如何让一个菜鸟轻松玩机器人,而不是被机器人玩?文中的目的就是协助这些还未接触过机器人的朋友们在短期内制作出具有一定专业水准的机器人,从零教大家如何制做机器人。
在这之前,先使我们进一步了解一下什么叫机器人。总体来说,不论是军工用机器人、航行机器人、工业生产机器人或是服务项目机器人,他们一般由四部分组成:第一,操纵一部分(人的大脑);第二,传感器一部分(感观);第三,实行一部分(四肢);第四,行为主体(躯体)。机器人可以按事前编好的程序,自动执行工作中。
对很多人来说,机器人在一段时间以前只是或是科幻片中的主角,但是现在它成为了创业者们手上最常见玩具,而且开始逐渐进到和影响我们的日常生活。
归功于开源项目、开源硬件及其创客运动的崛起,机器人课程的学习门坎大幅下降,制作成本也变得非常低,因而,机器人的兴起时期已经来临。下面我们按机器人的四大一部分各自详细介绍。
第一,操纵一部分(人的大脑)
操纵一部分本身就是一台电脑,主要是由硬件和软件两部分组成。对于许多较为简单的应用(例如制做一架电缆线现场勘查机器人,根据监控摄像头检查并且通过电磁线圈从电缆线上取电,见图下),应用硬件配置开源系统的全智能系列产品ARDUINO是一个不错的选择,所说硬件配置开源系统就是它的全部设计图全是开放,你甚至能自己生产制造它。不过它并便宜,最便宜可能就几十元rmb。
ARDUINO针对不同的运用必须程序编写来达到,网上有很多对于ARDUINO不一样运用的免费程序流程,对菜鸟而言,你可以把ARDUINO看作手机上,程序流程乃是APP运用,自然,现在还没有针对ARDUINO的APP店铺,如果你不想学习编程得话,你只能自己在网上搜索而且烧录,再通过Arduino配套设施手机软件载入到ARDUINO木板中。
ARDUINO是现阶段火爆的桌面上开源系统3D打印刷机的控制关键,而3D打印刷机也是一种特殊用途的机器人。自然,对工业型3D打印刷机来讲,则需一台比ARDUINO特性更强的计算机,可装上开源系统的LINUX电脑操作系统及其LINUXCNC(其实就是原先的EMC)手机软件,使3D打印刷机作用更优秀,运用更广泛。
对于一些繁杂的运用,则需更为强力的计算机加上一个专门的机器人电脑操作系统。值得庆幸的是,美国的垂柳停车库企业开源系统了他们研制的机器人电脑操作系统ROS(robotoperatingsystem),而且激励开发设计根据ROS的应用软件,这一电脑操作系统极有可能变成机器人里的windows。不久的将来,假如大家不会用ROS操纵机器人也许就会像现在不容易用windows操纵计算机一样,成为一个OUTMAN。
该公司制造的根据ROS的机器人PR2市场价40万美金(要是你愿意把自己开发设计的成果开源系统公布,便可以获得12万美元的折扣优惠),能做各种各样家务活,例如开啤酒瓶盖,用“手”把脏碗放入水槽洗碗机,给餐桌铺平餐桌布并摆放好整洁厨具,给毛毯除尘,叠毛巾,锄草,在即将无电时,自身找寻四周的电源插头,并将自己插上去电池充电这些。
第二,传感器一部分(感观)
现今传感器种类多种多样,并且还在不断的改善和增加中,随时可以检测声、光、环境温度、工作压力、汽体等等的转变,远远超过了人的感官能感受的范围和精密度。一般本人机器人发烧友经常使用的有路径规划感应器(撞击电源开关)、红外测障感应器、激光传感器感应器、光敏传感器、电子温度计、电子器件罗盘这些,它们都非常便宜,而且容易购买到。
对菜鸟而言,为了防止繁琐的布线工作中,你能准备一个专门的感应器扩展板,仅需简单掌握传感器的作用,然后按照使用说明将电极连接线插进感应器扩展板特定插口就可以。假如插上去Wifi控制模块,你甚至能够远程控制用手机控制机器人。
第三,实行一部分(四肢)
这一部分一般由电机,电机推动,执行器构成。
机器人常见的电机分为三种:普通直流电电机、步进电机电机、伺服电机电机,这种电机品种繁多,推动方式也有很大差别,菜鸟可以直接应用6伏左右直流电降速电机先做起来,有兴趣再进一步深入分析。
执行器在于运用场所,比如对机器人小车而言,便是车轮子,对航行机器人而言,便是飞机螺旋桨,对人型机器人而言,乃是四肢。
第四,行为主体(躯体)
我们把开关电源、支撑架、机壳等都归到这一部分。
民用型挪动机器人一般都以可充电电池做开关电源,而工业生产机器人一般采用交流电。
支撑架和机壳一部分,是菜鸟们发挥想象力和享受制做乐趣的关键一部分,你几乎能用你身边能够找到的其他东西来制作他们,当然你也可以很方便的购买到各种各样现成的模块。
例如你可以把你的玩具小车改为能够系统控制,而且含有传感器机器人小车,甚至用手机来遥控器它;
你就可以简单用一块板(木材、塑胶、硬纸板、金属片等)再加上电机、操纵、传感器和开关电源拼装成一辆小车机器人;
你还可以用便当盒、盆、水杯、纸箱、易拉罐等来做车体;
如果你可以用一个透明色矿泉水瓶子做一个能够拍摄的深潜机器人,那么就很酷了!
第五,制做攻略大全
对菜鸟而言,从制做机器人小车新手入门是一个不错的选择,由于机器人小车的原材料容易得到,价格低,与此同时可以参加众创空间机构的各类车赛,在增加趣味的与此同时,能够持续提升自己的技术实力,并且能做出如打扫机器人、远程遥控警示拍摄机器人等实用性强的商品来。
在制作机器人小车前,你可以先把各种各样烦人的理论和书籍抛向一边,由于能用上的基础知识才是真专业知识或是在网上先订购一个小车看看人家是怎么做的。在出手的过程当中用心感受并解决困难,恰好是最有效的学习方法。
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