روبوت أقدام مقابل عجلات: اللغز - 💡 Fix My Ideas

روبوت أقدام مقابل عجلات: اللغز

روبوت أقدام مقابل عجلات: اللغز


مؤلف: Ethan Holmes, 2019

ملاحظة: تم اقتباس هذا المقتطف من مقدمة كتاب Wolf Donat الجديد ، اصنع روبوتاً ذا بي باي كونتروليد، برنامج تعليمي خطوة بخطوة على بناء روفر روبوت خاص بك ، جديد من Make: Books.

أحب أن أسمي هذا الروبوت روفر ، حيث حاولت تصميمه بعد تصاميم ناسا. يوضح الشكل 1-1 الخطوط العريضة العامة للمركبة النهائية. بالطبع ، ليست قوية مثل إصدارات ناسا ، بالطبع ، وستلاحظ أن عجلاتها الأربع (وليس ستة) لا تجلس على ممتص الصدمات الخاص بها ، ولكن التصميم مثبت.

والتحدث عن العجلات: بينما أرغب بشدة في برمجة أندرويد المجسم الخاص بي ، مثل C-3PO ، إنها حقيقة محزنة أن قوة الحوسبة في Raspberry Pi من غير المحتمل أن تكون مهمة التحكم في الروبوت ذي القدمين. قد تعتقد أن هذا ليس شيئًا مميزًا ، ولكن كما يحدث ، فإن الحصول على روبوت ليس فقط التوازن على قدمين ، ولكن أيضًا السير عليها ، يمثل تحديًا كبيرًا. تطلب روبوت ASIMO الشهير من قبل هوندا (الشكل 1-2) سنوات عديدة وملايين الدولارات حتى يتمكن من المشي بمفرده.

لتحقيق التوازن على قدمين ، يجب على أجهزة الاستشعار الداخلية للروبوت أن تقيس باستمرار مكان ثقل الروبوت (COG) ، ثم حدد مكان أقدام الروبوت ، ثم تحقق للتأكد من أن COG قد انتهت على الأقل من قدم الروبوت ، ويفضل أن يكون ذلك فوق خط بين أقدام الروبوت ، أو على الأكثر ، يتم إزاحته قليلاً عن ذلك الخط (ولكن ليس بعيدًا جدًا). إذا كانت COG الخاصة بالروبوت بعيدة جدًا عن جانب واحد ، فيجب أن يرسل عقل الروبوت الأمر لثني الساق على هذا الجانب لإمالة الروبوت قليلاً جدًا في الاتجاه الآخر ، وبذلك يصل COG إلى موقع أكثر استقرارًا ، دون أن يذهب بعيدًا جدًا في الاتجاه الآخر. وإذا كان الروبوت يحمل شيئًا ما ، فيجب إعادة حساب كل هذه القيم سريعًا.

لذلك هناك العديد من المزايا لاستخدام العجلات. أولاً ، عدم الاضطرار إلى تحقيق التوازن يعني أن طاقة الحوسبة Pi (وقوة المؤازرة) يمكن تجنيبها للقيام بمهام أخرى ، مثل أخذ عينات درجة الحرارة أو تحريك ذراع الروبوت. وثانياً ، اعتمادًا على نوع العجلات التي تستخدمها ، يمكن للمركبة ذات العجلات أن تذهب في جميع الأماكن التي لا يستطيع الروبوت ذو العجلتين. وثالثا ، يمكن أن تكون العجلات باردة أيضًا - فأنا أحيلك إلى R2-D2 ، و Mars Curiosity rover ، و Mars Exploration rovers (Spirit and Opportunities) للحصول على أمثلة من الروبوتات الرائعة ذات العجلات.

لزيادة عامل البرودة لمستويات الشاحنة الوحشية ، قررت الذهاب مع عجلات كبيرة الحجم. من المعروف أن أي مركبة ذات عجلات تقريبًا تبدو أفضل سبع مرات ونصف مع إطارات أكبر. الأرقام 1-4 و 1-5 تثبت وجهة نظري.

هذا يجلب المزيد من التحديات التصميم ، ولكن. تميل العجلات الأكبر إلى أن تكون أثقل ، ودائمًا ما تكون دائمًا فكرة جيدة للحفاظ على روبوتك أو روفر خفيفًا قدر الإمكان. الروبوت الثقيل هو روبوت قوي الطاقة ، والبطاريات والمحركات ثقيلة بما يكفي لتبدأ. تتميز العجلات الكبيرة أيضًا بمقاومة أكبر للدحرجة ، على الرغم من أن مقاومة الدوران تأتي في موضع تأثير أكبر عند السرعات العالية والكفاءات الأعلى من هذه الروفر.

الحل الخاص بي: لقد استخدمت العجلات من سيارة Power Wheels. إنها كبيرة ومثيرة للإعجاب ، ولكن لأنها مصنوعة من البلاستيك ، فإنها بالكاد تزن أي شيء. بالطبع ، أدى ذلك إلى المزيد من التحديات ، مثل تركيب هذه العجلات على محور غير مزود بعجلات Power ، ولكن كما ترى ، تم حل هذه المشكلات أيضًا ، غالبًا مع مجموعة من البراغي والصواميل والمسامير والتطبيقات السخية من الايبوكسي والبرد اللحام.

يمكن رؤية التصميم النهائي ، على افتراض اتباع تعليمات خطوة بخطوة الخاصة بي ، هنا:

وولفرام دونات هو خريج جامعة ألاسكا أنكوراج ، وحاصل على بكالوريوس شهادة في هندسة الكمبيوتر. إلى جانب الاهتمام بالروبوتات ورؤية الكمبيوتر والأنظمة المدمجة ، فإن اهتماماته التكنولوجية العامة وخبراته في الإنترنت تجعله مبرمجًا انتقائيًا للغاية. وهو متخصص في C و C ++ ، مع مهارات إضافية في Java و Python و C # /. NET. وهو مؤلف لعدة كتب وتلقى تمويلًا من وكالة ناسا عن عمله في الغواصات المستقلة. ابدأ في بناء روبوت روفر الخاص بك اليوم!



قد تكون مهتمة

كيف ل: بسيط باوهاوس رمي

كيف ل: بسيط باوهاوس رمي


قصة الابتداء في مجال الالكترونيات

قصة الابتداء في مجال الالكترونيات


الكيفية: حرر أصحاب بطاريات DIY

الكيفية: حرر أصحاب بطاريات DIY


تقديم: مشاريع - قطع زجاجة

تقديم: مشاريع - قطع زجاجة