Поделка робот своими руками

Содержание:

Робот, различающий препятствия

Прежде чем собирать смарт-устройство, подумайте о его внешнем виде и принципе движения. Лучше всего использовать гусеничную цепь (как в танке).

Этими роботами легче управлять, и они могут перемещаться по любому типу поверхности. С игрушечного танка можно снять гусеницы, двигатель и коробку передач.

Инструменты и запчасти

Перед изготовлением робота следует подготовить:

  • диод 1N4004;
  • кварцевый резонатор 16 МГц;
  • гусеницы и двигатель игрушечного экскаватора, танка.
  • сварщик;
  • инфракрасные диоды (2 шт.);
  • радиодетали;
  • фототранзистор, способный реагировать на длину инфракрасных лучей;
  • мультиметр;
  • резисторы мощностью 25 Вт номиналом 10 кОм (1 шт.) И 220 Ом (4 шт);
  • керамические конденсаторы 0,1 мкФ, 1 мкФ, 22 пФ;
  • L7805 в корпусе ТО-220;
  • микроконтроллер (ATmega 16 в корпусе Dip-40);

Работа с платой

Для питания микроконтроллера выбран стабилизатор напряжения. Оптимальный выбор — микросхема L7805, обеспечивающая на выходе стабильные 5 В, а также конденсаторы для сглаживания напряжения и диоды, защищающие от переполюсовки.

Далее осматривают корпус контроллера MK-Dip и выделяют в нем узлы:

  • пин сброса, подтянутый резистором на «плюсе» блока питания;
  • кристаллический резонатор и конденсаторы, которые необходимо разместить рядом с выводами Xtal1 и Xtal2.
  • электролит 1000 мкФ для защиты от перенапряжения;

Управление двигателями

В устройстве используется микросхема L293D со встроенными диодами, защищающими систему от перегрузки. Он имеет 2 канала, что позволяет подключать 2 мотора одновременно. Запрещается подключать двигатели на плате напрямую к МК. Контакт осуществляется через ключевые транзисторы.

Во время работы возможен нагрев микроэлектронного устройства. Для отвода тепла предусмотрены контакты GND, которые следует припаять к контактной площадке.

Установка датчиков препятствий

Ориентацию робота в пространстве обеспечивает простой инфракрасный датчик. Он состоит из диода, способного излучать инфракрасное поле, и фототранзистора для приема лучей. При отсутствии препятствия перед механизмом транзистор закрыт.

Когда он приближается к предмету мебели, стене, элементы улавливают тепло. Транзистор открывается, что активирует прохождение тока через цепь и заставляет устройство изменять свою траекторию.

Прошивка робота

Для работы прибора необходима программа, позволяющая снимать показания с датчиков и управлять моторами. Простые роботы пишут его на языке программирования C. Это набор функций, которые вызывают друг друга, дополняя друг друга.

При прописывании команд следует учесть, что согласно инструкции у робота 2 датчика. Если один из фототранзисторов получает свет от инфракрасного диода, механизм начинает двигаться назад, от препятствия. Он поворачивается и идет вперед.

Наличие препятствий необходимо проверять справа и слева, задавая с помощью команд. Алгоритм работы можно улучшить, указав в командной строке, что делать, если есть угроза прямого столкновения.

Доработать готовый механизм позволит энкодер, который распознает положение робота в пространстве. Для информационного наполнения установлен дисплей, на котором будет отображаться отладочная информация, расстояние до препятствий и другая необходимая информация.

Роботы для детей

Робототехника позволяет школьникам развивать творческие навыки и знакомить с техническими терминами. Освоив принципы конструирования lego-роботов (как правило, в школах робототехники используют для обучения lego-платформы), дети учатся разбираться в новых технологиях и осваивают азы востребованной профессии.

Ребятам будет интересно самостоятельно построить или поучаствовать в сборке:

  • механических насекомых, которые передвигаются, светятся в темноте;
  • квадропода (4-хногого шагохода) по специальным чертежам;
  • умных робоживотных, которые могут передвигаться по заданной траектории;
  • робота-колобка для накопления солнечной энергии;
  • настоящей роботизированной руки для игры на барабане и других манипуляций.

Робот из картонных коробок

Если не выбрасывать картонные коробки, а собрать их в достаточном количестве, то можно подбросить ребенку идею сделать чудного робота своими руками. Для работы приготовьте такие материалы:

  • три коробки из картона разных размеров;
  • фигурную упаковку от какой-нибудь запчасти;
  • две круглые формы для кексов из фольги;
  • синельную проволоку;
  • два картонных рулона от пищевой фольги;
  • две основы от новогодней хлопушки;
  • две бобины от скотча;
  • два CD-диска.

Приступаем к сборке нового изделия. Прежде всего, коробки следует вывернуть наизнанку, чтобы убрать с глаз долой различные надписи. Можете не выворачивать, но тогда придется обклеить коробки цветной бумагой или фольгой. Самую маленькую коробку – голову – соединяем с самой большой – туловищем при помощи бобины от скотча – шеи. Можно воспользоваться клеем, а можно работать двусторонним скотчем.

Теперь приделываем роботу штанишки – к туловищу приклеиваем коробку средних размеров.

Руки – рулоны от пищевой фольги – и ноги – основы от новогодних хлопушек – привязываем веревками. Посередине на грудь приклеиваем для объемности фигурную упаковку, а штанишки украшаем двумя дисками.

На лицевой стороне головы прорезаем два круга и вставляем в отверстия формы для кексов – это наши глаза. Рот и сигнальные антенны на макушке делаем из закрученной проволоки.

Оставшуюся бобину из-под скотча разрезаем пополам и приклеиваем по бокам головы – это уши нашей игрушки.

Если малышу захочется, он может украсить своего нового друга аппликацией и даже на следующий день отнести в детский сад, чтобы похвастаться перед одногодками.

Три сценария развития робототехники

Фото: BCG

Рост индивидуализации

Этот сценарий больше всего похож на то, что происходит в области робототехники сегодня. Скорее всего, компании начнут создавать кастомизированных роботов, направленных на решение задач, требуемых отдельным потребителям. Возможно, кто-то создаст робота, собирающего клубнику, или машину, способную взять образцы крови.

Конечно, стоит учитывать, что на этом рынке изначально будет очень высокий ценник. Более того, производители роботов не смогут увеличить объемы производства, чтобы снизить затраты. В такой среде преимущество будет у специализированных маленьких или средних компаний и стартапов, которые легко адаптируются под запросы потребителей и могут создать нишевый продукт.

Увеличение автоматизации

Второй вероятный путь развития робототехники. В этом случае роботы смогут занять рабочие места: появятся роботы-курьеры, роботы-сборщики и роботы для зарядки электромобилей.

Лидерами на этом рынке станут компании, способные масштабировать производство за счет создания дешевых мехатронных устройств. Таких роботов можно будет выпустить в массовое производство, спроектировать и приобрести онлайн.

Индустрия 4.0

Бухгалтеры и журналисты: кого еще скоро могут заменить роботы

Развитие искусственного интеллекта

Последний сценарий. Здесь можно ожидать развития мобильных и полностью автономных интеллектуальных роботов. Они смогут справляться со сложными и динамичными задачами: работать в аэропортах, вокзалах и в отелях.

На этом рынке главную роль сыграет разработка программного обеспечения. Потенциально при развитии такого сценария компании, создающие роботов, сместятся на второй план. Они скорее превратятся в платформы для тестирования новых вариантов ПО.

Умение собирать роботов как-то пригодится мне в жизни?

Да еще как. Вы неизбежно научитесь программировать. Кроме того, вы сможете не только написать код, который как-то что-то делает, но и понять всю цепочку, посредством которой символы, набранные на клавиатуре, преобразуются в действия всего механизма. Умение программировать в наши дни почти так же полезно, как знание английского языка — оно может пригодиться, даже если вы маркетолог или продавец мороженого.

Знание робототехники при желании позволит круто улучшить свою жизнь и даже сделать свой дом «умным», не покупая дорогостоящие готовые решения. Световая сигнализация? Легкий. Светильники с датчиками движения? Да, просто. Чайник, который закипает после получения SMS и посылает сигнал кондиционеру охладиться и пропылесосить пылесос? Не так просто, но вполне выполнимо.

Робот из пластиковых бутылок

Делать робота можно и из самого простого материала – пластиковых бутылок. Для поделки приготовьте:

  • непрозрачную бутылку из-под колы;
  • игрушечное ведерко из набора детской посуды;
  • две вилки;
  • три крышечки от пластиковых бутылок;
  • два колеса от игрушечного автомобиля, соединенные шасси.

Снизу по бокам бутылки проделываем два отверстия, в которые продеваем шасси и прикручиваем колесики. Сгибаем две вилки – это руки – и крепим к туловищу сзади на болты. На голову надеваем ведерко, к которому прикрепляем две крышечки побольше – это глаза, и одну поменьше посередине – это рот. Украшаем робота, как подскажет фантазия.

Из бутылок и скотча

Если предыдущий проект казался слишком сложным для выполнения, вы можете обойтись более простой техникой. Вытяните три 1,5-литровые пластиковые бутылки изолентой, не снимая крышек — это корпус робота. Прикрепите пробкой к каждой крайней бутылке еще одну бутылку этой же бутылки — ножки получатся.

Следующую бутылку разрежьте пополам и закрепите половину без крышки в средней бутылке — это голова. Украшаем голову двумя пробками — глазками.

Из полулитровых бутылок можно сделать руки, разрезав их на сегменты и соединив вместе.

Вырежьте ладони из двух других бутылок и прикрепите их к рукам. Поделка готова!

MOSS – универсальный инструмент для обучения программированию

Комплекты MOSS от компании Modular Robotics –  это оригинальный конструктор для создания роботов. Разнообразные по назначению, программируемые кубики (Cubelets) легко комбинируются и позволяют собирать сотни разнообразных роботов.

Подбор кубиков в процессе сборки робота имитирует процесс простейшего программирования. Программирование с помощью графического редактора Blockly и MOSS Scratch задает алгоритмы контроля датчиков и управления исполнительными механизмами для движения, поворотов, подачи световых и звуковых сигналов.

Программировать и управлять роботом можно через Bluetooth с помощью смартфона или планшета с клавиатуры или пульта дистанционного управления.

При первоначальной цели на Кикстартер в $100 000 для финансирования проекта удалось собрать $361 293.

modrobotics.com

Makeblock Neuron – платформа электронных строительных блоков

Makeblock Neuron – это удобная для сборки программируемая платформа с использованием электронных строительных блоков. Более 30 типов блоков в виде кнопок, джойстиков, сенсоров и датчиков звука, освещенности, температуры, влажности и других параметров позволяют создавать множество оригинальных гаджетов.

Для соединения блоков между собой предусмотрены подпружиненные разъемы с магнитами. Помогает при этом интуитивно понятная система программирования. Каждый блок уже имеет предварительно запрограммированную функцию. Программировать новые функции можно в приложении Neuron или в редакторе mBlock 5. Для беспроводной передачи сигналов управления используются технологии Bluetooth и Wi-Fi.

Проект Neuron от китайской компании Makeblock получил на Кикстартер одобрение 1464 спонсоров, вложивших в развитие этой идеи $367 129.

makeblock.com

Thimble: новая электронная игрушка каждый месяц

Электронные наборы компании Thimble предназначены для любознательных детей и взрослых. Они помогают в увлекательной форме изучать основы электроники, робототехники, мехатроники и программного обеспечения. Новые наборы деталей для создания высылаются по подписке ежемесячно.

Среди наборов Thimble представлены комплекты для сборки игровых контроллеров, музыкальных синтезаторов, устройств для Умного дома. Можно заняться сборкой более сложных программируемых роботов на микроконтроллере Arduino с управлением через Wi-Fi.

Для начинающих предназначены более простые наборы: различные световые и музыкальные игрушки, термометры, таймеры, дверные звонки. Приложение Thimble включает пошаговые руководства по сборке и позволяет обмениваться опытом и знаниями с другими сборщиками каждой игрушки.

Для развития проекта Thimble через Кикстартер собрано $295 760 от 1776 заинтересованных заказчиков.

thimble.io

MarsCat – домашний робот-кот

Полностью автономный, интерактивный MarsCat – идеальный робот-игрушка с программируемыми возможностями. Он может выражать эмоции мяуканьем, движениями тела и глаз. Сделать поведение MarsCat натуральным и выразительным помогают 16 серводвигателей.

Программируемый микроконтроллер ATMega2560 позволяет реализовать 6 программируемых шаблонов поведения, MarsCat может быть восторженным или задумчивым, энергичным или ленивым, общительным или застенчивым.

Моделировать поведение настоящего животного помогают алгоритмы ИИ, реализуемые миникомпьютером Raspberry PI. Приобретенные одним роботом навыки и шаблоны поведения хранятся в отдельном модуле памяти и могут быть легко воспроизведены в другом роботе простой заменой памяти. Программировать поведение робота MarsCat помогает специальный комплект разработчика.

Реализовать проект MarsCat в жизнь помогли 227 спонсоров, вложивших в эту идею через Кикстартер $213 198.

elephantrobotics.com

Взаимодействие роботов на обувном производстве

Обувное предприятие «Белвест» совместно с научным центром ICOL разработало полностью роботизированную фабрику по работе с кожей. Это сложно. Если листы металла, например, стандартизированы и практически не отличаются друг от друга, то каждый кусок кожи уникален: со своей структурой, контуром, дефектами.

Когда мы получаем на входе такой уникальный материал, то первый робот определяет его контуры и дефекты и создает цифровой двойник поступившего сырья: записывает все данные об этом отрезке кожи. Далее робот заходит в ERP-систему и смотрит, какую позицию обуви из этого материала оптимально сделать и какие, соответственно, коррективы произвести.

Полуфабрикат перемещается между рабочими ячейками, в которых установлено по несколько роботов, выполняющих определенные операции. То есть — роботы передают друг другу задачи. Роботы самообучаются в зависимости от того материала, который был на входе: робот видит все дефекты и передает следующему, что ему нужно сделать. Причем система обеспечивает высокий уровень распознавания дефектов и стабильное качество благодаря исключению субъективного фактора.

Робот взаимодействует с роботом и с ERP-системой, и они совместно принимают решение. Идеальная команда. Мы только поставили задачу — а роботы решают, как и что нам производить.

Также на «Белвесте» создали софт по управлению беспилотным транспортом на производстве. Тележки перемещаются не только на производственной линии, но и работают на складах — они могут поднимать целый стенд и подвозить его, а также подсвечивать вещи (коробки), которые нужно будет переместить. Все это контролирует один человек.

Это настоящая компания индустрии 4.0: она кардинально снизила издержки по персоналу, повысила эффективность использования материалов — и может масштабироваться кратно.

Вскоре — буквально через несколько месяцев — на «Белвесте» перережут ленточку и откроют новое предприятие. На нем будет 50 рабочих роботизированных ячеек и только 4 сотрудника в смену будут контролировать производство. Его мощность составит 2,5 млн пар (!) обуви в год. И это — в Беларуси.

Слайд из презентации Андрея Цыгана на HI-TECH FORUM

Простейший робот

Как сделать легкого робота в домашних условиях? Сложно создать полноценную автоматизированную машину, а вот минимальную конструкцию собрать все-таки можно. Рассмотрим простейший механизм, который, к примеру, сможет совершать определенные действия в одной зоне. Понадобятся следующие материалы:

  1. Пластиковая тарелка.

  2. Пара щеток среднего размера для чистки обуви.

  3. Компьютерные вентиляторы в количестве двух штук.

  4. Разъем для батарейки 9-в и сама батарея.

  5. Хомут и стяжка с функцией защелкивания.

  6. Гайки.

Просверливаем в тарелке для щеток два отверстия с одинаковым расстоянием. Крепим их. Щетки должны располагаться на одинаковом расстоянии от друг друга и середины тарелки. С помощью гаек прикрепляем к щеткам регулировочное крепление. В среднее расположение устанавливаем ползунки от креплений. Для движений робота необходимо использовать компьютерные вентиляторы. Они подключаются к батарейке и параллельно размещаются, чтобы обеспечить вращение машины. Это будет некий вибрационный моторчик. В завершение необходимо накинуть клеммы.

В данном случае не потребуется больших финансовых затрат или какого-либо технического или компьютерного опыта, ведь здесь подробно описано, как сделать робота в домашних условиях. Достать необходимые детали нетрудно. Для улучшения двигательных функций конструкции можно использовать микроконтроллеры или дополнительные моторчики.

Изготовление робота

Конструирование и изготовление робота нужно производить с учетом выбранных  материалов и методов. Выполните следующие шаги, чтобы создать эстетичную, простую и структурно обоснованную раму робота меньшего размера.

