Guida completa per principianti alla robotica fai da te / Robotica per principianti
“Ehi, ragazzi! Sei alla ricerca di un progetto di robot impegnativo che ti aiuterà a conoscere la programmazione e l’elettronica? Beh, non cercate oltre. Con questo semplice tutorial di robotica fai-da-te, puoi costruire un robot che può fare qualsiasi cosa, dal seguire una linea alla risoluzione di enigmi! Vieni con me mentre costruiamo il nostro robot. Prometto che non sarà troppo difficile o prendere troppo del vostro tempo (a meno che non ti piace prendere le cose lentamente). Iniziamo con la robotica per principianti!”
Guida completa alla robotica per principianti
In questo articolo, ci accingiamo a coprire le basi della robotica per principianti. Se sei una persona che ha appena iniziato con robot fai da te e robotica o se hai bambini che vogliono entrare in robotica a casa, allora questo post è perfetto per te! Vi guideremo attraverso le basi di ‘Robotica per principianti’ e come fare un robot per i bambini facilmente. La robotica può essere un ottimo modo per mantenere il vostro bambino impegnato nell’apprendimento divertendosi. Quindi cerchiamo di iniziare a costruire il nostro robot!!
Robot e robotica
I robot sono in circolazione da un bel po ‘ di tempo; risalgono fino al 1495 quando un uomo di nome Jacques de Vaucanson costruì un’anatra meccanica. Fast forward ai giorni nostri e robot sono ora utilizzati in molti diversi campi di lavoro, tra cui la medicina!
Robotica per principianti: come realizzare un robot per bambini?
Cos’è la robotica per principianti? Una rapida ricerca online produrrà decine e decine di risorse su come fare un robot a casa; ma per quanto riguarda la robotica per i principianti? I corsi di robotica gratuiti possono essere trovati su Internet – come il corso di introduzione all’informatica e alla programmazione del MIT o la loro introduzione alla classe di programmazione C++ (che è già stata presa da più di 100000 studenti!). Tuttavia, queste classi avanzate potrebbero non essere esattamente materiali di apprendimento adatti se non hai mai avuto alcuna esperienza con la costruzione di robot fatti in casa prima.
In questo articolo, ci accingiamo a coprire le basi della robotica e come si può costruire il proprio robot a casa.
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Se sei un principiante che cerca di imparare a creare il tuo robot a casa, allora ti suggerirei di andare sul nostro canale YouTube.
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Che cos’è un robot?
Un robot può essere definito come un dispositivo autonomo che esegue automaticamente le attività. Per la maggior parte, i robot sono macchine programmate per completare varie azioni più e più volte in un modo specifico utilizzando l’intelligenza artificiale o qualcosa di simile.
Robotica per principianti / Come fare un robot per i bambini?(Si apre in una nuova scheda del browser)
Come funziona un robot?
I robot possono essere suddivisi in tre parti diverse: il corpo, la fonte di alimentazione e il software.
Il corpo
Questa parte di un robot è ciò che comprende tutte le sue parti mobili. È anche dove andranno tutti i tuoi sensori (vedi sotto). I tipi di corpi che è possibile creare sono quasi infinite; qualsiasi cosa, dai robot umanoidi a qualcosa di semplice come una palla con ruote su di esso conta! Molto va a fare in modo che il corpo del robot si muove nel modo giusto, e se questo non è fatto correttamente allora si corre il rischio di avere un prodotto inferiore quando tutto è stato detto e fatto.
La fonte di alimentazione
Mentre ci sono molti metodi per alimentare la vostra piccola creazione come pannelli solari o anche batterie, un metodo che sta diventando sempre più popolare nella scena robotica fai da te è microcontrollori. I microcontrollori possono essere pensati come un piccolo computer che gestisce il tuo robot; ospiterà tutti i tuoi sensori, motori, CPU (unità di elaborazione centrale), ecc., fondamentalmente tutto!
