Własny robot w zasięgu Twoich możliwości!
Największym marzeniem każdego majsterkowicza jest skonstruowanie własnego robota, który wyręczy w codziennych, monotonnych pracach. Robota, dzięki któremu majsterkowicz będzie miał więcej czasu na konstruowanie nowych niesamowitych układów. Jeżeli Ty również marzysz o własnym pomocniku, trafiłeś na doskonałą książkę!
Błyskawicznie wprowadzi Cię ona w świat budowniczych robotów. Dzięki licznym ilustracjom oraz przejrzystym opisom będzie to niezwykle przyjemna i pouczająca lektura. Zacznij czytać już dzisiaj i sprawdź, jaki silnik dobrać, jak wykorzystać energię słoneczną oraz jak opracować układ zasilania. Po zapoznaniu się z
mechanicznymi i elektronicznymi aspektami budowy przejdziesz do tematów związanych z
programowaniem Twojego robota . Odkryj, jak budować instrukcje warunkowe, pętle oraz wykorzystać w pełni środowisko
platformy Arduino . Zdobądź wiedzę na temat praktycznych zastosowań podczerwieni oraz przekonaj się, czy w Twoim warsztacie są wszystkie niezbędne narzędzia konstruktora robotów.
Konstruuj roboty wyposażone w silniki i koła.
Buduj roboty zasilane energią słoneczną.
Steruj pracą robotów za pomocą modułów radiowych, sieci Wi-Fi, a nawet internetu.
Zaprogramuj roboty tak, aby reagowały na sygnały odbierane przez czujniki.
Steruj pracą robotów za pomocą standardowego pilota od telewizora.
Zbuduj robota, który będzie wykrywał niechcianych gości i strzelał w nich plastikowymi rzutkami.
Chwytaj i przenoś przedmioty za pomocą różnych manipulatorów.
Wykonaj roboty zdolne do pracy na wodzie i pod wodą.
Pracuj nad robotami, które będą malowały lub tworzyły inne dzieła sztuki.
Wykonaj moduł umożliwiający Twojemu robotowi wysyłanie wiadomości SMS zawierających informacje o wykonaniu określonych czynności.
Odkryj możliwości nowoczesnych zestawów komponentów przeznaczonych do samodzielnego konstruowania robotów.
Skompletuj swoją idealną skrzynkę z narzędziami.
Poznaj zasady, które pozwolą Ci na bezpieczną pracę nad robotami.
Przewodnik konstruktora robotów!
Darmowy fragment publikacji:
Tytuł oryginału: Robot Builder: The Beginner s Guide to Building Robots
Tłumaczenie: Konrad Matuk
ISBN: 978-83-283-0817-6
Authorized translation from the English language edition, entitled: ROBOT BUILDER: THE
BEGINNER S GUIDE TO BUILDING ROBOTS, ISBN 0789751496; by John Baichtal, published by
Pearson Education, Inc, publishing as QUE Publishing.
Copyright © by 2015 by John Baichtal.
All rights reserved. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any information storage retrieval system,
without permission from Pearson Education Inc.
Polish language edition published by HELION S.A.. Copyright © 2015.
Wszelkie prawa zastrzeżone. Nieautoryzowane rozpowszechnianie całości lub fragmentu niniejszej
publikacji w jakiejkolwiek postaci jest zabronione. Wykonywanie kopii metodą kserograficzną,
fotograficzną, a także kopiowanie książki na nośniku filmowym, magnetycznym lub innym powoduje
naruszenie praw autorskich niniejszej publikacji.
Wszystkie znaki występujące w tekście są zastrzeżonymi znakami firmowymi bądź towarowymi ich
właścicieli.
Autor oraz Wydawnictwo HELION dołożyli wszelkich starań, by zawarte w tej książce informacje były
kompletne i rzetelne. Nie biorą jednak żadnej odpowiedzialności ani za ich wykorzystanie, ani za związane
z tym ewentualne naruszenie praw patentowych lub autorskich. Autor oraz Wydawnictwo HELION nie
ponoszą również żadnej odpowiedzialności za ewentualne szkody wynikłe z wykorzystania informacji
zawartych w książce.
Wydawnictwo HELION
ul. Kościuszki 1c, 44-100 GLIWICE
tel. 32 231 22 19, 32 230 98 63
e-mail: helion@helion.pl
WWW: http://helion.pl (księgarnia internetowa, katalog książek)
Pliki z przykładami omawianymi w książce można znaleźć pod adresem:
ftp://ftp.helion.pl/przyklady/faswro.zip
Drogi Czytelniku!
Jeżeli chcesz ocenić tę książkę, zajrzyj pod adres
http://helion.pl/user/opinie/faswro
Możesz tam wpisać swoje uwagi, spostrzeżenia, recenzję.
Printed in Poland.
• Kup książkę
• Poleć książkę
• Oceń książkę
• Księgarnia internetowa
• Lubię to! » Nasza społeczność
Spis tre(cid:258)ci
3
Spis tre(cid:258)ci
Wst(cid:218)p .................................................................................................... 15
Rozdzia(cid:239) 1. Ty — konstruktor robotów ..................................................................... 17
Czym jest robot? ..................................................................................................... 18
Mity o robotach ............................................................................................... 20
Typy robotów ................................................................................................... 20
Anatomia robota ...................................................................................................... 22
Bezpiecze(cid:241)stwo ...................................................................................................... 24
Budowa robota poruszaj(cid:200)cego si(cid:218) dzi(cid:218)ki wibracjom ............................................. 26
Robot poruszaj(cid:200)cy si(cid:218) dzi(cid:218)ki wibracjom
zbudowany na bazie podpórki do pizzy ...................................................... 27
Robot wibracyjny zbudowany na bazie wentylatora ....................................... 30
Podsumowanie ........................................................................................................ 34
Rozdzia(cid:239) 2. Witaj w (cid:258)wiecie robotów ........................................................................ 35
Watercolor Bot — robot maluj(cid:200)cy akwarelami ....................................................... 35
Sparki ...................................................................................................................... 36
OpenROV ................................................................................................................ 37
Astrodroidy .............................................................................................................. 38
Robot mieszaj(cid:200)cy drinki .......................................................................................... 39
Replika (cid:239)azika marsja(cid:241)skiego .................................................................................. 40
MindCub3r ............................................................................................................... 41
Robot balansuj(cid:200)cy na pi(cid:239)ce ..................................................................................... 42
Maszyna Turinga zbudowana z klocków LEGO ..................................................... 43
Sir Mix-a-Bot ............................................................................................................ 44
Arc-O-Matic ............................................................................................................. 44
Soft-Boiled Eggbot — robot gotuj(cid:200)cy jajka na mi(cid:218)kko .......................................... 45
Legonardo ............................................................................................................... 46
Sisyphus .................................................................................................................. 47
Poleć książkęKup książkę
4
Fascynuj(cid:200)cy (cid:258)wiat robotów. Przewodnik dla konstruktorów
Wy(cid:258)wietlacz widmowy Orbital Rendersphere ......................................................... 48
Clash of the Fractions ............................................................................................. 49
Wirówka lampy lava ................................................................................................ 49
Quakescape ............................................................................................................ 51
InMoov ..................................................................................................................... 51
Gi(cid:218)tarka do drutu DIWire Bender ............................................................................ 53
Robot podlewaj(cid:200)cy ro(cid:258)liny ...................................................................................... 53
Dzia(cid:239)o Nerf Sentry Gun ............................................................................................ 54
(cid:191)ó(cid:239)ty automat perkusyjny — Yellow Drum Machine ............................................... 55
Robot robi(cid:200)cy nale(cid:258)niki — Pancake Bot ................................................................ 56
Balloon Bot .............................................................................................................. 57
Piccolo: miniaturowy robot CNC ............................................................................. 58
Xylophone Bot — robot graj(cid:200)cy na ksylofonie ....................................................... 58
Robot rozdaj(cid:200)cy ulotki ............................................................................................ 59
Mechaniczny kwiatek — Flowerbot ........................................................................ 60
CoolerBot — robot na bazie lodówki ...................................................................... 61
Podsumowanie ........................................................................................................ 62
Rozdzia(cid:239) 3. Roboty i kó(cid:239)ka ....................................................................................... 63
Silniki ....................................................................................................................... 64
Wybieranie w(cid:239)a(cid:258)ciwego silnika ........................................................................ 65
Ko(cid:239)a ......................................................................................................................... 68
Ró(cid:285)ne rodzaje kó(cid:239) ............................................................................................ 68
Parametry ........................................................................................................ 70
Ko(cid:239)a czy g(cid:200)sienice .......................................................................................... 71
Projekt: samodzielna budowa kó(cid:239) ........................................................................... 73
Lista materia(cid:239)ów .............................................................................................. 73
Budowa krok po kroku .................................................................................... 74
Podwozie ................................................................................................................. 77
Zastosowanie prefabrykowanego podwozia .................................................. 77
Budowa w(cid:239)asnego podwozia .......................................................................... 77
Korzystanie z zestawu do samodzielnego monta(cid:285)u ....................................... 79
