📜  初学者和中级机器人的前 7 个项目

📅  最后修改于: 2021-10-20 10:26:47             🧑  作者: Mango

今天,机器人技术是处理计算机系统的设计、工作和应用以进行控制和信息处理的最佳技术之一,并且在许多行业中都使用了机器人。该技术还涉及自动化机器,在制造产品中非常有用。机器人使所有生产目的的工作变得非常容易。因此,人们对机器人技术表现出浓厚的兴趣,并将其用于制造单位,例如自动化生产、食品生产、农业等。

初学者和中级机器人的前 7 名项目

在本文中,我们将讨论所有初级和中级学生可以考虑构建的 7 个最佳机器人项目:

1. 跟随者

Line Follower Robot 是学生选择的首批机器人项目之一。 Line Follower Robot 是按照直线指示的特定方式行驶的机器人。这条线通常是在浅(白)色表面上具有某种特定宽度的黑线或在黑色表面上的白线。线跟随机器人用于生产行业、送货服务等的许多领域,为此需要一些电子元件:

  • 微控制器:用于操作整个机器人,用作机器人的处理器,我们使用Arduino作为这个微控制器。市场上有很多 Arduino。对于这个项目,我们可以使用基本的,即 Arduino Nano。
  • 红外 (IR) 传感器模块:红外传感器是一种检测红外辐射的电子设备。我们使用红外传感器模块作为该项目的线路检测传感器。每个模块由一个红外 LED 和一个光电二极管、LED 等组成。这里我们需要 4 到 6 组红外传感器模块。
  • 电机驱动IC:用于驱动机器人的电机。它从 Arduino 接收信息,Arduino 根据红外传感器提供该信息。这里我们使用的IC是L293D。此驱动器 IC 可在 4.5 伏至 36 伏的范围内工作。电压有两个引脚,一个用于L293D工作的循环电压,第二个用于给电机循环电压。
  • 直流电机:用于旋转车轮。这里我们需要直流电机,它可以根据机器人的性能在 5 伏到 36 伏之间运行。我们需要根据RPM来选择电机。通常使用的 RPM 在 100-150 rpm 之间。
  • 底盘:用于制造机器人的身体。它可以由木头、塑料或铝等制成,所有材料都取决于机器人的构建质量。并且它必须与其他组件具有精确的尺寸。
  • 连接线:用于连接电路和元器件。
  • 电源:用于为电机驱动器 IC 和 Arduino 供电。电机驱动器所需的电压为 6 伏至 12 伏,Arduino 所需的电压为 5 伏。
  • 面包板:需要在Arduino、电机驱动器和IR模块之间制作电路和连接。这取决于要求,如果有人可以用PCB板自己制作电路板,则不需要。
  • 开关:用于打开和打开电源。
  • 笔记本电脑或台式机:用于运行 Arduino IDE 上传 Arduino Board 中的代码。

2. 拾放机器人

该机器人是许多行业中使用的技术之一,主要用于制造业,旨在执行拾取和放置操作,即拾取物体并将其放置在所需位置。它旨在消除人为错误和人为干预,以获得更精确的工作。与人类相比,它们更快、更准确,并且可以在几秒钟内完成工作。此外,增加了工作环境的安全性,实际上永远不会感到疲倦。它们用于各种领域,如瓶装、包装工业、用于检测和销毁炸弹等。为此需要一些电子元件:

  • 底盘:是机器人赖以生存的机器人主体。这部分由几个东西组成,如圆柱体或球体、关节和链接。
  • 抓臂:是与漫游车最后一个关节相连的身体,用于抓握物体。它就像人类的手臂。
  • 直流电机:与之前相同。他们是机器人的司机。它用于旋转车轮。我们需要根据RPM来选择电机。通常,RPM 在 100-150 rpm 之间使用。对于驱动电机,我们像以前一样使用 L293D 电机驱动器。
  • 红外传感器、触摸传感器:用于感知内部和外部状态,以确保机器人平稳运行。传感器包括用于检测物体的触摸传感器和用于检测障碍物的红外传感器。
  • 控制器:用于根据传感器反馈控制电机,从而控制每个关节的运动和手臂的运动。
  • 以及之前项目中使用的一些常见组件,如电线、开关、面包板、笔记本电脑或台式机、电源等。

3. 智能清洁机器人

该机器人用于清洁地板,或任何带有刷子或清洁布的平坦表面,它也可能由一个真空系统组成,该系统可以吸引灰尘并将其储存在锅中。机器人可以通过移动或无线方式进行控制,也可以使用开关进行控制。这个机器人被大型生产公司用来清洁他们的整个区域,现在也被用于家庭。为此,需要一些电子元件:

  • 底盘:它是机器人的身体,由刷子、轮子、电路等几部分组成。
  • 8051微控制器:用于操作整个机器人,用作机器人的处理器,我们使用Arduino作为这个微控制器。
  • 小型电机:用于清扫灰尘,在此电机中装有电刷,在电机旋转的同时,电刷也旋转并清洁地板。对于小项目,我们使用两个电机,但对于大项目,可能会有更多的电机。如果我们使用真空系统,那么还要使用另一件东西,那就是水泵电机。
  • 直流电机:与之前相同。他们是机器人的司机。它用于移动机器人。我们需要根据RPM来选择电机。通常,RPM 在 100-150 rpm 之间使用。对于驱动电机,我们像以前一样使用 L293D 电机驱动器。
  • 红外传感器、超声波、LDR 传感器:它们用于感知周围环境的状态,以确保机器人平稳运行。传感器包括 LDR 和 IR 传感器用于检测障碍物,超声波传感器用于清洁。
  • 控制器:用于根据传感器反馈控制电机。我们可以无线控制机器人,也可以自动控制。
  • 以及之前项目中使用的一些常用组件,如电线、开关、面包板、笔记本电脑或台式机、电源等,这些都是用于所有项目的相同组件。

4. 避障机器人

这与线跟随机器人相同,唯一的区别是线跟随机器人通过跟随线移动而该机器人通过避开障碍物移动。这个机器人是制造自动驾驶汽车的初始阶段。它可用于许多领域,如自动真空清洁等家务劳动,也可用于危险环境,在这些环境中,人为侵入可能是致命的。为此,需要一些电子元件:

  • 底盘:它是机器人的身体,由电路、轮子、Arduino、传感器等几部分组成
  • 超声波传感器:传感器用于机器人的运动。超声波传感器释放声波,它被任何物体反射,然后被另一个传感器接收(就像麦克风一样)。微控制器收到后,发出向另一个方向移动的命令。这就是机器人的工作方式。我们也可以将 IR 和接近传感器与超声波传感器一起使用,以获得更好的精度。
  • 8051微控制器:用于操作整个机器人,通过接收来自传感器的数据向电机发出指令,控制机器人的运动。我们将 Arduino 用于此微控制器。
  • 其余组件与以前的项目一样,如电机、电线、开关、面包板、笔记本电脑或台式机、电源等。

5. 足球机器人

这是一个非常令人兴奋的机器人项目。这也与之前定义的机器人有点相似。这个机器人是巡线机器人和避障机器人的混合体。该机器人用于在许多机器人锦标赛中踢足球。为了做到这一点,我们需要与之前的组件相同但不同的组件。

  • 底盘:在这种情况下,需要一个好的硬底盘,因为在比赛中机器人会与其他机器人发生碰撞,因此要使那里的硬体构建需要一个好的底盘。
  • 轮子:两块优质轮子,脚轮可以自由移动方向。
  • 直流电机:需要两个全功率电机才能获得更好的性能。像 12 伏 150 到 200 rpm 的电机就足够了。和一个小马达,用于向不同方向压球。
  • L293D 电机驱动IC:用于驱动电机。
  • 接球手:用于抢球。它可以由塑料制成,但最好用好的材料制成。它也可以从市场上买到。
  • 其余组件与以前的项目一样,如电线、开关、面包板、笔记本电脑或台式机、电源等。

6.手势控制机器人

这个机器人是一个手势控制的机器人。这个机器人是由移动的手控制的。该机器人与之前定义的机器人相似,但有一些不同。这个机器人有两个东西,一个是发射器电路,第二个是接收器电路。该机器人可用于商店和酒店以协助客户,家庭也是非接触式交付系统。让我们看看用来制作这个的组件。

  • 8051微控制器:用于操作整个机器人,通过接收来自传感器的数据向电机发出指令,控制机器人的运动。我们为这个微控制器使用 Arduino
  • 加速度计和陀螺仪传感器:这两个是这里使用的主要组件。手势由传感器模块转换为电信号,这里我们使用 MPU6050 传感器模块,它由一个 3 轴加速度计和一个 3 轴陀螺仪组成。
  • 433Mhz 射频发射器:来自 MPU6050 传感器模块的信号由该发射器接收。射频发射器是一块 PCB,用于传输无线电波并将该波调制为数据。
  • 底盘:这是机器人的身体,可以由任何材料制成,如塑料、铝、木材等。
  • 轮子:两块优质轮子,脚轮可以自由移动方向。
  • 直流电机:两台性能一般的电机。像 9 到 12 伏特和 100 到 150 rpm 的电机就足够了。这些电机使用 Arduino 向不同方向移动。
  • L293D 电机驱动IC:用于驱动电机。
  • 其余组件与以前的项目一样,如电线、开关、面包板、笔记本电脑或台式机、电源等。

7. 无人机或四轴飞行器

最后,我们可以用最少的组件以简单的方式制造无人机。因为制造一架完美的无人机需要大量的成本。这是一个由 Arduino 和遥控器或手机控制的归档对象。无人机在很多领域都是非常有用的机器人,比如军事、一些产品、食物的交付等,在摄影领域也是如此。让我们看看制造无人机的组件。

  • 无人机机身:这是无人机的主体,它可以用非常轻的塑料或木材制成。此外,这在市场上很容易买到。它必须是轻量级的,否则无人机整个机身的重量会增加。
  • 电机:在这种情况下,电机用于旋转螺旋桨。它产生相反方向的推力,使无人机飞起来。螺旋桨的数量必须与电机的数量相同。
  • 螺旋桨:由塑料或任何金属(如铝)制成,可以从所有电子产品市场购买。
  • 速度控制器:这是一种控制电机速度的电子设备。它还充当动态制动器。该速度控制器可帮助用户(驾驶无人机的人)测量无人机的高度
  • 信号发射器:它是一种从遥控器与无人机通信的发射器。控制无人机的特定任务有特定的频率,例如左右移动、加速螺旋桨等。 无人机至少需要 4 个螺旋桨才能有效运行,因此需要四个不同的频率通道来传输信号。
  • 摄像头传感器:摄像头是低预算项目的可选组件。但是可以装。它用于从天空捕捉照片或视频。
  • 保护器:这是在发生任何事故时保护螺旋桨和无人机机身的保护器。
  • 其余组件与以前的项目一样,如电线、开关、面包板、笔记本电脑或台式机、电源等。

所以这些是一些可以在家里轻松制作的项目创意!!