Software
Questa parte si lega sia al corpo che alle parti di alimentazione dei robot poiché lavorano insieme per creare un intero prodotto. Senza software, non hai modo di controllare ciò che fa la tua macchina o come funziona. Anche se questo potrebbe non sembrare un compito così scoraggiante a prima vista, ricorda che ogni singolo aspetto deve essere programmato in modo specifico in modo che le cose funzionino senza errori su entrambe le estremità. Al momento di decidere quale percorso si vuole prendere per la programmazione si consiglia di controllare i libri di programmazione gratuiti.
Quali sono le parti di un robot?
Ecco un elenco di esattamente ciò che sarà necessario costruire il proprio:
Corpo
Questo è dove tutta la vostra elettronica e pezzi in movimento andrà; pensare motori, sensori, ecc. Il telaio del nostro robot svolge un ruolo enorme nel determinare le dimensioni e il peso complessivi, nonché quanto sarà in grado di trasportare.
Sensori
Questi piccoli dispositivi aiutano i robot a rilevare cose diverse in base al loro design/scopo, come i moduli di misurazione della distanza a infrarossi che dicono alla nostra macchina quando entrano in contatto con un altro oggetto.
Microcontrollore
I microcontrollori fungono da “cervello” per il tuo robot e vengono utilizzati per controllare tutte le sue parti mobili (motori, sensori, ecc.) attraverso il software che si scrive da soli! Free Programming Books-Check out libri di programmazione gratuiti dal canale YouTube di RootSaid: Clicca qui per vedere la nostra Playlist!
Controller come Arduino e Raspberry Pi sono piattaforme di sviluppo open-source utilizzate per la costruzione di dispositivi digitali e oggetti interattivi in grado di rilevare e controllare i sistemi fisici. Il microcontrollore è l’unica parte che farà una macchina prendono vita!
Che cosa è Arduino?
Arduino è una piattaforma di prototipazione elettronica open source basata su hardware e software flessibili e facili da usare. È destinato ad artisti, designer, hobbisti interessati a creare oggetti o ambienti interattivi.
Che cosa è Raspberry Pi?
Raspberry Pi è un computer di dimensioni di carta di credito che si collega al televisore e alla tastiera. Può fare tutto ciò che ti aspetti da un computer desktop, dalla navigazione in Internet e la riproduzione di video ad alta definizione, alla creazione di fogli di calcolo, elaborazione di testi e giochi.
Motori
Un motore viene utilizzato per creare movimento all’interno del nostro robot convertendo l’energia elettrica in energia cinetica.
Diversi tipi di motori – Ci sono diversi tipi di motori che è possibile utilizzare quando si costruisce il proprio robot. Ecco un rapido elenco:
Motori DC
Questi sono disponibili in due gusti, spazzolato e brushless; Quelli spazzolati contengono spazzole di carbone che si consumano dopo il tempo, mentre quelli più costosi (e migliori) utilizzano sensori ad effetto hall per il controllo della velocità senza usurarsi più velocemente.
Servomotori
Questi sono molto comuni nella robotica hobbista e utilizzano un segnale di controllo in modo da poter impostare l’angolo/posizione esatta per la macchina da spostare.
Motore passo-passo
Un altro tipo di motore, stepper consente di spostare le cose in modo molto preciso con molta meno energia rispetto a ciò che i servi standard richiedono!
Fonte di alimentazione per un robot
Ci sono molti diversi tipi di fonti di alimentazione è possibile utilizzare quando si costruisce il proprio robot. Ecco un breve elenco:
Solare-Questa opzione non richiede alcun ingresso elettrico ed è stata utilizzata come fonte principale per alimentare i robot da quando sono stati inventati per la prima volta!
Batteria-Una scelta comune tra gli appassionati di fai da te, le batterie sono disponibili in tutte le forme e dimensioni per soddisfare qualsiasi necessità di avere per loro!
