Kleiner selbstgebauter Roboter. Einen Roboter zu Hause bauen Einfache DIY-Roboter für Anfänger

Baue einen Roboter sehr einfach Lassen Sie uns herausfinden, was dazu nötig ist Erstelle einen Roboter zu Hause, um die Grundlagen der Robotik zu verstehen.

Nachdem Sie genügend Filme über Roboter gesehen haben, wollten Sie sicherlich schon oft Ihren eigenen Kampfkameraden bauen, wussten aber nicht, wo Sie anfangen sollten. Natürlich können Sie keinen zweibeinigen Terminator bauen, aber das ist nicht das, was wir erreichen wollen. Jeder, der weiß, wie man einen Lötkolben richtig in den Händen hält, kann einen einfachen Roboter zusammenbauen und dafür sind keine tiefen Kenntnisse erforderlich, obwohl es nicht schaden wird. Amateurrobotik unterscheidet sich nicht wesentlich vom Schaltungsdesign, ist nur viel interessanter, da sie auch Bereiche wie Mechanik und Programmierung umfasst. Alle Komponenten sind leicht erhältlich und nicht so teuer. Der Fortschritt steht also nicht still und wir werden ihn zu unserem Vorteil nutzen.

Einführung

Also. Was ist ein Roboter? In den meisten Fällen handelt es sich dabei um ein automatisches Gerät, das auf alle Aktionen reagiert Umfeld. Roboter können von Menschen gesteuert werden oder vorprogrammierte Aktionen ausführen. Typischerweise ist der Roboter mit einer Vielzahl von Sensoren (Abstand, Drehwinkel, Beschleunigung), Videokameras und Manipulatoren ausgestattet. Der elektronische Teil des Roboters besteht aus einem Mikrocontroller (MC) – einem Mikroschaltkreis, der einen Prozessor, einen Taktgenerator, verschiedene Peripheriegeräte, RAM und Permanentspeicher enthält. Es gibt weltweit eine Vielzahl unterschiedlicher Mikrocontroller für unterschiedliche Anwendungen, auf deren Basis man leistungsstarke Roboter zusammenbauen kann. Für Amateurbauten Breite Anwendung AVR-Mikrocontroller gefunden. Sie sind bei weitem am zugänglichsten und im Internet finden Sie viele Beispiele, die auf diesen MKs basieren. Um mit Mikrocontrollern arbeiten zu können, müssen Sie in Assembler oder C programmieren können und über Grundkenntnisse in digitaler und analoger Elektronik verfügen. In unserem Projekt werden wir C verwenden. Die Programmierung für MK unterscheidet sich nicht wesentlich von der Programmierung auf einem Computer, die Syntax der Sprache ist dieselbe, die meisten Funktionen unterscheiden sich praktisch nicht und neue sind recht einfach zu erlernen und bequem zu verwenden.

Was brauchen wir

Zunächst wird unser Roboter in der Lage sein, Hindernissen einfach auszuweichen, also das normale Verhalten der meisten Tiere in der Natur zu wiederholen. Alles, was wir brauchen, um einen solchen Roboter zu bauen, finden wir im Radiofachhandel. Lassen Sie uns entscheiden, wie sich unser Roboter bewegen wird. Die erfolgreichsten Ketten halte ich für die, die in Panzern verwendet werden; das sind die meisten bequeme Lösung, weil die Ketten eine größere Manövrierfähigkeit haben als die Räder des Autos und bequemer zu steuern sind (zum Wenden reicht es aus, die Ketten in verschiedene Richtungen zu drehen). Daher benötigen Sie einen Spielzeugpanzer, dessen Ketten sich unabhängig voneinander drehen. Sie können einen in jedem Spielzeugladen zu einem vernünftigen Preis kaufen. Von diesem Panzer benötigen Sie lediglich eine Plattform mit Gleisen und Motoren mit Getrieben, den Rest können Sie bedenkenlos abschrauben und wegwerfen. Wir brauchen auch einen Mikrocontroller, meine Wahl fiel auf ATmega16 – er verfügt über genügend Anschlüsse zum Anschluss von Sensoren und Peripheriegeräten und ist im Allgemeinen recht praktisch. Sie müssen außerdem einige Funkkomponenten, einen Lötkolben und ein Multimeter kaufen.

Mit MK ein Board erstellen

In unserem Fall übernimmt der Mikrocontroller die Funktionen des Gehirns, aber wir beginnen nicht damit, sondern damit, das Gehirn des Roboters mit Strom zu versorgen. Richtige Ernährung- eine Garantie für Gesundheit, also beginnen wir damit, wie wir unseren Roboter richtig füttern, denn hier machen unerfahrene Roboterbauer normalerweise Fehler. Und damit unser Roboter normal funktioniert, müssen wir einen Spannungsstabilisator verwenden. Ich bevorzuge den L7805-Chip – er ist darauf ausgelegt, eine stabile Ausgangsspannung von 5 V zu erzeugen, was unser Mikrocontroller benötigt. Da der Spannungsabfall an dieser Mikroschaltung jedoch etwa 2,5 V beträgt, müssen ihr mindestens 7,5 V zugeführt werden. Zusammen mit diesem Stabilisator werden Elektrolytkondensatoren verwendet, um Spannungswelligkeiten zu glätten, und zum Schutz vor Verpolung ist unbedingt eine Diode in den Stromkreis eingebaut.

Jetzt können wir zu unserem Mikrocontroller übergehen. Das Gehäuse des MK ist DIP (bequemer zu löten) und hat vierzig Pins. An Bord sind ein ADC, PWM, USART und vieles mehr, das wir vorerst nicht nutzen werden. Schauen wir uns einige wichtige Knoten an. Der RESET-Pin (9. Zweig des MK) wird durch den Widerstand R1 auf das „Plus“ der Stromquelle gezogen – das muss gemacht werden! Andernfalls könnte Ihr MK unbeabsichtigt zurückgesetzt werden oder, einfacher ausgedrückt, einen Fehler verursachen. Eine weitere wünschenswerte, aber nicht zwingende Maßnahme besteht darin, RESET über den Keramikkondensator C1 mit Masse zu verbinden. Im Diagramm ist auch ein 1000 uF-Elektrolyt zu sehen, der Spannungseinbrüche bei laufenden Motoren verhindert, was sich auch positiv auf die Funktion des Mikrocontrollers auswirkt. Der Quarzresonator X1 und die Kondensatoren C2, C3 sollten so nah wie möglich an den Pins XTAL1 und XTAL2 liegen.

