webdonsk.ruСобрать робота своими руками конструктор
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 09.09.2024
Во время летних каникул — нужно занимать детей какими-то интересными и желательно развивающими делами. Тем более, что в 2020 году много поездок к морю отменилось из-за карантина. Lego и подобные ему конструкторы — отличный выбор. Несколько смущает только стоимость оригинальных наборов — но на помощь приходит Aliexpress. В этом небольшом обзорео я расскажу про неплохой вариант набора для строительства робота WALL-E из более чем 400 деталей, который умеет ездить и управляется радиопультом.
Содержание
Купил на Aliexpress — цена на момент публикации $28.87
Поставка
Ехала посылка весьма долго, правда это было в самый разгар весеннего карантина. В конце концов я получил на почте довольно объемный сверток. Коробки для конструктора не было — все было упаковано в пузырьковую пленку. Если для себя — то без разницы, но для подарка — надо иметь в виду.
Под пленкой обнаружился простой пакет, в котором и был сложен конструктор. Детали разложены и запаяны в кульки поменьше, хоть не все вперемешку, это облегчает поиск нужной детали
Отдельно упакованы пульт управления и основной блок, в который нужно устанавливать элементы питания. Их кстати в комплекте нет. Перед сборкой робота — рекомендую найти какую-то коробку, желательно с перегородками, и разложить в нее детали из пакетиков.
Инструкция — мультиязычная, присутствует даже русский, но по факту — для самой сборки это не имеет значения. Каждый шаг подробнейшим образом проиллюстрирован — сколько и каких деталей нужно, в какой последовательности и в каком направлении их соединять.
В описании не забыли указать и как будут двигаться части робота после сборки, нагляднее посмотрим в конце — видеоверсию обзора. Имеется в инструкции и перечень всех комплектных деталей, забегая вперед — скажу, что их хватило, одна даже оказалась лишней, хотя все делалось строго по инструкции.
Сборка
Сборка начинается с рамы на которую устанавливаются двигатели. Их два — по одному на каждую гусеницу робота. Продолжаем строить каркас будущего робота, вверх от двигателей идут зубчатые передачи для управления руками и глазами
Кабели от двигателей, заканчивающиеся контактными площадками, закрепляются на задней части робота. Процесс сборки полностью забирает внимание ребенка — тут главное не торопится и делать все внимательно, все тщательно проверять.
Наконец появляются руки робота, они будут вращаться когда робот будет ездить. Колеса на которые будут устанавливаться гусеницы. Двигатели крутят по одному колесу на каждую сторону
Сборка гусениц, каждый элемент — отдельно, всего их 52, по 26 на каждую гусеницу. Защелки довольно тугие, мне пришлось почти полностью делать их самому. Перед тем как соединить гусеницу в кольцо, ее нужно установить на колеса и защелкнуть уже на весу.
Ее удерживают три колеса, зубцы которых попадают в пазы проходящие в внутренней части гусеницы. Держится все надежно, не спадает.
Переходим к центральному модулю. В него устанавливается 6 батареек типоразмера АА, по три в каждую из сторон. А вот для пульта дистанционного управления — понадобятся батарейки поменьше — ААА. В комплекте они не идут, нужно приобрести отдельно.
Результат
Вид сзади — многовато проводов конечно, но при желании их можно попробовать закрепить аккуратнее.
Высота собранного робота — чуть более 22 см. Достаточно крупный, отлично выполняет роль игрушки на радиоуправлении.
После машинок на радиоуправлении — к особенностям робота нужно привыкать, так как каждая гусеница управляется отдельным джойстиком на пульте. Принцип как у трактора. Джойстики можно реверсировать — как кому удобнее. Ездит робот довольно шустро, лучше по гладким поверхностям — плитке или ламинату, по коврам — тяжелее.
Видео версия
В целом за свою стоимость — отличный развивающий конструктор, и интересная игрушка, покупкой я доволен. В этом магазине есть и другие подобные наборы, не исключаю покупку еще какого нибудь.
Что мне потребуется?
В первую очередь — микроконтроллер. Он станет мозгом будущего робота. Можно сказать, что микроконтроллер — это крошечный компьютер, размещенный на одной микросхеме. У него есть процессор, оперативная и постоянная память и даже периферийные устройства: интерфейсы ввода и вывода данных, различные таймеры, передатчики, приспособления, которые инициируют работу двигателей. Набор устройств зависит от конкретной модели. Именно микроконтроллер будет получать информацию от внешнего мира через датчики движения, фотокамеры и прочие приспособления, анализировать ее и побуждать робота совершать в ответ какие-то действия.