каркас робота

  • Сначала нужно сделать прототип конструкции, выполненный из бумаги, картона или металла.
  • Получите все комплектующие, которые потребуются для изготовления робота (электрические и механические), и измерьте их.
  • Если у вас нет всех ваших деталей под рукой, вы можете обратиться к размерам, предоставленным производителем.
  • Проведите мозговой штурм и набросайте несколько разных конструкций каркаса в общих чертах. Не делайте это слишком подробно.
  • После того, как вы выбрали дизайн, убедитесь что компоненты будут хорошо поддерживаться.
  • Нарисуйте каждую часть вашего робота в бумаге или картоне со шкалой 1:1 (реальный размер). Вы также можете нарисовать их с помощью программного обеспечения САПР и распечатать их.
  • Протестируйте свой дизайн в САПР и в реальной жизни с помощью прототипа бумаги, проверив каждую деталь и соединения.
  • Если вы абсолютно уверены, что ваш дизайн правильный, наконец начните изготавливать каркас из выбранных материалов. Помните, дважды измерьте и вырежьте только один раз!
  • Перед монтажом рамы проверьте соответствие каждого компонента и, если потребуются, модифицируйте его.
  • Соберите свою раму, используя горячий клей, винты, гвозди или любые другие соединения, которые вы выбирали для изготовления своего робота.
  • Установите все компоненты на каркас. Так вы только что создали робота с нуля!

Сборка

Необходимо продумать «костяк» конструкции, на котором всё будет строиться. Обычно выбирают одну деталь, и уже к ней припаиваются все остальные. Говоря о качестве пайки, следует сказать, что места, где она будет проводиться, должны быть очищены. Также, зависимо от толщины используемых проводов и ножек, необходимо подобрать достаточное количество припоя, чтобы элементы не отпадали во время эксплуатации. Для упрощения процессов передачи сигналов и недопущения возможности замыкания можно вытравить печатную плату. Затем на неё наносятся все необходимые элементы, получившаяся конструкция подключается к источнику питания и при необходимости осуществляется доработка устройства.

Конструкция андроида

Человекоподобный робот состоит из нескольких основных частей:

(Наглядная конструкция робота)

Торс — наиболее защищенная часть робота. Во внутреннем пространстве каркаса размещают электронику, управляющую системой, автономный источник питания (аккумулятор).

(Классическая рука-манипулятор)

Захват/перемещение груза, выполнение других операций, включая действия с инструментом — задачи для верхних конечностей — манипуляторов. Кистевые окончания могут иметь форму и функцию кистей человека.

Роботы-андроиды передвигаются шагами на двух “ногах”. Шасси копирует антропологические особенности строения человеческого тела: ноги состоят из нескольких составных частей, соединенных суставами-шарнирами. Отдельные модели роботов способны бегать, т.е. перемещаться таким образом, что обе ноги в момент движения не касаются поверхности.

Промышленные роботы

Роботы последнего поколения подвижны и эффективны. Они упаковывают товары, наклеивают этикетки, сортируют товары на складе. Некоторые могут обрабатывать деревянные и металлические изделия.

KUKA KR QUANTEC PA

Образцовый укладчик, похожий на большую механическую руку. Он работает при низкой температуре и поэтому востребован в пищевой промышленности, где нужно хранить грузы в морозильной камере.

Машине не нужен подогрев или защита от холода. Это обеспечивает минимальный износ оборудования. Kuka также занимается упаковкой товаров, выборочным комплектованием и другими операциями манипулирования.

FANUC M-2000iА

Японские роботы этой серии захватывают и перевозят тяжести. Они исполняют роль погрузчика, причём без участия оператора. FANUC – прочный шестиосный аппарат с самой большой грузоподъёмностью в мире (до 1,2 тонны).

Работа ведётся от 0 до +45 градусов, а длинная механическая рука может дотянуться к объекту так же, как это делает подъёмный кран.

Universal Robots

Это серия универсальных манипуляторов. Модель UR10 становится «третьей рукой» человека и помогает проводить литьевые или сварочные работы быстрее.

Другие версии Universal Robots завинчивают детали, подготавливают материалы для 3D-печати, складируют товары.

Шаг 2. Сборка рамы робота

На этом шаге выполняются все действия по креплению компонентов на раму робота. Главная часть рамы – V-образная направляющая 20×20 мм. При проектировании робота я взял за основу направляющую длиной 100 см, так как её было легче разместить на рабочем столе, но по зрелом размышлении я решил увеличить её длину до 150 см. В принципе, длина направляющей может быть любой, желаемую длину можно указать в соответствующей переменной в коде Arduino, мы остановимся на этом чуть позже.Вначале нужно распечатать все 3D-файлы, о которых я говорил на первом шаге. Довольно быстро это делается с разрешением 0,3 мм без заполнения.Взгляните на первый рисунок для данного этапа. Во все 3D-отпечатки, имеющие шестигранное углубление с внутренней стороны, нажатием вставляется гайка M3. С другой стороны в гайку закручивается винт M3 произвольной длины. Нажатие вдавливает винт в металлическую направляющую и создаёт прочное механическое соединение (которое при необходимости может быть ослаблено).

Простой бумажный робот

Чтобы создать поделку робот из бумаги необходимо запастись следующими материалами:

  • схема робота;
  • лист бумаги;
  • ножницы;
  • клей.

Помимо того может понадобится также картон, иголка или шило, фломастеры и резинки для соединения частей.

На схемах можно увидеть несколько типов линий. Разрез ножницами предусмотрен по сплошной линии. Пунктирные очертания предназначены для сгибания бумаги.

При необходимости сделать отверстия, используете иглу или канцелярский нож до вырезания макета. Для наглядного представления готовой игрушки согните все части по пунктирным линиям, как видно на фото поделки робот.

Поделку робот из картона делают так:

  • сделать распечатку схемы на картоне;
  • ножницами вырезать все части схемы, действуя по инструкции;
  • вырезанные детали сгибаем по пунктирным линиям;
  • соединяем необходимые части с помощью клея;
  • делаем сбор всех деталей робота в одну бумажную конструкцию, следуя инструкции.

Робот из бумаги, картона, коробок

Выбор материала, типа поделки зависит от возраста «мастера», который будет создавать ее своими руками. Для детей детсадовского возраста и учеников младших классов подойдет бумага, картон. Кроме этого можно использовать спичечные коробки, упаковки для товаров из плотного гофрированного картона.

Аппликация

С задачей справится ребенок от 3-х лет и старше. Заранее нужно подготовить шаблоны, цветную бумагу, ножницы и клей. Шаблоны можно нарисовать самим или скачать в интернете. Несколько примеров:

Шаблоны распечатывают, переносят на цветную бумагу, каждую деталь вырезают. Можно пронумеровать все элементы, чтобы было понятно, в каком порядке их наклеивать на основу.

В качестве основы для аппликации рекомендуется использовать плотный материал:

  • картон – белый, цветной, бархатный;
  • гофрированную или плотную глянцевую бумагу;
  • обои, оставшиеся после ремонта.

Фон аппликации можно украсить декором – бусинами (для девочек), мелкими пуговицами. Они будут «играть роль» планет, спутников, и получится космическая композиция.

Робот из картона

Из этого материала можно сделать своими руками объемные фигурки. Более того, поделка может быть как монолитной, так и подвижной. Как и для аппликации, нужно подготовить шаблон. Его сложность в плане сборки подбирается под возраст и навыки ребенка. Примеры:

Для работы, кроме картона, будут нужны:

  • простая белая бумага для распечатки шаблона;
  • клей для бумаги в виде карандаша;
  • фломастеры или карандаши с мягким грифелем.

Шаблон распечатывают на простой бумаге, наклеивают на картон. Заготовку необходимо прогладить линейкой несколько раз по всей площади, чтобы элементы плотно прилегали друг к другу, хорошо проклеились.

Детали вырезают, сгибают по намеченным линиям и приступают к сборке. Голову, руки, ноги крепят к торсу только после того, как полностью просохли соединительные «швы».

Можно работать над такой поделкой и без шаблонов. Родители или воспитатели заранее готовят геометрические объемные фигурки, а «мастер» соединяет их. Если она создается для детского сада, то по ходу работы можно рассказать ребенку об основах науки геометрии – кубе, параллелепипеде и других элементах. Когда малыш получает информацию, создавая что-то своими руками, она усваивается легче.

Геометрические фигурки для будущей поделки лучше подготовить заранее, чтобы ребенку осталось самое легкое – собрать робота и «нарисовать» ему лицо. Глазки и рот – тоже фигурки, но плоские, вырезанные из цветной бумаги. Этот этап можно доверить ребенку, пусть он сам нарисует квадратики, вырежет их и приклеит.