Ich werde nicht darüber sprechen, wie man MK flasht, da Sie im Internet darüber lesen können. Wir werden das Programm in C schreiben; als Programmierumgebung habe ich CodeVisionAVR gewählt. Dies ist eine recht benutzerfreundliche Umgebung und ist für Anfänger nützlich, da sie über einen integrierten Assistenten zur Codeerstellung verfügt.

Motorsteuerung

Eine ebenso wichtige Komponente unseres Roboters ist der Motortreiber, der uns die Steuerung erleichtert. Niemals und unter keinen Umständen dürfen Motoren direkt an die MK angeschlossen werden! Im Allgemeinen können leistungsstarke Lasten nicht direkt vom Mikrocontroller aus gesteuert werden, da dieser sonst durchbrennt. Verwenden Sie Schlüsseltransistoren. Für unseren Fall gibt es einen speziellen Chip – L293D. Versuchen Sie bei solch einfachen Projekten immer, diesen speziellen Chip mit dem „D“-Index zu verwenden, da dieser über eingebaute Dioden zum Überlastschutz verfügt. Diese Mikroschaltung ist sehr einfach zu steuern und im Radiofachhandel leicht zu bekommen. Es ist in zwei Paketen erhältlich: DIP und SOIC. Aufgrund der einfachen Montage auf der Platine verwenden wir DIP im Paket. L293D verfügt über eine separate Stromversorgung für Motoren und Logik. Daher versorgen wir die Mikroschaltung selbst über den Stabilisator (VSS-Eingang) und die Motoren direkt über die Batterien (VS-Eingang). Der L293D hält einer Belastung von 600 mA pro Kanal stand und verfügt über zwei dieser Kanäle, d. h. es können zwei Motoren an einen Chip angeschlossen werden. Aber um auf der sicheren Seite zu sein, werden wir die Kanäle zusammenfassen und dann für jede Engine ein Mikro benötigen. Daraus folgt, dass der L293D 1,2 A aushalten kann. Um dies zu erreichen, müssen Sie die Micra-Beine kombinieren, wie in der Abbildung gezeigt. Der Chip funktioniert auf die folgende Weise: Wenn eine logische „0“ an IN1 und IN2 und eine logische Eins an IN3 und IN4 angelegt wird, dreht sich der Motor in eine Richtung, und wenn die Signale invertiert werden und eine logische Null angelegt wird, startet der Motor in die andere Richtung drehen. Die Pins EN1 und EN2 sind für das Einschalten jedes Kanals verantwortlich. Wir verbinden sie und verbinden sie mit dem „Plus“ der Stromversorgung vom Stabilisator. Da sich die Mikroschaltung im Betrieb erwärmt und die Installation von Heizkörpern in solchen Gehäusen problematisch ist, wird die Wärmeabfuhr durch GND-Beine gewährleistet – besser ist es, diese auf einem breiten Kontaktpad anzulöten. Das ist alles, was Sie zum ersten Mal über Lokführer wissen müssen.

Hindernissensoren

Damit unser Roboter navigieren kann und nicht überall zusammenstößt, werden wir zwei installieren Infrarotsensor. Am meisten der einfachste Sensor besteht aus einer IR-Diode, die im Infrarotspektrum emittiert, und einem Fototransistor, der das Signal von der IR-Diode empfängt. Das Prinzip ist folgendes: Wenn sich vor dem Sensor kein Hindernis befindet, treffen die IR-Strahlen nicht auf den Fototransistor und dieser öffnet sich nicht. Befindet sich vor dem Sensor ein Hindernis, werden die Strahlen von diesem reflektiert und treffen auf den Transistor – dieser öffnet und Strom beginnt zu fließen. Der Nachteil solcher Sensoren besteht darin, dass sie unterschiedlich reagieren können verschiedene Oberflächen und sind nicht vor Störungen geschützt – der Sensor kann versehentlich durch Fremdsignale von anderen Geräten ausgelöst werden. Das Modulieren des Signals kann Sie vor Störungen schützen, aber damit beschäftigen wir uns vorerst nicht. Für den Anfang reicht das.


Roboter-Firmware

Um den Roboter zum Leben zu erwecken, müssen Sie eine Firmware dafür schreiben, also ein Programm, das Messwerte von Sensoren erfasst und die Motoren steuert. Mein Programm ist das einfachste, es enthält keine komplexe Strukturen und jeder wird es verstehen. Die nächsten beiden Zeilen enthalten Header-Dateien für unseren Mikrocontroller und Befehle zum Erzeugen von Verzögerungen:

#enthalten
#enthalten

Die folgenden Zeilen sind bedingt, da die PORTC-Werte davon abhängen, wie Sie den Motortreiber an Ihren Mikrocontroller angeschlossen haben:

PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; Der Wert 0xFF bedeutet, dass die Ausgabe log erfolgt. „1“ und 0x00 ist log. „0“. Mit der folgenden Konstruktion prüfen wir, ob sich vor dem Roboter ein Hindernis befindet und auf welcher Seite es sich befindet: if (!(PINB & (1<

Wenn Licht von einer IR-Diode auf den Fototransistor trifft, wird ein Protokoll auf dem Mikrocontroller-Bein installiert. „0“ und der Roboter beginnt, sich rückwärts zu bewegen, um sich vom Hindernis zu entfernen, dreht sich dann um, um nicht erneut mit dem Hindernis zu kollidieren, und bewegt sich dann wieder vorwärts. Da wir über zwei Sensoren verfügen, prüfen wir zweimal, ob ein Hindernis vorhanden ist – rechts und links – und können so herausfinden, auf welcher Seite sich das Hindernis befindet. Der Befehl „delay_ms(1000)“ gibt an, dass eine Sekunde vergeht, bevor der nächste Befehl ausgeführt wird.

Abschluss

Ich habe die meisten Aspekte behandelt, die Ihnen beim Bau Ihres ersten Roboters helfen werden. Aber die Robotik endet hier nicht. Wenn Sie diesen Roboter zusammenbauen, haben Sie viele Möglichkeiten, ihn zu erweitern. Sie können den Algorithmus des Roboters verbessern, z. B. was zu tun ist, wenn sich das Hindernis nicht auf einer Seite, sondern direkt vor dem Roboter befindet. Es würde auch nicht schaden, einen Encoder zu installieren – ein einfaches Gerät, das Ihnen hilft, Ihren Roboter genau zu positionieren und seinen Standort im Raum zu ermitteln. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist es möglich, ein Farb- oder Monochrom-Display zu installieren, das nützliche Informationen anzeigen kann – Akkuladestand, Entfernung zu Hindernissen, verschiedene Debugging-Informationen. Es würde nicht schaden, die Sensoren zu verbessern – TSOPs (das sind IR-Empfänger, die nur ein Signal einer bestimmten Frequenz wahrnehmen) anstelle herkömmlicher Fototransistoren zu installieren. Neben Infrarotsensoren gibt es Ultraschallsensoren, die teurer sind und auch ihre Nachteile haben, aber in letzter Zeit bei Roboterbauern immer beliebter werden. Damit der Roboter auf Geräusche reagieren kann, empfiehlt es sich, Mikrofone mit Verstärker zu installieren. Aber was ich wirklich interessant finde, ist die Installation der Kamera und die Programmierung der darauf basierenden Bildverarbeitung. Es gibt eine Reihe spezieller OpenCV-Bibliotheken, mit denen Sie Gesichtserkennung, Bewegung nach farbigen Beacons und viele andere interessante Dinge programmieren können. Es hängt alles nur von Ihrer Vorstellungskraft und Ihren Fähigkeiten ab.

Liste der Komponenten:

    ATmega16 im DIP-40-Gehäuse

    L7805 im TO-220-Gehäuse

    L293D im DIP-16-Gehäuse x2 Stk.

    Widerstände mit einer Leistung von 0,25 W mit Nennwerten: 10 kOhm x 1 Stk., 220 Ohm x 4 Stk.

    Keramikkondensatoren: 0,1 µF, 1 µF, 22 pF

    Elektrolytkondensatoren: 1000 µF x 16 V, 220 µF x 16 V x 2 Stk.

    Diode 1N4001 oder 1N4004

    16 MHz Quarzresonator

    IR-Dioden: Zwei davon reichen aus.

    Fototransistoren, auch alle, die jedoch nur auf die Wellenlänge von Infrarotstrahlen reagieren

Firmware-Code:

/************************************************ * *** Firmware für den Roboter MK-Typ: ATmega16 Taktfrequenz: 16.000000 MHz Sollte Ihre Quarzfrequenz anders sein, dann muss dies in den Umgebungseinstellungen angegeben werden: Projekt -> Konfigurieren -> Registerkarte "C-Compiler" ****** ***********************************************/ #enthalten #enthalten void main(void) ( //Konfigurieren Sie die Eingangsports //Über diese Ports empfangen wir Signale von Sensoren DDRB=0x00; //Schalten Sie die Pull-up-Widerstände ein PORTB=0xFF; //Konfigurieren Sie die Ausgangsports //Über diese Ports Wir steuern DDRC-Motoren =0xFF; //Hauptschleife des Programms. Hier lesen wir die Werte von den Sensoren //und steuern die Motoren, während (1) ( //Vorwärts gehen PORTC.0 = 1; PORTC. 1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; if (!(PINB & (1<Über meinen Roboter

Im Moment ist mein Roboter fast fertig.


Es ist mit einer drahtlosen Kamera, einem Abstandssensor (sowohl die Kamera als auch dieser Sensor sind auf einem rotierenden Turm installiert), einem Hindernissensor, einem Encoder, einem Signalempfänger von der Fernbedienung und einer RS-232-Schnittstelle zum Anschluss an a ausgestattet Computer. Er arbeitet in zwei Modi: autonom und manuell (empfängt Steuersignale von der Fernbedienung). Die Kamera kann auch aus der Ferne oder vom Roboter selbst ein- und ausgeschaltet werden, um Batteriestrom zu sparen. Ich schreibe Firmware für die Wohnungssicherheit (Bilder auf einen Computer übertragen, Bewegungen erkennen, auf dem Gelände herumlaufen).

Wie baut man zu Hause einen Roboter, damit alles klappt? Sie müssen einfach beginnen und es nach und nach komplizieren! Anweisungen zum Erstellen von Robotern mit eigenen Händen zu Hause überschwemmten buchstäblich das Internet. Davon wird sich der Autor des Artikels nicht fernhalten. Im Allgemeinen kann dieser Prozess in drei Teile unterteilt werden: theoretische, vorbereitende und tatsächliche Montage. Im Rahmen des Artikels werden sie alle betrachtet und das allgemeine Schema zur Entwicklung eines Reinigers beschrieben.

Einen Roboter zu Hause bauen

Um von Grund auf zu entwickeln, benötigen Sie Kenntnisse über Strom, Spannung und die Funktionsweise verschiedener Elemente wie Trigger, Kondensatoren, Widerstände und Transistoren. Sie sollten auch lernen, wie man all dies in Schaltkreise lötet und Verbindungsdrähte verwendet. Es ist notwendig, jeden Aspekt der Bewegung und Ausführung von Aktionen zu erarbeiten und die Aktionen so detailliert wie möglich zu gestalten, um Ihr Ziel zu erreichen. Und dieses Wissen ist notwendig, wenn Sie wirklich daran interessiert sind, wie man einen Roboter zu Hause baut, und nicht nur aus müßiger Neugier.

