Roboții și lumea artificială există deja în lumea noastră. Poate că nu îi vedem astăzi, încă, în mod direct, dar ei deja lucrează cu și pentru noi. Roboții ne influențează deja prezentul, dar mai ales ne vor influența viitorul. Se „hrănesc” cu date și informații pe care noi le oferim și își vor avea locul pe internet, în birouri, în fabrici, în știință și divertisment, în spitale și chiar în școli. 

Inginerul din tine își dorește să construiască propriul robot? Ne-am propus să-ți dăm o mână de ajutor și să-ți oferim pașii pentru construirea unui robot simplu, un robot explorator, un fel de Curiosity, doar că nu pe Marte, ci în propria ta cameră. Poți face un robot complet din componente analogice sau poți cumpăra un kit de robotică de pornire. Companii precum Lego oferă truse prefabricate, destinate copiilor și profesorilor, care să-i ajute în procesul de învățare și predare, dar noi credem că cel mai bine vei învăța construind singur un robot adevărat.

Construirea propriului robot este o modalitate excelentă de a vă învăța atât electronica, cât și programarea computerului. Așadar, iată de ce componente ai nevoie și care sunt pașii pentru construirea unui robot simplu:

Componente necesare pentru construirea unui robot simplu

Pentru construirea unui robot simplu, vei avea nevoie de mai multe componente. Componentele se pot găsi separat sau există și kituri complete care includ tot ce ai nevoie:

• Arduino Uno (sau alt microcontroler) 
• 2 servomotoare cu rotație continuă
• 2 roți care se potrivesc servo-motoarelor
• 1 rotilă
• 1 breadboard mic (de preferat un model cu două linii pozitive și negative pe fiecare parte)
• 1 senzor de distanță (cu cablu conector cu patru pini)
• 1 mini comutator cu buton
• 1 10kΩ rezistor
• 1 cablu USB A la B
• 1 set de anteturi despărțitoare
• 1 suport de 6 baterii AA cu mufă de curent continuu de 9V
• 1 pachet de fire de jumper sau sârmă cu cârlig de calibru 22
• Bandă adezivă dublă sau lipici fierbinte

Pasul 1. Construiește robotul folosind suportul de baterii ca bază. Aliniază cele două servo-motoare pe capacul suportului. Ai grijă ca mecanismele de rotație ale fiecăruia să fie orientate spre părțile laterale. Este important ca servo-motoarele să fie aliniate corespunzător, astfel încât roțile să meargă drept. Cablurile ar trebui să iasă din spatele suportului de baterii.

Pasul 2. Fixează servomotoarele cu bandă adezivă sau cu pistolul de lipit. Servo-motoarele ar trebui să ocupe jumătatea din spatele suportului de baterii. Fixează breadbroad-ul perpendicular pe partea liberă al suportului, va rămâne puțin peste, dar nu e nicio problemă. Asigură-te însă că este bine fixată. Rândul „A” ar trebui să fie cel mai aproape de servo-motoare.

Pasul 3. Atașează Arduino la capetele servo-motoarelor. Dacă ai atașat servo-motoarele în mod corect ar trebui să rămână un spațiu. Lipește placa Arduino pe acest spațiu, astfel încât conectoarele USB și Power ale Arduino să fie orientate spre spate. Partea din față a plăcii Arduino ar trebui doar să se suprapună foarte puțin peste breadbroad.

Pasul 4. Atașează roțile. Apasă ferm roțile pe mecanismul rotativ al servo-motoarelor. Acest lucru poate necesita mai multă forță, deoarece roțile sunt proiectate pentru a se potrivi cât mai strâns pentru o tracțiune cât mai bună. Atașează rotila sub breadbroad. Dacă vei întoarce șasiul vei vedea o parte din breadboard care se întinde peste suportul de baterii. Atașează rotila în această zonă. Rotila va acționa ca roata din față, permițând robotului să se rotească în orice direcție cu mai multă ușurință. 

Pasul 5. Rupe două headere cu câte 3 pini fiecare și împinge pinii astfel încât să ajungă la jumătatea headerelor, la o distanță egală. Le vei folosi pentru a conecta servo-motoarele la breadbroad. Ulterior, introdu cele două headere în pinii 1-3 și 6-8 pe rândul E de pe breadboard.

Pasul 6. Conectează cablurile servo-motoarelor la headere. Cablul negru se conectează în partea stângă (pinii 1 și 6). Asigură-te că servo-motorul stâng este conectat la headerul stâng, iar servo-motorul drept la headerul drept.

Pasul 7. Conectați firele jumper roșii de la pinii C2 și C7 la pinii șinei roșii (pozitivi). Asigură-te că folosești șina roșie de pe spatele breadbroad-ului (mai aproape de restul șasiului).

Pasul 8. Conectează firele jumper negre de la pinii B1 și B6 la pinii șinei albastre (negativi). Asigură-te că folosești șina albastră de pe spatele plăcii. Nu le conecta la pinii de pe șina roșie.

Pasul 9. Conectează cablurile albe de la pinii 12 și 13 de pe Arduino la A3 și A8. Acest lucru îi va permite plăcii Arduino să controleze servo-motoarele și să întoarcă roțile.

Pasul 10. Atașează senzorul de partea din față a breadbroad-ului. Nu se conectează la șinele de alimentare exterioare de pe breadboard, ci în primul rând de pini (J). Asigură-te că îl așezi exact în centru, cu un număr egal de pini disponibili pe fiecare parte.

Pasul 11. Conectează senzorul. Conectează firul negru de la pinul I14 la primul pin de pe șina albastru disponibil în stânga senzorului. Conectează un fir roșu de la pinul I17 la primul pin de pe șina roșie disponibil din dreapta senzorului, pentru a-l alimenta. Conectează firele jumperului alb de la pinul I15 la pinul 9 de pe Arduino și de la I16 la pinul 8, pentru a trimite informațiile de la senzor la microcontroler.

Pasul 11. Conectarea robotului la sursa de alimentare. Întoarce robotul pe spate astfel încât să poți vedea suportul de baterii. Poziționează-l astfel încât cablul suportului de baterii să iasă prin stânga în partea de jos. Conectează un fir roșu la al doilea arc de la stânga, în partea de jos. Asigură-te că suportul de baterii este orientat corect. Conectează un fir negru la ultimul arc din partea dreaptă jos. Aceste două cabluri vor ajuta la furnizarea tensiunii corecte către Arduino.

Pasul 12. Conectează pinii corect. 

• Conectează firele roșii și negre la pinii roșii și albastri de pe spatele breadboard-ului. Cablul negru ar trebui să fie conectat la pinul de pe șina albastră la pinul 30. Cablul roșu ar trebui să fie conectat la pinul de pe șina roșie la pinul 30. 
• Conectează un fir negru de la pinul GND de pe Arduino la șina albastră din spate la pinul 28. Conectează un fir negru de la șina albastră din spate la șina albastră față la pinul 29. Nu conecta șinele roșii, deoarece probabil vei arde placa Arduino. 
• Conectează un fir roșu de la șina roșie din față de la pinul 30 la pinul 5V de pe Arduino. Aceasta va alimenta placa Arduino.

Pasul 13. Introdu comutatorul cu buton în locul dintre rândurile de pe pinii 24-26. Acest comutator va permite să oprești robotul fără a fi nevoie să oprești alimentarea. Conectează un fir roșu de la H24 la șina roșie în următorul pin disponibil din dreapta senzorului. Aceasta va acționa butonul.

Pasul 14. Folosește rezistorul pentru a conecta H26 la șina albastră. Conectează-l direct la pinul de lângă firul negru pe care l-ai conectat în urmă cu câțiva pași.

Pasul 15. Conectează un fir alb de la G26 la pinul 2 de pe Arduino. Acest lucru va permite plăcii Arduino să primească semnalul de apăsare buton.

Programarea robotului sau cum să dai viață proiectului tău

Software-ul pentru programarea microcontrolerului Arduino poate fi descărcat gratuit de pe site-ul oficial Arduino și este relativ ușor de utilizat, deoarece a fost proiectat atât pentru începători, nu doar pentru programatorii cu experiență. Funcționează atât pe PC-uri, cât și pe Mac-uri și include instrumente intuitive care permit constructorilor de roboți să descarce și să instaleze programe gata făcute. 

Comunitatea utilizatorilor Arduino a conceput chiar aplicații de design software super-simple, grafice, precum Modkit și Minibloq. Acestea ușurează procesul de învățare nu doar pentru Arduino, ci și pentru programarea de bază în general.

Arduino este conectat la hardware-ul robotului prin breadbroad. Acest dispozitiv direcționează semnale electronice de la o parte a robotului la alta. Breadboord-urile te ajută să conectezi totul rapid și să-ți reconfigurezi conexiunile, fără a lipi totul la un loc. Este un fel de tablou de bord pentru servo-motoare, senzori, comutatoare și procesorul robotului. Putem spune că Arduino este creierul robotului, iar breaboard este sistemul său nervos.

Arduino este conceput special pentru proiecte ușoare ca acesta despre construirea unui robot simplu și pentru că este open-source, înseamnă că design-ul hardware și software este deschis pentru modificare, fără taxe de licență. Așadar, dacă vrei să-ți începi primul tău proiect în robotică, RoboFun.ro este alături de tine cu componente și kituri arduino pentru începători.