Kompletter Anfängerleitfaden zur DIY-Robotik / Robotik für Anfänger
“ Hey, Kinder! Suchen Sie ein herausforderndes Roboterprojekt, das Ihnen hilft, etwas über Programmierung und Elektronik zu lernen? Nun, suchen Sie nicht weiter. Mit diesem einfachen DIY-Robotik-Tutorial können Sie einen Roboter bauen, der alles kann, von einer Linie bis zum Lösen von Rätseln! Kommen Sie mit, während wir unseren eigenen Roboter bauen. Ich verspreche, es wird nicht zu schwer sein oder zu viel Zeit in Anspruch nehmen (es sei denn, Sie nehmen die Dinge gerne langsam). Beginnen wir mit Robotik für Anfänger!“
Vollständiger Leitfaden zur Robotik für Anfänger
In diesem Artikel werden wir die Grundlagen der Robotik für Anfänger behandeln. Wenn Sie jemand sind, der gerade mit DIY-Robotern und Robotik begonnen hat oder wenn Sie Kinder haben, die zu Hause in die Robotik einsteigen möchten, dann ist dieser Beitrag perfekt für Sie! Wir werden Sie durch die Grundlagen der ‚Robotik für Anfänger‘ führen und wie man einen Roboter für Kinder leicht zu machen. Robotik kann eine großartige Möglichkeit sein, Ihr Kind am Lernen zu beteiligen und dabei Spaß zu haben. Fangen wir also an, unseren eigenen Roboter zu bauen!!
Roboter und Robotik
Roboter gibt es schon seit geraumer Zeit; aus dem Jahr 1495, als ein Mann namens Jacques de Vaucanson eine mechanische Ente baute. Schneller Vorlauf bis zum heutigen Tag und Roboter werden jetzt in vielen verschiedenen Arbeitsbereichen eingesetzt, einschließlich der Medizin!
Robotik für Anfänger: Wie macht man einen Roboter für Kinder?
Was ist Robotik für Anfänger? Eine schnelle Online-Suche führt zu Dutzenden von Ressourcen, wie man einen Roboter zu Hause herstellt. aber was ist mit Robotik für Anfänger? Kostenlose Roboterkurse können überall im Internet gefunden werden – wie MITS Einführung in Informatik und Programmierung Kurs oder ihre Einführung in C ++ Programmierung Klasse (die von mehr als 100000 Studenten bereits genommen wurde!). Diese fortgeschrittenen Klassen sind jedoch möglicherweise nicht gerade geeignete Lernmaterialien, wenn Sie noch nie Erfahrung mit dem Bau selbstgebauter Roboter hatten.
In diesem Artikel behandeln wir die Grundlagen der Robotik und wie Sie Ihren eigenen Roboter zu Hause bauen können.
YouTube-Kanal zum freien und effektiven Erlernen der DIY-Robotik!
Wenn Sie ein Anfänger sind, der lernen möchte, wie man seinen eigenen Roboter zu Hause herstellt, dann würde ich vorschlagen, zu unserem YouTube-Kanal zu gehen.
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Wir bieten einige großartige Videos zum freien und effektiven Erlernen der DIY-Robotik; schauen Sie sich hier unsere Playlist an. RootSaid ist eine Online-Community von Menschen wie Sie, die anderen helfen möchten, großartige Projekte, Roboter und Code Social Good zu erstellen.
Was ist ein Roboter?
Ein Roboter kann als autonomes Gerät definiert werden, das automatisch Aufgaben ausführt. Roboter sind in den meisten Fällen Maschinen, die so programmiert sind, dass sie verschiedene Aktionen immer wieder auf eine bestimmte Weise ausführen, indem sie künstliche Intelligenz oder ähnliches verwenden.
Robotik für Anfänger / Wie mache ich einen Roboter für Kinder?(Öffnet in einem neuen Browser-Tab)
Wie funktioniert ein Roboter?
Roboter können in drei verschiedene Teile unterteilt werden: den Körper, die Stromquelle und die Software.
Der Körper
Dieser Teil eines Roboters besteht aus all seinen beweglichen Teilen. Es ist auch, wo alle Ihre Sensoren gehen (siehe unten). Die Arten von Körpern, die Sie erstellen können, sind nahezu endlos; Alles von humanoiden Robotern bis zu etwas so Einfachem wie einem Ball mit Rädern zählt! Es wird viel darauf geachtet, dass sich der Körper Ihres Roboters genau richtig bewegt, und wenn dies nicht richtig gemacht wird, laufen Sie Gefahr, ein minderwertiges Produkt zu haben, wenn alles gesagt und getan wurde.
Die Stromquelle
Während es viele Methoden gibt, um Ihre kleine Kreation wie Sonnenkollektoren oder sogar Batterien mit Strom zu versorgen, sind Mikrocontroller eine Methode, die in der DIY-Robotikszene immer beliebter wird. Mikrocontroller können als kleiner Computer betrachtet werden, auf dem Ihr Roboter ausgeführt wird; es wird haus alle ihre sensoren, motoren, CPU (Central Processing Unit), etc., im Grunde alles!
Software
Dieser Teil ist sowohl mit dem Körper als auch mit der Stromquelle von Robotern verbunden, da sie zusammenarbeiten, um ein ganzes Produkt zu erstellen. Ohne Software haben Sie keine Möglichkeit zu kontrollieren, was Ihre Maschine tut oder wie sie funktioniert. Obwohl dies auf den ersten Blick nicht so entmutigend erscheint, denken Sie daran, dass jeder einzelne Aspekt speziell programmiert werden muss, damit die Dinge reibungslos und fehlerfrei laufen. Bei der Entscheidung, welche Route Sie für die Programmierung nehmen möchten, empfehlen wir Ihnen, kostenlose Programmierbücher zu lesen.
Was sind die Teile eines Roboters?
Hier ist eine Liste von genau dem, was Sie brauchen, um Ihre eigenen zu bauen:
Körper
Hier wird all Ihre Elektronik und beweglichen Teile hingehen; Denken Sie an Motoren, Sensoren usw. Das Chassis unseres Roboters spielt eine große Rolle bei der Bestimmung seiner Gesamtgröße und seines Gewichts sowie der Tragfähigkeit.
Sensoren
Diese kleinen Geräte helfen Robotern, je nach Design / Zweck verschiedene Dinge zu erkennen, z. B. Infrarot-Entfernungsmessmodule, die unserer Maschine mitteilen, wann sie mit einem anderen Objekt in Kontakt kommen.
Mikrocontroller
Mikrocontroller fungieren als „Gehirn“ für Ihren Roboter und werden zur Steuerung aller beweglichen Teile (Motoren, Sensoren usw.) verwendet.) durch Software, die Sie selbst schreiben! Kostenlose Programmierbücher – Schauen Sie sich kostenlose Programmierbücher auf dem YouTube-Kanal von RootSaid an: Klicken Sie hier, um unsere Wiedergabeliste anzuzeigen!
Controller wie Arduino und Raspberry Pi sind Open-Source-Entwicklungsplattformen zum Erstellen digitaler Geräte und interaktiver Objekte, die physische Systeme erfassen und steuern können. Der Mikrocontroller ist der einzige Teil, der eine Maschine zum Leben erweckt!
Was ist Arduino?
Arduino ist eine Open-Source-Elektronik-Prototyping-Plattform, die auf flexibler, benutzerfreundlicher Hardware und Software basiert. Es ist für Künstler, Designer und Hobbyisten gedacht, die interaktive Objekte oder Umgebungen erstellen möchten.
Was ist Raspberry Pi?
Raspberry Pi ist ein Computer in Kreditkartengröße, der an Ihren Fernseher und Ihre Tastatur angeschlossen wird. Es kann alles tun, was Sie von einem Desktop-Computer erwarten, vom Surfen im Internet über das Abspielen von hochauflösenden Videos bis hin zum Erstellen von Tabellenkalkulationen, Textverarbeitung und Spielen.
Motoren
Ein Motor wird verwendet, um Bewegung in unserem Roboter zu erzeugen, indem elektrische Energie in kinetische Energie umgewandelt wird.
Verschiedene Motortypen – Es gibt verschiedene Motortypen, die Sie beim Bau Ihres eigenen Roboters verwenden können. Hier ist eine kurze Liste:
Gleichstrommotoren
Diese gibt es in zwei Ausführungen, gebürstet und bürstenlos; Gebürstete enthalten Kohlebürsten, die sich mit der Zeit abnutzen, während die teureren (und besseren) Hall-Effekt-Sensoren zur Drehzahlregelung verwenden, ohne sich so schnell abzunutzen.
Servomotoren
Diese sind in der Hobbyrobotik sehr verbreitet und verwenden ein Steuersignal, mit dem Sie den genauen Winkel / die genaue Position für die Bewegung Ihrer Maschine einstellen können.
Stepper Motor
Eine andere art von motor, stepper ermöglicht sie zu bewegen dinge sehr genau mit viel weniger energie als was standard servos erfordern!
Stromquelle für einen Roboter
Es gibt viele verschiedene Arten von Stromquellen, die Sie beim Bau Ihres eigenen Roboters verwenden können. Hier ist eine kurze Liste:
Solar – Diese Option erfordert keinen elektrischen Eingang und wird seit ihrer Erfindung als Hauptquelle für die Stromversorgung von Robotern verwendet!