Vorbereitende Prozesse

Bevor Sie damit beginnen, herauszufinden, wie Sie einen Roboter zu Hause bauen können, müssen Sie sich gut um die Bedingungen kümmern, unter denen er zusammengebaut wird. Zuerst müssen Sie einen Arbeitsplatz vorbereiten, an dem das gewünschte Gerät erstellt wird. Es ist notwendig, die Struktur selbst und ihre Bestandteile irgendwo zu platzieren. Sie sollten auch die Frage der bequemen Platzierung von Lötkolben, Kolophonium und Lot berücksichtigen. Der Arbeitsplatz sollte so optimiert wie möglich sein, um eine komfortable Interaktion mit der Struktur zu ermöglichen.

Montage

Es ist notwendig, über das „Rückgrat“ der Struktur nachzudenken, auf der alles aufgebaut wird. Normalerweise wird ein Teil ausgewählt und alle anderen daran angelötet. Was die Qualität des Lötens angeht, sollte gesagt werden, dass die Stellen, an denen es durchgeführt wird, gereinigt werden müssen. Abhängig von der Dicke der verwendeten Drähte und Beine ist es außerdem erforderlich, eine ausreichende Menge Lot zu wählen, damit die Elemente während des Betriebs nicht abfallen. Um Signalübertragungsprozesse zu vereinfachen und die Möglichkeit eines Kurzschlusses zu verhindern, kann es geätzt werden. Anschließend werden alle erforderlichen Elemente darauf aufgebracht, die resultierende Struktur an eine Stromquelle angeschlossen und das Gerät bei Bedarf modifiziert.

Einfacher Roboter

Wie kann man zu Hause etwas ganz einfach machen? Und auch nützlich? Sie müssen Ihr Zuhause sauber halten und es ist ratsam, diesen Prozess zu automatisieren. Natürlich ist es schwierig, einen vollwertigen Reinigungsroboter zu entwickeln, aber ein minimales Design, das dafür sorgt, dass Staub von den Böden der Räume gesammelt wird, ist durchaus möglich. Um ehrlich zu sein, werden wir eines in Betracht ziehen, das an einer Stelle funktioniert und gleichzeitig kleine Trümmer entfernt, die sich in der Versetzungszone befinden. Um ein solches Design zu erstellen, müssen Sie über die folgenden Materialien verfügen:

  1. Plastikteller.
  2. Drei kleine Bürsten, die zum Reinigen von Schuhen oder Böden verwendet werden.
  3. Zwei Lüfter, die von veralteten Computern übernommen werden können.
  4. 9V-Batterie und Anschluss dafür.
  5. Ein Kabelbinder oder Klammern, die sich selbst einrasten lassen.
  6. Schrauben und Muttern.

Bohren Sie in gleichen Abständen Löcher für die Bürsten. Befestigen Sie sie. Es ist wünschenswert, dass alle Bürsten im gleichen Abstand zueinander und zur Mitte der Platte platziert werden. Mit Hilfe von Schrauben und Muttern sollte an jedem von ihnen ein Einstellelement befestigt und mit ihrer Hilfe selbst fixiert werden. Die Einstellschieber des Befestigungselements sollten auf die mittlere Position eingestellt werden. Wir werden Ventilatoren zur Bewegung einsetzen. Wir schließen sie an die Batterie an und platzieren sie parallel, sodass sie dafür sorgen, dass sich der Roboter im Kreis dreht. Diese Konstruktion wird als Vibrationsmotor verwendet. Werfen Sie die Klemmen auf und die Struktur ist einsatzbereit. Sollte sich der Roboter während des Reinigungsvorgangs zur Seite bewegen, arbeiten Sie mit den Justierverschlüssen. Das im Artikel vorgestellte Design erfordert keine nennenswerten finanziellen Kosten oder Fähigkeiten und Erfahrung. Bei der Entwicklung des Roboters wurden kostengünstige Materialien verwendet, deren Beschaffung kein großes Problem darstellt. Wenn Sie das Design komplizieren und gezielt bewegen möchten, sind Verbesserungen in Form zusätzlicher Motoren und Mikrocontroller erforderlich. So bauen Sie zu Hause einen Roboter. Denken Sie nur daran, wie sehr Sie sich hier verbessern können! Das breiteste Feld für Designaktivitäten.

Nachdem Sie genügend Filme über Roboter gesehen haben, wollten Sie sicherlich schon oft Ihren eigenen Kampfkameraden bauen, wussten aber nicht, wo Sie anfangen sollten. Natürlich können Sie keinen zweibeinigen Terminator bauen, aber das ist nicht das, was wir erreichen wollen. Jeder, der weiß, wie man einen Lötkolben richtig in den Händen hält, kann einen einfachen Roboter zusammenbauen und dafür sind keine tiefen Kenntnisse erforderlich, obwohl es nicht schaden wird. Amateurrobotik unterscheidet sich nicht wesentlich vom Schaltungsdesign, ist nur viel interessanter, da sie auch Bereiche wie Mechanik und Programmierung umfasst. Alle Komponenten sind leicht erhältlich und nicht so teuer. Der Fortschritt steht also nicht still und wir werden ihn zu unserem Vorteil nutzen.

Einführung

Also. Was ist ein Roboter? In den meisten Fällen handelt es sich dabei um ein automatisches Gerät, das auf alle Umwelteinflüsse reagiert. Roboter können von Menschen gesteuert werden oder vorprogrammierte Aktionen ausführen. Typischerweise ist der Roboter mit einer Vielzahl von Sensoren (Abstand, Drehwinkel, Beschleunigung), Videokameras und Manipulatoren ausgestattet. Der elektronische Teil des Roboters besteht aus einem Mikrocontroller (MC) – einem Mikroschaltkreis, der einen Prozessor, einen Taktgenerator, verschiedene Peripheriegeräte, RAM und Permanentspeicher enthält. Es gibt weltweit eine Vielzahl unterschiedlicher Mikrocontroller für unterschiedliche Anwendungen, auf deren Basis man leistungsstarke Roboter zusammenbauen kann. AVR-Mikrocontroller werden häufig für Amateurgebäude verwendet. Sie sind bei weitem am zugänglichsten und im Internet finden Sie viele Beispiele, die auf diesen MKs basieren. Um mit Mikrocontrollern arbeiten zu können, müssen Sie in Assembler oder C programmieren können und über Grundkenntnisse in digitaler und analoger Elektronik verfügen. In unserem Projekt werden wir C verwenden. Die Programmierung für MK unterscheidet sich nicht wesentlich von der Programmierung auf einem Computer, die Syntax der Sprache ist dieselbe, die meisten Funktionen unterscheiden sich praktisch nicht und neue sind recht einfach zu erlernen und bequem zu verwenden.

