Jak zrobić robota?
Istnieje wiele różnych rodzajów robotów, ale każdy wykorzystuje te same podstawowe elementy. Cztery podstawowe części każdego robota to mechanika, elektronika i programowanie. Konstruktorzy powinni określić cel projektu robotycznego i połączyć komponenty z tych czterech kategorii w celu dokończenia montażu.
Początkujący konstruktorzy zazwyczaj nie potrzebują skomplikowanych zestawów lub dużych pieniędzy, aby zrobić robota, ponieważ prosty autonomiczny projekt robota można wykonać niedrogo. Nowi hobbyści powinni wybrać cel dla robota, który nie jest zbyt ambitny ani zaawansowany. Wiele prostych robotów zaprojektowano tak, aby poruszały się po pokoju i omijały przedmioty, podczas gdy inne są zaprogramowane na szukanie światła słonecznego i unikanie ciemności. Prosty cel pozwala hobbystom skupić się na jednym ogólnym celu projektu robotycznego.
Mechanika robota powinna być budowana z myślą o konkretnym ogólnym celu. Zrobotyzowana rama jest niezbędna i powinna być wystarczająco duża i wytrzymała, aby utrzymać krytyczne elementy robota, ale jednocześnie możliwie jak najlżejsza. Koła należy wybierać na podstawie zamierzonej powierzchni. Robot, który będzie używany na zewnątrz, powinien mieć duże koła ze stopniami, podczas gdy koła robotów wewnętrznych mogą być zwykle mniejsze i lżejsze.
Konstruktorzy powinni również wybrać system kół, który można łatwo kontrolować. Na przykład robot z tylko dwoma kołami jest znacznie łatwiejszy do zbudowania i sterowania niż projekt z czterema kołami. Roboty dwukołowe nie wymagają mechanizmów kierowniczych, ale można nimi sterować, zatrzymując lub cofając jedno z kół. Prosty jest często lepszy dla nowych projektów robotów.
Niezbędny zestaw części elektronicznych może wydawać się zastraszający i skomplikowany dla hobbystów pracujących nad stworzeniem robota. Jednak podobnie jak w przypadku sprzętu elektronika robota nie musi być zbyt skomplikowana, a prostota jest często zaletą. Minimalne komponenty elektroniczne wymagane dla projektu zrobotyzowanego to silniki, akumulatory, czujniki i mikrokontroler.
Silniki do robotów prawie zawsze są typu prądu stałego (DC). Powinny być one połączone bezpośrednio z kołami lub połączone z wałkami napędowymi za pomocą kół zębatych. Roboty z dwoma kołami często mają również dwa silniki, z jednym silnikiem umieszczonym po każdej stronie ramy. Włączenie obu silników napędza robota do przodu, a zatrzymanie lewego lub prawego silnika powoduje obrót robota w tym kierunku.
Baterie są zwykle używane do zasilania elementów elektronicznych. Konstruktorzy, którzy wykonują robota, powinni wybierać lekkie akumulatory, ale nadal zapewniające wystarczającą moc. Często zaleca się stosowanie akumulatorów. Zwykłe baterie alkaliczne, takie jak znajdujące się w latarkach, są często zbyt ciężkie i drogie, aby stale je wymieniać.
Większość robotów wymaga mikrokontrolera. To urządzenie jest prostym komputerem, który działa jak mózg robota. Mikrokontrolery zawierają programowanie lub zestaw instrukcji. Większość programów mikrokontrolera można łatwo zaktualizować za pomocą komputera.
Czujniki są zwykle wymagane, aby umożliwić interakcję robota ze środowiskiem. Zazwyczaj są one połączone bezpośrednio z mikrokontrolerem. Konstruktorzy, którzy wykonują robota, powinni wybrać czujniki spełniające określone cele projektu. Na przykład robot poszukujący światła słonecznego może potrzebować fotosensora do wykrywania poziomów światła. Bardziej złożone projekty robotyczne często wykorzystują czujniki ultradźwiękowe i podczerwone do określania odległości między obiektami i unikania kolizji z przeszkodami.