Complete Beginner’ s Guide to DIY Robotics / Robotyka dla początkujących
„Hej, dzieciaki! Szukasz ambitnego projektu robota, który pomoże Ci nauczyć się programowania i elektroniki? Nie szukaj dalej. Dzięki temu łatwemu samouczkowi robotyki DIY możesz zbudować robota, który może zrobić wszystko, od podążania za linią po rozwiązywanie zagadek! Chodź ze mną, zbudujemy własnego robota. Obiecuję, że nie będzie to zbyt trudne lub zajmie zbyt dużo czasu (chyba że lubisz robić rzeczy powoli). Zacznijmy od robotyki dla początkujących!”
kompletny przewodnik po robotyce dla początkujących
w tym artykule omówimy podstawy robotyki dla początkujących. Jeśli jesteś kimś, kto dopiero zaczął z robotami i robotyką DIY lub jeśli masz dzieci, które chcą dostać się do robotyki w domu, to ten post jest idealny dla ciebie! Przeprowadzimy Cię przez podstawy „robotyki dla początkujących” i jak łatwo zrobić robota dla dzieci. Robotyka może być świetnym sposobem na zaangażowanie dziecka w naukę podczas zabawy. Zacznijmy więc budować własnego robota!!
Roboty i Robotyka
roboty istnieją już od dłuższego czasu; sięgają roku 1495, kiedy to niejaki Jacques de Vaucanson zbudował mechaniczną kaczkę. Przewiń do chwili obecnej, a roboty są obecnie wykorzystywane w wielu różnych dziedzinach pracy, w tym w medycynie!
Robotyka dla początkujących: jak zrobić robota dla dzieci?
czym jest Robotyka dla początkujących? Szybkie wyszukiwanie online przyniesie dziesiątki zasobów na temat tego, jak zrobić robota w domu; ale co z robotyką dla początkujących? Bezpłatne kursy robotyki można znaleźć w całym Internecie-takie jak wprowadzenie MIT do informatyki i programowania kurs lub ich wprowadzenie do klasy programowania C++ (który został podjęty przez ponad 100000 studentów już!). Jednak te zaawansowane zajęcia mogą nie być odpowiednimi materiałami edukacyjnymi, jeśli nigdy wcześniej nie miałeś doświadczenia z budowaniem domowych robotów.
w tym artykule omówimy podstawy robotyki i jak możesz zbudować własnego robota w domu.
Kanał YouTube do nauki robotyki DIY swobodnie i skutecznie!
jeśli jesteś początkującym, który chce nauczyć się tworzyć własnego robota w domu, sugeruję przejście na nasz kanał YouTube.
rozpocznij naukę Robotyki za DARMO Już Teraz!
Oferujemy kilka świetnych filmów na temat nauki robotyki DIY swobodnie i skutecznie; sprawdź naszą playlistę tutaj. RootSaid to internetowa społeczność ludzi takich jak ty, którzy chcą pomóc innym w tworzeniu niesamowitych projektów, robotów i kodowania dobra społecznego.
co to jest Robot?
robot można zdefiniować jako autonomiczne urządzenie, które automatycznie wykonuje zadania. W przeważającej części roboty są maszynami zaprogramowanymi do wykonywania różnych działań w kółko w określony sposób, wykorzystując sztuczną inteligencję lub coś podobnego.
Robotyka dla początkujących / jak zrobić robota dla dzieci?(Otwiera się w nowej karcie przeglądarki)
jak działa robot?
roboty można podzielić na trzy różne części: ciało, źródło zasilania i oprogramowanie.
ciało
ta część robota składa się ze wszystkich jego ruchomych części. To również miejsce, w którym trafią wszystkie twoje czujniki (patrz poniżej). Rodzaje ciał, które możesz stworzyć, są prawie nieograniczone; liczy się wszystko, od humanoidalnych robotów po coś tak prostego jak piłka z kołami! Wiele się dzieje w upewnieniu się, że ciało robota porusza się we właściwy sposób, a jeśli nie zostanie to zrobione poprawnie, ryzykujesz posiadanie gorszego produktu, gdy wszystko zostało powiedziane i zrobione.
Źródło Zasilania
chociaż istnieje wiele metod zasilania twojego małego stworzenia, takich jak panele słoneczne lub nawet baterie, jedną z metod, która staje się coraz bardziej popularna na scenie robotyki DIY, są mikrokontrolery. Mikrokontrolery można traktować jako mały komputer, który obsługuje robota; pomieści wszystkie twoje czujniki, silniki, CPU (Central Processing Unit) itp., w zasadzie wszystko!
oprogramowanie
ta część łączy się zarówno z częścią ciała, jak i z częścią źródła zasilania robotów, ponieważ współpracują one ze sobą, tworząc cały produkt. Bez oprogramowania nie masz możliwości kontrolowania tego, co robi Twoja maszyna ani jak działa. Chociaż na pierwszy rzut oka może to nie wydawać się tak zniechęcającym zadaniem, pamiętaj, że każdy aspekt musi być specjalnie zaprogramowany, aby wszystko działało płynnie bez błędów na obu końcach. Podejmując decyzję, którą drogą chcesz podążać za programowaniem, sugerujemy zapoznanie się z darmowymi książkami programistycznymi.
jakie są części robota?
oto lista dokładnie tego, co będzie potrzebne do zbudowania własnego:
ciało
to jest miejsce, w którym pójdzie cała Twoja Elektronika i ruchome elementy; pomyśl o silnikach, czujnikach itp. Podwozie naszego robota odgrywa ogromną rolę w określaniu jego ogólnego rozmiaru i wagi, a także tego, ile będzie w stanie unieść.
Czujniki
te małe urządzenia pomagają robotom wykrywać różne rzeczy na podstawie ich projektu/przeznaczenia, takie jak moduły do pomiaru odległości w podczerwieni, które informują naszą maszynę o kontakcie z innym obiektem.
mikrokontroler
mikrokontrolery działają jak „mózg” robota i służą do sterowania wszystkimi jego ruchomymi częściami (silnikami, czujnikami itp.) poprzez oprogramowanie, które sam piszesz! Darmowe książki o programowaniu-Sprawdź darmowe książki o programowaniu z kanału YouTube RootSaid: Kliknij tutaj, aby wyświetlić naszą playlistę!
Kontrolery takie jak Arduino i Raspberry Pi są platformami programistycznymi open-source używanymi do budowy urządzeń cyfrowych i obiektów interaktywnych, które mogą wykrywać i kontrolować systemy fizyczne. Mikrokontroler to jedyna część, która sprawi, że maszyna ożyje!
Co To jest Arduino?
Arduino to otwarta platforma do prototypowania elektroniki oparta na elastycznym, łatwym w użyciu sprzęcie i oprogramowaniu. Jest przeznaczony dla artystów, projektantów, hobbystów zainteresowanych tworzeniem interaktywnych obiektów lub środowisk.
Co To jest Raspberry Pi?
Raspberry Pi to komputer wielkości karty kredytowej, który podłącza się do telewizora i klawiatury. Może robić wszystko, czego oczekujesz od komputera stacjonarnego, od przeglądania Internetu i odtwarzania wideo w wysokiej rozdzielczości, po tworzenie arkuszy kalkulacyjnych, edytowanie tekstu i granie w gry.
silnik służy do tworzenia ruchu w naszym robocie poprzez przekształcenie energii elektrycznej w energię kinetyczną.
różne typy silników-istnieje kilka różnych typów silników, których możesz użyć podczas budowania własnego robota. Oto szybka lista:
silniki PRĄDU STAŁEGO
są dostępne w dwóch wersjach: szczotkowanej i bezszczotkowej; Szczotkowane zawierają szczotki węglowe, które zużywają się po czasie, podczas gdy droższe (i lepsze) wykorzystują czujniki Halla do kontroli prędkości bez zużywania się tak szybko.
serwosilniki
są bardzo powszechne w robotyce hobbystów i wykorzystują sygnał sterujący, dzięki czemu można ustawić dokładny kąt/pozycję, aby maszyna mogła się poruszać.
Silnik Krokowy
inny rodzaj silnika, steppers pozwala na bardzo precyzyjne przenoszenie rzeczy przy znacznie mniejszej energii niż wymaga to standardowe serwa!
Źródło Zasilania dla robota
istnieje wiele różnych rodzajów źródeł zasilania, których możesz użyć podczas budowania własnego robota. Oto krótka lista:
Solar – ta opcja nie wymaga zasilania elektrycznego i była używana jako główne źródło zasilania robotów od czasu ich wynalezienia!
