Digitrode

Робототехника в наше время развивается во многих направлениях. С помощью роботов строят дома, их используют в медицине для проведения сложных операций, они летают в космос и плавают под водой. Но в последнее время роботов стали использовать еще и для развлечения. Благодаря тому, что электронные модули и компоненты, с помощью которых можно создавать роботов, стали доступнее, тысячи радиолюбителей и энтузиастов начали собирать своих миниатюрных роботов и устраивать соревнования с их участием. Различные соревнования роботов становятся все популярнее и зрелищнее. На них собираются все больше энтузиастов-изобретателей и просто гиков. Исключением не стал и второй ежегодный турнир боевых роботов, проходивший в Бристольском университете. Здесь для роботов не стали устраивать гонки или соревнования среди роботов, ездящих вдоль линии, из этих стальных спортсменов решили сделать бойцов и устроить нечно вроде гладиаторских боев роботов.

Хотя на ринг робосумо выходили компактные минироботы, размер которых по правилам соревнования не должен был превышать 65 см3 и вес должен быть не более 150 грамм, шоу получилось зрелищным, а сами битвы роботов довольно забавными.

Робототехника завоевывает все большую популярность среди радиолюбителей и энтузиастов в области электроники. Современные средства проектирования, электронные компоненты и аппаратные средства разработки, вроде популярной платы Arduino, позволяют каждому создать простого робота.

Зачастую простые роботы рассчитаны на питание от блока пальчиковых батареек (1.5Вx4=6В) или литий-полимерных батареек (3.6Вx2=7.2В). Конечно, напряжение 5 В, требуемое для микроконтроллера и прочих управляющих цепей, получают с помощью линейного регулятора типа LM1117-5. Чтобы знать актуальное значение заряда аккумулятора робота на данный момент, желательно иметь индикатор, который описывается в данной статье.

Внешне индикатор представляет собой совокупность 10 светодиодов, соединенных в одну полоску. Он достаточно просто собирается и интегрируется в любой робототехнический проект.

Что такое робот?

Есть много различных определений для слова робот. Одно из них предполагает, что машина, которая будет рассматриваться как робот, должна ощущать динамично изменяемую среду и реагировать на эти изменения практически без вмешательства человека. Исходя из этого определения, наш робот – еще машина, но сейчас мы превратим её в робота, добавив «орган чувств».

Сделать робота стоимостью $50 очень просто. Мы уже поговорили про управление моторами робота и про его механические части. Теперь нужно связать всё воедино и запрограммировать электронику.

В прошлой части мы говорили только об управлении двигателями. Сейчас мы рассмотрим базу и систему приведения в движение нашего робота.

Шасси

Создание робота логично начинать с мыслей о шасси или базе. Желательно, чтобы она была дешевая и проста в использовании. В данном случае используется шасси в форме круга, что представляет собой отличную форму для робота, способного перемещаться в различных направлениях. Монтаж двигателей по обеим сторонам такой рамы позволяет совершать поворот при нулевом радиусе, приводя в движение один определенный двигатель. Это также упрощает конструкцию, поскольку одни и те же двигатели используются для движения и поворота робота. Хорошим выбором в данном случае может быть Pololu Robot Chassis RRC01A в дополнении с набором Single Chassis Completion Kit for RRC01A, включающим конструкцию с двумя моторами с редуктором, колеса и шаровые опоры.

Arduino – настолько распространенная и простая плата, что сложно не сделать на ее основе какого-нибудь незамысловатого робота. Например, такого:

Сегодня мы рассмотрим связь с драйвером TB6612FNG и управление двигателем с помощью этого драйвера.

Этот датчик для перемещающегося по линии робота представляет собой очень простой, компактный инфракрасный датчик приближения малой дальности действия (5-10 мм), построенный на основе стандартного отражающего оптосенсора CNY70 (IC1). Робот движется вдоль черной линии на белой поверхности, и в данном случае такой датчик позволяет выравнивать движение шасси.

IC1 содержит в себе инфракрасный светодиод и фототранзистор. Светодиод излучает невидимый инфракрасный свет на поверхность под роботом, а фототранзистор работает как приемник этого излучения. Как правило, темная поверхность отражает меньше света, чем светлая поверхность, поэтому при нахождении датчика над светлой поверхностью через транзистор потечет больше тока. При обнаружении отраженного света ток течет через R2 на землю, благодаря чему появляется падение напряжения на базе T1, что в свою очередь заставляет этот транзистор проводить ток. В итоге начинает проводить транзистор T2, и индикаторный светодиод D1 загорается. Конденсатор C2 работает как минибуфер.