od sebe, aby se robot při pohybu vyrovnal.
pásová kola a ozubená kola – pokud plánujete používat robota k procházení drsnějším terénem (jako je špína nebo tráva) , bude důležité, aby vaše kola/pneumatiky byly dostatečně vysoké, aby se nezachytily v žádných dírách nebo prohlubních.
materiál kola – jaký materiál se používá pro pneumatiku? Guma a plast fungují skvěle, ale pokud se stanou příliš nízko na běhounu, mohou se vyskytnout problémy s pohybem!
DIY Arduino Robotics Programming Guide
jak používat Arduino – tento seznam skladeb pro začátečníky vám přesně ukáže, jak nastavit svůj první projekt! Jakmile je toto dokončeno (což by mělo trvat asi 20 minut), pokračujte v učení pokročilejších funkcí, jako je sériová komunikace a používání knihoven v kódu.
budete mít také přístup ke knihovně příkladů projektů vytvořených speciálně pro začátečníky, které budou inspirovat kreativitu při výuce nových dovedností na cestě! Practice Makes Perfect-Získejte pohodlí s programovacími jazyky podle kanálu YouTube RootSaid: kliknutím sem zobrazíte náš seznam skladeb! Zdarma!
Arduino Tutorial pro začátečníky-konečný průvodce zvládnout!(Otevře se na nové kartě prohlížeče)
robotika pro začátečníky-můžeme vyrábět roboty bez mikrokontrolérů?
Ano, můžete, existuje několik různých typů robotů, které nevyžadují funkci mikrokontroléru. To, co máme v našem seznamu výše, jsou některé z nejběžnějších; vždy je však dobré se ujistit, že váš projekt funguje správně, než utratíte peníze za něco navíc!
jaké baterie mám použít?
existuje mnoho druhů a velikostí v závislosti na tom, jaký robot nebo elektronické zařízení s nimi chcete napájet. Zde jsou tři z více populárních možností: Lithium Polymer (LiPo) – tyto dobíjecí baterie se dodávají ve všech tvarech a velikostech pro jakoukoli potřebu! Poskytují delší provozní dobu než alkalické / dobíjecí AA, ale stojí mnohem víc. Alkalické-jedná se o nejběžnější typ baterie, kterou najdete kdekoli a má dlouhou dobu provozu. Přestože jsou dobíjecí, mnoho lidí je raději používá jako jednorázové kvůli jejich nízké ceně. Dobíjecí AA (NiMH)-tyto poskytují dobrý run-time pro vaše peníze a mohou být dobíjeny v každém bodě, aby se ušetřit nějaké peníze!
Lithium Polymer baterie
ty poskytují vysoké napětí a dlouhou dobu provozu pro váš projekt. Jsou dobíjecí a schopné produkovat velké proudy, což je skvělé, pokud potřebujete spustit něco hladového!
alkalická baterie
lze ji použít místo LiPo baterie za předpokladu, že má nejméně třikrát větší kapacitu, aby se zabránilo riziku poškození nebo zranění při přetížení. Budete také potřebovat nějaký ochranný obvod (obvykle součástí elektronických desek) na vašem robotu, takže když se tyto baterie vybijí, automaticky se odpojí místo toho, aby pokračovaly v vybíjení, dokud se úplně vybijí (což by mohlo vést k požáru)!
dobíjecí AA baterie
fungují dostatečně dobře, ale nezabalují téměř tolik úderů do jiných možností, jako je LiPo. Jsou dobíjecí a mohou být použity ve spojení s nabíjecím obvodem, aby se dlouhodobě ušetřily peníze!
potřebuji speciální nástroje pro výrobu robota?
odpověď je ano i ne, existují některé nástroje, které budete určitě chtít použít, ale jiné, o kterých možná ještě nevíte! Zde je seznam věcí, o kterých si myslíme, že by měli mít všichni:
páječka
to umožňuje přímé spojení mezi elektrickými součástmi, což má za následek silnější připojení než jen pomocí samotného drátu.
Hobby nůž
to je skvělé pro výrobu přesných řezů, kde drátěný odizolovač nemůže dosáhnout nebo když potřebujete odstranit přebytečný materiál z vašeho projektu!
řezačky/odizolovače drátu
tyto jsou nezbytné, pokud plánujete stavět cokoli s elektronikou, protože umožňují odstranění izolace bez poškození vodičů a udržují je v zamýšlené délce.
držák desky mikrokontroléru
ačkoli to není zcela nutné, tento nástroj usnadňuje život než pokus o vyvážení mikrokontroléru / PCB.
držák páječky
Jedná se o velmi užitečný nástroj a usnadňuje život při práci na projektech, které vyžadují pájení!
Pomocné ruce
další z mnoha nástrojů/pomůcek, které můžete získat, abyste usnadnili práci; tito malí kluci drží komponenty na místě, které umožňují oba hands-free pohyby během práce. K dispozici jsou také menší, pokud máte omezený prostor nebo jej potřebujete pro cestovní účely.
co ještě potřebuji, abych mohl začít s robotikou pro začátečníky?
zde jsou některé další věci, o kterých si myslíme, že by o nich měl vědět každý: multimetr – toto zařízení měří proud, napětí, odpor, kontinuitu a diodový test v elektrickém obvodu (je to v podstatě jako multi-tool). Digital Storage Oscilloscope (DSO) – jedná se o pokročilejší nástroj, který vám umožní zobrazit hloubkovou analýzu vašeho projektu. Může být použit pro řešení problémů, měření napětí a signálu a mnohem více! Programovatelný logický řadič (PLC) – ty přinášejí schopnost řídit procesy nebo stroje pomocí logických funkcí, jako jsou a / nebo brány, které jsou zabudovány do jednoho malého balíčku
jaké jsou nejlepší robotiky pro začátečníky učení videa?
pokud se nebojíte nahlédnout do videí DIY robotics, pak kanál Free Programming Books má několik skvělých tutoriálů pro učení desek Arduino, které lze použít k programování robota! Zde jsou naše nejlepší tipy: –
tyto DIY roboty jsou opravdu úžasné
Jak vyrobit robota pro začátečníky krok za krokem (robotika pro začátečníky) od RootSaid zdarma programovací knihy Klikněte zde: zobrazit tento seznam skladeb nyní! Brzy budou také vytvořeny další bezplatné programovací kurzy 🙂 přihlaste se dnes
začněte se učit robotiku zdarma!
úžasné projekty Arduino, které si nechcete nechat ujít!
zde je seznam projektů creative Arduino implementujících novější senzory a desky, které lze snadno sledovat a jsou opravdu zajímavé implementovat. I když jste začátečník a právě jste se začali učit projekty založené na Arduinu, po těchto tutoriálech bude snadné. Všechny níže uvedené projekty založené na Arduinu jsou krok za krokem dobře vysvětleny, s podrobnými návody, jak začít od nuly.
Dej mi další úžasné projekty!