Robot építés

Ismertető

Ebben a cikkben összegyűjtöttem a hobbi robot építését támogató oldalakat, ahol szervó hajtásokat, mikrokontrollert és vezérlőt is rendelhetünk a saját robotunk megépítéséhez. Néhány látványos robotmodellt is bemutatok, amelyek inspirálnak majd, hogy nekiláss robotot építeni, és a saját ízed szerint beprogramozni!

Ötlet forrása / Indíttatás

Robot építésére nehezen szánjuk rá magunkat, de mások eredményeit látva mindjárt több kedvünk támad! Ezzel a cikkel kívánok kedvet hozni nektek a hobbi elektronikához.

Felhasználási lehetőségek

Kiindulási alap a saját építésű robotok építéséhez.

Robot készítése testre szabva

Rengeteg olyan videót lehet találni az interneten, ahol valamilyen új koncepció szerint elkészített és beprogramozott robotot láthatunk látványos mozdulatsorokkal vagy elképesztő logikával felruházva. Látni fogjuk, hogy egy-egy ilyen robot elkészítése a megfelelő háttérrel nem is olyan nehéz dolog! Itt nem elsősorban a pénzre gondolok, hanem az elkészítéséhez szükséges leírással és a programozásához szükséges ismertetőkre. Manapság a programozás elsajátítása egyre könnyebben megy a fiataloknak, mivel lépten-nyomon körülvesznek az elektronikák és az iskolában is előrébb haladnak a technikai tananyagokkal, mint korábban. Szóval, merüljünk csak bele bátran a szervók, érzékelők és mikrovezérlők világába!

Vezérlő rendszerek készletekben

Több cég is specializálódott a hobbi elektronika és azon belül is a szervó hajtású rendszerek hobbi szintű építésének kiszolgálására.

Ilyenek pl. az alábbi cégek

Ssz. Cégnév Telephely Weboldal Nyelv
1 CONRAD ELECTRONIC 1067 Budapest, Teréz krt. 23. www.conrad.hu Magyar
2 RobotShop Distribution inc. 10 rue Ampere Gonesse, Île-de-France, France, 95500 www.lynxmotion.com Angol
3 Basic Micro 23811 Washington Ave. Suite C110-283Murrieta, CA. 92562 www.basicmicro.com Angol
4 SuperDroid Robots 224 Technology Lane Fuquay-Varina, NC 27526 www.superdroidrobots.com Angol
5 Trossen Robotics 2749 Curtiss StreetDowners Grove, IL. 60515 www.trossenrobotics.com Angol

hsr-5995Ezektől a forgalmazóktól, gyártóktól meg lehet rendelni külön-külön, vagy akár készletekben a szervó hajtásokat és hozzá bordásszíj, fogaskerék, csigakerék, zsanérok, stb.

mxls01Mindehhez hozzátéve az már szétszerelt faxok, nyomtatók, magnók mechanikus szerkezeteit, biztos vagyok benne, hogy nagyon élvezetes munkát tudunk velük végezni!

hmip01A programozási feladatok elvégzéséhez is megkaphatjuk a programozó készleteket, de szerintem egy ügyes trükkel akár a saját okostelefonunkat is befoghatjuk egy-egy alkalmi munkára. Amikor szórakozunk a kütyüjeinkkel, egyébként sem jó ha hívnak!

SCD-01Sajnos egy-egy motor szervó készletnek igen húzós ára tud lenni, pl. a képen látható 6 motoros készlet ára 659,-$, ami kb 150.000,-Ft. Ígérem, a csimagon találni fogsz ennél olcsóbban is valamilyen egyszerűbb kivitelben, vagy akár nagykertől vagy gyártótól beszerzett szervókat.

 

 

mx04Az építés közben végzendő beállítási feladatokat elvégezhetjük a különféle szervó meghajtókkal, melyek egyenlőre nem programozhatók, csak arra kellenek, hogy a mozgásokat megfelelően be tudjuk állítani, a szervó véghelyzeteit meg tudjuk találni és persze a szerkezetünk működő képességét tesztelni.

 

al5a01Persze komplett készleteket is lehet vásárolni, mint korábban már említettem. Építhetünk robotkart, mely 4 tengelyből áll és van megfogó szerkezete is cirka 293,-$, vagyis kb 65.000,-Ft ellenében, ha a képen látható készletet megrendeljük. Ezeknek a megépítése jóval egyszerűbb, mivel megvan hozzá minden információ, hogyan építsük össze, csak követni kell az utasításokat. Szóval, kevesebb kihívást jelent, de kezdésnek mindenképpen készlettel kezdjük, mert sokkal gyorsabban beletanulhatunk a robot építésbe, ha először egy meglévő rendszert tanulmányozunk. A pénzünk persze nem vész el, mert mindig akad valaki, a ki késze akar robotot, autót, vagy valamilyen RC modellt vásárolni, és annak eladhatjuk korábbi modelljeinket. (Az eladásban persze segít a csimag.hu is!) A képen látható robotkar USB alapú és előre megírt programok is vannak hozzá. Irodai asztalon jól mutat, nem?

191623_BB_00_FB.EPS_100Legegyszerűbb robot modell kezdőknek, ami talán dísznek is jó és olcsó is, a képen látható kötéltáncos 3.190,-Ft. Csak, mielőtt még a fenti árak miatt teljesen elmenne a kedve valakinek a modellezéstől!

 

Mire jutottak az építők

Morphex

Hál Istennek rengetek olyan ember van, akinek van elegendő szabad ideje és pénze ahhoz, hogy építsen magának, vagy valamilyen pályázatra robotokat. A szabad időt persze nem úgy kell elképzelni, hogy egyébként nem tudna mit kezdeni magával az illető, mint inkább úgy, hogy az ember a saját idejét úgy ossza be, hogy magának és családjának jó legyen, és persze, ha valakit nagyon érdekel a hobbi építés, akkor csinál magának szabad időt rá!

Minden esetre elképesztő, hogy miket képesek az emberek otthon kreálni! Az alábbi videó fogott meg engem a legjobban, ahol egy pók szerű robot látható, amint jár, illetve gurul. A robot mozgását persze nem lehet egyszerű irányítani, de leleményes programozással az egyes üzemmódok közti váltással, mindig mást és mást jelentenek a joy-stick karok mozgatásai.

Kåre-and-LM-Phoenix-2-400x362Aki készítette ezt a robotot, megnyert vele egy pályázatot, ahol 10.000,-$ ütötte a markát! Ő, a képen látható Kåre Halvorsen, norvég fiatal ember és amit tart a kezében, egy korábbi robot modellje, aminek az összeállítási készletét meg is lehet vásárolni kb. 1.200,-$ értékben. Szóval, igen nagy pénzek forognak egy-egy ilyen projektnél.

Egyébként maga a fejlesztés a fent felsorolt moduláris elemekből lett összeállítva, némi műanyag és fém alkatrésszel való kiegészítéssel, hogy a megfelelő formát megkapja a robot és nem kevés programozással, mely a mozgáskoordinációt tette lehetővé.

MorpHex24-400x300

Morphex

Összegezve enne a remek robotnak a részleteit, lássuk mit tartalmaz a robot:

  • 36 golyós csapágyazás ( átmérők: 8mm külső, 3mm belső; 4mm széles) karimával
  • 12 csapágy a belső magban játszik kulcs szerepet a robot egyben tartásában
  • 25 szervó (ez még több csapágyat jelent), ami azt jelenti, hogy van 3 tengely lábanként, 1 tengely a lábak fölötti kupolában, ez összesen 24 tengely és egy középen, ami által szét tudja tárni a lábakat
    • 12db HSR-5990
    • 13db HSR-5645
  • 7db LPAGS-01 foaskerék készlet
  • 1db 2S (7,4v) LiPo akkumulátor
  • 1db ARC32 32 bites mikrokontroller, mely 32 szervó vezérlésére alkalmas
  • 2db XBee vezérlő, mely 250Kbps soros adatforgalmat közvetít akár 90m-ig
  • 1db XBee alapú DIY távirányító
  • 28cm átmérőjű (3mm vastag) játék földgömb

XBee Based RCprd-xbee-modules-famA képen látható távirányító egy elég komplex kütyünek látszik, de egy ilyen feladathoz nem is használható más.

Sajnos jelen esetben sem volt részletes leírás a szerkezetről, de aki képesnek érzi magát egy ilyen megépítésére, olvassa át a Zenta oldalon a bejegyzéseket és szükség esetén vegye fel a kapcsolatot Kåre-al. Én a magam részéről nagyon gratulálok neki ehhez a munkához és remélem, hamarosan én is megépíthetem.

 

SandFlea ugró robot

Ennek az ugró robotnak megfigyelési feladatot lehet adni egy kamerával felszerelve.

SandFlea

Ennek a modellnek az érdekessége az, hogy míg a négy kerék segítségével tud előre-hátra haladni és kanyarodni, vagy akár helyben forogni, mivel külön hajhatóak a két oldali kerekek. Tehát, kis autóként üzemel, de felborulva is ugyanúgy közlekedik, sőt akár 8 méter magasra fel tud ugrani! Annak érdekében, hogy repülés közben ne pörögjön és a landoláshoz talpra essen egy stabilizáló rendszer biztosítja az irányban maradását.

Tulajdonságai:

  • Ugrási magassá 1÷8m
  • Vezérléssel állítható az ugrási szög (lézer mutatóval kontrollálható az érkezése)
  • Dugattyús hajtómű szerkezet biztosítja az ugrást (25 ugrás gey töltéssel)
  • Élő videó közvetítésére alkalmas
  • Méretei: 11lb 13″L x 18″W x 6″H
  • Sebesség: 3,4mph

Sajnos ennek a modellnek a megépítése kereskedelmi célból történt és nincs hozzá semmilyen leírás, de a csimagon készítünk egy hasonló modellt. A cég neve Boston Dynamics és számos nagy robotjuk van, melyek lábon járnak, tehát ez a példa pont kivétel.

 

Figaro fűnyíró robot

Nem szabad kihagyni a hazai hobbi rajongókat sem, mert azért van ilyen is!

FigaroHasonlóan a gömb alakú robothoz ezt is moduláris elemekből építette meg Kiss Levente, Biatorbágyon. Ez is pók szerű, hat lábú felépítéssel bír, de a furfangot itt nem a mozgáskoordináta tökéletesítése jelenti, hanem a robot programozott pályán való automatikus mozgása és a rá erősített fűnyíró fej (de lehetne akár csak egy toll is) használata. Ez a robot képes egy SD kártyáról beolvasni egy CorelDraw formátumban elmentett rajzot fűben elhelyezett jeladók között, az adott területen belerajzolni a fűbe.

A fű nyíráson kívül még zongorázni, táncolni és rajzolni is tud a kis robot. Ez a robot még 2008-ban készült és cirka 300.000,-Ft volt az építési költsége. Microchip Pic 32 mikrovezérlőjére kiírt nemzetközi versenyen ezzel negyedik helyezést ért el Kiss Levente. A versenyt egy vakoknak a szövegbevitelt megkönnyítő alkalmazás nyerte, a második egy otthoni Skype alapú telefonközpont lett, a harmadik helyezett pedig egy energiatakarékos meleg víz és áram szabályzót alkotott, melyet fürdőszobákban lehet használni.

 

OpenROV búvárhajó

Egyszerű és nagyszerű felépítéssel rendelkezik az a modell, amellyel vízalatti felvételeket készíthetünk, illetve élő felvételt nézhetünk és mindössze három rotorral működik. Az elnevezése is arra utal, hogy nyílt forrású eszközről van szó és itt elérhető az összeállításához szükséges leírás.

Hal keresésénél ugyan nagyobb fogásra van szükség, hogy visszatérüljön a cirka 750,-$ értékű robotunk ára, de szórakozásnak kitűnő!

600px-RovA búvárhajó, ahogy az a képen is látszik nagyon egyszerű felépítésű és számomra egy kicsit drágának tűnik, de sok munkaóra van a dolog mögött és nagyon kompakt, könnyen használható. Biztos, hogy egy egyszerűbb változatot én is fogok készíteni, amely a csimagon hamarosan fent lesz. (Szavazás útján inspriláhatsz, hogy minél hamarabb hamarabb készítsem el!)

A szerkezet főbb jellemzői, hogy egy konténerbe zárt áramkör, megkönnyíti a szigetelési problémákat és a kábel elvezetését. Könnyen kiegészíthető más víz alatti rendszerekkel is, mivel van még hely a dobozban. Szerelhető belső részek, melyek könnyen tesztelhetővé teszik az eszközt. Viszonylag kis méretű (mint egy szendvics doboz). Az alkatrészek lézerrel vágott akrilból vannak. Úszóképes, de merülési határon van és persze jól szigetelt.

Tulajdonságai:

  • 300mm hosszú, 200mm széles és 150mm magas
  • vízbe merülésével kb. 2,5kg vizet nyom ki
  • 100m-ig használható a vízfelszín alatt
  • 90mm átmérőjű és 180mm hosszú vízálló kapszulában van minden elektronika és olyan eszköz, melynek szárazon kell maradnia.
  • 3db 700kv kefe nélküli (brushless) hajtja
  • 1db szervo a kamera kapszula tengelye körüli elforgatását teszi lehetővé
  • A kapzula könnyel levehtő az elektronikával együtt
  • HD USB webcam biztosítja a képet, amit 2db 87lm LED világít meg
  • Laptopról egy hálózati adapteren keresztül tudjuk iránytani és persze láthatjuk, amit “Ő” lát. (Crhome vagy Firefox böngésző kell hozzá)

Részletes leírást itt olvashatsz róla angolul.

Háztartási lomokból készített robotok

A fenti példákon jól látszik, hogy tapasztalat híján a pénztárcánk szab csak korlátokat. Saját tervezésű és kivitelezésű alkatrészekkel viszont bárki, akinek van kellő ismerete a témában el tudja készíteni a megálmodott robotját. Néhány példát összeszedtem ilyen esetekből is.

Moo, a házi készítésű sétáló robot

Setalo_tabasco_robotEzen a fényképen egyértelműen látszik, hogy miként kell elkészíteni ezt a kis robotocskát.

Moo csupán az alábbiakból készült:

  • 2db kupak
  • 1db régi jétákból kizerelt hajtómű
  • 1db AAA elem
  • 1db kiszuperált kapcsoló
  • 2db LED, vezetékek
  • némi horganzott huzal (3mm-es)

 

 

Hidraulikus robot kar

Zseniális ötletnek tartom ezt is, ahogy a filléres fecskendőkből épített robotkart az illető!

Hydraulic-robot-made-of-cardboard-and-scotch-duct-

Kartonból készült hidraulikus robot

Ehhez persze kell valaki, aki mozgatja, így logikus volna a kézhez és karhoz erősíteni a fecskendőket és ugyanakkora méretű kart építeni, mint amekkora a karunk, hogy a lökethossz megegyezzen. Persze áttétel esetén használhatunk hosszú fecskendőt a karunkon és rövid, de annyival nagyobb átmérőjű fecskendőt a roboton.

A videón lévő robotkar megépítéséről nagyon örülnék, ha valaki a csimagra feltöltené az elkészítési útmutatót!

 

 

Repülő Flapping wing

flappy_thingNagyon jól néz ki! Ismét a kép beszél önmagáért!

Japánul olvashatsz róla itt, de a képek nagyjából elmagyarázzák a lényeget.

Abban viszont biztos vagyok, hogy ezt is elkészítem a csimagon!

7ec4ba86d536d4caf574ba01f7e4b039Tulajdonságai:

  •  Fólia, drót és némi fa anyag (lehet bazalt) a főbb alapanyagai
  • Gumival is használható, mely forgatja a hajtó kart
  • Gumis verziója méretei 350mm x 160mm és 2,5g
  • Motoros verzójában a motor 1,75g-os súlya az ami érdekes!
  • Több féle kialakításban létezik, mint
    • háromszög (gumis)
    • X szárnyú, mint a képen látható
    • Quad X-wing (40g)
    • Repülő százlábú (Nauszika, a Szél Harcosai képregényéből – írta Miyazaki Hayao)
FlyingCentipedeTestFlight

Flying_Centipede

Kis fantáziával ráfoghatjuk, hogy olyan…

 

 

 

 

  • Repülő “bejáró” is van, amit a Laputa a repülő város című rajzfilmből ismerhetünk

8e7319577882f33c4107e7b852d9b4b1

Nagy köszönet ezekért a remek kis repülő találmányokért Hajimeru, Japán úriembernek!

Flying_Crawler

Repülő bejáró masina
A Laputa című rajzfilmből
írta és rendezte: Miyazaki Hayao

 

 

 

 

 

Részleteket hamarosan találhatsz a csimagon is, de addig is nézd meg itt.

Ipari robottechnika

Az iparban használt robotok általában legalább 4 tengelyes robotok. Ezeknek a felhasználása szinte kizárólag csak haszonszerzésre alapul, mivel ugye ezekkel nagy üzemben gyártanak és a gyártmányt el kell tudni adni olyan áron, ami pár éven belül visszahozza a sok millió forintos robotok és rájuk szerelt eszközök árát (is).

Néhány különleges modellt azért ezekből is megemlítek, mivel én ilyeneket programozok.

Fanta dobozzal játszó robotok

Az ABB robotnál nagyon könnyen programozható úgynevezett “multimove” üzemmódban több robot együtt törtnő mozgása. Ezen a példán nagyon jól lehet szemléltetni az ipari robotoknál elterjedt koordináta rendszerek felépítését.

Minden mozgás koordináta rendszerekben megadott pontok összekötésével van meghatározva. A robot koordinátája a bázis koordináta és ahhoz képest van megadva egy (vagy több) tárgy koordináta (mely az ABB-nél két koordináta összevont formában). A tárgy koordinátában kell megadnunk egy pozíciót mely rendesen mindent meghatároz, vagyis eltolási és elforgatási értékeket az origóhoz képest. Ezt a pozíciót veszi fel a robot egy mozgó koordinátával, mely általában a robot szerelő karimájához képest van megadva, így ezt a koordinátát szerszám koordinátának hívják, míg a másikat objektum koordinátának. Az elnevezés nem csupán a koordináta felhasználására utal, hanem azt is jelenti, hogy a szerszám koordináta origójának mindig egy adott sebességgel és adott pályán kell mozognia az objektum koordinátájában. Ezért van az, hogy amikor a robot tartja a munkadarabot, amit meg kell kicsit munkálni, a két koordináta helyet cserél és az objektum koordináta mozog a robottal és a szerszám koordináta marad egy helyben.

ABB_Multimove_koord

ABB Multimove
Koordináták betanítási sorrendje

Multimove programozásnál 3 robot esetében, ahogy azt a videón is látjuk az objektum koordinátát is egy robot viszi, amely robot egy úttal visz egy szerszám koordinátát is, ami a földhöz képest mozgatja a tálcát. A programozás szempontjából egyszerre csak egy mechanizmussal kell foglalkoznunk, mely egy úgynevezett “Task”-ban adható meg. Mindehhez hozzá kell tennem azt is, hogy több robot esetén a robot helyzetét egy közös világkoordinátában meg kell adnunk, hogy a pozíciókat a taszkokat összefésülve is lehessen értelmezni. (Sajnos sok gép gyártó ezt a részt kihagyja, mivel betanítással való programozáskor ennek hiánya nem befolyásolja a mozgás koordinációt.)

Golfozó robotkar kamerával

ABB_PickMaster

PickMaster kamerás robot rendszer felépítése

Nagyon gyakori kamerával párosítani a robotrendszert, így tetszőleges pozíciókba küldhetjük a robotot attól függően, hogy hol van az alkatrész. A kamerák általában soros porton, de etherneten vagy saját busz rendszeren keresztül is tudják átküldeni a koordináta értékeket a robotnak. A pontos időzítést pedig külön digitális jellel oldják meg, hogy a kommunikáció okozta késés ne befolyásolja az alkatrészre való rátalálást. Leginkább mozgó koordináták esetén nélkülönözhetetlen a digitális időzítő jel.

Vidámparki robotkar

Automatizálási kiállításokon gyakran találkozhatunk az üléssel felszerelt robotkarral, mely kellemesen meg tud pörgetni minket. Én is kipróbáltam egyszer egy ilyet, hát nem semmi!

Safety_eye_robot_zoneAz ilyen esetekben fokozott biztonsági előírásoknak kell eleget tenni, amit elég költséges betartani. Amit én kipróbáltam, azon pl. a fülke a ki és beszálláskor rögzítésre került az állványzathoz. Aztán, hogy a robot vezérlésénél alkalmaztak dupla tengely vezérlő kártyát vagy sem, arról nem kérdezősködtem.

 

 

Összefoglaló

A fent leírtakon kívül persze sok másik modell is található a nagy világban, amit kreatív és nagy alkotó vágyú emberek készítettek. Ezzel a cikkel én szeretném meghozni a kedvét mindazoknak, akik még nem kezdtek el ilyeneket építeni, vagy esetleg építettek már valamit, de nincs befejezve stb. Mindazon túl, hogy a robotok építése során rengeteg tapasztalatot szerzünk a mechanikák, elektronikák és híradástechnikák működésében, rengeteget szórakozhatunk is vele. Hasznos eszközök építése után pedig profitálhatunk a gép működése során elvégzett feladatból.

Weboldalunkon az említett robotokat nézd meg és kattints a szavazó csillagokra, hogy minél előbb tegyük elérhetővé azt a robotot, ami érdekel téged!

Készítette

Kertész Péter

Kategória: Automata, Elektronika, Programozás, Rovatok | A közvetlen link.

3 Responses to Robot építés

  1. kppeter szerint:

    MOO elkészítésének leírását hamarosan elkészítem a tachnika órára!
    Addig is, néhány hozzávaló:
    Hajtómű készlet a conrad-tól
    http://www.conrad.hu/conrad.php?name=Products&pid=240788
    Ablakmosó flakon a vázhoz. Én mindig ilyen flakonokból vágom ki a szükséges vázformákat, nagyon könnyen kezelhető (fehér HDPE).
    http://www.csimag.hu/wp-content/uploads/2013/07/ablakmoso_flakon.gif

  2. Solymosi Csilla szerint:

    kíváncsian várom az alkotásod.:)

  3. admin szerint:

    Ornithopter az alábbi youtube csatornán:
    https://www.youtube.com/channel/UCAanjlVj-9dI6-Akwd1f5EQ

Minden vélemény számít!

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.

*

Ez az oldal az Akismet szolgáltatást használja a spam csökkentésére. Ismerje meg a hozzászólás adatainak feldolgozását .