Adattatore di alimentazione-Questa è la scelta più comune per alimentare i propri progetti ed è disponibile in molte forme diverse come una presa a muro, alimentatore da tavolo, ecc.
Come scegliere il miglior telaio robot?
Il telaio del nostro robot svolge un ruolo enorme nel determinare le dimensioni e il peso complessivi, nonché quanto sarà in grado di trasportare. Qui ci sono alcune cose che si dovrebbe guardare fuori per quando si seleziona il proprio:
Capacità di peso-Se avete intenzione di aggiungere allegati molto pesanti o componenti più tardi lungo la linea, allora questo è qualcosa che deve essere preso in considerazione presto!
Dimensioni: quanto è grande/piccola la tua macchina? Questa domanda può facilmente avere un impatto su molte aree diverse, come dove posizioniamo tutta la nostra elettronica in modo che si adattino perfettamente ai confini della tua creazione.
Ruote-A seconda di ciò che si intende fare con il robot, alcuni possono avere due o quattro ruote. Se due è la vostra scelta, allora si avrà bisogno di fare in modo che le ruote sono distanziati abbastanza a parte per bilanciare il robot quando si muove intorno.
Ruote cingolate e ruote tirate-Se si prevede di utilizzare il robot per attraversare su terreni più accidentati (come sporcizia o erba), sarà importante che le ruote/pneumatici siano abbastanza alti per non rimanere bloccati in fori o depressioni.
Materiale rotabile: quale materiale viene utilizzato per il pneumatico? Gomma e plastica funzionano alla grande, ma se diventano troppo bassi sul battistrada ci possono essere problemi con il movimento!
DIY Arduino Robotics Programming Guide
How To Use an Arduino – Questo principiante tutorial playlist mostra esattamente come impostare il vostro primo progetto! Una volta completato questo (che dovrebbe richiedere circa 20 minuti), continua a imparare funzioni più avanzate come la comunicazione seriale e l’utilizzo di librerie all’interno del codice.
Avrai anche accesso a una libreria di progetti di esempio realizzati appositamente per i principianti che ispireranno la creatività mentre insegneranno nuove abilità lungo la strada! La pratica rende perfetti – Mettiti a tuo agio con i linguaggi di programmazione seguendo il canale YouTube di RootSaid: Clicca qui per vedere la nostra playlist! LIBERO!
Arduino Tutorial per principianti – La guida definitiva per dominarlo!(Si apre in una nuova scheda del browser)
Robotica per principianti-Possiamo fare robot senza microcontrollori?
Sì, è possibile, ci sono diversi tipi di robot che non richiedono un microcontrollore per funzionare. Quello che abbiamo nella nostra lista sopra sono alcuni dei più comuni; tuttavia, è sempre bene assicurarsi che il progetto funzioni correttamente prima di spendere soldi per qualcosa in più!
Che tipo di batterie dovrei usare?
Ci sono molti tipi e dimensioni a seconda di quale robot o dispositivo elettronico si intende alimentare con loro. Qui ci sono tre delle opzioni più popolari: Polimeri di litio (LiPo) – Queste batterie ricaricabili sono disponibili in tutte le forme e dimensioni per qualsiasi esigenza si può avere! Forniscono un tempo di esecuzione più lungo rispetto agli AAS alcalini / ricaricabili, ma costano molto di più. Alcalina-Questo è il tipo più comune di batteria che troverai ovunque e ha un tempo di esecuzione lungo. Anche se sono ricaricabili, molte persone preferiscono usarli come usa e getta a causa del loro basso prezzo. Ricaricabile AA (NiMH)-Questi danno buon run-time per i vostri soldi e può essere ricaricata in qualsiasi punto, al fine di risparmiare qualche soldo!
Batteria ai polimeri di litio
Questi forniscono alta tensione e un lungo tempo di esecuzione per il vostro progetto. Sono ricaricabili e in grado di produrre grandi correnti, il che è fantastico se hai bisogno di eseguire qualcosa di affamato di potere!