Bateria-powszechny wybór wśród entuzjastów majsterkowania, baterie są we wszystkich kształtach i rozmiarach, aby pasowały do wszystkiego, co potrzebujesz dla nich!
zasilacz-jest to najczęstszy wybór do zasilania własnych projektów i występuje w wielu różnych formach, takich jak wtyczka Ścienna, Zasilacz biurkowy itp.
jak wybrać najlepsze Podwozie Robota?
podwozie naszego robota odgrywa ogromną rolę w określaniu jego ogólnego rozmiaru i wagi, a także tego, ile będzie w stanie unieść. Oto kilka rzeczy, na które należy zwrócić uwagę przy wyborze własnego:
Waga Pojemność-jeśli planujesz dodać bardzo ciężkie załączniki lub komponenty później w dół linii, jest to coś, co należy wziąć pod uwagę na początku!
Rozmiar – Jak duża / mała powinna być twoja maszyna? To pytanie może z łatwością wpłynąć na wiele różnych obszarów, takich jak miejsce, w którym umieszczamy całą naszą elektronikę, aby dobrze pasowała do granic twojego dzieła.
koła-w zależności od tego, co zamierzasz zrobić ze swoim robotem, niektóre mogą mieć dwa lub cztery koła. Jeśli masz do wyboru dwa, musisz upewnić się, że koła są rozmieszczone wystarczająco daleko, aby zrównoważyć robota podczas poruszania się.
koła Gąsienicowe i opony – jeśli planujesz używać robota do poruszania się po trudniejszym terenie (takim jak brud lub trawa), ważne będzie, aby Twoje koła/opony były wystarczająco wysokie, aby nie utknąć w żadnych dziurach lub zagłębieniach.
materiał koła-z jakiego materiału jest wykonana opona? Guma i plastik działają świetnie, ale jeśli staną się zbyt niskie na bieżniku, mogą pojawić się problemy z ruchem!
DIY Arduino Robotics Programming Guide
Jak korzystać z Arduino – ta lista odtwarzania samouczka dla początkujących pokazuje dokładnie, jak skonfigurować swój pierwszy projekt! Po zakończeniu (co powinno zająć około 20 minut) kontynuuj naukę bardziej zaawansowanych funkcji, takich jak komunikacja szeregowa i korzystanie z bibliotek w kodzie.
będziesz mieć również dostęp do biblioteki przykładowych projektów stworzonych specjalnie dla początkujących, które będą inspirować kreatywność podczas uczenia nowych umiejętności po drodze! Praktyka czyni mistrza – Poczuj się komfortowo z językami programowania, śledząc kanał Rootsaid na YouTube: Kliknij tutaj, aby wyświetlić naszą playlistę! Za darmo!
Arduino Tutorial dla początkujących-najlepszy przewodnik do opanowania!(Otwiera się w nowej karcie przeglądarki)
Robotyka dla początkujących-czy możemy robić roboty bez mikrokontrolerów?
Tak, możesz, Istnieje kilka różnych typów robotów, które nie wymagają mikrokontrolera do działania. To, co mamy na powyższej liście, to jedne z najczęstszych; jednak zawsze dobrze jest upewnić się, że twój projekt działa poprawnie, zanim wydasz pieniądze na coś dodatkowego!
jakich baterii powinienem używać?
istnieje wiele rodzajów i rozmiarów w zależności od tego, jaki robot lub urządzenie elektroniczne zamierzasz zasilać nimi. Oto trzy z bardziej popularnych opcji: Litowo-polimerowe (LiPo) – te akumulatory są dostępne we wszystkich kształtach i rozmiarach, niezależnie od potrzeb! Zapewniają dłuższy czas pracy niż alkaliczny / akumulatorowy AAs, ale kosztują znacznie więcej. Alkaliczny-jest to najczęstszy typ baterii, który znajdziesz w dowolnym miejscu i ma długi czas pracy. Chociaż można je ładować, wiele osób woli używać ich jako jednorazowego użytku ze względu na niską cenę. Akumulator AA (NiMH) – zapewniają dobry czas pracy dla Twoich pieniędzy i mogą być ładowane w dowolnym momencie, aby zaoszczędzić trochę gotówki!
Bateria Litowo-polimerowa
zapewniają one wysokie napięcie i długi czas pracy dla Twojego projektu. Są one ładowalne i zdolne do wytwarzania dużych prądów, co jest świetne, jeśli potrzebujesz uruchomić coś głodnego mocy!