Was brauchen wir

Zunächst wird unser Roboter in der Lage sein, Hindernissen einfach auszuweichen, also das normale Verhalten der meisten Tiere in der Natur zu wiederholen. Alles, was wir brauchen, um einen solchen Roboter zu bauen, finden wir im Radiofachhandel. Lassen Sie uns entscheiden, wie sich unser Roboter bewegen wird. Ich denke, am erfolgreichsten sind die Ketten, die in Panzern verwendet werden. Dies ist die bequemste Lösung, da die Ketten eine größere Manövrierfähigkeit als die Räder eines Fahrzeugs haben und bequemer zu steuern sind (zum Wenden reicht es, die Ketten zu drehen). in verschiedene Richtungen). Daher benötigen Sie einen Spielzeugpanzer, dessen Ketten sich unabhängig voneinander drehen. Sie können einen in jedem Spielzeugladen zu einem vernünftigen Preis kaufen. Von diesem Panzer benötigen Sie lediglich eine Plattform mit Gleisen und Motoren mit Getrieben, den Rest können Sie bedenkenlos abschrauben und wegwerfen. Wir brauchen auch einen Mikrocontroller, meine Wahl fiel auf ATmega16 – er verfügt über genügend Anschlüsse zum Anschluss von Sensoren und Peripheriegeräten und ist im Allgemeinen recht praktisch. Sie müssen außerdem einige Funkkomponenten, einen Lötkolben und ein Multimeter kaufen.

Mit MK ein Board erstellen



Roboterdiagramm

In unserem Fall übernimmt der Mikrocontroller die Funktionen des Gehirns, aber wir beginnen nicht damit, sondern damit, das Gehirn des Roboters mit Strom zu versorgen. Die richtige Ernährung ist der Schlüssel zur Gesundheit, deshalb beginnen wir damit, wie wir unseren Roboter richtig füttern, denn hier machen unerfahrene Roboterbauer normalerweise Fehler. Und damit unser Roboter normal funktioniert, müssen wir einen Spannungsstabilisator verwenden. Ich bevorzuge den L7805-Chip – er ist darauf ausgelegt, eine stabile Ausgangsspannung von 5 V zu erzeugen, was unser Mikrocontroller benötigt. Da der Spannungsabfall an dieser Mikroschaltung jedoch etwa 2,5 V beträgt, müssen ihr mindestens 7,5 V zugeführt werden. Zusammen mit diesem Stabilisator werden Elektrolytkondensatoren verwendet, um Spannungswelligkeiten zu glätten, und zum Schutz vor Verpolung ist unbedingt eine Diode in den Stromkreis eingebaut.
Jetzt können wir zu unserem Mikrocontroller übergehen. Das Gehäuse des MK ist DIP (bequemer zu löten) und hat vierzig Pins. An Bord sind ein ADC, PWM, USART und vieles mehr, das wir vorerst nicht nutzen werden. Schauen wir uns einige wichtige Knoten an. Der RESET-Pin (9. Zweig des MK) wird durch den Widerstand R1 auf das „Plus“ der Stromquelle gezogen – das muss gemacht werden! Andernfalls könnte Ihr MK unbeabsichtigt zurückgesetzt werden oder, einfacher ausgedrückt, einen Fehler verursachen. Eine weitere wünschenswerte, aber nicht zwingende Maßnahme besteht darin, RESET über den Keramikkondensator C1 mit Masse zu verbinden. Im Diagramm ist auch ein 1000 uF-Elektrolyt zu sehen, der Spannungseinbrüche bei laufenden Motoren verhindert, was sich auch positiv auf die Funktion des Mikrocontrollers auswirkt. Der Quarzresonator X1 und die Kondensatoren C2, C3 sollten so nah wie möglich an den Pins XTAL1 und XTAL2 liegen.
Ich werde nicht darüber sprechen, wie man MK flasht, da Sie im Internet darüber lesen können. Wir werden das Programm in C schreiben; als Programmierumgebung habe ich CodeVisionAVR gewählt. Dies ist eine recht benutzerfreundliche Umgebung und ist für Anfänger nützlich, da sie über einen integrierten Assistenten zur Codeerstellung verfügt.


Mein Roboterboard

Motorsteuerung

Eine ebenso wichtige Komponente unseres Roboters ist der Motortreiber, der uns die Steuerung erleichtert. Niemals und unter keinen Umständen dürfen Motoren direkt an die MK angeschlossen werden! Im Allgemeinen können leistungsstarke Lasten nicht direkt vom Mikrocontroller aus gesteuert werden, da dieser sonst durchbrennt. Verwenden Sie Schlüsseltransistoren. Für unseren Fall gibt es einen speziellen Chip – L293D. Versuchen Sie bei solch einfachen Projekten immer, diesen speziellen Chip mit dem „D“-Index zu verwenden, da dieser über eingebaute Dioden zum Überlastschutz verfügt. Diese Mikroschaltung ist sehr einfach zu steuern und im Radiofachhandel leicht zu bekommen. Es ist in zwei Paketen erhältlich: DIP und SOIC. Aufgrund der einfachen Montage auf der Platine verwenden wir DIP im Paket. L293D verfügt über eine separate Stromversorgung für Motoren und Logik. Daher versorgen wir die Mikroschaltung selbst über den Stabilisator (VSS-Eingang) und die Motoren direkt über die Batterien (VS-Eingang). Der L293D hält einer Belastung von 600 mA pro Kanal stand und verfügt über zwei dieser Kanäle, d. h. es können zwei Motoren an einen Chip angeschlossen werden. Aber um auf der sicheren Seite zu sein, werden wir die Kanäle zusammenfassen und dann für jede Engine ein Mikro benötigen. Daraus folgt, dass der L293D 1,2 A aushalten kann. Um dies zu erreichen, müssen Sie die Micra-Beine kombinieren, wie in der Abbildung gezeigt. Die Mikroschaltung funktioniert wie folgt: Wenn an IN1 und IN2 eine logische „0“ und an IN3 und IN4 eine logische Eins angelegt wird, dreht sich der Motor in eine Richtung, und wenn die Signale invertiert sind und eine logische Null angelegt wird, dann beginnt sich der Motor in die andere Richtung zu drehen. Die Pins EN1 und EN2 sind für das Einschalten jedes Kanals verantwortlich. Wir verbinden sie und verbinden sie mit dem „Plus“ der Stromversorgung vom Stabilisator. Da sich die Mikroschaltung im Betrieb erwärmt und die Installation von Heizkörpern in solchen Gehäusen problematisch ist, wird die Wärmeabfuhr durch GND-Beine gewährleistet – besser ist es, diese auf einem breiten Kontaktpad anzulöten. Das ist alles, was Sie zum ersten Mal über Lokführer wissen müssen.

