Cara Membangun Robot Paling Sederhana di Dunia

Robotika adalah bidang yang menakutkan . Untuk benar-benar pandai, seseorang harus memiliki pemahaman fisika, ilmu komputer, teknik mesin, teknik elektro, teknik sistem, dan matematika tingkat lanjut di atas rata-rata. Tetapi bagaimana jika Anda hanya memiliki beberapa, atau lebih buruk lagi tidak ada, dari pengetahuan itu dan Anda masih ingin belajar tentang bidang tersebut? Baiklah, kita semua harus mulai di suatu tempat dan panduan ini dirancang untuk menghilangkan semangat robot dengan mengajarkan siapa pun yang memiliki kemampuan sederhana untuk menggunakan alat - alat tangan untuk membuat robot mereka sendiri yang sangat sederhana.

Robot yang akan Anda bangun di sini adalah robot dalam arti paling sederhana. Ini akan bergerak dan bereaksi terhadap hambatan di lingkungannya, membalikkan motor dan mengelilingi mereka saat diperlukan sendiri. Anda mungkin tidak akan mengotomatisasi jalur industri apa pun atau menjelajahi kawah bulan hanya karena Anda membuat robot paling sederhana di dunia, tetapi ini adalah pengantar yang bagus untuk bidang robotika dan proyek yang menyenangkan untuk malam setelah bekerja atau sore akhir pekan . Secara keseluruhan, biayanya sekitar 50 dolar untuk membangun dan kenikmatannya layak untuk investasi.

Robot ini bersifat modular dan akan memberi Anda titik awal untuk memodifikasi mesin Anda untuk melakukan tugas yang lebih kompleks atau merancang robot Anda sendiri berikutnya dengan beberapa tujuan dalam pikiran. Jika Anda memiliki anak, Anda mungkin ingin membawa mereka ke dalam proyek ini. Jika Anda memiliki masalah mengikuti langkah-langkah dalam panduan ini, Anda perlu bantuan menyesuaikan robot Anda untuk perilaku yang lebih kompleks, atau Anda ingin komisi atau membangun mesin yang jauh di luar ruang lingkup artikel ini, kirimkan saya pesan. Saya selalu senang mendiskusikan ide dan membantu orang membangun mesin impian mereka untuk berbagai aplikasi.

Langkah 1: Dapatkan Alat dan Bahan yang Anda Butuhkan Bersama

Baiklah, saya mengerti. Anda ingin membangun sesuatu.

Panduan ini pada awalnya termasuk tautan ke alat-alat dan bagian-bagian di situs belanja daring yang populer untuk mempermudah pemesanan semua yang Anda butuhkan untuk memulai. Saya memiliki beberapa masalah dengan ketentuan Layanan situs tersebut. Untuk mengatasi masalah tersebut, saya telah memasang tautan di sini .

Yang mengatakan, jika Anda memiliki barang-barang serupa di sekitar rumah Anda atau Anda lebih suka menyesuaikan mesin Anda sedikit lebih banyak, Anda masih dapat membangun sesuatu yang hebat menggunakan bagian-bagian yang berbeda dari yang saya tautkan dan Anda mungkin dapat menghemat uang jika Anda menyelamatkan bagian-bagiannya dari elektronik yang rusak atau toko surplus. Panduan ini dirancang untuk diremixing dan saya senang menjawab pertanyaan tentang penggunaan komponen selain yang saya rekomendasikan secara langsung.

Alat dibutuhkan

Obeng - untuk merakit kit robot chassis jika menggunakan. Kit ini menggunakan mur juga sehingga tang atau set kunci pas soket mungkin juga membantu tetapi Anda bisa lolos dengan menggunakan jari-jari Anda dan / atau tang needlenose.

Tang needlenose, forceps atau pinset

Wire stripper (Anda bisa mengganti gunting, tetapi Anda mungkin akhirnya membenci diri sendiri)

Besi solder (opsional / diperlukan keahlian)

Solder (opsional / besi solder dan kemampuan yang diperlukan)

Pistol lem panas

Ringan (Dapatkan bic korek api jika Anda menggunakan heatshrink tetapi Anda tidak memiliki senapan panas. Ini adalah pilihan yang jauh lebih murah jika Anda belum pernah menggunakan tabung panas menyusut sebelumnya dan ingin mencobanya tanpa menggunakan alat baru. )

Harga Bagian yang Diperlukan merupakan perkiraan

1x - 400 papan tempat memotong roti dasi - $ 6

1x - 2 Kit Robot Chassis Penggerak Roda - $ 20

2x - Sakelar Microlever SPDT - $ 10

1x - Jumper Pria ke Pria Memimpin 40 paket - $ 5

1x - 4 dudukan baterai AA - $ 6, 50

4x - Baterai AA - $ 3, 50

1x - Sakelar Daya (opsional - untuk menekan biaya, saya akan menjelaskan cara melakukannya tanpa panduan ini) - $ 2

2x - Klip Kertas untuk memperpanjang kumis

1 hingga 3 inci tabung panas menyusut untuk membuat kumis lebih rapi (opsional)

Langkah 2: Pasang Chassis

Sasis adalah "kerangka" yang menyatukan robot. Untuk robot paling sederhana di dunia saya, saya membeli kit sasis yang saya tautkan pada langkah terakhir dan memasangnya sesuai dengan instruksi pabrik. Ada beberapa konfigurasi yang berbeda dalam manual dan saya merekomendasikan dua roda, satu roda satu yang ditunjukkan di atas.

Atau, Anda dapat merancang sasis Anda sendiri, asalkan memenuhi kriteria berikut:

• Diferensial drive (satu roda untuk setiap sisi, kedua roda sejajar satu sama lain sehubungan dengan di mana mereka menyentuh tanah tetapi dapat melengkung masuk atau keluar)
• Papan tempat memotong roti harus pas dengan robot.
• Paket baterai harus sesuai dengan ruang robot-kiri untuk kumis saklar tuas mikro
• Ruang tambahan mungkin harus dibiarkan untuk Arduino atau mikrokontroler lainnya jika Anda ingin menggunakan ini sebagai platform untuk proyek robotika yang lebih maju ke depan.
• Sisakan ruang untuk sakelar daya, jika menggunakan.

Langkah 3: Bangun dan Pasang Kumis

Robot Paling Sederhana di Dunia menggunakan 2 sakelar tuas mikro sebagai kumis untuk memberi tahu robot itu ketika mengendarai sesuatu di sebelah kiri atau kanannya dan membalikkan motor di sisi yang berlawanan untuk menjauhkan diri dari penghalang.

Build the Whisker Sensors (lakukan ini dua kali)

Tekuk klip kertas untuk membentuk kumis melengkung

Panas lem kumis ke ujung saklar tuas mikro, tumpang tindih dengan lengan tuas dan berhati-hati untuk tidak menghalangi atau macet tindakan switch.

Perkuat hubungan antara penjepit kertas dan sakelar dengan menambahkan pita atau tabung susut panas di atas lem panas. Jika Anda menggunakan pipa panas menyusut, Anda harus mengaktifkannya dengan memegang korek api (secara bergerak) di bawahnya. Penting untuk menjaga korek api tetap bergerak karena jika Anda memegangnya terlalu lama, Anda dapat membakar atau meleleh melalui pipa dan / atau rumah plastik sakelar.

Tambahkan Kabel ke Switch

Potong salah satu ujung jumper dan lepaskan sekitar setengah inci insulasi dari ujungnya, memperlihatkan tembaga telanjang. Lakukan ini enam kali, karena setiap sakelar akan membutuhkan 3 sadapan ini. Jangan khawatir jika Anda mengacau dan memotong sedikit kawat alih-alih melepaskannya. Anda harus memiliki banyak jumper tambahan jika Anda membeli paket 40 yang saya tautkan.

Masukkan kawat yang dilucuti melalui lubang pada terminal pada sakelar dan lingkarkan kembali lalu putar hingga pas. Jika Anda memiliki setrika solder dan tahu cara menggunakannya, saya akan merekomendasikan solder melalui koneksi ini seperti yang saya lakukan. Lakukan ini untuk ketiga terminal pada kedua sakelar.

Pasang Kumis

Anda ingin memiliki satu kumis untuk merasakan hambatan di sebelah kiri dan kumis lain untuk kanan. Anda dapat tumpang tindih seperti yang saya lakukan atau Anda dapat memilih untuk tidak tumpang tindih (Ini kurang membingungkan, tetapi dengan potensi titik buta yang bisa membuat robot Anda macet jika drive mengarah ke sudut atau sesuatu yang lebih sempit daripada ruang) antara kumis). Jika Anda tumpang tindih dengan kumis, pastikan untuk menaruh spacer di bawahnya agar tidak saling berhadapan - saya menggunakan 2 kacang M8 yang saya tempelkan di tempatnya.

Perlu diingat bahwa di sisi mana pun bagian depan robot bagian kumis yang disentuh diposisikan berseberangan dengan sisi motor yang harus dibalik jika terkena. Mainkan dengan lokasi kumis sampai Anda puas dan tempelkannya di sasis.

Langkah 4: Pasang papan tempat memotong roti

Gunakan lem panas atau selotip ganda untuk memasang papan tempat memotong roti kira-kira di tengah sasis Anda. Semuanya terhubung melalui papan tempat memotong roti sehingga penting bahwa semua kabel dapat mencapainya. Karena saya memasang kumis saya agak jauh ke belakang, saya melepas salah satu header di papan tempat memotong roti saya agar pas. Anda juga bisa memasangnya di atas kastor dengan menggunakan spacer jika Anda lebih suka menyimpan kedua header dan Anda menghadapi masalah real estat yang sama.

Langkah 5: Ubah dan Pasang Dudukan Baterai

Ubah Dudukan Baterai

Anda harus menambahkan "ketuk" daya ke dudukan baterai Anda untuk menyederhanakan kabel untuk membalikkan robot Anda. Untuk melakukan ini, potong salah satu ujung jumper dan lepaskan sekitar setengah inci dari isolasi ujung potong, memperlihatkan tembaga telanjang. Putar tembaga yang terbuka di sekitar potongan logam di dudukan baterai Anda yang menghubungkan dua baterai tengah satu sama lain. Solder di tempat jika Anda tahu caranya.

Pasang Dudukan Baterai

Rekatkan atau rekatkan dobel pada tempat baterai. Dudukan baterai dapat dipasang di bagian bawah robot atau di sebelah papan tempat memotong roti tergantung pada seberapa banyak real-estate yang tersedia pada sasis Anda dan berapa lama kabel yang keluar dari kemasan serta posisi yang Anda inginkan. Saya menempelkan tambang ke bagian bawah motor sehingga saya memiliki ruang untuk memasang mikrokontroler ke bagian atas nanti. Jika Anda menggunakan lokasi pemasangan yang sama, pastikan tidak menghalangi roda Anda menyentuh lantai dan tahu bahwa itu akan membuat motor lebih sulit untuk diganti di masa depan jika salah satu dari mereka rusak atau Anda ingin mengubah desain.

Langkah 6: Pasang Sakelar Daya Jika Anda Menggunakannya

Tempel sakelar daya di suatu tempat di mana Anda dapat dengan mudah mencapainya dan itu tidak akan terbentur oleh operasi normal robot. Pastikan ada cukup panjang pada kabel untuk sampai ke papan tempat memotong roti.

Jika Anda tidak menggunakan sakelar, Anda dapat menggunakan salah satu jumper laki-laki sebagai "tautan yang dapat dilepas." Tautan yang dapat dilepas bekerja dengan cara mencolokkan dan mencabut jumper di mana saklar akan terhubung pada papan tempat memotong roti untuk menghidupkan dan mematikan robot.

Langkah 7: Sambungkan

Untuk apa papan tempat memotong roti?

Papan tempat memotong roti yang Anda pasang sebelumnya adalah cara yang baik untuk membentuk koneksi listrik jika Anda ingin dapat mengubahnya nanti. Breadboard biasanya digunakan untuk menguji sirkuit sebelum melakukan mereka ke perfboards atau papan sirkuit cetak. Papan tempat memotong roti terbuat dari rel yang membentuk koneksi seperti yang ditunjukkan pada satu gambar.

Bagaimana saya memasang papan tempat memotong roti saya?

Untuk membuat robot Anda berjalan di sekitar rintangan, pasang papan tempat memotong roti Anda seperti yang ditunjukkan dalam foto atau dengan cara yang setara dengan listrik. Saya tidak akan memasukkan skema tradisional di sini karena panduan ini ditargetkan untuk pemula, tetapi saya bisa jika saya mendapatkan cukup permintaan di komentar.

Dengan mengubah kabel robot, Anda dapat mengubah perilakunya. Jika saya mendapatkan cukup permintaan, saya dapat mencoba menambahkan beberapa cara berbeda untuk menghubungkan Robot Paling Sederhana di Dunia untuk perilaku yang berbeda.

Langkah 8: Nyalakan dan Perbaiki Masalah Apa Pun

Berikan Jus

Masukkan baterai dan nyalakan saklar daya jika Anda menggunakannya. Jika Anda tidak menggunakan sakelar daya, letakkan salah satu kabel jumper di mana sakelar terhubung pada langkah terakhir, perlakukan salah satu ujung jumper (alias tautan lepas-pasang Anda) seperti salah satu dari dua kabel yang terlepas dari sakelar. Dengan menghubungkan dan melepaskan kabel ini, Anda dapat menggunakan saklar yang sebenarnya. Pastikan Anda menghubungkannya ke tempat yang tepat.

Penyelesaian masalah

Berikut adalah beberapa tips untuk memperbaiki robot Anda jika tidak berfungsi sebagaimana mestinya.

• Jika robot Anda segera lepas landas secara terbalik, alihkan kabel merah dan hitam dari masing-masing motor di sekitarnya.
• Jika Anda robot Anda berputar di tempat menukar kabel merah dan hitam di sisi yang terbalik (kiri jika berlawanan arah jarum jam, kanan jika searah jarum jam).
• Pada titik ini, robot Anda harus berjalan di sekitar meja atau lantai dan menabrak rintangan di jalurnya.
• Jika kumis pada robot Anda tersangkut pada benda-benda, cobalah menekuknya ke dalam atau memotongnya lebih pendek untuk membuatnya lebih sulit untuk ditangkap.
• Jika Anda memiliki masalah dan Anda tidak tahu cara memperbaikinya, kirimkan saya pesan dan saya akan dengan senang hati membantu Anda ketika saya memiliki waktu luang.