Kendi Otonom Robotunuzu İnşa Etmek İçin Neye İhtiyacınız Var?

Hiç kendi robotunuzu yapmak istediniz mi? Bir kit veya bir dizi standart elektronik bileşen kullanarak düşündüğünüz kadar zor değil.

Ana engel, mikro denetleyicisi, şasisi, motorları ve sensörleri de dahil olmak üzere tekerlekli bir robot oluşturmak için mevcut olan şaşırtıcı sayıda seçenek arasında gezinmek. En kolay seçenek, eksiksiz bir robot kiti satın almaktır, ancak özel yapım bir robot oluşturmak istiyorsanız, yapmanız gereken ana seçimler boyunca sizi adım adım yönlendiriyoruz.

1. Mikrodenetleyici / SBC

Robotunuz, hareket dahil tüm işlevlerini kontrol etmek için elektronik bir "beyne" ihtiyaç duyacaktır. En popüler seçeneklerden ikisi Raspberry Pi ve Arduino'dur.

Raspberry Pi, tam bir Linux işletim sistemini çalıştırabilen Arm mikroişlemcili tek kartlı bir bilgisayardır (SBC). Robot yapımının ana faydası, Arduino gibi bir mikro denetleyiciden daha güçlü, daha karmaşık programları çalıştırmanızı sağlar. Bu, yüz tanıma ve diğer AI biçimleri için idealdir, böylece gerçekten akıllı bir robot oluşturabilirsiniz.

Diğer bir avantajı ise hemen hemen her dilde programlayabilmenizdir. Kodlamaya yeni başlayanlar için C'den daha az göz korkutucu olan Python'daki robotik için en popüler olanlardan biri.

Arduino ise daha basit robotik projeleri için idealdir. Tipik olarak daha düşük maliyetli olmasının yanı sıra daha az güç kullanır, bu nedenle taşınabilir bir güç bankasını veya pil takımını boşaltmak daha uzun sürer.

Normalde bir bilgisayarda Arduino IDE kullanılarak C'de programlanırken, bir bilgisayar kullanmak mümkündür. Arduino robotlarını kontrol etmek için Xod adlı grafiksel IDE.

Teensy, BeagleBone, micro: bit ve Raspberry Pi Pico gibi diğer mikrodenetleyiciler de robotik için uygundur.

2. şasi

Tekerlekli robotunuz için gövdesini oluşturmak, elektroniği barındırmak ve motorları monte etmek (dirsek kullanarak) için bir şasiye ihtiyacınız olacak.

çok sayıda var şasi kitleri tipik olarak iki veya dört tekerlekli robotlar için, bazen altı tekerlekli olmak üzere çeşitli boyut ve malzemelerde mevcuttur. Çoğu, elektronik aksamları ve motorları monte etmek için basit platformlardır; daha pahalı seçenekler bir süspansiyon sistemi içerebilir.

Alternatif olarak, plastik, metal, ahşap, Lego tuğlaları ve hatta karton gibi malzemelerden kendi DIY kasanızı özel olarak oluşturabilirsiniz. Önemli bir husus, robotunuzun ne kadar sağlam olmasını istediğinizdir. Zorlu arazi ile uğraşmanız gerekiyorsa, daha dayanıklı bir şasi isteyeceksiniz.

3. motorlar

Robotunuzu hareket ettirmek için motorlara ihtiyacınız olacak. Tekerlekli bir robot için bunlar, servoların veya step motorların aksine yüksek hızda serbestçe dönen standart DC motorlar olacaktır.

Bazı motorlarda, torku artırmak ve daha ağır yükleri sürmek için yerleşik bir dişli kutusu bulunur. Vites (veya hız düşürme) oranını kontrol edin: ne kadar yüksekse, tork o kadar fazla ve hız o kadar düşük. Yeni başlayan projeler için daha yüksek oranlar önerilir.

Motor hızının doğru bir şekilde okunmasına ve kontrolüne ihtiyacınız varsa, bir ekleme seçeneği de vardır. her motor şaftına manyetik veya optik hız kodlayıcı, bu da verileri size geri besleyecektir. mikrodenetleyici.

Her motorun hızı genellikle bir dijital açma-kapama darbeleri akışı göndermeyi içeren PWM (darbe genişliği modülasyonu) tarafından kontrol edilir: bir çevrimde darbeler ne kadar fazlaysa, o kadar hızlı döner.

4. Motor sürücüsü

DC motorları doğrudan tek kartlı bilgisayarınıza veya mikrodenetleyici kartınıza bağlayamazsınız, çünkü ikincisi motorlara yeterli gücü sağlayamaz ve karta zarar verebilirsiniz.

Bunun yerine, motorlar ve mikrodenetleyiciniz arasına ve ayrıca güç kaynağına bağlı bir motor sürücü/kontrol kartına ihtiyacınız olacak. Düşük maliyetli sürücü kartları genellikle bir L298N veya DRV8833 çift kanallı H-köprü yongasını temel alır. Kanal sayısı, kaç motorun bağımsız olarak kontrol edilebileceğini belirler, bu nedenle 4WD veya 6WD için daha fazla kanala (ve sürücüye) ihtiyacınız olacaktır.

Elektronik bilgisi olan birinin kendi H-köprü motor sürücüsünü oluşturması mümkün olsa da, bir sürücü panosu satın almak daha kolaydır. Raspberry Pi'ye monte edilebilecek çok sayıda HAT ve özel bir Arduino için Motor Kalkanı.

Bir motor sürücüsü seçerken önemli bir faktör, motorların ihtiyaç duyduğu voltajın yanı sıra sürekli çalışma akımının üstesinden gelebildiğinden emin olmaktır. İkincisini motorların teknik özelliklerinde bulamazsanız, tipik olarak durma akımından %20 ila %25 daha düşüktür. Motor sürücüsünün maksimum akımı, motorların sürekli akımının yaklaşık iki katı olmalıdır.

5. tekerlekler

Doğal olarak, bunlar tekerlekli bir robot için gereklidir! Yeni başlayanlar için en kolayı iki tekerlekli basit bir robottur ve genellikle ön tarafında dengesini korumasına yardımcı olmak için elektriksiz küçük bir tekerlek, tekerlek veya kızak bulunur.

Bir sonraki adım, ekstra stabilite ve kontrol sağlayan dört tekerlekli bir robottur. Gerçek 4WD için her motorun/tekerleğin bağımsız kontrolünü istiyorsanız, anakartınızda iki adet çift kanallı motor sürücü çipine ihtiyacınız olacaktır. Alternatif olarak, hepsini idare etmek için yeterli maksimum akım kapasitesine sahip olması koşuluyla, her kanaldaki iki motoru kontrol etmek için tek bir sürücü kullanabilirsiniz.

Arazi arazisi için altı tekerleğe kadar gitmek isteyebilirsiniz, ancak bunları yerleştirmek için daha uzun bir şasiye ihtiyacınız olacak. Ekstra tutuş için tırtıl izleri veya hatta NASA'nın Perseverance Mars gezicisinde olduğu gibi bir rocker-boji sistemi ekleyebilirsiniz.

Onları ve motorlarını döndürmek için servolar kullanan yönlendirilebilir tekerleklere sahip olmak mümkün olsa da, bir robotu yönlendirmek için en yaygın yöntem, tekerlekleri bir taraftaki diğerinden daha hızlı çalıştırmaktır.

Bir başka ilginç seçenek de, dört tekerlek belirli bir düzende döndürüldüğünde yanlara doğru hareket etmelerini sağlayan özel silindirleri olan Mecanum tekerlekleri kullanmaktır. Paralel park için harika!

6. Güç

Robotunuzun bir elektrik prizine bağlı olması biraz sınırlayıcı olacaktır, bu nedenle taşınabilir bir güç kaynağına ihtiyacınız olacaktır. İki ana yöntem vardır:

1. Motorlar ve elektronikler için ayrı güç kaynakları kullanın.
2. Her ikisine de BEC (pil eliminatör devresi) aracılığıyla bağlı tek bir güç kaynağı kullanın. Motor sürücü kartınız bir BEC içerebilir.

Hangi seçeneği seçerseniz seçin, olası güç kaynakları arasında USB güç bankaları, pil paketleri (ör. 4x AA) ve LiPo piller. Sadece doğru voltajları ve akım seviyelerini sağladığınızdan emin olun. Birçok motor sürücü kartı, aşırı akım ve ters polariteye karşı koruma sağlar.

7. Sensörler

Robotunuzu belirli bir düzende hareket edecek şekilde programlamak veya uzaktaki bir cihazdan manuel olarak kontrol etmek mümkün olsa da, sensörler eklemek onun özerk olarak hareket etmesini sağlayacaktır.

gibi bir ultrasonik mesafe sensörü HC-SR04, robotun önündeki bir duvarı veya başka bir engeli algılamasını ve böylece kaçınma eylemi gerçekleştirmesini sağlar.

Yerdeki bir yolu takip etmek için bir robot almak başka bir popüler seçenektir. Ön tarafa monte edilmiş bir veya daha fazla IR çizgi izleyen sensör, zemindeki karanlık bir çizgiyi algılamasını ve bu çizgi boyunca ilerlemesini sağlar.

Küçük bir kamera ekleyerek robotunuza 'göz' bile verebilirsiniz. Görüntüler, nesneleri ve hatta yüzleri algılamak için OpenCV gibi bir bilgisayar görme kitaplığı kullanılarak yorumlanabilir.

Kendi Otonom Robotunuzu Yapın: Başarı

Artık kendi tekerlekli robotunuzu nasıl oluşturacağınıza dair bir genel bakışa sahipsiniz. Umarız robotiğin harika dünyasına ilk adımınızı atmanız için size ilham vermiştir. İlk robotunuzu yaptıktan sonra, bacaklı veya robot kollu gibi farklı bir tür yapmak isteyebilirsiniz.

Cihazınız İçin En İyi Dark Web Tarayıcısı

Karanlık ağa erişmek ister misiniz? Sizi oraya götürebilecek ve gizliliğinizi de koruyabilecek bir karanlık web tarayıcısı kullanmanız gerekir.

Sonrakini Oku

Yazar hakkında