Zasilanie robota ....................................................................................................... 79
Baterie ............................................................................................................. 79
Panele fotowoltaiczne ..................................................................................... 80
Domowa instalacja elektryczna ....................................................................... 81
Poleć książkęKup książkę
Spis tre(cid:258)ci
5
Projekt: budowa robota poruszaj(cid:200)cego si(cid:218) na ko(cid:239)ach ........................................... 82
Lista materia(cid:239)ów .............................................................................................. 83
Budowa krok po kroku .................................................................................... 84
Podsumowanie ........................................................................................................ 87
Rozdzia(cid:239) 4. Energia s(cid:239)oneczna ................................................................................. 89
Jak dzia(cid:239)a panel fotowoltaiczny? ............................................................................. 90
Robotyka BEAM ...................................................................................................... 91
Trzy rodzaje ogniw fotowoltaicznych
przydatnych podczas amatorskiej konstrukcji robotów ....................................... 92
Gi(cid:218)tka b(cid:239)ona .................................................................................................... 92
Szk(cid:239)o i krzem ................................................................................................... 92
Plastik i krzem .................................................................................................. 94
Tworzenie prototypów obwodów ............................................................................ 95
Praca z p(cid:239)ytk(cid:200) prototypow(cid:200) ............................................................................. 95
Wykonywanie po(cid:239)(cid:200)cze(cid:241) lutowniczych ............................................................. 97
(cid:146)adowanie akumulatora za pomoc(cid:200) ogniw fotowoltaicznych .............................. 104
Projekt: samodzielnie zbuduj panel fotowoltaiczny .............................................. 105
Lista materia(cid:239)ów ............................................................................................ 105
Budowa krok po kroku .................................................................................. 106
Projekt: budowa obrotowego robota
zasilanego za pomoc(cid:200) ogniwa fotowoltaicznego .............................................. 109
Lista materia(cid:239)ów ............................................................................................ 109
Budowa krok po kroku .................................................................................. 110
Podsumowanie ...................................................................................................... 112
Rozdzia(cid:239) 5. Sterowanie robotem ............................................................................ 113
Autonomiczno(cid:258)(cid:202) ................................................................................................... 114
Podczerwie(cid:241) .................................................................................................. 114
Internet ........................................................................................................... 115
Zdalne sterowanie drog(cid:200) radiow(cid:200) ................................................................ 116
(cid:146)(cid:200)czno(cid:258)(cid:202) bezprzewodowa ............................................................................ 116
Mikrokontrolery i mikrokomputery ................................................................. 118
Sterowanie prac(cid:200) silnika ....................................................................................... 118
Shield Motor firmy Adafruit ............................................................................ 119
Poleć książkęKup książkę
6
Fascynuj(cid:200)cy (cid:258)wiat robotów. Przewodnik dla konstruktorów
Sterownik EasyDriver firmy Schmalzhaus ............................................................. 119
Sterownik Me Motor Driver firmy Makeblock ................................................ 120
Zdalne sterowanie robotem .................................................................................. 121
Nadajnik ........................................................................................................ 121
Odbiornik ....................................................................................................... 122
Elektroniczny kontroler pr(cid:218)dko(cid:258)ci ................................................................. 123
Projekt: sterowanie robotem za pomoc(cid:200) p(cid:239)ytki Arduino Uno ............................... 124
Lista materia(cid:239)ów ............................................................................................ 124
Budowa krok po kroku .................................................................................. 126
Programowanie Arduino ................................................................................ 128
Modyfikacja projektu: zastosowanie innego sterownika silników ........................ 131
Lista materia(cid:239)ów ............................................................................................ 132
Budowa krok po kroku .................................................................................. 133
Kod ................................................................................................................ 139
Podsumowanie ...................................................................................................... 139
Rozdzia(cid:239) 6. Wst(cid:218)p do programowania .................................................................... 141
Czym jest programowanie? .................................................................................. 142
Delay .............................................................................................................. 142
For ................................................................................................................. 142
If-else ............................................................................................................. 142
P(cid:218)tle i przerwania .......................................................................................... 143
Switch-case ................................................................................................... 143
Zmienne ......................................................................................................... 143
P(cid:218)tle while ..................................................................................................... 144
Zintegrowane (cid:258)rodowisko programistyczne Arduino ........................................... 144
Szkic Blink ............................................................................................................. 146
Szukanie przyk(cid:239)adowych kodów ........................................................................... 148
Adaptacja gotowego kodu do w(cid:239)asnych potrzeb ................................................. 149
Proste debugowanie za pomoc(cid:200) monitora portu szeregowego .......................... 150
Publikacje dotycz(cid:200)ce programowania i robotyki .................................................. 151
Projekt: wyposa(cid:285) swojego robota w czujnik ultrad(cid:283)wi(cid:218)kowy ............................... 153
Lista materia(cid:239)ów ............................................................................................ 153
Budowa krok po kroku .................................................................................. 154
Kod ................................................................................................................ 156
Podsumowanie ...................................................................................................... 158
Poleć książkęKup książkę
Spis tre(cid:258)ci
7
Rozdzia(cid:239) 7. Praca z podczerwieni(cid:200) ........................................................................ 159
Zastosowanie sygna(cid:239)ów nadawanych za pomoc(cid:200) podczerwieni ........................ 159
Podczerwie(cid:241) — rozwi(cid:200)zania aktywne czy pasywne? ........................................... 161
Piloty zdalnego sterowania pracuj(cid:200)ce w pa(cid:258)mie podczerwieni ........................... 162
Miniaturowy pilot firmy Adafruit ..................................................................... 163
Pilot firmy SparkFun ...................................................................................... 164
Odbiornik podczerwieni i pilot zdalnego sterowania firmy Makeblock ........ 164
Miniprojekt: okre(cid:258)lanie kodów nadawanych przez pilota ..................................... 165
Lista materia(cid:239)ów ............................................................................................ 166
Budowa krok po kroku .................................................................................. 166
Kod ................................................................................................................ 167
Projekt: sterowanie robotem za pomoc(cid:200) podczerwieni ....................................... 167
Lista materia(cid:239)ów ............................................................................................ 167
Budowa krok po kroku .................................................................................. 168
Kod ................................................................................................................ 169
Projekt: wartownik strzelaj(cid:200)cy rzutkami ................................................................ 171
Lista materia(cid:239)ów ............................................................................................ 171
Budowa krok po kroku .................................................................................. 172
Kod ................................................................................................................ 182
Sterowanie prac(cid:200) wartownika ....................................................................... 184
Podsumowanie ...................................................................................................... 184
Rozdzia(cid:239) 8. Zestawy do samodzielnego monta(cid:285)u .................................................... 185
Zastosowania zestawów do samodzielnego monta(cid:285)u ......................................... 186
Obudowy ....................................................................................................... 186
Suwnice ......................................................................................................... 187
Podwozie ....................................................................................................... 187
Zaczepy monta(cid:285)owe ..................................................................................... 189
Meble ............................................................................................................. 190
Przyk(cid:239)ady zestawów elementów konstrukcyjnych ................................................ 191
Vex Robotics Design System (vexrobotics.com) .......................................... 191
Lego Mindstorms i LEGO Technic (mindstorms.com) ................................. 191
Actobotics Building System (servocity.com) ................................................ 192
Makeblock (makeblock.cc) ........................................................................... 193
MicroRax (microrax.com) .............................................................................. 194
Poleć książkęKup książkę
8
Fascynuj(cid:200)cy (cid:258)wiat robotów. Przewodnik dla konstruktorów
MakerBeam (makerbeam.eu) ....................................................................... 195
Tamiya (tamiyausa.com) ............................................................................... 196
Wybór zestawu elementów konstrukcyjnych ........................................................ 196
Materia(cid:239) .......................................................................................................... 197
Belki ............................................................................................................... 197
Uchwyty silników ........................................................................................... 198
Elementy po(cid:239)(cid:200)czeniowe ................................................................................ 199
Elektronika ..................................................................................................... 200
Ko(cid:239)a z(cid:218)bate ................................................................................................... 200
Ko(cid:239)a i g(cid:200)sienice ............................................................................................. 201
Indywidualizacja zestawu elementów konstrukcyjnych ........................................ 202
(cid:146)(cid:200)czenie ze sob(cid:200) komponentów ró(cid:285)nych zestawów ................................... 202
Tworzenie nowych elementów ...................................................................... 206
Projekty podwozi ................................................................................................... 208
Podwozie LEGO Mindstorms EV3 ................................................................ 208
Podwozie Makeblock .................................................................................... 217
Lista materia(cid:239)ów ............................................................................................ 218
Podwozie Actobotics ..................................................................................... 223
Lista materia(cid:239)ów ............................................................................................ 224
Podsumowanie ...................................................................................................... 232
Rozdzia(cid:239) 9. Narz(cid:218)dzia konstruktora robotów .......................................................... 233
Wybierz swoj(cid:200) skrzynk(cid:218) ........................................................................................ 234
Rozmiar ................................................................................................................. 234
Konstrukcja ........................................................................................................... 235
Metal .............................................................................................................. 235
Plastik ............................................................................................................ 235
Materia(cid:239) .......................................................................................................... 236
Przegrody .............................................................................................................. 237
Korytka .......................................................................................................... 237
Przegródki ..................................................................................................... 238
G(cid:239)ówna komora skrzynki ....................................................................................... 238
Uchwyt ................................................................................................................... 239
Cztery skrzynki na narz(cid:218)dzia ................................................................................. 240
Przeno(cid:258)na skrzynka na narz(cid:218)dzia Pelican 1460 ........................................... 240
Szafka na narz(cid:218)dzia Stack-On 39-Bin .......................................................... 241
Poleć książkęKup książkę
Spis tre(cid:258)ci
9
Szafka na narz(cid:218)dzia Husky 13-Drawer ......................................................... 242
Skrzynka na narz(cid:218)dzia firmy Craftsman ........................................................ 243
Narz(cid:218)dzia .............................................................................................................. 243
Klucze i (cid:258)rubokr(cid:218)ty ........................................................................................ 243
Elektronika ..................................................................................................... 245
Lutowanie ...................................................................................................... 248
Pomiary .......................................................................................................... 249
Przybory przydatne podczas pisania i rysowania ......................................... 250
Maszyny CNC ................................................................................................ 251
Narz(cid:218)dzia przydatne podczas pracy ............................................................ 252
Monta(cid:285) ........................................................................................................... 253
Ci(cid:218)cie ............................................................................................................. 254
Kable ............................................................................................................. 255
Wprowadzenie do maszyn CNC ........................................................................... 256
ABC wyrzynarki laserowej ............................................................................. 256
Budowa ......................................................................................................... 257
Obs(cid:239)uga wyrzynarki laserowej ....................................................................... 259
ABC frezarki CNC .................................................................................................. 261
Budowa ......................................................................................................... 262
Obs(cid:239)uga frezarki CNC ................................................................................... 263
ABC drukarki 3D .................................................................................................... 265
Budowa ......................................................................................................... 265
Obs(cid:239)uga drukarki 3D ..................................................................................... 265
Podsumowanie ...................................................................................................... 267
Rozdzia(cid:239) 10. Manipulatory ....................................................................................... 269
Rodzaje manipulatorów ........................................................................................ 270
Uniwersalny chwytak ..................................................................................... 270
Szufla ............................................................................................................. 270
Macka ............................................................................................................ 271
Pneumatyka ................................................................................................... 272
Szczypce ....................................................................................................... 273
D(cid:239)o(cid:241) humanoidalna ....................................................................................... 274
Elektromagnes .............................................................................................. 274
Szpony ........................................................................................................... 275
Poleć książkęKup książkę
10
Fascynuj(cid:200)cy (cid:258)wiat robotów. Przewodnik dla konstruktorów
Wci(cid:200)garka ...................................................................................................... 275
Mazak ............................................................................................................ 277
Zakup gotowych manipulatorów ........................................................................... 277
Strong Robot Gripper firmy Makeblock ........................................................ 277
Szczypce firmy VEX ....................................................................................... 278
uArm firmy uFactory ...................................................................................... 279
Szczypce Robotic Claw MK II firmy Dagu Robotics ..................................... 280
Projekt: szczypce LEGO ....................................................................................... 281
Lista materia(cid:239)ów ............................................................................................ 281
Budowa krok po kroku .................................................................................. 283
Projekt: szczypce wykonane z elementów
wyci(cid:218)tych za pomoc(cid:200) wyrzynarki laserowej ....................................................... 289
Lista materia(cid:239)ów ............................................................................................ 289
Budowa krok po kroku .................................................................................. 290
Projekt: chwytak z ziaren kawy ............................................................................. 296
Lista materia(cid:239)ów ............................................................................................ 297
Budowa krok po kroku .................................................................................. 298
Podsumowanie ...................................................................................................... 307
Rozdzia(cid:239) 11. Roboty i woda ...................................................................................... 309
Budowa p(cid:239)ywaj(cid:200)cego robota ................................................................................ 310
Wyporno(cid:258)(cid:202) .................................................................................................... 310
Zasilanie ........................................................................................................ 311
Sterowanie ..................................................................................................... 311
Nap(cid:218)d ............................................................................................................ 312
Zdalne sterowanie ......................................................................................... 312
Stabilizacja .................................................................................................... 312
(cid:146)odzie podwodne .......................................................................................... 313
Wilgo(cid:202) .................................................................................................................... 313
Obudowy wodoodporne ............................................................................... 314
Projekt: p(cid:239)ywaj(cid:200)cy robot nap(cid:218)dzany si(cid:239)(cid:200) wentylatorów ........................................ 315
Lista materia(cid:239)ów ............................................................................................ 315
Budowa krok po kroku .................................................................................. 317
Kod ................................................................................................................ 327
Podsumowanie ...................................................................................................... 328
Poleć książkęKup książkę
Spis tre(cid:258)ci
11
Rozdzia(cid:239) 12. Roboty i sztuka .................................................................................... 329
Rodzaje „artystycznych” robotów ......................................................................... 330
Ploter — V-plotter .......................................................................................... 330
Wibracje ......................................................................................................... 330
Ploter ............................................................................................................. 331
Egg-Bot — robot tworz(cid:200)cy pisanki ............................................................... 332
Ploter rysuj(cid:200)cy w piasku ................................................................................ 333
Pojazdy .......................................................................................................... 333
Maluj(cid:200)ce wahad(cid:239)o ......................................................................................... 334
Drukarka mozaikowa ..................................................................................... 334
Konwersja obrazu na kod zapisany w j(cid:218)zyku G-code .......................................... 336
Tworzenie kodu w j(cid:218)zyku G-code na podstawie rysunku kreskowego ........ 339
Projekt: je(cid:285)d(cid:285)(cid:200)cy malarz ....................................................................................... 339
Lista materia(cid:239)ów ............................................................................................ 340
Budowa krok po kroku .................................................................................. 342
Kod ................................................................................................................ 353
Podsumowanie ...................................................................................................... 355
Rozdzia(cid:239) 13. Roboty sterowane za po(cid:258)rednictwem sieci WWW ................................ 357
Rodzaje robotów korzystaj(cid:200)cych z po(cid:239)(cid:200)czenia z internetem ................................ 358
W(cid:218)szyciel ....................................................................................................... 358
Autotwittery .................................................................................................... 358
Teleobecno(cid:258)(cid:202) ................................................................................................ 358
Roboty interaktywne ...................................................................................... 359
Automatyka domowa .................................................................................... 359
Sie(cid:202) czujników ............................................................................................... 359
Sprz(cid:218)t .................................................................................................................... 360
P(cid:239)ytka Arduino Ethernet ................................................................................. 360
Kontroler sieci Wi-Fi Adafruit CC3000 Breakout ........................................... 361
P(cid:239)ytka rozszerze(cid:241) Arduino Wi-Fi .................................................................... 362
P(cid:239)ytka WiFly firmy Roving Networks .............................................................. 362
Mikrokomputery: rozwi(cid:200)zania alternatywne dla Arduino ...................................... 363
BeagleBone Black (beaglebone.org) ............................................................ 363
Raspberry Pi (raspberrypi.org) ...................................................................... 364
Poleć książkęKup książkę
12
Fascynuj(cid:200)cy (cid:258)wiat robotów. Przewodnik dla konstruktorów
pcDuino (pcduino.com) ................................................................................ 364
Arduino Yún (arduino.cc/en/main/ArduinoBoardYun) .................................. 364
Dzia(cid:239)o wysy(cid:239)aj(cid:200)ce wiadomo(cid:258)ci tekstowe .............................................................. 364
Lista materia(cid:239)ów ............................................................................................ 365
Budowa krok po kroku .................................................................................. 365
Kod ................................................................................................................ 368
Podsumowanie ...................................................................................................... 368
Dodatek A S(cid:239)owniczek .......................................................................................... 369
Skorowidz ............................................................................................ 377
Poleć książkęKup książkę 2
Witaj w (cid:258)wiecie robotów
Zanim zajmiemy si(cid:218) na powa(cid:285)nie budow(cid:200) robotów, warto przyjrze(cid:202) si(cid:218) pewnym robotom
skonstruowanym przez innych amatorów na przestrzeni kilku ostatnich lat. Fascynuj(cid:200)ce jest to,
(cid:285)e roboty te s(cid:200) bardzo ró(cid:285)ne, a ich konstruktorzy zastosowali bardzo sprytne rozwi(cid:200)zania
napotkanych problemów.
Wi(cid:218)kszo(cid:258)(cid:202) robotów nie zosta(cid:239)a stworzonych przez profesjonalistów. Jednak(cid:285)e ludzi tych nie
mo(cid:285)na okre(cid:258)li(cid:202) równie(cid:285) mianem osób pocz(cid:200)tkuj(cid:200)cych — na swój sukces pracowali przez kilka
lat. S(cid:200) to osoby takie jak ja czy Ty — osoby lubi(cid:200)ce bawi(cid:202) si(cid:218) silnikami i mikrokontrolerami.
Osoby konstruuj(cid:200)ce roboty tworz(cid:200) je na bazie elementów prefabrykowanych lub wydrukowanych
za pomoc(cid:200) drukarki 3D, wysokiej jako(cid:258)ci drewnianych ram, a tak(cid:285)e samodzielnie napisanych
programów. By(cid:202) mo(cid:285)e roboty tworzone przez profesjonalistów s(cid:200) lepiej zaprojektowane
i zastosowano w nich lepsze serwomotory i mikrokontrolery, ale zaprezentowane przez nas
roboty wcale nie s(cid:200) gorsze od tych tworzonych przez profesjonalistów.
Pod opisem ka(cid:285)dego z projektów umie(cid:258)ci(cid:239)em odno(cid:258)niki do ich witryn internetowych, gdzie
znajdziesz wi(cid:218)cej informacji na ich temat — mo(cid:285)esz z nich pobra(cid:202) instrukcje, a czasem nawet
pe(cid:239)ny opis konstrukcji umo(cid:285)liwiaj(cid:200)cy samodzielne wykonanie danego robota.
Watercolor Bot — robot maluj(cid:200)cy akwarelami
Utalentowany konstruktor „Super Awesome” Sylvia Todd oraz ma(cid:239)(cid:285)e(cid:241)stwo Windell Oskay
i Lenore Edman z Evil Mad Scientist Laboratories (EMSL) skonstruowali z tarcicy, silników
krokowych i dzieci(cid:218)cego zestawu do malowania akwarelami skomputeryzowanego maluj(cid:200)cego
robota (zobacz rysunek 2.1). Robot przetwarza cyfrowe pliki graficzne na obrazy malowane
akwarelami — mechanizm moczy p(cid:218)dzel w wodzie, w farbie, a nast(cid:218)pnie maluje!
Twórcom tego robota zale(cid:285)a(cid:239)o na zastosowaniu dzieci(cid:218)cego zestawu do malowania akwarelami.
By(cid:239)o to do(cid:258)(cid:202) problematyczne, poniewa(cid:285) p(cid:218)dzle znajduj(cid:200)ce si(cid:218) w takich zestawach s(cid:200) bardzo
tanie i rysunki stworzone za ich pomoc(cid:200) s(cid:200) niskiej jako(cid:258)ci. Jednak(cid:285)e zastosowanie takiego
zestawu jest ho(cid:239)dem z(cid:239)o(cid:285)onym dla zestawów do malowania, jakimi autorzy projektu bawili si(cid:218)
w dzieci(cid:241)stwie.
Poleć książkęKup książkę 36
ROZDZIA(cid:146) 2. Witaj w (cid:258)wiecie robotów
RYSUNEK 2.1. Robot Watercolor Bot maluj(cid:200)cy akwarelami
Zdj(cid:218)cie: Windell H. Oskay, http://www.evilmadscientist.com/
Sylwia (w czasie wspólnej pracy nad tym robotem mia(cid:239)a 11 lat) prowadzi w(cid:239)asnego wideobloga
— Sylvia’s Super-Awesome Maker Show, na którym pracuje z zestawami do samodzielnego
monta(cid:285)u, majsterkuje nad ró(cid:285)nymi projektami i dzieli si(cid:218) swoj(cid:200) wiedz(cid:200) z widzami. W ramach
White House Science Fair zaprezentowa(cid:239)a robota maluj(cid:200)cego akwarelami prezydentowi USA.
Wi(cid:218)cej informacji na temat Sylwii i zbudowanego przez ni(cid:200) robota znajdziesz na stronach:
(cid:132) http://watercolorbot.com/
(cid:132) http://www.evilmadscientist.com/
(cid:132) http://sylviashow.com/
Sparki
ArcBotics — producent zestawów przeznaczonych do samodzielnego monta(cid:285)u — chcia(cid:239) stworzy(cid:202)
robota przeznaczonego dla osób rozpoczynaj(cid:200)cych swoj(cid:200) przygod(cid:218) z robotyk(cid:200). W wyniku prac
nad takim robotem powsta(cid:239) Sparki (zobacz rysunek 2.2). Robot ten jest wyposa(cid:285)ony w wiele
czujników (mi(cid:218)dzy innymi przyspieszeniomierz, magnetometr, trzy (cid:258)wiat(cid:239)omierze), wy(cid:258)wietlacz
LCD, dwa przek(cid:239)adniowe silniki krokowe, nadajnik i odbiornik podczerwieni, a tak(cid:285)e wiele innych
ciekawostek.
Robot jest przeznaczony dla dzieci w wieku powy(cid:285)ej 6 lat. Sparki jest gotowy do pracy po
wyj(cid:218)ciu z pude(cid:239)ka. Stanowi idealne narz(cid:218)dzie do rozpocz(cid:218)cia przygody z programowaniem
i robotyk(cid:200) bez konieczno(cid:258)ci samodzielnego budowania robota.
Sparki, podobnie jak wiele robotów opisanych w tym rozdziale, jest otwartym projektem.
Jego dokumentacj(cid:218) i schematy mo(cid:285)esz pobra(cid:202) ze strony http://arcbotics.com/.
Poleć książkęKup książkę OpenROV
37
RYSUNEK 2.2. Robot Sparki jest gotowy do zaprogramowania od razu po wyj(cid:218)ciu z pude(cid:239)ka
Zdj(cid:218)cie: http://arcbotics.com/
OpenROV
Eric Stackpole i David Lang chcieli zbudowa(cid:202) zdalnie sterowany pojazd podwodny (ang. ROV)
w celu eksploracji kalifornijskiej jaskini Hall City Cave. ROV jest ma(cid:239)ym robotem wyposa(cid:285)onym
w silniki nap(cid:218)dowe i kamery, a tak(cid:285)e interfejs umo(cid:285)liwiaj(cid:200)cy transmisj(cid:218) danych.
Eric i David nie mieli pomys(cid:239)u, jak zabra(cid:202) si(cid:218) za prac(cid:218) nad takim pojazdem. Stworzyli wi(cid:218)c
internetow(cid:200) spo(cid:239)eczno(cid:258)(cid:202) mi(cid:239)o(cid:258)ników zdalnie sterowanych pojazdów podwodnych, którzy
wspólnie pracowali nad robotem — stworzyli otwarty projekt pojazdu podwodnego, który
nazwali OpenROV (zobacz rysunek 2.3).
W wyniku crowdfoundingu uda(cid:239)o im si(cid:218) zebra(cid:202) bud(cid:285)et 100 000 dolarów i stworzyli seri(cid:218) robotów
OpenROV, która kolejnego roku zosta(cid:239)a przetestowana w wodach Antarktyki — roboty
wykonywa(cid:239)y zdj(cid:218)cia zwierz(cid:218)tom (cid:285)yj(cid:200)cym pod pokryw(cid:200) lodow(cid:200). Dzi(cid:218)ki temu eksperymentowi
sprawdzono, jak robot sprawuje si(cid:218) w ekstremalnych temperaturach. OpenROV doskonale
sprawdza(cid:239) si(cid:218) w tych warunkach.
Wi(cid:218)cej informacji na temat projektu OpenROV znajdziesz na stronie http://www.openrov.com/
Poleć książkęKup książkę 38
ROZDZIA(cid:146) 2. Witaj w (cid:258)wiecie robotów
RYSUNEK 2.3. Dzi(cid:218)ki OpenROV ka(cid:285)dy mo(cid:285)e eksplorowa(cid:202) podwodne przestrzenie
Zdj(cid:218)cie: OpenROV
Astrodroidy
Craig Smith zbudowa(cid:239) Astrodroidy widoczne na rysunku 2.4 w ho(cid:239)dzie inteligentnym robotom
znanym z filmu Gwiezdne wojny. Roboty stworzone przez Craiga s(cid:200) zdalnie sterowanymi
maszynami poruszaj(cid:200)cymi si(cid:218) na ko(cid:239)ach, a ich nogi mog(cid:200) si(cid:218) zgina(cid:202).
RYSUNEK 2.4. Roboty stworzone przez Craiga Smitha mog(cid:200) zosta(cid:202) pokazane w filmie
Zdj(cid:218)cie: Craig Smith
Poleć książkęKup książkę Robot mieszaj(cid:200)cy drinki
39
Czerwony robot jest efektem prac koncepcyjnych — prób(cid:200) odtworzenia robota mieszcz(cid:200)cego
si(cid:218) w skrzydle pojazdu kosmicznego znanego z jednego z filmów. Srebrno-z(cid:239)oty nie zosta(cid:239)
wyposa(cid:285)ony w boczne os(cid:239)ony, dzi(cid:218)ki czemu wida(cid:202) jego aluminiow(cid:200) konstrukcj(cid:218), a tak(cid:285)e jego
poszczególne komponenty.
Craig twierdzi, (cid:285)e wiele osób pyta go o to, jak wykona(cid:239) ten lub tamten mechanizm. W zwi(cid:200)zku
z tym stworzy(cid:239) droida z ods(cid:239)oni(cid:218)t(cid:200) konstrukcj(cid:200), dzi(cid:218)ki czemu ka(cid:285)dy mo(cid:285)e zobaczy(cid:202) pracuj(cid:200)ce
mechanizmy robota.
Wi(cid:218)cej informacji na temat Astrodroidów stworzonych przez Craiga znajdziesz na stronie
http://makezine.com/2010/03/13/firefly-workshop/.
Robot mieszaj(cid:200)cy drinki
Firma EMSL odpowiedzialna za stworzenie opisanego wcze(cid:258)niej robota maluj(cid:200)cego akwarelami
opracowa(cid:239)a równie(cid:285) wspania(cid:239)ego robota robi(cid:200)cego drinki — Drink-Making Unit (DMU — zobacz
rysunek 2.5).
RYSUNEK 2.5. Robot Drink-Making Unit robi drinki i ma stylowy wygl(cid:200)d
Zdj(cid:218)cie: Windell H. Oskay, http://www.evilmadscientist.com/
Robot ten sk(cid:239)ada si(cid:218) z zestawu kolb sto(cid:285)kowych (w których znajduj(cid:200) si(cid:218) ró(cid:285)ne alkohole),
mieszalników i sze(cid:258)ciostopniowych cylindrów przelewaj(cid:200)cych ciecz. U(cid:285)ytkownik robota mo(cid:285)e
wybra(cid:202) sk(cid:239)adniki za pomoc(cid:200) bocznego panelu, w którym znajduj(cid:200) si(cid:218) równie(cid:285) pompy powietrzne
podnosz(cid:200)ce ci(cid:258)nienie wewn(cid:200)trz kolb, w wyniku czego alkohol mo(cid:285)e by(cid:202) przepompowywany.
Poleć książkęKup książkę 40
ROZDZIA(cid:146) 2. Witaj w (cid:258)wiecie robotów
Najbardziej eleganckimi elementami robota s(cid:200) przechylne cylindry oparte na japo(cid:241)skim projekcie
fontanny shishi odoshi. Cylindry nape(cid:239)niane s(cid:200) ciecz(cid:200) do momentu, w którym zaczynaj(cid:200) si(cid:218)
przechyla(cid:202). Po przechyleniu si(cid:218) okre(cid:258)lona ilo(cid:258)(cid:202) alkoholu przelewana jest do kolby.
Wi(cid:218)cej informacji na temat tej konstrukcji znajdziesz na stronie
http://www.evilmadscientist.com/2011/drink-making-unit-2-0.
Replika (cid:239)azika marsja(cid:241)skiego
Robert Beatty i jego córki: Camille (maj(cid:200)ca wtedy 13 lat) i Genevieve (maj(cid:200)ca 11 lat) pracowali
nad replik(cid:200) (cid:239)azika marsja(cid:241)skiego (zobacz rysunek 2.6). Konstrukcj(cid:218) (cid:239)azika zbudowali w oparciu
o aluminiowe elementy wyci(cid:218)te za pomoc(cid:200) frezarki CNC (sterowanej komputerowo). Zdecydowali
si(cid:218) na zbudowanie tej repliki po tym, jak skontaktowa(cid:239)o si(cid:218) z nimi biuro New York Hall of Science,
poszukuj(cid:200)ce repliki (cid:239)azika niezb(cid:218)dnej do uaktualnienia wystawy dotycz(cid:200)cej Marsa.
RYSUNEK 2.6. Nie jest to prawdziwy (cid:239)azik marsja(cid:241)ski, ale konstrukcja
wykonana przez Beatty Robotics bardzo go przypomina
Zdj(cid:218)cie: Robert Beatty
Robot wykonany przez Roberta i jego córki sk(cid:239)ada si(cid:218) z ponad 700 elementów. Wi(cid:218)kszo(cid:258)(cid:202) z nich
zosta(cid:239)a stworzona i zainstalowana przez dziewczyny. (cid:146)azik zosta(cid:239) wyposa(cid:285)ony w zawieszenie
utrzymane w konwencji typowej dla NASA, osiem sonarów, kamer(cid:218) rejestruj(cid:200)c(cid:200) obraz
w podczerwieni, a tak(cid:285)e matrycowy czujnik temperatury.
Poleć książkęKup książkę MindCub3r
41
Robot jest wystawiony w muzeum, a ludzie odwiedzaj(cid:200)cy wystaw(cid:218) mog(cid:200) sterowa(cid:202) jego prac(cid:200)
i prowadzi(cid:202) misj(cid:218) badawcz(cid:200) w miejscu przypominaj(cid:200)cym marsja(cid:241)ski krajobraz.
Wi(cid:218)cej informacji na temat repliki (cid:239)azika marsja(cid:241)skiego znajdziesz na stronie
http://beatty-robotics.com/tag/mars-rover/.
MindCub3r
Istniej(cid:200) roboty potrafi(cid:200)ce u(cid:239)o(cid:285)y(cid:202) kostk(cid:218) Rubika. Ludzko(cid:258)(cid:202) walczy z kostk(cid:200) Rubika od lat 80.
ubieg(cid:239)ego wieku. Maszyny uk(cid:239)adaj(cid:200)ce kostk(cid:218) skanuj(cid:200) jej boczne (cid:258)ciany, okre(cid:258)laj(cid:200) sposób jej
u(cid:239)o(cid:285)enia, a nast(cid:218)pnie manipuluj(cid:200) kostk(cid:200) we wcze(cid:258)niej okre(cid:258)lony sposób. Wiele nowoczesnych
robotów potrafi u(cid:239)o(cid:285)y(cid:202) kostk(cid:218) Rubika w zaledwie kilka sekund — niezb(cid:218)dne obliczenia
wykonywane s(cid:200) przez laptopa lub smartfon.
David Gilday podszed(cid:239) do tego zadania nieco inaczej. Nie chcia(cid:239) pobija(cid:202) (cid:285)adnych rekordów.
Postanowi(cid:239) po prostu zbudowa(cid:202) robota uk(cid:239)adaj(cid:200)cego kostk(cid:218) Rubika z jednego zestawu klocków
LEGO Mindstorms EV3. Wiele osób buduj(cid:200)cych roboty z klocków LEGO korzysta z elementów
znajduj(cid:200)cych si(cid:218) w ró(cid:285)nych zestawach, ale David postanowi(cid:239) zbudowa(cid:202) robota MindCub3r
z elementów jednego zestawu klocków bez stosowania jakichkolwiek dodatkowych elementów.
Obliczenia s(cid:200) wykonywane przez mikrokontroler do(cid:239)(cid:200)czony do zestawu klocków EV3.
MindCub3r (zobacz rysunek 2.7) nie bije rekordów pr(cid:218)dko(cid:258)ci, ale mo(cid:285)e zosta(cid:202) zbudowany przez
ka(cid:285)dego. David udost(cid:218)pni(cid:239) schemat konstrukcji robota oraz pliki z niezb(cid:218)dnym oprogramowaniem
na swojej stronie internetowej: http://mindcuber.com/mindcub3r/mindcub3r.html. Spróbuj zbudowa(cid:202)
tego robota samodzielnie!
RYSUNEK 2.7. Robot MindCub3r, który mo(cid:285)e zosta(cid:202) zbudowany
z jednego zestawu klocków LEGO Mindstorms
Poleć książkęKup książkę 42
ROZDZIA(cid:146) 2. Witaj w (cid:258)wiecie robotów
Robot balansuj(cid:200)cy na pi(cid:239)ce
Segway jest dwuko(cid:239)owym pojazdem, na którym równowaga utrzymywana jest dzi(cid:218)ki zastosowaniu
silników po(cid:239)(cid:200)czonych z (cid:285)yroskopami. Robot balansuj(cid:200)cy na pi(cid:239)ce (zobacz rysunek 2.8) dzia(cid:239)a na
podobnej zasadzie (balansuje na jednej pi(cid:239)ce). Robot utrzymuje pion i porusza si(cid:218) na pi(cid:239)ce tak,
jakby by(cid:239) pojazdem wyposa(cid:285)onym w jedno ko(cid:239)o. Poruszanie si(cid:218) na pi(cid:239)ce powoduje podwy(cid:285)szenie
(cid:258)rodka ci(cid:218)(cid:285)ko(cid:258)ci, a równowaga utrzymywana jest dzi(cid:218)ki pracy silników.
RYSUNEK 2.8. Robot poruszaj(cid:200)cy si(cid:218) na pi(cid:239)ce
Zdj(cid:218)cie: uFactory
Start-up uFactory (Shenzhen, Chiny) zaprojektowa(cid:239) tego robota w oparciu o (mi(cid:218)dzy innymi)
mikrokontroler Arduino Mega, (cid:285)yroskop MPU6050, czujnik ruchu Microsoft Kinect i modu(cid:239) sieci
Wi-Fi. Kinect jest modu(cid:239)em przeznaczonym do rozpoznawania gestów przez konsol(cid:218) Xbox,
a konstruktorzy uFactory zastosowali go po to, aby ich robot móg(cid:239) by(cid:202) równie(cid:285) sterowany
za pomoc(cid:200) gestów. Wi(cid:218)cej informacji na temat uFactory znajdziesz w nast(cid:218)puj(cid:200)cych
serwisach internetowych:
(cid:132) http://ufactory.cc/
(cid:132) http://www.instructables.com/id/How-to-make-a-Ball-Balancing-Robot/
Poleć książkęKup książkę Maszyna Turinga zbudowana z klocków LEGO
43
Maszyna Turinga zbudowana z klocków LEGO
Maszyna Turinga by(cid:239)a jednym z pierwszych komputerów. Zasady jej dzia(cid:239)ania zosta(cid:239)y okre(cid:258)lone
w roku 1936 przez brytyjskiego matematyka i kryptologa Alana Turinga. Maszyna ta mia(cid:239)a
pokaza(cid:202), jak symbole naniesione na pasek papieru mog(cid:200) by(cid:202) analizowane i przetwarzane przez
urz(cid:200)dzenie elektroniczne. Zasada dzia(cid:239)ania maszyny Turinga zosta(cid:239)a pó(cid:283)niej zastosowana
podczas konstrukcji pierwszego komputera, ale (cid:285)adna maszyna Turinga nie zosta(cid:239)a zbudowana
przez kilka kolejnych dziesi(cid:218)cioleci.
Fani klocków LEGO stworzyli ró(cid:285)ne wersje tej maszyny, a na rysunku 2.9 przedstawiono jedn(cid:200)
z najlepszych. Zosta(cid:239)a ona stworzona w 2013 r. na wydziale informatycznym ENS de Lyon
we Francji. Sk(cid:239)ada si(cid:218) ona z 20 000 klocków LEGO. Zastosowano w niej pneumatyczne
elementy mechaniczne — 32 gniazda, 24 si(cid:239)owniki, 1200 kó(cid:239) z(cid:218)batych oraz 50 metrów
przewodów pneumatycznych.
RYSUNEK 2.9. Maszyny Turinga nie zbudowano za (cid:285)ycia jej pomys(cid:239)odawcy
— a co Alan Turing s(cid:200)dzi(cid:239)by o maszynie zbudowanej z klocków LEGO?
Zdj(cid:218)cie: Trammell Hudson
Wi(cid:218)cej informacji na temat maszyny Turinga zbudowanej z klocków LEGO znajdziesz na stronie
http://www.turing2012.fr/?p=530 lang=en.
Poleć książkęKup książkę 44
ROZDZIA(cid:146) 2. Witaj w (cid:258)wiecie robotów
Sir Mix-a-Bot
Dave Zucker opracowa(cid:239) ciekawego robota robi(cid:200)cego drinki (zobacz rysunek 2.10). Robot zosta(cid:239)
wyposa(cid:285)ony w uniwersalne, programowalne rami(cid:218) PUMA (ang. Programmable Universal
Manipulation Arm), które jest standardowo stosowane w automatyce przemys(cid:239)owej (o technologii
tej wspomina(cid:239)em ju(cid:285) w rozdziale 1., „Ty — konstruktor robotów”). Rami(cid:218) si(cid:218)ga po ró(cid:285)ne alkohole,
które s(cid:200) mieszane zgodnie z programem wybranym przez u(cid:285)ytkownika za pomoc(cid:200) ekranu
dotykowego.
RYSUNEK 2.10. Robot robi(cid:200)cy koktajle alkoholowe
Zdj(cid:218)cie: George Harker
Praca nad tym projektem trwa(cid:239)a bardzo d(cid:239)ugo — rami(cid:218) tego robota znajdowa(cid:239)o si(cid:218) w pokoju
Dave’a przez ca(cid:239)e dziesi(cid:218)(cid:202) lat, Dave pracowa(cid:239) nad nim stopniowo wieczorami. Po sko(cid:241)czeniu
pracy Dave wyposa(cid:285)y(cid:239) je w pi(cid:218)kny drewniany stolik zdobiony mosi(cid:218)(cid:285)nymi elementami.
Wi(cid:218)cej informacji na temat tego robota znajdziesz na stronie http://dsz123.net/Projects/RobotArm/.
Arc-O-Matic
Robot Arc-O-Matic stworzony przez Pete’a Prodoehla jest wyposa(cid:285)ony w rami(cid:218) tworz(cid:200)ce rysunki
za pomoc(cid:200) d(cid:239)ugopisu. Drewniane rami(cid:218), którego prac(cid:200) steruj(cid:200) silniki, tworzy wzory sk(cid:239)adaj(cid:200)ce
si(cid:218) z nak(cid:239)adaj(cid:200)cych si(cid:218) na siebie linii — podobne rysunki mo(cid:285)na uzyska(cid:202) za pomoc(cid:200) klasycznej
zabawki — spirografu (zobacz rysunek 2.11). Pete zmienia d(cid:239)ugopisy podczas pracy robota.
Dzi(cid:218)ki temu mo(cid:285)na uzyska(cid:202) ró(cid:285)ne ciekawe efekty kolorystyczne.
Poleć książkęKup książkę Soft-Boiled Eggbot — robot gotuj(cid:200)cy jajka na mi(cid:218)kko
45
RYSUNEK 2.11. Robot Arc-O-Matic rysuj(cid:200)cy krzywe
Zdj(cid:218)cie: Pete Prodoehl
Prac(cid:200) robota steruje mikrokontroler Arduino, który kontroluje prac(cid:218) dwóch serwomotorów
— jeden z nich porusza ca(cid:239)ym ramieniem, a drugi (cid:239)okciem. Robot zosta(cid:239) zaprogramowany tak,
aby tworzy(cid:239) ciekawe wzory. Zastosowanie Arduino stwarza mo(cid:285)liwo(cid:258)(cid:202) modyfikacji robota
w przysz(cid:239)o(cid:258)ci — np. dodania (cid:258)wiat(cid:239)omierza, który wp(cid:239)ywa(cid:239)by na rysowane kszta(cid:239)ty po
przys(cid:239)oni(cid:218)ciu go na chwil(cid:218) r(cid:218)k(cid:200) u(cid:285)ytkownika.
Wi(cid:218)cej informacji na temat robota Arc-O-Matic znajdziesz na stronie
http://rasterweb.net/raster/projects/arcomatic/.
Soft-Boiled Eggbot — robot gotuj(cid:200)cy jajka na mi(cid:218)kko
Soft-Boiled Eggbot
— robot gotuj(cid:200)cy jajka na mi(cid:218)kko
Widzia(cid:239)e(cid:258) ju(cid:285) roboty przygotowuj(cid:200)ce drinki, ale czy istniej(cid:200) roboty przygotowuj(cid:200)ce jedzenie?
Adam „phooky” Meyer z Nowego Jorku postanowi(cid:239) w 2013 r. co miesi(cid:200)c tworzy(cid:202) kolejnego
robota. Prac(cid:218) zacz(cid:200)(cid:239) od skonstruowania robota, który potrafi ugotowa(cid:202) jajka na (cid:258)niadanie
(zobacz rysunek 2.12).
Po wci(cid:258)ni(cid:218)ciu przycisku pojemnik z wod(cid:200) jest podgrzewany przez grza(cid:239)k(cid:218) wymontowan(cid:200)
z uszkodzonego ekspresu do kawy. Jajko jest podnoszone przez specjalne manipulatory,
a nast(cid:218)pnie jest zanurzane na 5 minut w pojemniku z gotuj(cid:200)c(cid:200) si(cid:218) wod(cid:200). Po up(cid:239)yni(cid:218)ciu
okre(cid:258)lonego czasu ramiona robota przenosz(cid:200) jajko do pojemnika z zimn(cid:200) wod(cid:200), a nast(cid:218)pnie
jajko jest odk(cid:239)adane na podstawk(cid:218). Teraz mo(cid:285)esz przyst(cid:200)pi(cid:202) do konsumpcji jajka!
Poleć książkęKup książkę 46
ROZDZIA(cid:146) 2. Witaj w (cid:258)wiecie robotów
RYSUNEK 2.12. Robot Soft-Boiled Eggbot ugotuje za Ciebie (cid:258)niadanie
Zdj(cid:218)cie: Trammell Hudson
Phooky, który jest wspó(cid:239)za(cid:239)o(cid:285)ycielem firmy MakerBot Industries, zajmuj(cid:200)cej si(cid:218) drukowaniem 3D,
nie stworzy(cid:239) ju(cid:285) w 2013 r. kolejnego robota, ale stworzenie tak ciekawego urz(cid:200)dzenia mo(cid:285)na uzna(cid:202)
za sukces! Czy podj(cid:200)(cid:239)by(cid:258) wyzwanie polegaj(cid:200)ce na budowaniu co miesi(cid:200)c kolejnego robota?
Wi(cid:218)cej informacji na temat robota gotuj(cid:200)cego jajka znajdziesz pod nast(cid:218)puj(cid:200)cymi adresami:
(cid:132) https://www.youtube.com/watch?v=Lli8TY7b4r8
(cid:132) https://github.com/phooky
Legonardo
Daniele Benedettelli z w(cid:239)oskiej Toskanii tworzy roboty pracuj(cid:200)c g(cid:239)ównie z klockami LEGO. To on
stworzy(cid:239) pierwszego robota przeznaczonego do uk(cid:239)adania kostki Rubika. Daniele zbudowa(cid:239)
równie(cid:285) robota buduj(cid:200)cego ma(cid:239)e figurki kaczek z klocków LEGO.
Legonardo (zobacz rysunek 2.13) jest czwart(cid:200) wersj(cid:200) robota tworz(cid:200)cego rysunki, który
przypomina dziewi(cid:218)tnastowieczne automaty — prymitywne formy robotów. Maszyny rysuj(cid:200)ce
by(cid:239)y wtedy ciekawostkami — zautomatyzowana r(cid:218)ka robota trzyma(cid:239)a pióro i rysowa(cid:239)a kszta(cid:239)ty
na kawa(cid:239)ku papieru. Legonardo dzia(cid:239)a w podobny sposób — silniki steruj(cid:200) prac(cid:200) r(cid:218)ki robota,
a mikrokontroler Mindstorms decyduje o rysowanym kszta(cid:239)cie.
Daniel napisa(cid:239) program zamieniaj(cid:200)cy fotografie w (cid:258)cie(cid:285)ki wektorowe, które nast(cid:218)pnie s(cid:200)
przenoszone na papier za pomoc(cid:200) d(cid:239)ugopisu. Z powodu do(cid:258)(cid:202) niskiej rozdzielczo(cid:258)ci plotera
z(cid:239)o(cid:285)one zdj(cid:218)cia s(cid:200) przekszta(cid:239)cane na rysunki przypominaj(cid:200)ce gryzmo(cid:239)y.
Daniel nada(cid:239) robotowi imi(cid:218) Leonarda Da Vinci, jednego z pierwszych pionierów robotyki. Wi(cid:218)cej
informacji na temat tego robota znajdziesz na stronie http://robotics.benedettelli.com/legonardo/.
Poleć książkęKup książkę Sisyphus
47
RYSUNEK 2.13. Legonardo — maszyna rysuj(cid:200)ca, która swym wygl(cid:200)dem przypomina cz(cid:239)owieka
Zdj(cid:218)cie: Daniele Benedettelli
Sisyphus
Fizyk Bruce Shapiro, tworz(cid:200)c robota o nazwie Sisyphus (zobacz rysunek 2.14), zosta(cid:239) artyst(cid:200).
Roboty Sisyphus s(cid:200) sto(cid:239)ami, na których znajduje si(cid:218) piaskownica. Pod sto(cid:239)em umieszczone s(cid:200)
magnesy poruszaj(cid:200)ce metalow(cid:200) kulk(cid:200). Kulka, poruszaj(cid:200)c si(cid:218) w piasku, tworzy pi(cid:218)kne z(cid:239)o(cid:285)one kszta(cid:239)ty.
Tworzenie rysunków w ten sposób mo(cid:285)e trwa(cid:202) nawet miesi(cid:200)cami. Bruce zbudowa(cid:239) kilka tego typu
sto(cid:239)ów. Niektóre z nich zosta(cid:239)y wystawione w muzeach. Sto(cid:239)y te maj(cid:200) (cid:258)rednic(cid:218) od oko(cid:239)o 1 do 3 metrów.
RYSUNEK 2.14. Sisyphus — robot stworzony przez Bruce’a Shapiro — tworzy wzory na piasku
Poleć książkęKup książkę 48
ROZDZIA(cid:146) 2. Witaj w (cid:258)wiecie robotów
Komputer steruj(cid:200)cy prac(cid:200) sto(cid:239)u przekszta(cid:239)ca obraz na ci(cid:200)g (cid:258)cie(cid:285)ek, a nast(cid:218)pnie steruje prac(cid:200)
silników krokowych poruszaj(cid:200)cych ramieniem znajduj(cid:200)cym si(cid:218) pod sto(cid:239)em. Rami(cid:218) to jest
zako(cid:241)czone ruchomym magnesem wykonanym z metali ziem rzadkich, który porusza metalow(cid:200)
kul(cid:200) znajduj(cid:200)c(cid:200) si(cid:218) na powierzchni sto(cid:239)u. Kula, poruszaj(cid:200)c si(cid:218), tworzy wzory na piasku.
Wi(cid:218)cej informacji na temat tego robota znajdziesz na stronie http://taomc.com/.
Wy(cid:258)wietlacz widmowy Orbital Rendersphere
Wy(cid:258)wietlacze widmowe tworz(cid:200) iluzj(cid:218) hologramu — ruchomy element wy(cid:258)wietla kolejne zdj(cid:218)cia
danego obiektu, a osoba obserwuj(cid:200)ca to zjawisko ma wra(cid:285)enie, (cid:285)e ma przed sob(cid:200) nieruchomy
obiekt. Zach Feldman wraz z cz(cid:239)onkami pracowni Hoboken MakerBar w New Jersey stworzy(cid:239)
wy(cid:258)wietlacz Orbital Rendersphere (zobacz rysunek 2.15) sk(cid:239)adaj(cid:200)cy si(cid:218) z pier(cid:258)cieni, na których
umieszczono po dwie diody LED. Pier(cid:258)cienie obracane s(cid:200) z pr(cid:218)dko(cid:258)ci(cid:200) 450 obrotów na minut(cid:218)
i wy(cid:258)wietlaj(cid:200) przestrzenny obraz. Wy(cid:258)wietlany obraz mo(cid:285)e by(cid:202) statyczny lub dynamiczny.
Wy(cid:258)wietlacz ten mo(cid:285)e by(cid:202) u(cid:285)yty do wy(cid:258)wietlania obrazów sferycznych, takich jak np. mapy planet.
RYSUNEK 2.15. Robot tworz(cid:200)cy wiruj(cid:200)c(cid:200) sfer(cid:218) (cid:258)wiat(cid:239)a
Zdj(cid:218)cie: Nick Rapoport
Ca(cid:239)e urz(cid:200)dzenie charakteryzuje si(cid:218) (cid:258)rednic(cid:200) oko(cid:239)o 2 metrów i wysoko(cid:258)ci(cid:200) oko(cid:239)o 3 metrów. W jego
podstawie umieszczono uk(cid:239)ad zasilaj(cid:200)cy, narz(cid:218)dzia przydatne podczas konserwacji i mechanizm
nap(cid:218)dowy. W górnej cz(cid:218)(cid:258)ci znajduje si(cid:218) elektryczna wiertarka obracaj(cid:200)ca pier(cid:258)cienie z diodami
LED. Podczas pracy urz(cid:200)dzenia osoba steruj(cid:200)ca jego prac(cid:200) powinna sta(cid:202) obok awaryjnego
wy(cid:239)(cid:200)cznika, co ma zapobiec zranieniu osoby, która wpad(cid:239)aby w obracany modu(cid:239) z diodami LED.
Wi(cid:218)cej informacji na temat tego projektu znajdziesz na stronie http://zackfreedman.com/projects/
orbital-rendersphere/.
Poleć książkęKup książkę Wirówka lampy lava
49
Wirówka lampy lavaClash of the Fractions
Wywodz(cid:200)cy si(cid:218) z Oxfordu Alex Allmont pracuje g(cid:239)ównie nad maszynami wykonanymi z klocków
LEGO. Tworz(cid:200)c swoje dzie(cid:239)a sztuki, zwraca uwag(cid:218) na powtarzalno(cid:258)(cid:202), brzmienie i stykanie si(cid:218)
poszczególnych elementów. Jego najwi(cid:218)ksz(cid:200) inspiracj(cid:200) s(cid:200) krosna oraz inne maszyny
w(cid:239)ókiennicze. Alex stwierdzi(cid:239): „Chcia(cid:239)em w jaki(cid:258) sposób pobawi(cid:202) si(cid:218) tymi mechanizmami,
spowolni(cid:202) ich prac(cid:218) tak, aby
Pobierz darmowy fragment (pdf)
