ロボットの作り方

ロボットにはさまざまな種類がありますが、それぞれが同じ基本要素を使用しています。 すべてのロボットの4つの基本部分は、メカニクス、電子機器、プログラミングです。 ビルダーは、ロボットプロジェクトの目的を決定し、アセンブリを完了するためにこれら4つのカテゴリのコンポーネントを結合する必要があります。

単純な自律型ロボットプロジェクトは安価に完了することができるため、初心者のビルダーは通常、ロボットを作成するのに複雑なキットや大金を必要としません。 新しい愛好家は、過度に野心的でも高度でもないロボットの目標を選択する必要があります。 多くの単純なロボットは部屋を動き回って物体を避けるように設計されていますが、他のロボットは日光を求めて暗闇を避けるようにプログラムされています。 単純な目的により、愛好家はロボットプロジェクトの1つの全体的な目標に集中することができます。

ロボットの仕組みは、特定の全体的な目標を念頭に置いて構築する必要があります。 ロボットフレームが必要であり、ロボットの重要なコンポーネントをサポートするのに十分な大きさで頑丈である必要がありますが、できるだけ軽量でもあります。 ホイールは、目的の表面に基づいて選択する必要があります。 屋外で使用されるロボットには、トレッド付きの大きな車輪が必要です。一方、屋内ロボットの車輪は通常、小さくて軽いことがあります。

ビルダーは、制御が簡単なホイールシステムも選択する必要があります。 たとえば、2輪のみのロボットは、4輪のプロジェクトよりも構築と制御がはるかに簡単です。 二輪ロボットはステアリング機構を必要としませんが、車輪の1つを停止または逆転させることで制御できます。 多くの場合、新しいロボット設計にはシンプルが適しています。

ロボットを作るために働いている愛好家にとって、必要な電子部品の配列は恐ろしく複雑に見えるかもしれません。 ただし、ハードウェアと同様に、ロボットの電子機器は過度に複雑である必要はなく、多くの場合、シンプルさが利点です。 ロボットプロジェクトに必要な最小限の電子部品には、モーター、バッテリー、センサー、マイクロコントローラーが含まれます。

ロボットのモーターはほとんどの場合、直流（DC）タイプです。 これらは、ホイールに直接リンクするか、ギアを使用してドライブシャフトに接続する必要があります。 多くの場合、2つの車輪を持つロボットには2つのモーターがあり、1つのモーターがフレームの両側に配置されています。 両方のモーターを作動させるとロボットが前方に駆動され、左右のモーターを停止するとロボットはその方​​向に回転します。

バッテリーは通常、電子部品に電力を供給するために使用されます。 ロボットを作るビルダーは、軽量でありながら十分な電力を提供するバッテリーを選択する必要があります。 多くの場合、充電式バッテリーが推奨されます。 懐中電灯に見られるような一般的なアルカリ電池は、重すぎて高価であり、常に交換することはできません。

ほとんどのロボットにはマイクロコントローラーが必要です。 このデバイスは、ロボットの頭脳として機能する単純なコンピューターです。 マイクロコントローラーには、プログラミングまたは一連の命令が含まれています。 ほとんどのマイクロコントローラーのプログラミングは、コンピューターを使用して簡単に更新できます。

通常、ロボットは環境と相互作用するためにセンサーが必要です。 それらは通常、マイクロコントローラーに直接リンクされています。 ロボットを作成するビルダーは、プロジェクトの特定の目標を満たすセンサーを選択する必要があります。 たとえば、日光を求めるロボットには、光レベルを検出するための光センサーが必要な場合があります。 より複雑なロボットプロジェクトでは、超音波および赤外線センサーを使用してオブジェクト間の距離を判断し、障害物との衝突を回避することがよくあります。