Из спичечных коробков

Пустые коробки от спичек большинство из нас выбрасывают, а ведь из них можно сделать чудесную поделку. К примеру, чтобы собрать робота, понадобится всего 15 таких заготовок. Работа с ними не сложная, а вот пользы масса – из бросового материала получится прекрасная поделка, а ребенок лишний раз проработает мелкую моторику, увлечется полезным делом на полчаса-час.

Кроме основы для киборга подготовим цветную бумагу и карандаши, клей. Из бумаги своими руками нарезаем полоски длиной 12 см и шириной 5,2 см (по ширине коробка). Их нужно 6 штук – 2 для рук, 2 для ног и 2 для ступней. Они могут быть разноцветными или однотонными, как захочет «мастер».

Оклеиваем коробки и приступаем к нарезке деталей для туловища, головы. Туловище собираем из двух элементов – вертикального и горизонтального. Три коробка соединяем меж собой и оклеиваем полоской бумаги 17*5,2 см, 4 коробка (для плеч) – полоской 25*5,2 см. Голову собираем из двух коробков. Для нее понадобится полоска 15*5,2 см.

Заключительный шаг – скрепляем вместе части тела, на голове рисуем карандашами глазки и ротик. Работа завершена, ее нужно хорошенько просушить и можно выставлять экспонат на выставку.

Можно сделать киборга из спичечных коробков с подвижными руками и ногами.

Sumovore. Робокоп в миниатюре

Конечно, мыши MouseBot умеют многое. Но не столько, сколько робот-боец Sumovore. Судя по названию, этот малыш виртуозно владеет искусством японской борьбы сумо — пусть и сражается он только с себе подобными.

Несмотря на простые правила, сумо требует быстроты, ловкости и изворотливости. Чтобы заполучить эти качества, в составе Sumovore имеются четыре оптических сенсора, позволяющих «видеть» обстановку вокруг, и два высокочастотных инфракрасных датчика, обеспечивающих мгновенную реакцию на приближающееся препятствие. Мощный мотор придает Sumovore не только скорость, но и силу, которая пригодится ему, чтобы вытолкать противника за пределы круга.

Робот Sumovore — один из вариантов обширного семейства SumoBot.

Микропроцессорный мозг робота-сумоиста имеет модульную конструкцию. В основной модуль вшиты базовые правила поведения Sumovore. Их можно расширить с помощью дискретных модулей: Anti Sumo-dance, предотвращающего бесконечный «танец» двух столкнувшихся Sumovore; Anti edge-ram, останавливающего робота в случае победы; и модуля, позволяющего переключить Sumovore из режима борца в режим исследователя.

Собирая Sumovore, придется много паять. «Мозг» робосумоиста представляет собой непростой перепрограммируемый микроконтроллер и несколько сенсоров.

В собранном виде робот Sumovore выглядит весьма грозно.

Роботы-учёные

Первые роботы-учёные Адам и Ева были созданы в рамках проекта Robot Scientist университета Аберистуита и в 2009 году одним из них было совершено первое научное открыти.

К роботам-учёным безусловно можно отнести роботов, с помощью которых исследовались вентиляционные шахты Большой Пирамиды Хеопса. С их помощью были открыты т. н. «дверки Гантенбринка» и т. н. «ниши Хеопса». Исследования продолжаются.

Система передвижения

Для передвижения по открытой местности чаще всего используют колёсный или гусеничный движитель (примерами подобных роботов могут служить Warrior и PackBot).

Реже используются шагающие системы (примерами подобных роботов могут служить BigDog и Asimo).

Роботы BigDog

Для неровных поверхностей создаются гибридные конструкции, сочетающие колёсный или гусеничный ход со сложной кинематикой движения колёс. Такая конструкция была применена в луноходе.

Внутри помещений, на промышленных объектах роботы передвигаются вдоль монорельсов, по напольной колее и т. д. Для перемещения по наклонным или вертикальным плоскостям, по трубам используются системы, аналогичные «шагающим» конструкциям, но с вакуумными присосками.

Также известны роботы, использующие принципы движения живых организмов — змей, червей, рыб, птиц, насекомых и других типах роботов бионического происхождения.

