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    自制简易小型机器人(自制简易小型机器人怎么做)

    发布时间:2023-03-12 04:18:06     稿源: 创意岭    阅读: 78        问大家

    大家好!今天让创意岭的小编来大家介绍下关于自制简易小型机器人的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。

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    本文目录:

    自制简易小型机器人(自制简易小型机器人怎么做)

    一、如何制作自己会动的机器人

    一、基本原理X%};Hbm~!

    本项目机器人是一辆简易型的双轮自主平衡小车,通过一个简单的机械式传感器获取小车的姿态,并通过调节小车前后运动方向,使得小车依靠两轮也能保持一个直立平衡。r89J$,yQ

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    1、运动机理

    双轮小车的自主平衡原理,其实就是不断的通过改变小车前后运动的方向,使小车的车身在竖直方向上保持一个动态的直立平衡。就类似杂技演员表演独轮车一样,需要不断的前后踩脚踏板使小车在前进和后退间不断变换,以保持一个平衡。

    这个具体的平衡原理如下:\C0HW8B.T

    1、双轮自平衡小车一般长得都比较“高”,也就是重心位置比较高,位于车身底部的两个车轮是平行安装的,默认静止状态小车是无法保持一个直立的状态的。_\KFy

    2、如果车轮带动小车前进,小车下半身会比上半身先获得前进的加速度,即启动的瞬间小车的下半身前进而上半身静止,则会出现小车趋向后仰的状态。就类似汽车突然加速,我们身体会感到一个后仰的趋势。1ibI+ Y2

    3、如果车轮带动小车后退,小车下半身会比上半身先获得后退的加速度,即启动的瞬间小车的下半身后退而上半身静止,则会出现小车趋向前倾的状态。就类似汽车突然刹车(后退),我们身体会有一个前倾的趋势。 [ d;$,

    4、由于小车重心较高,如果小车前进--后仰,或者小车后退--前倾,随着小车的继续运动,这个后仰或者前倾的趋势会越来越大,必须及时纠正,否则小车就会倾倒下去。@kcFEzW~+

    5、如果小车前进中,有了后仰的趋势,达到一定程度后,可以让小车变成后退,让小车后退产生的前倾趋势去纠正原来前进时后仰的趋势;如果小车后退中,有了前倾的趋势,达到一定程度后,让小车变成前进,让小车前进产生的后仰趋势去纠正原来后退时前倾的趋势。如此往复循环

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    1、运动机理

    双轮小车的自主平衡原理,其在前进和后退间不断变换,以保持一个

    1、双轮自平衡小车一般长得都比较“高”,也就是重心位置比较高,位于车身底部的两个车轮是平行安装的,默认静止状态小车是无法保持一个直立的状态的。_\KFy

    2、如果车轮带动小车前进,小车下半身会比上半身先获得前进的加速度,即启动的瞬间小车的下半身前进而上半身静止,则会出现小车趋向后仰的状态。就类似汽车突然加速,我们身体会感到一个后仰的趋势。1ibI+ Y2

    3、如果车轮带动小车后退,小车下半身会比上半身先获得后退的加速度,即启动的瞬间小车的下半身后退而上半身静止,则会出现小车趋向前倾的状态。就类似汽车突然刹车(后退),我们身体会有一个前倾的趋势。 [ d;$,

    4、由于小车重心较高,如果小车前进--后仰,或者小车后退--前倾,随着小车的继续运动,这个后仰或者前倾的趋势会越来越大,必须及时纠正,否则小车就会倾倒下去。@kcFEzW~+

    5、如果小车前进中,有了后仰的趋势,达到一定程度后,可以让小车变成后退,让小车后退产生的前倾趋势去纠正原来前进时后仰的趋势;如果小车后退中,有了前倾的趋势,达到一定程度后,让小车变成前进,让小车前进产生的后仰趋势去纠正原来后退时前倾的趋势。如此往复循环,使小车保持一个直立的动态平衡状

    二、在天天里怎么自己创造一个机器人

    机器人成了这几天最火热的词汇之一。

    时至当下,机器人早已在不知不觉中走进了千家万户,大到可以照顾老人的陪护机器人,小到机器人吸尘器,甚至电影《超能陆战队》中憨态可掬、呆萌至极的“大白”那样的健康机器人顾问也是存在的。

    在享受机器人技术带来的福利同时,恐怕不少人同时也有着一个自儿时起就有的梦想——制作一个属于自己的小机器人。

    其实,以如今科技的发展,这样的想法是不难实现的。直接购买可组装的机器人是一种简单便利的捷径,但是这样机器人往往限制就比较多,而且需要另外的程序设定。

    若要随心所欲地制作机器人,3D打印的开源项目是另一种不错的尝试,不过其对于动手能力和编程水准就有着更高的要求。一般人可以遵从着指导说明来完成一个机器人的制作,但如果要在此基础上继续发挥就有难度了。那么有没一种更加简便的机器人制作方法呢?答案是有的,这就是另一种简洁的机器人制作手段——BEAM机器人。

    BEAM机器人一般译作仿生机器人,开头的英文字母并不是“光柱”的意思,而是由4个英文单词Biology、Electronics、Aesthetics、Mechanics的首字母组合而成,翻成中文分别是“仿生”“电子”“美学”和“机械”,BEAM机器人就是结合了这些技术的要点而制作出来的机器人。

    早在1988年,Mark Tilden就提出了BEAM机器人的概念,并制作出了第1台基于此概念的机器人。其初衷是为了仿照生物的一些生理结构或是动作行为来简化控制过程,并以此作为设计思路来制作出了一种包含控制元件的电路,这种电路被称为神经元。这种控制方法可以模拟生物的应激过程,神经元使用的是电路开关,从而避免了制作相应的程序。

    随着技术的发展,普通人也越来越容易制作机器人了。随着这种思路逐渐被大众所接受,BEAM机器人也就逐渐形成了一种公认的规范,目前大家所公认的基本要求有以下3点:

    1.尽可能使用最少的电子元件;

    2.采用回收材料以及废料来制作;

    3.使用辐射能作为动力来源(大多数情况下就是太阳能)。

    由此可见,BEAM机器人非常适合那些有想法有创意却苦于自己没有编程方面特长的人群,基本上只要懂焊接,并具备基本的动手能力,都可以在这种理念下做出属于自己的BEAM机器人。

    神经元电路入门——太阳能引擎

    虽然BEAM机器人的原理简单,而且少了编程这一环节,但是电路上的工夫还是要下的。而且也因为少了编程,控制方面就必须由电路开关来接替。虽然所用电子元件不多,但是电路上的基本知识和一些技巧还是必须要有的。BEAM机器人的神经元电路有着很多巧妙的设计,需要大家在不断学习和摸索中逐渐领会,这里就以BEAM机器人的一个入门级经典电路——太阳能引擎作为例子,让大家先熟悉电路的制作。

    太阳能引擎是多数BEAM机器人的心脏设备,它为机器人提供动力。传统太阳能引擎的电力输出往往不尽如人意,于是BEAM机器人的爱好者Ben Hitchcock在此基础上改进出了一个效率更高的引擎。这个太阳能引擎可以给出一个电脉冲到电机上,从而驱动电机运动,也可以将电机改成其他设备来达到不同的需求。作为最基本的神经元电路单位,可以在此基础上做出各种机器人作品。

    由于不同类型的机器人受其体积和功能的影响,这里的电子元件不需要都焊在电路板上,可以根据实际情况巧妙布局和连线,这就要考验大家的想象力以及动手能力了。

    BEAM机器人实例——太阳能蟋蟀机器人的制作

    学会了制作太阳能引擎,就可以在此基础上制作一些机器人了。

    这里将介绍一个相对简单的作品——太阳能蟋蟀机器人的制作方法。太阳能蟋蟀机器人及其衍生的作品是网络上最多的BEAM机器人种类,不仅小巧有趣也相对容易制作,简单的结构以及一定的扩展空间是其吸引爱好者们的关键。

    制作这个太阳能蟋蟀机器人需要如下材料,可自行采购:

    NPN型小功率三极管×2、PNP型小功率三极管×2、单闪LED(配黑色热缩管)×2、10kΩ多圈电位器×1、微型电机(4V以下大小适当就好,但功率不要太小)×2只、3.3kΩ/0.25W电阻×2、33kΩ/0.25W电阻×2、1μF/50V电解电容×2、3300μF/10V电解电容×1、太阳能电池(不低于4V)×1。另外还需要结构基座的制作材料和若干长度的双色单芯导线一段。

    准备这些材料后,就可以开始制作蟋蟀机器人了。

    首先是制作结构基座,用来连接电力部分和驱动部分。这里使用废电源插座里拆出的一块铜片,改装成一个基座,中间部分是用来连接3300μF储能电容,两边的卡箍是用来固定电机的。结构件可用的材料随意性比较大,可以使用任何手边能找到的可用材料,只要能满足需求即可。

    基座完成后,把3300μF储能电容的负极焊在基座中间的部分,注意负极引脚留出一段不要剪掉,用来连接控制用的电子部分。在两边卡箍里套进两只微型电机,电机轴向下。储能电容的顶部着地,与两只电机轴形成三点支撑。通过改变两只电机之间的夹角,可以微调机器人跑动的速度。而调整电容与电机夹角度,可以调节机器人的重心。这样机器人的基础结构部分就做好了。

    太阳能蟋蟀的驱动控制是由4只三极管构成,用以提供稳定的脉冲电流,它们组成了机器人的“心脏”。制作这类小机器人的技巧就是首先完成核心部分的制作,其他元件将围绕着这个核心环环相扣地进行搭建,这样整体结构就显得紧凑。把4只三极管管脚朝上两两并列,上方是两只PNP型三极管,NPN型三极管在下面。这里使用的三极管是2N3906和2N3904,如果用其他型号的管子替换,需要仔细核对管脚顺序是否与图中一致。

    接下来先焊接下方的两只NPN型三极管。把两只管子的发射极向外展开,左侧管子的发射极向斜下方弯折,与右侧管子的发射极焊接在一起。用镊子把相应三极管的引脚弯折到指定位置。注意在弯折引脚时,距离根部留出1-2mm距离,防止引脚折断。然后继续焊接上方的两只PNP型三极管。把两只管子中间的基极向外展开,右侧管子的发射极向斜上方弯折,与左侧管子的发射极焊在一起。最后把4只管子焊接在一起,分别连接好左右两侧管子的集电极和基极。

    完成“心脏”部分的制作后就要开始向外面焊接其他元件。把两只1μF电容的正极弯成如图所示的形状,分别与上方PNP管子向外展开的基极焊接在一起。然后把两只3.3kΩ电阻一端打个弯,套在1μF电容的正极上,另一端折成90°直角,向外展开。在两侧1μF电容的负极,各焊接上一只33kΩ电阻。电阻的另一端与3.3kΩ电阻的直角和NPN型管子向外展开的集电极焊接在一起。

    三、制作机器人要哪些知识

    机器人制作的三大知识点:

    1. 控制系统,目前主要用单片机,国内常用的AVR,国外常用PIC单片机,一般用C语言编程。

    2. 机械系统,构成机器人的框架。金属、木头、塑料都可以。

    3. 电子系统。各种传感器以及相应的电机、舵机控制电路。

    如果想自己制作,其实并不难,但需要循序渐进,从最容易入手的智能小车开始,做出自己的第一个作品后,就可以考虑更高层次的作品,去参加比赛什么的。

    四、自制简易机器人

    机器人可以用废纸盒来做,用彩色卡纸包住盒子再装饰一下就可以了,注意!机器人要会站起来。

    以上就是关于自制简易小型机器人相关问题的回答。希望能帮到你,如有更多相关问题,您也可以联系我们的客服进行咨询,客服也会为您讲解更多精彩的知识和内容。


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