Batterie-EINE gemeinsame wahl unter DIY enthusiasten, batterien kommen in alle formen und größen zu anzug was auch immer benötigen sie zu haben für sie!
Power Adapter-Dies ist die häufigste wahl für die stromversorgung ihrer eigenen projekte und kommt in vielen verschiedenen formen wie eine wand stecker, desktop netzteil, etc.
Wie wählt man das beste Roboterchassis?
Das Chassis unseres Roboters spielt eine große Rolle bei der Bestimmung seiner Gesamtgröße und seines Gewichts sowie der Tragfähigkeit. Hier sind einige Dinge, auf die Sie achten sollten, wenn Sie Ihre eigenen auswählen:
Gewichtskapazität – Wenn Sie später sehr schwere Anbaugeräte oder Komponenten hinzufügen möchten, muss dies frühzeitig berücksichtigt werden!
Größe – Wie groß/klein muss Ihre Maschine sein? Diese Frage kann sich leicht auf viele verschiedene Bereiche auswirken, z. B. wo wir all unsere Elektronik platzieren, damit sie gut in die Grenzen Ihrer Kreation passt.
Räder – Je nachdem, was Sie mit Ihrem Roboter machen möchten, können einige zwei oder vier Räder haben. Wenn Sie zwei wählen, müssen Sie sicherstellen, dass die Räder weit genug voneinander entfernt sind, um den Roboter beim Bewegen auszugleichen.
Kettenräder und bereifte Räder – Wenn Sie vorhaben, den Roboter über raueres Gelände (z. B. Schmutz oder Gras) zu fahren, ist es wichtig, dass Ihre Räder / Reifen groß genug sind, damit sie nicht in Löchern oder Vertiefungen stecken bleiben.
Laufradmaterial – Welches Material wird für den Reifen verwendet? Gummi und Kunststoff funktionieren hervorragend, aber wenn sie auf dem Profil zu niedrig werden, kann es zu Bewegungsproblemen kommen!
DIY Arduino Robotics Programming Guide
Verwendung eines Arduino – Diese Anfänger-Tutorial-Playlist zeigt Ihnen genau, wie Sie Ihr allererstes Projekt einrichten! Sobald dies abgeschlossen ist (was etwa 20 Minuten dauern sollte), lernen Sie erweiterte Funktionen wie serielle Kommunikation und die Verwendung von Bibliotheken im Code kennen.
Sie haben auch Zugriff auf eine Bibliothek mit Beispielprojekten, die speziell für Anfänger entwickelt wurden und die Kreativität anregen und gleichzeitig neue Fähigkeiten vermitteln! Übung macht den Meister – Machen Sie sich mit Programmiersprachen vertraut, indem Sie dem YouTube-Kanal von RootSaid folgen: Klicken Sie hier, um unsere Wiedergabeliste anzuzeigen! KOSTENLOS!
Arduino Tutorial für Anfänger – Der ultimative Leitfaden, um es zu meistern!(Öffnet in einem neuen Browser-Tab)
Robotik für Anfänger – Können wir Roboter ohne Mikrocontroller bauen?
Ja, Sie können, es gibt verschiedene Arten von Robotern, für deren Funktion kein Mikrocontroller erforderlich ist. Was wir oben in unserer Liste haben, sind einige der häufigsten; Es ist jedoch immer gut, sicherzustellen, dass Ihr Projekt ordnungsgemäß funktioniert, bevor Sie Geld für etwas Zusätzliches ausgeben!
Welche art von batterien sollte ich verwenden?
Es gibt viele Arten und Größen, je nachdem, welchen Roboter oder welches elektronische Gerät Sie mit ihnen betreiben möchten. Hier sind drei der beliebtesten Optionen: Lithium-Polymer (LiPo) – Diese Akkus gibt es in allen Formen und Größen für jeden Bedarf! Sie bieten eine längere Laufzeit als alkalische / wiederaufladbare AAs, kosten aber auch viel mehr. Alkaline – Dies ist die häufigste Art von Batterie, die Sie überall finden und hat eine lange Laufzeit. Obwohl sie wiederaufladbar sind, bevorzugen viele Menschen sie aufgrund ihres niedrigen Preises als Einwegartikel. Wiederaufladbare AA (NiMH) – Diese geben gute Laufzeit für Ihr Geld und können jederzeit aufgeladen werden, um etwas Geld zu sparen!
Lithium-Polymer-Akku
Diese bieten hohe Spannung und eine lange Laufzeit für Ihr Projekt. Sie sind wiederaufladbar und können große Ströme erzeugen, was großartig ist, wenn Sie etwas Stromhungriges betreiben müssen!
Alkaline-Batterie
Diese kann anstelle der LiPo-Batterie verwendet werden, sofern sie mindestens dreimal so viel Kapazität hat, um das Risiko einer Beschädigung oder Verletzung durch Überlastung zu vermeiden. Sie benötigen auch eine Art Schutzschaltung (normalerweise in elektronischen Platinen enthalten) an Ihrem Roboter, damit sich diese Batterien bei Entleerung automatisch trennen, anstatt sie bis zur vollständigen Entladung weiter zu entleeren (was zu einem Brand führen kann)!
Wiederaufladbare AA-Batterien
Diese funktionieren gut genug, packen aber nicht annähernd so viel Schlagkraft wie andere Optionen wie der LiPo. Sie sind wiederaufladbar und können in Verbindung mit einer Ladeschaltung verwendet werden, um langfristig Geld zu sparen!
Benötige ich spezielle Werkzeuge, um einen Roboter herzustellen?
Die Antwort ist ja und nein, es gibt einige Tools, die Sie definitiv verwenden möchten, aber andere, die Sie vielleicht noch nicht einmal kennen! Hier ist eine Liste von Dingen, die jeder haben sollte:
Lötkolben
Dies ermöglicht eine direkte Verbindung zwischen elektrischen Komponenten, was zu stärkeren Verbindungen führt als nur mit Draht allein.
Hobbymesser
Dies ist ideal für präzise Schnitte, wo eine Abisolierzange nicht erreichen kann oder wenn Sie überschüssiges Material aus Ihrem Projekt entfernen müssen!
Drahtschneider / Abisolierer
Diese sind unerlässlich, wenn Sie etwas mit Elektronik bauen möchten, da sie das Entfernen von Isolierungen ermöglichen, ohne die Drähte zu beschädigen, und sie in der vorgesehenen Länge halten.
Halter für Mikrocontroller-Boards
Obwohl nicht unbedingt erforderlich, erleichtert dieses Tool das Leben erheblich, als zu versuchen, einen Mikrocontroller / eine Leiterplatte auszugleichen.
Lötkolbenhalter
Dies ist ein sehr nützliches Werkzeug und erleichtert das Leben bei der Arbeit an Projekten, die Löten erfordern!
Helfende Hände
Ein weiteres der vielen Werkzeuge / Gadgets, die Sie bekommen können, um Ihre Arbeit zu erleichtern; Diese kleinen Jungs halten Komponenten an Ort und Stelle, die beide freihändige Bewegungen während der Arbeit ermöglichen. Es stehen auch kleinere zur Verfügung, wenn Sie nur wenig Platz haben oder ihn für Reisezwecke benötigen.
Was brauche ich noch, um mit Robotik für Anfänger zu beginnen?
Hier sind einige andere dinge, die wir denken, jeder sollte wissen über: Multimeter-Dieses gerät misst strom, spannung, widerstand, kontinuität, und diode test innerhalb einer elektrischen schaltung (es ist im grunde wie ein multi-tool). Digitales Speicheroszilloskop (DSO) – Dies ist ein fortschrittlicheres Tool, mit dem Sie eine eingehende Analyse Ihres Projekts anzeigen können. Es kann für die Fehlersuche, Spannungs- und Signalmessungen und vieles mehr verwendet werden! Programmable Logic Controller (PLC)-Diese bringen die fähigkeit zu control prozesse oder maschinen mit logic funktionen wie UND/ODER tore, die sind gebaut in einem kleinen paket
Was sind die Besten Robotik für Anfänger Lernen Videos?
Wenn Sie keine Angst haben, einen Blick in DIY Robotics Videos zu werfen, dann hat Free Programming Books Channel einige großartige Tutorials zum Erlernen von Arduino Boards, mit denen Sie Ihren Roboter programmieren können! Hier sind unsere Top-Picks: –
Diese DIY Roboter sind Wirklich Genial
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Fantastische Arduino-Projekte, die Sie NICHT VERPASSEN MÖCHTEN!
Hier ist eine Liste der kreativen Arduino-Projekte, die neuere Sensoren und Boards implementieren, die leicht verfolgt werden können und wirklich interessant zu implementieren sind. Selbst wenn Sie ein Anfänger sind und gerade angefangen haben, Arduino-basierte Projekte zu lernen, ist es einfach, diesen Tutorials zu folgen. Alle folgenden Arduino-basierten Projekte werden Schritt für Schritt gut erklärt, mit detaillierten Tutorials, wie man von vorne anfängt.
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