Bateria Alkaliczna
może być używana zamiast baterii LiPo, pod warunkiem, że ma co najmniej trzy razy większą pojemność, aby zapobiec ryzyku uszkodzenia lub obrażeń od przeciążenia. Będziesz również potrzebował jakiegoś obwodu zabezpieczającego (Zwykle dołączonego do tablic elektronicznych) na swoim robocie, aby po wyczerpaniu tych baterii automatycznie się rozłączały, zamiast kontynuować opróżnianie, aż do całkowitego rozładowania (co może spowodować pożar)!
akumulatory AA
te działają wystarczająco dobrze, ale nie pakują prawie tak dużo uderzeń do innych opcji, takich jak LiPo. Są one ładowalne i mogą być używane w połączeniu z obwodem ładowania, aby zaoszczędzić pieniądze w dłuższej perspektywie!
czy do wykonania robota potrzebne są specjalne narzędzia?
odpowiedź brzmi tak i nie, istnieją pewne narzędzia, z których na pewno będziesz chciał korzystać, ale inne, o których możesz nawet nie wiedzieć! Oto lista rzeczy, które według nas każdy powinien mieć:
Lutownica
pozwala to na bezpośrednie połączenie między elementami elektrycznymi, co skutkuje silniejszymi połączeniami niż tylko przy użyciu samego przewodu.
nóż Hobby
jest to idealne rozwiązanie do wykonywania precyzyjnych cięć, w których nie może dotrzeć ściągacz do drutu lub gdy trzeba usunąć nadmiar materiału z projektu!
przecinarki/Ściągacze do drutu
są to niezbędne, jeśli planujesz zbudować coś z elektroniką, ponieważ umożliwiają usuwanie izolacji bez uszkadzania przewodów i utrzymują je na zamierzonej długości.
Uchwyt płytki mikrokontrolera
chociaż nie jest to całkowicie konieczne, to narzędzie znacznie ułatwia życie niż próba zrównoważenia mikrokontrolera/płytki drukowanej.
Uchwyt do lutownicy
jest to bardzo przydatne narzędzie i znacznie ułatwia życie podczas pracy nad projektami, które wymagają lutowania!
Helping Hands
kolejny z wielu narzędzi/gadżetów, które możesz uzyskać, aby ułatwić Ci pracę; te małe kolesie trzymają komponenty na miejscu, które umożliwiają oba ruchy bez użycia rąk podczas pracy. Dostępne są również mniejsze, jeśli masz ograniczoną przestrzeń lub potrzebujesz jej do celów podróży.
czego jeszcze potrzebuję, aby rozpocząć pracę z robotyką dla początkujących?
Oto kilka innych rzeczy, o których każdy powinien wiedzieć: Multimetr – to urządzenie mierzy prąd, napięcie, rezystancję, ciągłość i test diodowy w obwodzie elektrycznym (to w zasadzie jak multi-tool). Oscyloskop pamięci cyfrowej (DSO) – jest to bardziej zaawansowane narzędzie, które pozwala na przeglądanie dogłębnej analizy projektu. Może być używany do rozwiązywania problemów, pomiarów napięcia i sygnału i wielu innych! Programmable Logic Controller (PLC) – zapewniają one możliwość sterowania procesami lub maszynami za pomocą funkcji logicznych, takich jak i/lub bramy, które są wbudowane w jeden mały pakiet
jakie są najlepsze filmy edukacyjne z robotyką dla początkujących?
jeśli nie boisz się zajrzeć do filmów z robotyki DIY, to kanał Free Programming Books ma kilka świetnych samouczków do nauki tablic Arduino, które można wykorzystać do zaprogramowania robota! Oto nasze najlepsze typy: –
te roboty DIY są naprawdę niesamowite
jak zrobić robota dla początkujących krok po kroku (ROBOTICS FOR BEGINNERS) by RootSaid darmowe książki o programowaniu Kliknij tutaj: zobacz tę playlistę już teraz! Wkrótce powstaną również inne darmowe kursy programowania 🙂 Zapisz się już dziś
rozpocznij naukę Robotyki za DARMO Już Teraz!
niesamowite projekty Arduino, których nie chcesz przegapić!
oto lista kreatywnych projektów Arduino wdrażających nowsze Czujniki i płyty, które można łatwo śledzić i są naprawdę interesujące do wdrożenia. Nawet jeśli jesteś początkującym i dopiero zaczynasz uczyć się projektów opartych na Arduino, przestrzeganie tych samouczków będzie łatwe. Wszystkie poniższe projekty oparte na Arduino są dobrze wyjaśnione krok po kroku, ze szczegółowymi samouczkami na temat tego, jak zacząć od zera.
Daj mi więcej niesamowitych projektów!