Микроконтроллер нужно будет установить на печатную плату, запитать его, подсоединить все необходимые устройства (датчики, лампочки, двигатели), а еще собрать из подручных материалов корпус робота. Все детали, которые для этого нужны, можно купить в любом магазине радиотехники.
Если у вас нет профильного образования или опытного наставника, который подробно объяснит, что именно и в какой последовательности устанавливать (и как пользоваться паяльником!), готовьтесь к долгой и кропотливой работе: придется перерыть интернет вдоль и поперек и испортить множество деталей.
Я в ужасе и собираюсь передумать. Нельзя попроще?
Можно. Специально для тех, кто никогда не держал в руках паяльник, но очень хочет попробовать себя в робототехнике, существуют специальные наборы-конструкторы, позволяющие сделать всё то же самое, но быстрее. Самый известный и популярный — Arduino. Его главное преимущество в том, что это не просто игрушка, а целая экосистема: множество обучающих материалов и инструкций, видеокурсы, огромное пользовательское комьюнити — можно задать любой вопрос от новичкового до самого продвинутого. Есть и другие платформы — например, совсем простой конструктор Mindstorms от Lego.
Составы наборов могут быть очень разными, но в каждом есть готовая печатная плата с уже установленным микроконтроллером и всеми дополнительными деталями, которые нужны для решения простых типовых задач. Обычно плату можно напрямую подключить к компьютеру через USB. А дальше среда разработки от производителя поможет сразу же сделать первые шаги в программировании роботов. Например, заставить мигать лампочку на плате.
Теперь всё зависит от вас. Можно, используя готовую плату, реализовать собственный несложный проект: например, сделать машинку, которая движется и останавливается по команде, или гирлянду для новогодней елки. Можно купить набор, уже включающий в себя всё, что нужно для постройки робота определенного типа, и потренироваться на нем. Плюс этого варианта: все детали в наборе подготовлены так, чтобы вы могли соединить их без паяльника или других инструментов.
У меня в школе была двойка по физике, и вообще я гуманитарий. Мне нужно что-то выучить, прежде чем приступать?
Штурмовать учебники необязательно. Конечно, школьная физика пригодилась бы, но если вы ее забыли, не переживайте — вспомните по ходу дела. Для начала просто погуглите, что такое ток, сопротивление, закон Ома, конденсатор, транзистор — пара десятков статей дадут вам базовые представления о радиотехнике, и этого хватит на первое время. Позже вы легко найдете в сети всю информацию, которая вам понадобится. И усвоите ее на практике — гораздо лучше, чем из учебника.
А программировать надо уметь?
Перед первой попыткой написать программу для робота достаточно разобраться, что такое цикл и условный оператор . Для тех, кому и это кажется слишком сложным, производители конструкторов часто предусматривают визуальные редакторы: там код вообще не нужно писать, всё настраивается перетаскиванием блоков мышкой. Конечно, никакого сложного функционала так не напрограммируешь, но это уже начало. Позже, если захотите заниматься робототехникой углубленно, полезно будет освоить язык С, который чаще всего используется в этой сфере.
Меня случайно не убьет током?
Самая вероятная неприятность — некоторое количество испорченных деталей, которые вы попытаетесь подсоединить не так и не туда. Но переживать не стоит: все необходимые расходники недороги, а их поломка тоже важная часть обучения.
Мой робот сможет защитить меня от врагов? Ну или хотя бы тапочки принести?
Самый первый — вряд ли. Точнее, нет ничего невозможного, но для начала лучше поставить перед собой цель попроще. Например, на базе того же Arduino можно собрать самых разных движущихся роботов: они могут ездить просто вперед-назад, по сложной заданной траектории или по нарисованной линии. Робот, который самостоятельно объезжает препятствия или как-то еще меняет свое поведение при приближении к разным объектам, тоже посильная задача. Еще первый робот вполне сможет включать и выключать что-нибудь, ориентируясь на уровень освещенности, совершать какие-то действия в определенный момент, заданный таймером, или по нажатию кнопки.
Умение собирать роботов как-то пригодится мне в жизни?
Да, еще как. Вы неизбежно научитесь программировать. Причем будете в состоянии не просто писать код, который что-то как-то делает, но и понимать всю цепочку, по которой набранные вами на клавиатуре символы преобразуются в действия целого механизма. Уметь программировать в наше время почти так же полезно, как знать английский язык: пригодится, даже если вы маркетолог или продавец мороженого.
Где можно узнать больше о роботах?
Можно пройти один из многочисленных, в том числе совершенно бесплатных онлайн-курсов. Можно выбрать курс, посвященный Arduino, — как, например, этот от МФТИ, или начать с Lego. А можно не привязываться к конкретной платформе и учиться робототехнике в целом — например, на этом курсе от Бауманки. Ну а если вы знаете английский, буквально вся Coursera с программами по робототехнике от ведущих мировых университетов к вашим услугам.
А если мне понравится и я захочу сделать это своей профессией? Куда податься?
Робот ALTO, которого можно собрать самому
Робот с искусственным интеллектом своими руками
Интересный факт: ученые уверены, что в будущем большую часть ручного труда будут выполнять роботы. Чтобы не остаться без работы, людям необходимо уже сейчас изучать программирование, ведь роботами должен кто-то управлять. Так что знать, что такое машинное обучение и как оно работает, важно всем. И робот ALTO, возможно, сможет быстро ознакомить людей с этой темой.
Схема для создания корпуса робота из бумаги и исходный код программы для его работы можно найти на сайте Experiments with Google (кнопка Get the code). Но это еще не все, потому что для создания робота нужна электроника, которую нужно купить:
- Coral USB Accelerator — это устройство, которое включает в себя процессор Edge TPU. Он нужен для того, чтобы робот обладал способностью к машинному обучению. Его можно купить на Aliexpress;
- Raspberry Pi 4 — небольшой компьютер размером с банковскую карту. К нему можно будет подключить камеру, динамики и прочее оборудование, нужное для робота. Он тоже есть на Aliexpress.
Coral USB Accelerator и Raspberry Pi 4
Знаете ли вы, что роботов можно создавать даже изо льда? Посмотреть на такого робота можно по этой ссылке.
Программирование робота
Для обучения робота нужно будет использовать платформу TensorFlow, которая включает в себя инструменты для тренировки нейронных сетей (можно сказать, для создания искусственного интеллекта). Звучит сложно, да и цена устройства Coral USB Accelerator и компьютера Raspberry Pi 4 может озадачить. Но ведь речь идет о достаточно серьезном устройстве, в ходе создания которого человек получает навыки, которые могут пригодиться ему в высокотехнологичном будущем. Знание английского тоже обязательно, потому что инструкция по сборке робота ALTO и его настройке выложены на GitHub и не переведены на русский.
Робот ALTO может распознавать предметы и многое другое — главное, научить его этому
Представители Google считают, что робота можно научить выполнению самых разных задач. Самая простая из них — распознавание предметов. Если перед камерой робота поставить яблоко, он может поднять левую руку. А если поставить банан — правую. Это только самые банальные примеры, а на деле, полученные в ходе сборки робота знания, должны помочь в создании более навороченных устройств. Глядишь, кто-нибудь сможет даже разработать собственный робот-пылесос или создать охранную систему с распознаванием лиц.
Многие люди ассоциируют будущее именно с роботами. Считается, что когда-нибудь они смогут ходить по улицам наравне с людьми и это будет вполне привычным явлением. На данный момент на улицах можно встретить разве что роботов-курьеров, и то редко. Одного из самых интересных роботов для доставки посылок недавно представила компания Hyundai. Он стал очень обсуждаемым — в чем заключается его главная особенность, можно почитать в этом материале.
Современные дети всегда имеют возможность выбирать различные игрушки, и их разнообразие с каждым днем возрастает. Очень часто детки любят играть с разнообразными конструкторами. Особенно популярны конструкторы с множеством мелких деталей, которые называются лего или их аналоги.
Каждый набор имеет схему по сборке того или иного предмета и все детали точно рассчитаны на сборку по схеме. Но вот в том случае, когда конструктор уже был собран и с ним достаточно наигрались, он становится уже не так интересен.
Особенно такое происходит, если некоторые детальки теряются и сборка набора уже невозможна.
В том случае, когда много наборов остается без использования, детали из них можно объединить во что-то новенькое. К примеру, если ваши детки или вы сами любите роботов, то сделать его именно из лего проще всего.
Для вашего удобства, о том, как можно сделать из лего робота, мы опишем подробнее в данной статье.
Читайте также: