Rivalry2

HTML Diff

0 added 0 removed

Original 2026-01-01

Modified 2026-02-21

1 <a>#статьи</a>

2 <ul><li>2 окт 2024</li>

3 <li>0</li>

4 </ul><h2>Как собрать робота с нуля: пошаговая инструкция</h2>

5 Первая часть гайда по созданию управляемой мини-платформы. Готовим детали и начинаем сборку робота.

6 Иллюстрация: Катя Павловская для Skillbox Media

7 Программист-робототехник. Работает c шагающими, летающими, колёсными роботами. А в свободное время сама их конструирует. Увлекается IT и инженерией сама и вас заинтересует!

8 В интернете полно статей и видео с названиями в духе: "Собираем робота с нуля в домашних условиях". Однако большинство из них довольно беспощадны по части требуемых компонентов и сложны для новичков: повторяешь точь-в-точь все шаги из инструкции, вот только у авторов всё работает, а у тебя почему-то нет.

9 Поэтому мы решили подготовить собственное руководство для тех, кто жаждет собрать робота, но не знает, как подступиться к этому делу. Вы узнаете, как собирать (и обязательно соберёте!) собственного робота - машинку на дистанционном управлении. Выглядеть наш агрегат будет примерно так:

10 Фото: личный архив Екатерины МожеговойРоботом можно будет управлять прямо с вашего смартфона по Bluetooth. Именно с такого проекта новички часто начинают свой путь в робототехнике.

11 Это руководство будет состоять из двух частей. В первой части мы соберём саму машинку, а во второй расскажем, как запрограммировать движения и настроить управление роботом со смартфона.

12 Вот основные шаги нашего туториала:

13 <ul><li>Подготовка деталей.Можно использовать детали из готовых наборов или смоделировать собственные и распечатать на 3D-принтере.</li>

14 <li>3D-моделирование*.Если всё же решитесь печатать детали сами, в середине статьи вас ждёт инструкция и готовые модели для печати.</li>

15 <li>Сборка.Физически соединим элементы корпуса.</li>

16 <li>Подключение электроники.Подключим моторы, проведём питание для робота. В некоторых случаях может понадобиться паяльник, если вы купили "голые" моторы с ещё не припаянными проводами.</li>

17 <li>Программирование.Напишем программу для управления роботом. Настроим и "пульт управления" - мобильное приложение<a>Arduino Bluetooth Control</a>.</li>

18 </ul>В первой части гайда мы рассмотрим только первые три этапа.

19 Для создания робота понадобятся стандартные материалы для сферы робототехники - их можно приобрести в специальных магазинах с товарами для Raspberry Pi и Arduino или на любом маркетплейсе. Чтобы ускорить процесс, приобретите готовый набор для сборки умного автомобиля - например, такие есть на <a>Ozon</a>и <a>AliExpress</a>.

20 Если у вас уже есть опыт создания подобных проектов, вы можете выполнить задания туториала "со звёздочкой" и дополнительно попрактиковаться в моделировании. В этом случае вам потребуется 3D-принтер.

21 Теперь пройдёмся по основным компонентам нашего будущего робота.

22 Именно эта плата будет управлять всеми компонентами робота. Мы советуем выбрать самый распространённый микроконтроллер в семействе Arduino - Arduino Uno. Он прост и понятен для новичков, а его функций будет достаточно для реализации любой идеи. К тому же о нём создано огромное количество материалов - их можно использовать для вдохновения или в качестве пошаговой инструкции при создании дальнейших проектов.

23 Фото: личный архив Екатерины МожеговойВот из каких частей будет состоять "скелет" робота:

24 <ul><li>Пластины (нижнее основание и верхняя платформа) - основа корпуса. На верхней пластине (крышке) будет закреплён батарейный отсек и плата Arduino Uno. К нижней пластине (основанию) будут прикреплены моторы и драйвер для моторов.</li>

25 </ul>Фото: личный архив Екатерины Можеговой<ul><li>Соединительные пластины.В нашей модели и нижнее основание, и верхняя платформа сделаны из половинок, соединённых перемычками - соединительными пластинами. Вы же можете использовать две цельные детали.</li>

26 </ul>Фото: личный архив Екатерины Можеговой<ul><li>Кронштейны (стойки-фиксаторы)для моторов - 8 штук.</li>

27 </ul>Фото:<a>AliExpress</a>/ Skillbox MediaЕсли вы используете готовый набор, то, скорее всего, найдёте все нужные детали в комплекте.

28 Чтобы привести нашего робота в движение, нам понадобится по два мотора на каждую сторону конструкции - всего 4 штуки. Они будут крепиться к нижнему основанию с помощью вертикальных кронштейнов и управлять движением колёс.

29 Фото: личный архив Екатерины МожеговойДрайвер будет управлять скоростью и направлением движения робота.

30 Фото: личный архив Екатерины МожеговойBluetooth-модуль нужен для беспроводного управления роботом с телефона.

31 Фото: личный архив Екатерины МожеговойНу и куда же без них :)

32 Фото: личный архив Екатерины Можеговой<ul><li>Крепёж:винты, гайки, а также стойкидлиной 3 см (8 штук) - они будут соединять верхнюю и нижнюю пластины конструкции.</li>

33 </ul>Скриншот:<a>market.yandex.ru</a> / Skillbox Media<ul><li>Провода, стяжкидля проводов.</li>

34 <li>Источник питания - две литийионные батареи по 3,7 вольта.</li>

35 <li>Держатель для батареи.</li>

36 </ul>Перед началом: если вы не готовы погружаться в нюансы 3D-моделирования и хотите просто распечатать на принтере готовые модели, можете использовать<a>наши</a>.

37 Если же вы решили спроектировать модель сами, сделать это можно в любом доступном<a>CAD-редакторе</a>, например Fusion 360, Siemens NX, SolidWorks, Onshape.

38 При подготовке этого туториала мы использовали программу<a>Onshape</a>. Для работы с ней не нужно ничего устанавливать на компьютер, можно работать прямо в браузере. Эта программа удобна для создания простых деталей, а также имеет встроенную<a>систему контроля версий</a>, что позволит откатиться к предыдущей версии в случае, если вы допустили ошибку. Если же вы планируете серьёзно заниматься прототипированием, рекомендуем освоить работу и в полноценных десктопных CAD-программах.

39 Теперь приступим к моделированию деталей. Габариты робота сделаем такими:

40 <ul><li>длина- 54 см,</li>

41 <li>ширина- 22 см,</li>

42 <li>высота- 3 см.</li>

43 </ul>Нам понадобятся пластины для верхнего и нижнего основания нашего робота. Мы заранее учли ограничения принтера - размеры печатного стола не позволили бы распечатать цельную пластину, поэтому мы изначально смоделировали две пары полупластин. Вы можете сделать нижнее и верхнее основания цельными.

44 Две пластины будут фиксироваться вертикальными металлическими стойками, поэтому не забудьте предусмотреть отверстия для винтов по краям пластин. На нижней пластине нужно предусмотреть отверстия для крепления драйвера и вставки кронштейнов.

45 Нижняя пластинаСкриншот: личный архив Екатерины МожеговойПри моделировании верхней пластины важно учесть отверстия для Arduino Uno, батарейного отсека, а также отверстия для проведения проводов.

46 Верхняя пластинаСкриншот: личный архив Екатерины МожеговойТеперь нужно смоделировать кронштейны и соединительные пластинки. Внешний вид и размеры не принципиальны, главное - учесть отверстия для креплений и замеренное расстояние между ними (штангенциркуль или просто линейка вам в помощь ?).

47 КронштейныСкриншот: личный архив Екатерины МожеговойПеремычкиСкриншот: личный архив Екатерины МожеговойИтак, корпус робота в сборке вместе с моторами будет выглядеть примерно так (листайте, чтобы посмотреть в разных проекциях):

48 Скриншот: личный архив Екатерины МожеговойСкриншот: личный архив Екатерины МожеговойВид сверхуСкриншот: личный архив Екатерины МожеговойВид снизуСкриншот: личный архив Екатерины МожеговойГотовую 3D-модель нужно экспортировать в формате STL, а затем сгенерировать GCODE - это формат файлов, который поддерживает большинство 3D-принтеров. Теперь всё должно быть готово к печати.

49 Перед тем как начать, давайте убедимся, что у нас есть всё необходимое, - чтобы в процессе сборки не пришлось дополнительно что-то заказывать.

50 Вот полный список материалов:

51 <ul><li>детали корпуса:</li>

52 </ul><ul><li>верхняя пластина;</li>

53 <li>нижняя пластина;</li>

54 <li>соединительные пластины;</li>

55 <li>вертикальные кронштейны для моторов;</li>

56 </ul><ul><li>моторы с редукторами;</li>

57 <li>колёса;</li>

58 <li>плата Arduino Uno;</li>

59 <li>драйвер для моторов;</li>

60 <li>батарейный отсек;</li>

61 <li>стойки, винты и гайки;</li>

62 <li>провода и соединения;</li>

63 <li>зажимы и стяжки для проводов;</li>

64 <li>паяльник - чтобы соединять провода с контактами.</li>

65 </ul>А теперь переходим к сборке робота.

66 Шаг 1.Для начала нужно припаять провода к моторам.

67 Фото: личный архив Екатерины МожеговойШаг 2.Затем закрепим моторы к платформе с помощью фиксаторов. Также закрепим драйвер. Спаяем провода, соединённые попарно, как показано на иллюстрации.

68 Фото: личный архив Екатерины МожеговойДрайвер нам необходим для предотвращения перегрузки Arduino, так как моторы требуют более высокого напряжения, чем то, которое может поддерживать плата. А ещё драйвер помогает управлять скоростью и направлением движения мотора.

69 Используемый нами модуль L298N имеет два выхода для подключения моторов, что позволяет управлять двумя моторами напрямую. Однако к нему мы можем подключить и четыре мотора так, что каждый из двух каналов драйвера будет управлять двумя моторами одновременно.

70 Схема модуля L298NФото: личный архив Екатерины МожеговойДля удобства подключения пронумеруем каждый мотор:

71 Изображение: личный архив Екатерины МожеговойШаг 4.Подключим выводы моторов к выводам драйвера в следующем порядке.

72 Канал A (разъёмы OUT1, OUT2):

73 <ul><li>первый мотор - к контактам OUT1 и OUT2;</li>

74 <li>второй мотор - к контактам OUT1 и OUT2.</li>

75 </ul>Получится, что один провод мотора подключён к контакту OUT1, а другой - к контакту OUT2.

76 Канал B (разъёмы OUT3, OUT4):

77 <ul><li>третий мотор - к контактам OUT3 и OUT4;</li>

78 <li>четвёртый мотор - к контактам OUT3 и OUT4.</li>

79 </ul>Аналогично: один провод мотора подключён к контакту OUT3, а другой - к контакту OUT4.

80 Фото: личный архив Екатерины МожеговойШаг 5.Подключаем питание. Напомним, что в нашем случае это две аккумуляторные батарейки по 3,7 вольта. Положительный вывод источника подключим к драйверу (вход +12V на драйвере). Драйвер может работать с напряжением от 5 вольт до 35 вольт, так что 7,4 вольта подходит.

81 Шаг 6.Подключим отрицательный вывод источника питания к GND на драйвере L298N.

82 Самое время имплантировать "мозг" нашему роботу.

83 Шаг 7.Подключим GND Arduino к GND драйвера. Подадим питание на логику драйвера (контакт 5V) от микроконтроллера.

84 Фото: личный архив Екатерины МожеговойВажный момент: модуль L298N обычно поставляется с перемычками, которые обеспечивают вращение моторов на полной скорости. Если их убрать, можно будет управлять скоростью моторов программно. Мы оставим перемычки на месте.

85 Фото: личный архив Екатерины МожеговойШаг 8.Подключим провода к контактам управления двигателями для дальнейшего подключения к Arduino.

86 Попробуйте подключить моторы к источнику питания, чтобы проверить, в какие стороны они вращаются. Если моторы вращаются не в нужном направлении, поменяйте их подключение к драйверу.

87 Шаг 9.Присоединим контакты моторов к пинам 6-9 Arduino. Затем подключим "землю" от выводов GND и 5V драйвера к GND, 5V на Arduino соответственно.

88 Фото: личный архив Екатерины МожеговойШаг 10.Подключаем Bluetooth-модуль.

89 Фото: личный архив Екатерины МожеговойBluetooth-модуль нужно подключить к последовательным портам ввода/вывода 0 (RX) и 1 (TX). RXD и TXD Bluetooth-модуля подключим к TX- и RX-порту Arduino соответственно (они так и подписаны на плате). Подключим синезубый модуль к питанию от Arduino: соединим VCC и GND Bluetooth-модуля с питанием (5V) и "землёй" (GND) Arduino соответственно.

90 Важно!

91 Перед загрузкой кода необходимо будет отключить Bluetooth-модуль от Arduino, а затем подключить обратно. Это связано с тем, что порты TX, RX Arduino используются также для загрузки кода с компьютера на микроконтроллер, то есть порт уже будет занят и Bluetooth-модуль не сможет "достучаться" до него.

92 Теперь дело за малым: осталось соединить верхнюю и нижнюю части робота. Для этого нам понадобятся соединительные пластины, стойки и винты.

93 Фото: личный архив Екатерины МожеговойШаг 11.Прикрепим верхнюю часть платформы к нижней при помощи стоек. Соединим части крышки и основания соединительными пластинами, как показано на иллюстрациях. Закрепим Arduino и батарейный отсек на верхней платформе робота.

94 Фото: личный архив Екатерины МожеговойПо завершении сборки ваш робот будет выглядеть так.

95 Фото: личный архив Екатерины МожеговойФото: личный архив Екатерины МожеговойПоздравляем, вы только что собрали своего собственного робота ? Самое время заказывать пиццу, запускать сериал и всячески праздновать первый крупный робоуспех. В следующей части расскажем, как запрограммировать робота, настроить Arduino IDE и наладить управление машинкой со смартфона. Чтобы не пропустить вторую часть, продолжайте следить за выходом статей на сайте и в <a>нашем телеграм-канале</a>?

96 Другие статьи про роботов в Skillbox Media

97 <a>Практический курс: "Программист микроконтроллеров" Узнать о курсе</a>