怎么画万能机器人 如何画机器人?
如何画机器人?
1、在白纸上画一个正方形。
2、在正方形上画一个稍小的长方形,并把它与正方形连过来。
3、在长方形平行放置画机器人的耳朵。
4、在长方形内部画机器人的眼睛,嘴。
5、在正方形一侧上方画圆弧,并从圆弧向北出发画长条,长条尾部连接到三个圆。
另一边也这样画机器人的另一只手。
6、在正方形下边画机器人的双腿。
7、在正方形中间画一根皮带,下边涂黑,扩出三条白色小块作为光泽。
8、画出头顶的天线,四肢的横条纹,适度地粗体边线,这样三个比较酷的机器人就画好了啊!您明白吗?《机器人瓦力》是由安德鲁?斯坦顿导演的一部描述世界机器人之间的爱情故事,问鼎了奥斯卡最佳动画长片大奖。
怎样画酷酷的机器人?
1、我们首先来给机器人画一个脑袋的外形,方方的脑袋。
简笔画机器人?
1、首先我们画出机器人的头部,再在机器人的头部上画出上面的组件,如图:
如何在较快时间内学会做一个简单的机器人?
很多初学者可能会一时兴起想起自己一起动手做机器人,很多人可能会并不是嵌入式开发的业内人士,甚至也没听过单片机、步进电机这些名词;有的人一上去就准备好做一个也可以双足穿行的人形机器人等等。
总之新手最好那就从小车正在。人形机器人可以算是一个系统的大工程,不是什么一个人玩的过来的,不过资金上的投入也比较比较庞大的。机器人小车技术门槛较低,资金投入也少,市场上的各种产品和零配件的支持也较多,但是这个可以实现程序的功能并不少。
是需要是理论部分——小车的控制结构。小车的横向控制系统
小车是咋来完全控制的?为什么不小车确认出障碍物后也可以自动出现的绕开?
理论:控制工程——一次性处理自动控制系统各种工程利用问题的综合型工程技术。除开对自动控制系统提出要求(即规定指标)、接受设计、构造、不运行、分析、检验等过程。它是在电气工程和机械工程的基础上发展起来过来的。
闭环控制:闭环控制有反馈环节,反馈系统是系统的精确度提高,更快的响应时间速度加快,合适于对系统的响应时间,稳定性具体的要求高的系统。
开环控制:开环控制没有反馈环节,系统的稳定性不高,更快的响应时间相对来说很长,精确度不高,在用于对系统性能精确度要求不高的简单系统。
就像稍微地古怪一些的机器人小车都是完整的闭环再控制,也就是说它有一个反馈机制,会依据自己专门配置的各种传感器来读取环境信息,并且依据这些环境信息来判断自己接下来的行动,改变好后将行动指令发到邮箱不能执行系统,使机器人提出适合的动作。肯定也有的机器人小车是开环完全控制,我就见过一个机器人小车配了一支笔,将机器人放在纸上,机器人一转,刷的看看在纸上画出一个圈来,当然因此摩擦力和机械误差等原因,画成的圆圈肯定不愈合,也很可能不圆。但人家阿Q都说了:“孙子才画的圆呢……”有点迷迷瞪瞪?没有关系,当然简单的有一点说就是这样:机器人也可以统称三部分——传感器部分、控制器部分、执行器部分。
传感器部分:机器人为了读取文件各种外部信号的传感器,在内再控制机器人行动的各种电源开关。好比人的眼睛、耳朵等感觉器官。
控制器部分:能接收传感器部分传达上来的信号,并据事前写入的决策系统(软件程序),来决定机器人对外部信号的反应,将完全控制信号发我执行器部分。再则人的大脑。
执行器部分:驱动机器人做出决定各种行为,包括才发出各种信号(穿越火线图标发光二极管、发出声音)的部分,而且可以参照控制器部分的信号变动自己的状态。对机器人小车来说,最基本的就是轮子。这部分就好比人的四肢差不多。
好的,现在我们来分析看看机器人小车的避障行为控制:机器人正在行走过程中(人在路上走),忽然间能接收到装在机器人前部的传感器发来的一个“左前方有障碍物”的信号(人眼发现到左前方有一根电线杆),我们事前写在机器人控制芯片中的程序算法具体的要求机器人发现自己左前方有障碍物就往右边转(人突然发现左前方有电线杆就估计往右躲——什么,你的要再朝前走?那我就呆会听响了,哦那个你只是因为想再去看上面的小广告……),再控制芯片对机器人的驱动器——又或者是轮子,或是双足——发出向右转的指令(人大脑能发出向右转的指令,通俗一点点说就是“拐了拐了”),此时机器人的执行器部分应该马上服务控制器控制器的指令,改变你自己的状态,使机器人的前进方向变化,避开障碍物(恭喜你呀你,闪开了电线杆)。
怎么样,是不是有了点机器“人”的意思?
这样这三部分是怎摸直接联系起来的呢?很简单:电!不过机器人小车就是一个电子作品,传感器将外部的光信号、声音信号、温度信号等全部装换为完全控制部分可以不接受的电信号,控制系统嘶嘶的指令又是各种电信号,先执行大部分变化为电机输出的扭矩、声音、光信号等等。
下面我来三个推荐再看看这三个部分。
传感器部分
传感器是机器人的眼睛,打算小车完成差别的任务也要配备完善各种相同的传感器。
现在市场上多如牛毛的传感器屈指可数,像是个人机器人爱好者经常会建议使用的有参数化建模传感器(碰撞开关)、红外测障传感器、红外测距传感器、光敏电阻、电子温度计、电子指南针等等。
就像机器人得用传感器回的信号分两种:一种返回值很简单啊,只有一两个状态:“有”的或“就没”;“是”或者“不是”;“0”或则“1”。我象养成把这种量被称“状态量”。它所思想活动的是一种状态,只是因为简单到不能再简单的“是”或“否”。比如“机器人左边有没有障碍物”,“有没有声音信号”等。另外一种返回值前往的是两个.设范围内输入值,诸如一只光敏电阻直接返回的信号就可能是0~5V范围内的不可以电压信号。我象把这种量称作“强度量”。它所具体地的是一个比较有效范围内的强度。比如说“机器人左边的障碍物有多远”,“现在的声音信号有多强”等。
“状态量”当时的社会的信息较简单啊,相应的传感器也较简单啊,成本较低。而“强度量”具体地的信息则较极为丰富,你所选的传感器的成本就会比较好高,同样给完全控制上也带来了更大的灵活性和复杂性。
下面我们来看一些具体方法的传感器:
剧烈碰撞电源开关:电路常开,接触障碍物后连起,这个可以用来怎么检测机器人如何确定发生了什么碰撞。
光敏电阻:光敏电阻器是凭借半导体的光电效应做成的一种电阻值随入射光的强弱而决定的电阻器;入射光强,电阻增大,入射光弱,电阻增大。光敏电阻器就像主要用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化可以转换为电的变化)。可以用处检测光线强度。
红外测障传感器:红外测障传感器利用红外线遇到了障碍物会反射的原理,来检测检测某一方向上如何确定有障碍物的存在。
红外测距传感器:红外测距传感器凭借红外信号遇到障碍物距离的差别反射的强度也完全不同的原理,进行障碍物远近的检测。红外测距传感器本身一对红外信号连续发射与收得到二极管,发射管发射地特定频率的红外信号,接收管能接收这种频率的被动红外信号。
超声波测距传感器:超声波测距传感器利用声音在空气中的传输距离和传输时间成正比的原理,是从检测不同远近的反射对付超声波反射回来的时间不同来检测检测障碍物的距离。
这对传感器,很多人总觉得如果看一下文档,知道怎莫在用就行。但我的建议是:不但要知道怎么用,也要很清楚其检测原理。只能深入的理解了传感器的检测原理,才能更具好些的发散性思维。我举一个例子:上一次在学校相继开展机器人灭火比赛,我们用厂家可以提供的地面灰度传感器凭着可见光反射来检测地面白线,效果一直又不是很我们的理想。后来有同学详细研究了当时电机上配备完善的光电编码器,突然发现其原理就是依靠红外线在不同的颜色是因为上反射率完全不同检测西下高速旋转的电机上黑白色的码盘来测得电机的转动速度,下手将光电编码器上的红外检测模块拆下了装在机器人底部,利用可以检测地面白线,检测效果在一瞬间好了很多。
网上购买途径:当地的电子市场,或是网上购买(现在很多机器人商家都有各种各样的传感器需要提供,其实原理和范围问题范围都差不多,很多都也可以自动转换通用)。购买时需要注意传感器的电压范围和管用范围。
终极开发:图像识别凭着一只摄像头,依据什么摄像头前往的视频信号,换算出各个差别物体距自己的距离在内其运动速度等等。如果不是你可以迈向这三步,这样,有一门就是“机器视觉”的学科的大门也就向你缓缓打开了。
控制器部分
合适机器人的控制芯片有很多:单片机、DSP、甚至连我们计算机上所是用CPU,都也可以。只不过我们这里主要能介绍的对于机器人小车的技术,因此把其他的先放一放,让我们把注意力放价廉物美的单片机过来。
单片机:单片机又称单片微控制器,它不是什么能够完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。总结概括的讲:块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格贵、为学、应用和开发可以提供了便利条件。
小芯片有大智慧
单片机是自动控制系统中应用非常广泛的控制芯片,现在就在我们身边的许多的电器中都有单片机的身影。想自己一起动手做机器人的话,你所选的单片机知识是不可缺少的。
系统的单片机知识我这里不想多说,想对单片机系统有两个踏入的再理解,肯定要找一本比较好的单片机教材一本本的看下来,网上的任何“技巧”“快速入门”(除开本文)都只有可以算水果、零食之类,闲暇无事时可以不拿来开开胃,真正想要吃饱了吃好,肯定要用大饼卷馒头就着米饭吃才行。
以上是基础的入门概念。
对刚拿到手的单片机芯片,开发人员要做的那就是教廷单片机全面处理各种各样的问题,给单片机都会配备上各种各样的扩大工具,使单片机可以不将古怪的问题很简单化,数字化。
单片机开发牵涉到两方面:硬件、软件。
单片机不同于其他电器,拿过开关然后插在电源上就可以不不使用,块空白位置的单片机想要建议使用,还是需要一些其他的电路来允许。一般来说,最基本的电路就是单片机最小系统:
所谓的单片机小于系统是指这个可以让单片机工作站了起来的最基本的电路,在所有的单片机系统中,你都这个可以可以找到相似的电路。至于它的原理,我这里就不累述了,找本书看去吧。
再可以介绍一些做机器人必须的扩展电路:
程序去下载电路:单片机最终是需要程序来再控制,好象也是在PC上c语言程序好程序,下载线来上网下载到单片机中不能执行。直接下载不需要一个电路来支持什么,以前的大多数做法是连接到PC的串口,当然了现在有很多直接下载程序的电路。
以上两个电路就是机器人开发所要的最基本的单片机电路,其他或许还必须一些电机驱动、A/D转换成、开关中,选择等电路。
也许你你些晕晕乎乎,也可以有一点感到伤脑筋了,这些电路这对一个从来没有外界过单片机的新手来说很可能有些头大,没什么关系,现在市场上有很多能成熟的单片机开发系统可以卖,价格颇为低廉,如果并不想在底层电路上多花精力的话,到一些电子商务网站上搜一下“单片机开发板”,一百多就是可以能买到功能非常价格公道,赠软件教程还有一个技术支持服务吧的范围问题开发板了(不过,你如果自己动手的话,成本会声音低)。
软件:说白了那就是你自己给单片机开发的智能程序,让机器人也可以具有最简单的智能。千万不能看到“智能”这两个字就都觉得非常非常高深,看到前面有电线杆知道要拐,这,那是智能。
完全不同的单片机需要相同的开发环境,这个要在可以购买的时候就弄明白,很多单片机公司都是自己教材的开发软件,很多都是可以在公司网站上免费下载。一般来说,国外的很多芯片公司在自己的网站上都有非常相当丰富和适用规定的资料,抱本英汉词典,将网站上的资料打开浏览器帮一下忙,你就会发现一切都变地十分简单点。
以前一你说起单片机开发都会又想起汇编语言,那时候的芯片成本很高,芯片的运算开销和存储开销都要省钱过日子,高效率的汇编语言是单片机的最佳选择。而现在紧接着芯片成本的降低,开销问题已经不再继续是严重的限制单片机程序开发的瓶颈,所以才很多类C或product语言的开发环境都巳经会出现。只需有当然的程序开发基础,对单片机的各种引脚充足认识,那就不会相信请写出一个简单点智能程序将是会容易的事。
可以购买途径:电子市场或是网购。现在单片机的价格早就非常非常廉价,价格上不必确定太,关键是要你选择一款比较合适的,资料较多,比较容易上手的就也可以。就机器人开发来说,要满足的条件200元以内几个条件:有程序直接下载线,这个可以比较方便的将程序从PC上上网下载到单片机上;集成了A/D可以转换;有PWM输出来(便于控制电机)。
武神开发:单片机终究能力太远,要想做一些运算量较小的应用时(例如音频视频的处理),就必须一些更性价比高的芯片,例如DSP等,或则索性把你的电脑机箱而且几个轮子,让你的电脑跑不起来吧!
执行器部分
相对于机器人小车来说,最基本的执行器部分应该是轮子。要有轮子,小车才能被一般称小车。这部分可能都是各位爱好者最犯难的部分,传感器和控制器到处都有的卖,而像是更适合机器人小车上专用轮子,机械结构,车体等部分却会很难觅寻。找人定制成本极高,现在很多朋友都用玩具小车来通过改装。当然现在巳经开始有机器人小车底盘出售时,但在电子市场没法瞧着,多数都要在网上一些教育机器人公司的网店里邮购。
机器人常用的电机可分三种:普通地的直流电机、步进电机、伺服电机。
直流电机:输出低或键入为直流电能的旋转电机,称作直流电机,它是能实现直流电能和机械能一起可以转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机,将电能转换为机械能;作发电机运行时是直流发电机,将机械能转换的为电能。
步进电机:步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移比的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、突然停止的位置只取决于你脉冲信号的频率和脉冲波数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过身子一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有一周期性的误差而无增长误差等特点。令在速度、位置等再控制领域用步进电机来控制变的更加的简单点。
伺服电机:伺服电动机又称负责执行电动机,在自动控制系统中,照相显影剂执行元件,把所送来的电信号转换成成电动机轴上的角小位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速前进下降。
这三种电机一般来说成本是直流lt步进lt伺服,操纵精度是直流lt大力矩lt伺服(不过也有不一般的时候,并并非说伺服电机就一定会比步进电机比较便宜)。
初学者对单片机控制电机不太熟悉,起步可以不先用单片机输出的PWM信号来操纵直流电机,更尽快可以试着控制步进电机,以求更高的控制精度。对此小车的运动安装驱动来说,象是可以选用比较直流电机或步进电机,而伺服电机一般用在机械臂上,用处得到最精确的旋转角度。
像是单片机要驱动电路来完全控制步进电机、伺服电机。有一类的模块来共同负责驱动电机,单片机只需要为这样的模块提供给一定会频率的脉冲序列和再控制信号就可以了。网上相关的资料很多,大家不需要的话也可以去自己找一下。
去购买途径:电子市场、五金商店、网购、旧家电。
炎魔开发:当你可以自如地的控制机器臂的时候,你就可以发现,一个类人机器人将继续遥远的地方。
其他的常用驱动装置还有机械臂机械手等,装在小车上去抓取东西。也可以自己依靠伺服电机开发(初学者最好车辆绕行),也是可以选择市面上的成形产品,这些产品就像都有求完整的文档,仔细阅读理解,建议使用下来全是很比较方便的。
结果再详细介绍一下电子元器件开发。
皱起眉头电路,肯定很多朋友首先想下来的那就是墨绿色的印刷电路板,现在很多电子市场都有人是可以根据你的电路图代你加工印刷电路板。但是在设计阶段,很多东西都会改来改去,每次都去然后再制作电路板效率和成本全是大问题,像是在电路开发中,有一种一类的实验板(也叫面包板),适合我在开发阶段使用。
附赠:
新手入门专用的《机器人制作天空宝典》和《智能机器人 边学边做》下载:
《机器人制作天空宝典》
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