Batteria alcalina
Questo può essere utilizzato al posto della batteria LiPo a condizione che abbia almeno tre volte la capacità di prevenire il rischio di danni o lesioni da sovraccarico. Avrete anche bisogno di un qualche tipo di circuito di protezione (di solito incluso con schede elettroniche) sul vostro robot in modo che quando queste batterie si scaricano si disconnettono automaticamente invece di continuare a scaricare fino a completa scarica (che potrebbe provocare un incendio)!
Batterie AA ricaricabili
Questi funzionano abbastanza bene, ma non imballare quasi tanto pugno ad altre opzioni come il LiPo. Sono ricaricabili e possono essere utilizzati in combinazione con un circuito di carica per risparmiare denaro nel lungo periodo!
Ho bisogno di attrezzi speciali per realizzare un robot?
La risposta è sì e no, ci sono alcuni strumenti che sicuramente vorrai usare ma altri che potresti non sapere ancora! Ecco un elenco di cose che pensiamo tutti dovrebbero avere:
Saldatore
Ciò consente il collegamento diretto tra componenti elettrici che si traduce in connessioni più forti rispetto al semplice utilizzo del filo da solo.
Hobby Knife
Questo è grande per fare tagli precisi dove un filo stripper non può raggiungere o quando è necessario rimuovere il materiale in eccesso dal vostro progetto!
Tronchesi/Spogliarelliste
Questi sono essenziali se avete intenzione di costruire qualsiasi cosa con l’elettronica in quanto consentono la rimozione di isolamento senza danneggiare i fili e tenerli alla loro lunghezza prevista.
Microcontrollore Board Holder
Anche se non del tutto necessario, questo strumento rende la vita molto più facile che cercare di bilanciare un microcontrollore/PCB.
Saldatore Holder
Questo è uno strumento molto utile e rende la vita molto più facile quando si lavora su progetti che richiedono saldatura!
Helping Hands
Un altro dei tanti strumenti/gadget che puoi ottenere per rendere il tuo lavoro più facile; questi piccoli ragazzi tengono i componenti in posizione che consentono entrambi i movimenti a mani libere durante i lavori. Ci sono anche quelli più piccoli disponibili se si dispone di spazio limitato o bisogno per scopi di viaggio.
Di cos’altro ho bisogno per iniziare con la robotica per principianti?
Ecco alcune altre cose che pensiamo che tutti dovrebbero sapere: Multimetro-Questo dispositivo misura corrente, tensione, resistenza, continuità e test diodi all’interno di un circuito elettrico (è fondamentalmente come un multi-tool). Oscilloscopio a memoria digitale (DSO)-Questo è uno strumento più avanzato che consente di visualizzare un’analisi approfondita del progetto. Può essere utilizzato per la risoluzione dei problemi, misure di tensione e segnale, e molto altro ancora! Programmable Logic Controller (PLC) – Questi portano la capacità di controllare i processi o macchine utilizzando funzioni logiche come E/O cancelli che sono costruiti in un piccolo pacchetto
Quali sono i migliori robotica per i principianti di apprendimento Video?
Se non hai paura di dare un’occhiata ai video di robotica fai-da-te, Free Programming Books channel ha alcuni fantastici tutorial per imparare le schede Arduino che possono essere utilizzate per programmare il tuo robot! Ecco le nostre prime scelte: –
Questi robot fai da te sono davvero fantastici
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Fantastici progetti Arduino che NON VUOI PERDERE!
Ecco un elenco dei progetti Arduino creativi che implementano sensori e schede più recenti, che possono essere seguiti facilmente e sono davvero interessanti da implementare. Anche se sei un principiante e hai appena iniziato a imparare progetti basati su Arduino, seguire questi tutorial sarà facile. Tutti i seguenti progetti basati su Arduino sono ben spiegati passo dopo passo, con tutorial dettagliati su come iniziare da zero.
Dammi progetti più impressionante!