Come faccio a creare un robot?
Esistono molti tipi diversi di robot, ma ognuno utilizza gli stessi elementi fondamentali. Le quattro parti fondamentali di ogni robot sono la meccanica, l'elettronica e la programmazione. I costruttori dovrebbero determinare lo scopo di un progetto robotico e combinare i componenti di queste quattro categorie per completare l'assemblaggio.
I costruttori principianti in genere non hanno bisogno di kit complessi o grandi quantità di denaro per realizzare un robot, poiché un semplice progetto robotico autonomo può essere completato a buon mercato. I nuovi hobbisti dovrebbero scegliere un obiettivo per il robot che non sia eccessivamente ambizioso o avanzato. Molti semplici robot sono progettati per muoversi in una stanza ed evitare oggetti, mentre altri sono programmati per cercare la luce del sole ed evitare l'oscurità. Un semplice scopo consente agli appassionati di rimanere concentrati su un obiettivo generale per il progetto robotico.
La meccanica di un robot dovrebbe essere costruita con un obiettivo generale specifico in mente. È necessario un telaio robotico che dovrebbe essere abbastanza grande e robusto da supportare i componenti critici del robot, ma anche il più leggero possibile. Le ruote devono essere selezionate in base alla superficie desiderata. Un robot che verrà utilizzato all'aperto dovrebbe avere ruote di grandi dimensioni con battistrada, mentre le ruote per robot da interno possono in genere essere più piccole e leggere.
I costruttori dovrebbero anche scegliere un sistema di ruote che è semplice da controllare. Un robot con solo due ruote, ad esempio, è molto più facile da costruire e controllare di un progetto a quattro ruote. I robot a due ruote non richiedono meccanismi di sterzo, ma possono essere controllati arrestando o invertendo una delle ruote. Semplice è spesso meglio per i nuovi progetti robotici.
L'array necessario di componenti elettronici può sembrare intimidatorio e complicato per gli appassionati che lavorano per creare un robot. Come per l'hardware, tuttavia, l'elettronica del robot non deve essere eccessivamente complessa e la semplicità è spesso un vantaggio. I componenti elettronici minimi richiesti per un progetto robotico includono motori, batterie, sensori e un microcontrollore.
I motori per robot sono quasi sempre del tipo a corrente continua (CC). Questi dovrebbero essere collegati direttamente alle ruote o collegati agli alberi di trasmissione mediante ingranaggi. I robot con due ruote spesso hanno anche due motori, con un motore posizionato su ciascun lato del telaio. L'innesto di entrambi i motori spinge il robot in avanti, mentre l'arresto del motore sinistro o destro provoca la rotazione del robot in quella direzione.
Le batterie sono in genere utilizzate per fornire energia ai componenti elettronici. I costruttori che realizzano un robot dovrebbero selezionare batterie leggere, ma che forniscano comunque molta potenza. Le batterie ricaricabili sono spesso consigliate. Le batterie alcaline comuni, come quelle che si trovano nelle torce elettriche, sono spesso troppo pesanti e costose per essere sostituite costantemente.
La maggior parte dei robot richiede un microcontrollore. Questo dispositivo è un semplice computer che funge da cervello di un robot. I microcontroller contengono programmazione o un set di istruzioni. La maggior parte della programmazione di microcontrollori può essere facilmente aggiornata utilizzando un computer.
I sensori sono generalmente necessari per consentire l'interazione di un robot con l'ambiente. Di solito sono collegati direttamente al microcontrollore. I costruttori che realizzano un robot devono selezionare i sensori che soddisfano gli obiettivi specifici del progetto. Un robot in cerca di luce solare, ad esempio, potrebbe aver bisogno di un fotosensore per rilevare i livelli di luce. I progetti robotici più complessi utilizzano spesso sensori a ultrasuoni e infrarossi per determinare le distanze tra gli oggetti ed evitare di scontrarsi con ostacoli.