Hindernissensoren

Damit unser Roboter navigieren kann und nicht überall zusammenstößt, werden wir zwei Infrarotsensoren darauf installieren. Der einfachste Sensor besteht aus einer IR-Diode, die im Infrarotspektrum emittiert, und einem Fototransistor, der das Signal von der IR-Diode empfängt. Das Prinzip ist folgendes: Wenn sich vor dem Sensor kein Hindernis befindet, treffen die IR-Strahlen nicht auf den Fototransistor und dieser öffnet sich nicht. Befindet sich vor dem Sensor ein Hindernis, werden die Strahlen von diesem reflektiert und treffen auf den Transistor – dieser öffnet und Strom beginnt zu fließen. Der Nachteil solcher Sensoren besteht darin, dass sie unterschiedlich auf verschiedene Oberflächen reagieren können und nicht vor Störungen geschützt sind – der Sensor kann versehentlich durch Fremdsignale anderer Geräte ausgelöst werden. Das Modulieren des Signals kann Sie vor Störungen schützen, aber damit beschäftigen wir uns vorerst nicht. Für den Anfang reicht das.


Die erste Version der Sensoren meines Roboters

Roboter-Firmware

Um den Roboter zum Leben zu erwecken, müssen Sie eine Firmware dafür schreiben, also ein Programm, das Messwerte von Sensoren erfasst und die Motoren steuert. Mein Programm ist das einfachste, es enthält keine komplexen Strukturen und wird für jeden verständlich sein. Die nächsten beiden Zeilen enthalten Header-Dateien für unseren Mikrocontroller und Befehle zum Erzeugen von Verzögerungen:

#enthalten
#enthalten

Die folgenden Zeilen sind bedingt, da die PORTC-Werte davon abhängen, wie Sie den Motortreiber an Ihren Mikrocontroller angeschlossen haben:

PORTC.0 = 1;
PORTC.1 = 0;
PORTC.2 = 1;
PORTC.3 = 0;

Der Wert 0xFF bedeutet, dass die Ausgabe log erfolgt. „1“ und 0x00 ist log. „0“.

Mit folgender Konstruktion prüfen wir, ob sich vor dem Roboter ein Hindernis befindet und auf welcher Seite es sich befindet:

Wenn (!(PINB & (1< {
...
}

Wenn Licht von einer IR-Diode auf den Fototransistor trifft, wird ein Protokoll auf dem Mikrocontroller-Bein installiert. „0“ und der Roboter beginnt, sich rückwärts zu bewegen, um sich vom Hindernis zu entfernen, dreht sich dann um, um nicht erneut mit dem Hindernis zu kollidieren, und bewegt sich dann wieder vorwärts. Da wir über zwei Sensoren verfügen, prüfen wir zweimal, ob ein Hindernis vorhanden ist – rechts und links – und können so herausfinden, auf welcher Seite sich das Hindernis befindet. Der Befehl „delay_ms(1000)“ gibt an, dass eine Sekunde vergeht, bevor der nächste Befehl ausgeführt wird.

Abschluss

Ich habe die meisten Aspekte behandelt, die Ihnen beim Bau Ihres ersten Roboters helfen werden. Aber die Robotik endet hier nicht. Wenn Sie diesen Roboter zusammenbauen, haben Sie viele Möglichkeiten, ihn zu erweitern. Sie können den Algorithmus des Roboters verbessern, z. B. was zu tun ist, wenn sich das Hindernis nicht auf einer Seite, sondern direkt vor dem Roboter befindet. Es würde auch nicht schaden, einen Encoder zu installieren – ein einfaches Gerät, das Ihnen hilft, Ihren Roboter genau zu positionieren und seinen Standort im Raum zu ermitteln. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist es möglich, ein Farb- oder Monochrom-Display zu installieren, das nützliche Informationen anzeigen kann – Akkuladestand, Entfernung zu Hindernissen, verschiedene Debugging-Informationen. Es würde nicht schaden, die Sensoren zu verbessern – TSOPs (das sind IR-Empfänger, die nur ein Signal einer bestimmten Frequenz wahrnehmen) anstelle herkömmlicher Fototransistoren zu installieren. Neben Infrarotsensoren gibt es Ultraschallsensoren, die teurer sind und auch ihre Nachteile haben, aber in letzter Zeit bei Roboterbauern immer beliebter werden. Damit der Roboter auf Geräusche reagieren kann, empfiehlt es sich, Mikrofone mit Verstärker zu installieren. Aber was ich wirklich interessant finde, ist die Installation der Kamera und die Programmierung der darauf basierenden Bildverarbeitung. Es gibt eine Reihe spezieller OpenCV-Bibliotheken, mit denen Sie Gesichtserkennung, Bewegung nach farbigen Beacons und viele andere interessante Dinge programmieren können. Es hängt alles nur von Ihrer Vorstellungskraft und Ihren Fähigkeiten ab.
Liste der Komponenten:
  • ATmega16 im DIP-40-Gehäuse
  • L7805 im TO-220-Gehäuse
  • L293D im DIP-16-Gehäuse x2 Stk.
  • Widerstände mit einer Leistung von 0,25 W mit Nennwerten: 10 kOhm x 1 Stk., 220 Ohm x 4 Stk.
  • Keramikkondensatoren: 0,1 µF, 1 µF, 22 pF
  • Elektrolytkondensatoren: 1000 µF x 16 V, 220 µF x 16 V x 2 Stk.
  • Diode 1N4001 oder 1N4004
  • 16 MHz Quarzresonator
  • IR-Dioden: Zwei davon reichen aus.
  • Fototransistoren, auch alle, die jedoch nur auf die Wellenlänge von Infrarotstrahlen reagieren
Firmware-Code:
/*****************************************************
Firmware für den Roboter

MK-Typ: ATmega16
Taktfrequenz: 16.000000 MHz
Wenn Ihre Quarzfrequenz anders ist, müssen Sie dies in den Umgebungseinstellungen angeben:
Projekt -> Konfigurieren -> Registerkarte "C-Compiler".
*****************************************************/

#enthalten
#enthalten

Void main(void)
{
//Eingabeports konfigurieren
//Über diese Ports empfangen wir Signale von Sensoren
DDRB=0x00;
//Pull-up-Widerstände einschalten
PORTB=0xFF;

//Ausgabeports konfigurieren
//Über diese Ports steuern wir die Motoren
DDRC=0xFF;

//Hauptschleife des Programms. Hier lesen wir die Werte der Sensoren aus
//und die Motoren steuern
während (1)
{
//Lass uns weitermachen
PORTC.0 = 1;
PORTC.1 = 0;
PORTC.2 = 1;
PORTC.3 = 0;
if (!(PINB & (1< {
//Gehe 1 Sekunde rückwärts
PORTC.0 = 0;
PORTC.1 = 1;
PORTC.2 = 0;
PORTC.3 = 1;
Verzögerung_ms(1000);
//Wickeln Sie es
PORTC.0 = 1;
PORTC.1 = 0;
PORTC.2 = 0;
PORTC.3 = 1;
Verzögerung_ms(1000);
}
if (!(PINB & (1< {
//Gehe 1 Sekunde rückwärts
PORTC.0 = 0;
PORTC.1 = 1;
PORTC.2 = 0;
PORTC.3 = 1;
Verzögerung_ms(1000);
//Wickeln Sie es
PORTC.0 = 0;
PORTC.1 = 1;
PORTC.2 = 1;
PORTC.3 = 0;
Verzögerung_ms(1000);
}
};
}

Über meinen Roboter

Im Moment ist mein Roboter fast fertig.


Es ist mit einer drahtlosen Kamera, einem Abstandssensor (sowohl die Kamera als auch dieser Sensor sind auf einem rotierenden Turm installiert), einem Hindernissensor, einem Encoder, einem Signalempfänger von der Fernbedienung und einer RS-232-Schnittstelle zum Anschluss an a ausgestattet Computer. Er arbeitet in zwei Modi: autonom und manuell (empfängt Steuersignale von der Fernbedienung). Die Kamera kann auch aus der Ferne oder vom Roboter selbst ein- und ausgeschaltet werden, um Batteriestrom zu sparen. Ich schreibe Firmware für die Wohnungssicherheit (Bilder auf einen Computer übertragen, Bewegungen erkennen, auf dem Gelände herumlaufen).

Ganz nach Ihren Wünschen poste ich ein Video:

UPD. Ich habe die Fotos erneut hochgeladen und einige kleinere Korrekturen am Text vorgenommen.

Wer wünscht sich nicht einen universellen Helfer, der jeden Auftrag erledigt: Geschirr spülen, Lebensmittel einkaufen, einen Reifen am Auto wechseln, Kinder in den Kindergarten und 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 es, menschliche Arbeitskraft unter schwierigen oder gefährlichen Bedingungen teilweise oder sogar vollständig zu ersetzen. Gleichzeitig versuchen Androiden, äußerlich wie Menschen auszusehen, während Industrieroboter meist aus wirtschaftlichen und technologischen Gründen geschaffen werden und äußeres Dekor für sie keineswegs Priorität hat.

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

Eine der einfachsten Lösungen zum Bau eines Roboters besteht darin, einen fertigen Roboterbausatz mit Schritt-für-Schritt-Anleitung zu kaufen. Diese Option eignet sich auch für diejenigen, die sich ernsthaft mit technischer Kreativität befassen möchten, da ein Paket alle notwendigen Teile für die Mechanik enthält: von elektronischen Platinen und speziellen Sensoren 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 Sie einen Algorithmus für das Verhalten des Roboters unter verschiedenen Bedingungen erstellt haben, 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:

  • ein Motor (zum Beispiel aus einem alten 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).

Tipp: „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: „Perlenaugen für einen Roboter, dekorative Hörner-Antennen aus Draht, Beinfedern und Diodenglühbirnen helfen dabei, selbst den langweiligsten Mechanismus zu animieren.“ 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. Star Wars-Charaktere – die treuen Droiden R2D2 und C3PO – begleiten Sie auf Reisen durch eine weit, 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.

Normalerweise sprechen wir von Robotern, die von verschiedenen Forschungszentren oder Unternehmen entwickelt wurden. Allerdings werden Roboter von einfachen Menschen auf der ganzen Welt mit unterschiedlichem Erfolg zusammengebaut. Deshalb präsentieren wir Ihnen heute zehn selbstgebaute Roboter.

Adam

Ein deutscher Neurobiologiestudent baute einen Androiden namens Adam zusammen. Sein Name steht für Advanced Dual Arm Manipulator oder „fortschrittlicher Zweihand-Manipulator“. Die Arme des Roboters haben fünf Freiheitsgrade. Angetrieben werden sie von Robolink-Gelenken der deutschen Firma Igus. Externe Kabel werden verwendet, um Adams Gelenke zu drehen. Darüber hinaus ist Adams Kopf mit zwei Videokameras, einem Lautsprecher, einem Sprachsynthesizer und einem LCD-Panel ausgestattet, das die Bewegungen der Lippen des Roboters nachahmt.

MPR-1

Der MPR-1-Roboter zeichnet sich dadurch aus, dass er nicht wie die meisten seiner Gegenstücke aus Eisen oder Kunststoff, sondern aus Papier besteht. Laut dem Schöpfer des Roboters, dem Künstler Kikousya, handelt es sich bei den Materialien für den MPR-1 um Papier, mehrere Dübel und ein paar Gummibänder. Gleichzeitig bewegt sich der Roboter souverän, obwohl seine mechanischen Elemente ebenfalls aus Papier bestehen. Der Kurbelmechanismus sorgt für die Bewegung der Beine des Roboters und seine Füße sind so konstruiert, dass ihre Oberfläche immer parallel zum Boden ist.

Boxie Paparazzi-Roboter

Der Boxie-Roboter wurde vom amerikanischen Ingenieur Alexander Reben vom Massachusetts Institute of Technology entwickelt. Boxie, ähnlich der berühmten Zeichentrickfigur Wall-E, soll Medienschaffenden helfen. Der kleine und flinke Paparazzi besteht komplett aus Pappe, bewegt sich mit Raupen, navigiert per Ultraschall durch die Straße und überwindet so diverse Hindernisse. Der Roboter führt Interviews mit lustiger, kindlicher Stimme und der Befragte kann das Gespräch jederzeit durch Drücken einer speziellen Taste unterbrechen. Boxie kann etwa sechs Stunden Video aufnehmen und es über den nächstgelegenen WLAN-Punkt an seinen Besitzer senden.

Morphex

Der norwegische Ingenieur Kare Halvorsen hat einen sechsbeinigen Roboter namens Morphex entwickelt, der sich in einen Ball und zurück verwandeln kann. Darüber hinaus ist der Roboter bewegungsfähig. Die Bewegung des Roboters erfolgt durch Motoren, die ihn vorwärts schieben. Der Roboter bewegt sich in einem Bogen und nicht in einer geraden Linie. Aufgrund seines Designs kann Morphex seine Flugbahn nicht selbstständig korrigieren. Halvorsen arbeitet derzeit an der Lösung dieses Problems. Ein interessantes Update wird erwartet: Der Schöpfer des Roboters möchte 36 LEDs hinzufügen, die es Morphex ermöglichen würden, die Farben zu ändern.

Truckbot

Die Amerikaner Tim Heath und Ryan Hickman beschlossen, einen kleinen Roboter auf Basis eines Android-Telefons zu entwickeln. Der von ihnen entwickelte Roboter Truckbot ist vom Design her recht einfach: Das HTC G1-Telefon befindet sich oben auf dem Roboter und fungiert als „Gehirn“. Im Moment kann sich der Roboter auf einer ebenen Fläche bewegen, Bewegungsrichtungen wählen und alle möglichen Bewegungen mit Kollisionen mit Hindernissen begleiten.

Robot-Aktionär

Eines Tages stand der Amerikaner Brian Dorey, der Erweiterungsplatinen entwickelte, vor folgendem Problem: Es ist sehr schwierig, einen zweireihigen Stiftkamm mit eigenen Händen zu löten. Brian brauchte einen Assistenten, also beschloss er, einen Roboter zu entwickeln, der löten konnte. Brian brauchte zwei Monate, um den Roboter zu entwickeln. Der fertige Roboter ist mit zwei Lötkolben ausgestattet, die zwei Kontaktreihen gleichzeitig löten können. Sie können den Roboter über einen PC und ein Tablet steuern.

Mechatronischer Panzer

Jede Familie hat ihr eigenes Lieblingshobby. Beispielsweise entwirft die Familie des amerikanischen Ingenieurs Robert Beatty Roboter. Robert wird von seinen Töchtern im Teenageralter unterstützt und seine Frau und seine neugeborene Tochter geben ihnen moralischen Beistand. Ihre beeindruckendste Kreation ist der selbstfahrende Mechatronikpanzer. Dank seiner 20 kg schweren Panzerung ist dieser Sicherheitsroboter eine Gefahr für jeden Kriminellen. Acht auf dem Turm des Roboters montierte Echoortungsgeräte ermöglichen es ihm, die Entfernung zu Objekten in seinem Sichtfeld mit einer Genauigkeit von einem Zoll zu berechnen. Der Roboter verschießt außerdem Metallgeschosse mit einer Geschwindigkeit von tausend Schuss pro Minute.

Robodog

Ein Amerikaner namens Max erstellte eine Minikopie des berühmten Exemplars. Max baute die tragende Struktur des Roboters aus fünf Millimeter dicken Acrylglasresten, und um alle Teile miteinander zu verbinden, verwendete er gewöhnliche Gewindebolzen. Darüber hinaus wurden bei der Erstellung des Roboters Miniaturservos verwendet, die für die Bewegung seiner Gliedmaßen verantwortlich sind, sowie Teile aus dem Arduino Mega-Kit, die den motorischen Prozess des mechanischen Hundes koordinieren.

Roboterball

Das Roboterbrötchen wurde von Jerome Demers entworfen und wird mit Solarbatterien betrieben. Im Inneren des Roboters befindet sich ein Kondensator, der mit den Solarstromteilen verbunden ist. Es wird benötigt, um bei schlechtem Wetter Energie zu speichern. Wenn genügend Sonnenenergie vorhanden ist, beginnt der Ball vorwärts zu rollen.

Roboruk

Zunächst entwarf Gil Weinberg, Professor an der Georgia Tech, einen Roboterarm für einen Schlagzeuger, dessen Arm amputiert wurde. Anschließend entwickelte Gil eine automatisierte Synchronisationstechnologie, die es einem zweiarmigen Schlagzeuger ermöglichte, einen Roboterarm als zusätzlichen Arm zu verwenden. Der Roboterarm reagiert auf den Spielstil des Schlagzeugers und erzeugt seinen eigenen Rhythmus. Der Roboterarm kann auch improvisieren und dabei den Rhythmus analysieren, in dem der Schlagzeuger spielt.