Маш жижиг робот бүтээгээрэй: Дэлхийн хамгийн жижиг дугуйт роботыг бариултай болгоорой.: 9 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:06

Жижиг зүйлийг авах, зөөх чадвартай 1/20 шоо инчийн робот бариул. Үүнийг Picaxe микроконтроллер хянадаг. Яг энэ мөчид энэ бол бариултай дэлхийн хамгийн жижиг дугуйтай робот байж магадгүй гэж би бодож байна. Маргааш эсвэл ирэх долоо хоногт хэн нэгэн жижиг зүйл бүтээхэд энэ нь өөрчлөгдөх нь дамжиггүй.

Үнэхээр жижиг робот бүтээхэд тулгардаг гол бэрхшээл бол харьцангуй том хэмжээтэй, хамгийн жижиг мотор, батерей юм. Тэд микро роботын эзлэхүүний ихэнх хэсгийг эзэлдэг. Би эцэст нь жинхэнэ микроскоптой робот хийх аргуудыг туршиж байна. Завсрын алхам болгон би энэ зааварт заасан гурван жижиг робот, хянагчийг хийсэн. Энэхүү концепцийн роботын нотолгоог өөрчилснөөр бичил харуурын хэмжээгээр багасгаж чадна гэдэгт би итгэж байна. Олон жилийн турш жижиг робот бүтээсний дараа (эндээс үзнэ үү: https://www.instructables.com/id/Building-Small-Robots-Making-One-Cubic-Inch-Micro/), би хамгийн жижиг робот хийх цорын ганц арга замыг шийдсэн. Роботын гадна мотор, батерей, тэр ч байтугай Picaxe микроконтроллер байх боломжтой байв. 1-р зурагт R-20-ийн 1/20 куб инчийн роботыг нэг зоосоор харуулав. Зураг 1b ба 1c нь 8 зүү IC -ийг өргөж, барьж буй хамгийн жижиг дугуйтай роботыг харуулж байна. 3 -р алхамд робот 8 зүү IC -ийг аваад хөдөлгөж байгааг харуулсан ВИДЕО байна. 5 -р алхам дахь өөр нэг видео нь робот нэг зоос асааж байгааг харуулж байна.

Алхам 1: багаж хэрэгсэл, материал

Sparkfun -аас 18х Picaxe микроконтроллер: https://www.sparkfun.com/Micro цуваа серво хянагчийг Polulu -аас авах боломжтой: https://www.pololu.com/2 өндөр зузаантай зэсээс Polulu2 стандартын servo -аас авсан өндөр хүчдэлтэй servo. гууль, эсвэл фосфорын хүрэл хуудас Micromark2- 1/8 "x 1/16" неодимийн соронз1- 1 "x1" x1 "неодим соронз. Соронзыг https://www.amazingmagnets.com/index.asp дээрээс авах боломжтой Micromark -ээс гуулин хоолойг дурангаар авах: https://www.micromark.com/ Walmart -аас авсан зүлгүүрийг Walmart1/10 "Electronic Goldmine -аас авсан шилэн хавтангийн материал: https://www.goldmine-elec-products.com/clear таван минутын эпокси Төрөл бүрийн самар, боолт

Алхам 2: 1/20 куб инчийн робот бүтээх

.40 "x.50" x.46 "хэмжээтэй Magbot R-20-ийн роботын эзэлхүүн нь куб инчийн 1/20-оос арай бага байна. Үүнийг соронзон бус хуудас металлаар хийсэн 3 хайрцгийн бүтцийг эвхдэг. Хамгийн жижиг дотоод хайрцаг нь бариулын зүүн хуруунд гагнаж байна. босоо тэнхлэгт хоёр жижиг соронзыг эпокси хэлбэрээр байрлуулж, чөлөөтэй эргэлддэг бариулын баруун хурууг бүрдүүлж өгдөг. Би роботын бүх хүчийг өгдөг талбар юм. Би хайрцгийн бүтцэд.005 "зузаан фосфортой хүрэл хуудас метал ашигласан, учир нь гагнах, амархан исэлдүүлэх, бохирдуулахгүй. Зэс эсвэл гуулийг бас ашиглаж болно. Би анхандаа эргэдэг утсан тэнхлэгт зориулагдсан төмрийн даацын нүхийг өрөмдөхөд жижиг өрмийн битүүдийг ашигласан. Өрөмдлөгийн машинд цөөн хэдэн хэсгийг хугалсны дараа би зүгээр л том зүү, алхаар төмөр нүх гаргав. Энэ нь конус хэлбэрийн нүхийг бий болгож, дараа нь хавтгай хэлбэрээр байрлуулж болно. Нүх нь яг нарийн хэмжээтэй байх ёстой, бүр төгс байрлуулсан байх албагүй. Энэ жижиг масштабаар үрэлтийн хүч нь маш бага бөгөөд хэрэв та зургуудыг анхааралтай ажиглавал би урт, 1 инч босоо ам, хавчаарын хуруунд зориулагдсан дөрвөлжин хэлбэртэй урт толгойн голтой зүү ашигласан болно. Зэс утсыг бас ашиглаж болно. Шилэн ирмэгийн дугуйг роботын ёроолд эпоксиджуулсан гуулин тээглүүр дээр суурилуулсан бөгөөд угсралтын ажилд соронзон бус материал ашиглах нь чухал бөгөөд эс тэгвээс роботын хүч, удирдлагад сөргөөр нөлөөлнө.

Алхам 3: Робот соронзон мотор

Робот дөрвөн эрх чөлөөний зэрэгтэй. Зураг 4- Би соронзыг хэвтээ байдлаар түдгэлзүүлэх замаар хийх шаардлагатай дөрвөн хөдөлгүүрийг нүүлгэн шилжүүлэв. хоёр тэнхлэгтэй gimbal дээр. 1/8 "x1/8" x1/16 "хэмжээтэй хоёр соронзыг босоо тэнхлэгт утсаар боож, нэг хуруугаа бүрдүүлэхийн тулд нугалав. Хоёр соронз нь нэг соронзны үүргийг гүйцэтгэж, нэг соронзон мотор бүтээхийн тулд доторлогоотой байна. Үүнийг бусад жижиг хуруунд гагнаж байрлуулсан хамгийн жижиг хайрцганд суулгасан байна. Бариулын хайрцгийг гимбалын хоёр дахь хэвтээ тэнхлэгт 000 ширхэг гуулин эрэг, самар ашиглан суулгасан байна. Гадны соронзон орон нь CNC төрлийн машин дээр суурилагдсан бөгөөд соронзон хальсыг x ба y тэнхлэгийн дагуу гулсуулж, хэвтээ ба босоо чиглэлд эргүүлэх боломжтой. Үүнийг цахилгаан соронзоор хийх боломжтой байсан ч би үүнийг ашиглахаар шийдсэн. Куб инчийн неодими байнгын соронз, учир нь энэ нь жижиг хэмжээтэй том соронзон орон бий болгох хамгийн хялбар бөгөөд хурдан арга юм. Үүний доор робот соронз нь мотивийг нэлээд дагаж мөрддөг Гадаад соронзон орны ns. 8 зүү IC -ийг авч буй роботын богино хэмжээний видеог эндээс үзнэ үү: https://www.youtube.com/embed/uFh9SrXJ1EAO эсвэл доорх видеог дарна уу.

Алхам 4: CNC төрлийн робот хянагч

Зураг 5 нь CNC төрлийн робот хянагчийг харуулж байна. Дөрвөн servo нь нэг куб инчийн неодим соронзны хөдөлгөөнийг хангадаг бөгөөд үүнийг роботын gimbal суурилуулсан соронзоор хангадаг. X ба Y тэнхлэгийн хувьд дамар, загас агнуурын удирдагчтай өндөр эргүүлэх хүч бүхий servo нь шилэн шилэн тавцан дээр татдаг. Хавар нь хөдөлгөөнийг эсэргүүцдэг. Платформ нь шугаман чиглүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг хоёр дуран гуулин хоолой дээр суурилдаг. Шугаман чиглүүлэгчийн хоёр талд хуванцар хайчлах хавтангаар хийсэн хуванцар холхивч нь тавцангийн түвшинг хадгалдаг бөгөөд энэ робот хянагч нь хэдхэн куб инч хэмжээтэй байдаг. Энэ нь эцсийн дүндээ хэдхэн шоо см хэмжээтэй байж болох жинхэнэ микроскоп роботыг удирдахад хангалттай биш юм.

Алхам 5: Соронзон роботын хэлхээ

Робот хянагч нь роботын хөдөлгөөний дарааллыг хангах програмчлагдсан Picaxe микроконтроллероос бүрдэнэ. Би Picaxe -ийг холбох, програмчлах хамгийн хялбар бөгөөд хамгийн хурдан микроконтроллер гэж бодож байна. Энэ нь ердийн Pic Micro эсвэл Arduino -ээс удаан боловч ихэнх туршилтын роботуудад хангалттай хурдан байдаг. Бусад Picaxe төслүүдийг эндээс үзнэ үү: https://www.inklesspress.com/picaxe_projects.htm Энд энд: https://www.instructables.com/id/Building-Small-Robots-Making-One-Cubic-Inch-Micro/ Picaxe нь Полулу бичил серво серво хянагч руу командыг дараалан илгээж роботыг удирддаг. Polulu хянагч нь маш жижиг бөгөөд байрлуулсан байрлалдаа 8 хүртэлх servo -ийг тасралтгүй барих болно. Picaxe -ийн энгийн командууд нь servo -ийн байрлал, хурд, чиглэлийг хялбархан хянах боломжийг олгодог. Энэхүү хянагчийг бүх төрлийн servo дээр суурилсан роботуудад санал болгож байна. Дөрвөн servo хэрхэн холбогдсоныг схемээр харуулав. Servo 0 ба 1 нь 1 соронзыг X ба Y тэнхлэгийн дагуу чиглүүлдэг. Servo 2 нь соронзыг 360 градусаас дээш эргүүлэх чадвартай тасралтгүй эргэдэг servo юм. Servo 3 нь соронзыг бага зэрэг урагш, хойш нь хазайлгаж, бариулыг буулгаж, өргөдөг. Зоосон мөнгө асааж буй роботын богино видеог эндээс үзнэ үү: https://www.youtube.com/embed/wwT0wW-srYgO эсвэл доорх видеог дарна уу:

Алхам 6: Робот хянагчийн програм хангамж

Picaxe микроконтроллерийн програм хангамжийн програм энд байна. Энэ нь роботыг удирдахын тулд соронзыг 3d орон зайд хөдөлгөдөг Polulu servo хянагч руу урьдчилан програмчлагдсан дарааллыг илгээдэг. Бага зэрэг өөрчлөлт оруулснаар үндсэн тамга хоёрыг програмчлахад ашиглаж болно. Picaxe програмчлахын тулд Pin 3 (цуваа гаралт) -ийг servo хянагчаас салгах шаардлагатай болсон. Үгүй бол програмыг компьютерээс татаж авахгүй. Серво хянагчийг түгжихээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд хэлхээг асаахдаа гурван зүүг servo хянагчаас салгах шаардлагатай болсон. Дараа нь, секундын дараа би 3-р зүүг дахин холбов. "R-20 магробот авах дарааллын програмыг 3-р цуврал гаралтын холболтын 7000" 3-р цуврал гаралтын холболтыг ашиглан 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 1, 35, 127) 'байрлал s1 13-24-35 цагийн зүүний эсрэг 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 0, 35, 127)' байрлал s0 c-clockpause 7000 'level magnetserout 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 3, 23, 127) 'байрлалын дунд завсарлага 1000' урт servo1 урагшаа урагшлах 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 1, 21, 127), $ 04, 3, 26, 127) 'байрлалын зогсолт 2000' ойрхон 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 2, 25, 1) 'удаан хурдтай цаг зогсолт 50серут 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 00, 2, 0, 127) 'servo servo 2 эргүүлэх түр зогсоох' 700 богино урагш 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 1, 13, 127) 'байрлал цагийн зогсолт 1000' 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 3, 23, 127) 'байрлалын дунд цэг түр зогсолт 700' баруун тийш 90 чиглүүлэлт 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 2, 25, 1) 'удаан хурдтай цагийн зогсолт 470серут 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 00, 2, 0, 127) 'servo 2 эргэлтийг түр зогсоох 1000' урагш 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 0, 13, 12) байрлал s0 түр зогсоох 1500 'атгах downserout 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 3, 25, 12) 'байрлалын дунд үе 2000' ойрхон хавчуурга 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 2, 25, 1) 'удаан хурдтай c цагийг 50 зогсоолыг түр зогсоох, t2400, ($ 80, $ 01, $ 00, 2, 0, 127) 'servo 2 эргэлтийг зогсооно 400' нөөцлөлт 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 0, 35, 127) 'байрлал s0 c-цагийн зогсолт 700' атгах upserout 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 3, 22, 12) 'дундаж завсарлага 1000 зогсолт 6000' 0 байрлалд тохируулсан 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 1, 35, 127) байрлал s1 13- 24-35 c-clockserout 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 0, 35, 127) 's0 c-clockloop: goto loop

Алхам 7: Мэдрэгч нэмэх

Энэ роботод мэдрэгч байхгүй. Жижиг объектыг робот манипулятор болгон ашиглах нь үнэхээр бодит ертөнцийн янз бүрийн мэдрэгчээс микроконтроллертой холбоо барих боломжтой бол давуу тал болно. Цахилгаан хангамжийг самбар дээр байрлуулахгүйн тулд гэрлийн мэдрэгчийг ашиглаж болно. Лазер эсвэл хэт улаан туяаны гэрлийг роботын дээд хэсэгт чиглүүлж, механик тусгал эсвэл блокаторыг мэдрэгч, даралт мэдрэгч, температур мэдрэгч, фотоэлемент эсвэл видео камераар уншдаг хувьсагч тусгалыг холбож болно. Өөр нэг боломж бол RFID технологийг ашиглах явдал юм. Робот дээрх электроникийг таних дугаарын оронд буцааж өгөх импульсийг дамжуулах, мэдрэгч эсвэл бусад мэдрэгчийн хэлбэлзлийг илэрхийлдэг битийн дараалал.

Алхам 8: Соронзон хөдөлгүүртэй бусад роботууд

Төрөл бүрийн соронзон орны удирддаг робот бол шинэ зүйл биш юм. Тэдгээрийн зарим нь бичил харууртай, зарим нь том хэмжээтэй байдаг тул хүний биед анагаах ухаанд байршуулах боломжтой байдаг. Зарим нь компьютерийн хяналттай цахилгаан соронз, зарим нь хөдлөх байнгын соронз ашигладаг. Соронзон роботыг нэг зоосоор нисгэдэг боловч нисдэггүй ч гэсэн компьютерын хяналттай соронзон орон дээр нисдэг. дэлхийн жижиг бөмбөрцөг. Түүнчлэн лазераар халаахад өргөжиж, дараа нь хөргөхөд атгадаг бариултай. Харамсалтай нь хойд ба өмнөд соронзон роботууд босоо байрлалтай тул бариулыг яг чиглүүлэхийн тулд эргүүлэх эргэлтийг хянах боломжгүй юм. Энэ нь миний хийсэн хамгийн жижиг роботоос арай том юм. Үүнийг 9-р алхам дээр харуулав. -76.html Усан сэлэлтийн робот Гадны эргүүлэх, эргэдэг соронзон орны тусламжтайгаар аль ч зүг рүү чиглүүлж, усан доор сэлж болно. spectrum.ieee.org/aug08/6469Эмчилгээний роботууд. https://www.medindia.net/news/view_news_main.asp? x = 5464 /Controlled_pill_camera_is_created/UPI-60051212691495/Химийн болон дулааны идэвхжүүлэлт хийх боломжтой соронзон удирдлагатай зарим микроскопийн хавчааруудыг энд оруулав. шүүрэх Тиймээс тэд бүрэн ажиллагаатай бариулаас илүү микроскоп баавгайн хавхтай төстэй юм. /13010901.asppic 10 нь эдгээр туршилтуудад зориулан хийсэн миний хийсэн гурван робот болох R-19, R-20, R-21 Magbots-ийг харуулж байна. Хамгийн жижиг нь нэг тэнхлэг болон дугуйг арилгаж жижиг болгосон. Утасны сүүл нь арагшаа унахаас хамгаалдаг.

Алхам 9: Бүр жижиг робот бүтээх

Зураг 11-т Magbot R-21-ийг харуулав..22 "x.20" x.25 "хэмжээтэй бол энэ нь нэг куб инчийн 1/100 орчим юм. Дугуй болон нэг эргэх цэгийг (gimbal) арилгаснаар робот нь дугуйтай хувилбараас хамаагүй жижиг юм. Металл дээр гулгадаг. Хүрээ нь дугуйтай шиг тэгшхэн биш юм. Утасны сүүл нь роботыг бариулж өргөх боломжийг олгодог. Ийм тохиргоог ашиглан микроскопийн хэмжээтэй робот бүтээж болно. Энэ үед тулгарч буй асуудал бол ердийн IC ашиглах явдал юм. Нимгэн хальс бүхий механик бүтцийг бий болгох технологи эсвэл микроскопийн бүтцийг бий болгох өөр хувилбарыг бий болгох технологи. Би энэ дээр ажиллаж байна. Эдгээр жижиг роботууд нь жижиг орон зайд маш их хөдөлгөөн хийх хамгийн хялбар аргуудын нэг юм. Маш сонирхолтой робот үйлдвэрлэх боломжтой соронзон болон гадаад соронзон орны бусад боломжит тохируулгууд. Жишээлбэл, робот дээр гурваас дээш ба түүнээс дээш эргэлддэг эсвэл эргэдэг соронз ашиглах нь илүү их эрх чөлөөг авч, бариулыг илүү нарийвчлалтай удирдахад хүргэдэг.

Халаасны тэмцээний тэргүүн шагнал