Робот Tuna

Система распознавания образов

Системы распознавания уже способны определять простые трехмерные предметы, их ориентацию и композицию в пространстве, а также могут достраивать недостающие части, пользуясь информацией из своей базы данных (например, собирать конструктор Lego).

Двигатели

В настоящее время в качестве приводов обычно используются двигатели постоянного тока, шаговые электродвигатели и сервоприводы.

Существуют разработки двигателей, не использующих в своей конструкции моторов: например, технология сокращения материала под действием электрического тока (или поля), которая позволяет добиться более точного соответствия движения робота натуральным плавным движениям живых существ.

Математическая база

Робот Aibo

Помимо уже широко применяющихся нейросетевых технологий, существуют алгоритмы самообучения взаимодействию робота с окружающими предметами в реальном трёхмерном мире: робот-собака Aibo под управлением таких алгоритмов прошел те же стадии обучения, что и новорожденный младенец, самостоятельно научившись координировать движения своих конечностей и взаимодействовать с окружающими предметами (погремушками в детском манеже). Это дает ещё один пример математического понимания алгоритмов работы высшей нервной деятельности человека.

Навигация

Системы построения модели окружающего пространства по ультразвуку или сканированием лазерным лучом широко используются в гонках роботизированных автомобилей (которые уже успешно и самостоятельно проходят реальные городские трассы и дороги на пересечённой местности с учётом неожиданно возникающих препятствий).

Внешний вид

В Японии не прекращаются разработки роботов, имеющих внешний вид, на первый взгляд неотличимый от человеческого. Развивается техника имитации эмоций и мимики «лица» роботов.

В июне 2009 года ученые Токийского университета представили человекоподобного робота «KOBIAN», способного выражать свои эмоции — счастье, страх, удивление, грусть, гнев, отвращение — с помощью жестов и мимики.

Робот KOBIAN

Робот способен открывать и закрывать глаза, двигать губами и бровями, использовать руки и ноги.

Производители роботов

Существуют компании, специализирующиеся на производстве роботов (среди крупнейших — iRobot Corporation). Роботов также выпускают некоторые компании, работающие в сфере высоких технологий: ABB, Honda, Mitsubishi, Sony, World Demanded Electronic, Gostai, KUKA.

Робот из фетра

Некоторые девочки увлечены техникой не меньше, чем мальчики. Можно предложить им сделать своими руками киборга из фетра. Такая поделка, созданная девочкой на выставку, к примеру, в детсаду, обязательно займет призовое место.

Робот будет состоять из фетровых кубиков, набитых любым наполнителем – вата, синтепон, нарезанный на мелкие кусочки поролон или обрезки тканей.

Кубиков должно быть 6 – два примерно одинаковых для туловища и головы, 4 одинаковых для рук и ног. Каждый кубик сшиваем из 6 квадратов.

Рекомендуемые размеры кубиков (длина одной стороны) для робота:

  • тело – 7,5 см;
  • голова – 5,5 см;
  • ножки и ручки – 2 см.

Сшивать фетр лучше ручным швом. Соединять воедино можно уже набитые наполнителем элементы. Их сшивают или склеивают между собой «Моментом».

Сделать текстильного киборга можно не только из фетра, но и из других плотных тканей, к примеру, твида, джинсы.

Лицо игрушки оформляем с помощью готовых элементов из магазина рукоделия, бусин и кусочков ткани, или прорисовываем фломастером, маркером.

Робот из «Лего»

«Лего» — серия игрушек для детей, которая состоит в основном из деталей конструктора, соединяющихся в один элемент. Детали можно комбинировать, при этом создавая все новые и новые предметы для игр.

Собирать подобный конструктор любят практически все дети от 3 до 10 лет. В особенности детский интерес увеличивается, если из деталей можно собрать робота. Итак, чтобы собрать двигающиегося робота из «Лего», необходимо приготовить детали, а также миниатюрный мотор и блок управления.

К тому же сейчас продаются готовые наборы с деталями, позволяющие собрать самостоятельно любого робота. Главное — освоить приложенную инструкцию. К примеру:

  • готовим детали, как указано в инструкции;
  • прикручиваем колеса, если они есть;
  • собираем крепления, которые будут служить поддержкой для моторчика;
  • вставляем в специальный блок батарейку или даже несколько;
  • устанавливаем двигатель;
  • подключаем его к мотору;
  • загружаем в память конструкции специальную программу, которая позволяет управлять игрушкой.
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector