«Вставьте шплинт А в гнездо Б...»

Почитатели творчества Айзека Азимова, конечно же, узнали текст в кавычках в заголовке. Один из самых коротких рассказов автора трех законов робототехники повествует о горемыках-астронавтах, которым для сборки оборудования на станции прислали специального робота-сборщика в разобранном виде. И с невнятными инструкциями в виде пачки машинописных листов со смазанным текстом. Ирония Азимова вполне понятна. Сборка позитронного робота — процесс намного более сложный, чем, например, сборка шкафа или компьютера.

Ведь робот — самодостаточный, автономный механизм, который благодаря датчикам и сервоприводам способен ориентироваться и передвигаться в окружающем пространстве, а также принимать кое-какие самостоятельные решения.

Профессионалы в робототехнике, конечно же, создают удивительные экземпляры, но и стоят они соответственно. Например, знаменитого хондовского Asimo купить нельзя — желающие завести себе дома подобного робота могут взять его в аренду за «символические» $14 000 в месяц. Принято считать, что создание роботов сейчас под силу только крупным компаниям с многомиллионными бюджетами и дилетантам в этих вопросах и ловить нечего. Или это общественное мнение тоже устарело?

Сегодня благодаря энтузиастам-роботостроителям, превратившим свое хобби в бизнес, каждый из нас может попробовать свои силы в сотворении собственного Электроника. При этом процесс создания «робота из набора» не ударит сильно ни по карману, ни по затраченному времени и усилиям. Результат же принесет не только массу удовольствия, но и кучу знаний и умений в области электроники.

Разработчики робототехнических платформ сегодня не фанаты-одиночки. У них есть собственные сообщества — такие, к примеру, как KISS Institute for Practical Robotics, некоммерческая организация с благородными целями вовлечения в изучение электроники и робототехники учащихся школ и студентов. Под ее эгидой в рамках образовательной программы Botball Educational Robotics Program проводятся конференции по робототехнике и даже соревнования автономных роботов.

Робот своими руками. Как сделать робота

Соревнования, проводимые в рамках образовательной программы Botball, собирают десятки команд юных робототехников.Для любителей конструировать роботов существует свой DIY (Do It Yourself) журнал Make:, а для покупки комплектующих они могут обратиться к любой из множества компаний-производителей.

Имея в распоряжении столько доступной каждому информации и желание собрать собственного робота, остается ответить только на один вопрос: с чего же начать?

Робонаборы Solarbotics

Канадская компания Solarbotics, выросшая, как и большинство подобных стартапов, из увлечения ее создателей роботами, предлагает новичку-робототехнику целую россыпь готовых наборов, из которых можно создать и простенькую игрушку с зачатками роборазума, и сложный автономный механизм, который можно выставлять на соревнования роботов, наподобие Botball.

Наборы Solarbotics просты в освоении, но не думайте, что сборка робота с их помощью — спинномозговой процесс. Работая над собственным творением, вам придется и «паять-починять», и даже освоить азы программирования, чтобы вдохнуть в своего робота программу-жизнь. Впрочем, подробные пошаговые инструкции, прилагающиеся к каждому набору, позволят не оступиться на новой для вас робототехнической тропинке.

SolarSpeeder. Быстрее скорости света

Самым простым набором Solarbotics является SolarSpeeder — миниатюрный автомобиль, работающий от солнечных батарей. Тут бы логично возразить, что никаким роботом тут и не пахнет, но с чего-то же нужно начать. А в SolarSpeeder есть практически все, что затем можно встретить и в более серьезном роботе. Сервоприводы для вращения колес, солнечная батарея для получения энергии и контроллер для управления сервоприводами и батареей.

Набор SolarSpeeder

На крыше SolarSpeeder расположена солнечная батарея, которая делает эту машинку полностью автономной.

Соберите SolarSpeeder — и вы увидите, какой он шустрый. Стоит попасть на его спину солнечным лучам, как он ринется вперед. Три метра за сорок секунд безо всяких батареек.

В наборе SolarSpeeder есть монтажная плата, являющаяся по совместительству и шасси, сервомотор для передачи мощности колесам, солнечная батарея, пара транзисторов, диодов и конденсаторов. Конечно, с непривычки придется попотеть, чтобы собрать воедино «сложную» схему SolarSpeeder. Зато после успешной сборки можно устраивать с друзьями настоящие гонки с этими шустрыми солнечными машинками.

PumLatern. Днем и ночью с фонарем

В совершенстве освоили паяльник и отвертку, собирая SolarSpeeder? Прекрасно. Если вам не чуждо чувство прекрасного, соберите PumLatern — робофонарь.

PumLatern робофонарь

C виду PumLatern выглядит как обыкновенный ночник. На самом деле — это робот-фонарь.

Роботизированный ночник весь день будет заряжать себя от установленной на его макушке солнечной батареи, а ночью порадует вас диковинной игрой света четырех ярких светодиодов, которые, включаясь хаотически, создадут на стенах вашей комнаты невиданные узоры.

В комплекте PumLatern имеются разнообразные трафареты.

А еще можно выбрать один их многих вариантов декора боковин PumLatern или создать свой собственный вариант. Микросхема-контроллер внутри робота-ночника заведует работой блока зарядки аккумуляторов от солнечной батареи и управлением, включением светодиодов. Собирая PumLatern, придется поработать побольше, чем с машинкой SolarSpeeder, но результат стоит того.

Семейство MouseBot: Herbie и другие робогрызуны

Хотите сказать, что SolarSpeeder и PumLatern — не настоящие роботы? Так, роботизированные вещи. Возможно. Но зато их сборка позволит вам набить руку для действительно серьезного проекта.

Обвинить семейство MouseBot в том, что они — не роботы, сложно. Ведь эти шустрые «мыши» имеют в воем составе датчики, которые позволяют им двигаться за лучом света и не заезжать под препятствия, куда путеводный луч попасть не может.

Робот MouseBot

«Мышиное» семейство MouseBot.

В дружную мышиную робосемью входит красный Herbie, черный Horatio, синий Hamlet и белая Harriet. Инфракрасные датчики на их мордочках способны отличить свет от тьмы и сигнализировать об этом сервомоторам с колесами. А датчик-хвост, почувствовав, что мышь заезжает под препятствие, тут же даст команду на задний ход.

Sumovore. Робокоп в миниатюре

Конечно, мыши MouseBot умеют многое. Но не столько, сколько робот-боец Sumovore. Судя по названию, этот малыш виртуозно владеет искусством японской борьбы сумо — пусть и сражается он только с себе подобными.

Несмотря на простые правила, сумо требует быстроты, ловкости и изворотливости. Чтобы заполучить эти качества, в составе Sumovore имеются четыре оптических сенсора, позволяющих «видеть» обстановку вокруг, и два высокочастотных инфракрасных датчика, обеспечивающих мгновенную реакцию на приближающееся препятствие. Мощный мотор придает Sumovore не только скорость, но и силу, которая пригодится ему, чтобы вытолкать противника за пределы круга.

робот-боец Sumovore

Робот Sumovore — один из вариантов обширного семейства SumoBot.

Микропроцессорный мозг робота-сумоиста имеет модульную конструкцию. В основной модуль вшиты базовые правила поведения Sumovore. Их можно расширить с помощью дискретных модулей: Anti Sumo-dance, предотвращающего бесконечный «танец» двух столкнувшихся Sumovore; Anti edge-ram, останавливающего робота в случае победы; и модуля, позволяющего переключить Sumovore из режима борца в режим исследователя.

Собирая Sumovore, придется много паять. «Мозг» робосумоиста представляет собой непростой перепрограммируемый микроконтроллер и несколько сенсоров.

В собранном виде робот Sumovore выглядит весьма грозно.

Впрочем, это далеко не все. Мозг-микроконтроллер Amtel Mega8L Sumovore можно перепрограммировать с помощью массы программных систем, таких, например, как WinAVR, для решения самых разнообразных задач, где требуется находить и толкать предметы и обходить препятствия.

Платформа EZ-Board. Искусство роботостроения

Конечно, как ни крути, а наборы Robot Kits все-таки являются готовыми к употреблению конструкторами. Следуя инструкции, с их помощью можно получить механизм, действие которого запрограммировано разработчиками набора.

Ну а если хочется отправить творчество и фантазию в свободный полет? Что же, тогда милости просим в компанию EZ-Robot. Ее платформа-микроконтроллер EZ-Board — tabula rasa для роботостроителей.

EZ-Robot

Платформа EZ-Board — уникальная во всех отношениях робототехническая платформа.

Во-первых, она обладает встроенными USB-портом и приемо-передатчиком Bluetooth, обеспечивающими реализацию дистанционного управления роботом «из коробки». Но главное — платформа EZ-B совместима с массой робототехнической периферии. Имея на борту более двадцати последовательных портов, восемь аналого-цифровых преобразователей и поддержку периферии такой широко известной open source платформы, как Arduino, к EZ-B можно подключать хоть датчики распознавания речи и систему голосового синтеза, хоть камеры распознавания цвета и движения. Туда же стоит записать температурные датчики, сенсоры вибрации, радары, измеряющие расстояние до объекта, интерфейсы для связи с беспроводными устройствами, работающими на частоте 2,4 ГГц, LCD-дисплеи, USB-джойстки, хабы и даже MIDI-интерфейс.

И чтобы запрограммировать работу со всем этим богатством, вовсе не требуется быть семи пядей во лбу. Программная среда EZ-Builder позволяет разрабатывать скрипты, управляющие роботом, без единой строчки кода. Точнее говоря, код, конечно же, есть, только вот от «программиста» он скрыт. А доступны ему простые в освоении инструменты подключения и изменения параметров многочисленных датчиков и приводов.

Используя платформу EZ-B, энтузиасты оживили игрушечных WALL-E.

Если же в программировании вы ас, то EZ-Robot предложит вам среду EZ-B SDK, основанную на Microsoft Visual Studio и работающую с компилятором .Net 3,5.

Благодаря своим аппаратным возможностям и разнообразным средам программирования, удовлетворяющим потребности как новичка, так и профессионала, платформа EZ-B широко используется энтузиастами-робототехниками. Посмотрите, какие интересные решения на ее основе сделал, например, канадский роботостроитель DJ Sures.

Пылесос Roomba

Пылесос Roomba сам по себе является роботом, но, дополненный платой EZ-B, он получает массу дополнительных возможностей.

Игрушки в его «лаборатории» в буквальном смысле слова оживают. Особое впечатление производит тюнингованный робот-пылесос Roomba от компании iRobot, получивший благодаря DJ Sures зрение и способность распознавать голосовые команды.

Пробуйте!

Рассмотренные робототехнические платформы — лишь малая часть того, что придумали любители роботов по всему миру.

Их, конечно, можно считать забавой, несерьезными игрушками. Но стоит помнить, что игрушки эти могут быть созданы вашими собственными руками. И в процессе их создания и отладки вы научитесь многим вещам, позволяющим вам упростить освоение более сложных проектов, связанных с электроникой, программированием контроллеров и созданием автономных интерактивных систем.

Именно эту цель и преследуют наборы Robot Kits и открытые аппаратные робоплатформы. Они, возможно, ваш первый шаг к будущему хобби на всю жизнь или даже любимой профессии.

 

Автор: Евгений Лебеденко.

P.S. Приобрести EZ-Robot по интересной цене можно в России на сайте www.ez-robot.ru

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить