ربات تشخیص مانع با یک موس قدیمی

اول از همه باید دل و روده موس قدیمی‌مون رو بریزیم بیرون! پیچ‌های زیر موس رو باز کن و قاب بالایی رو از کفی جدا کن. برد الکترونیکی و کابل‌ها رو کامل دربیار تا فقط قاب پلاستیکی خالی برات بمونه؛ از این قاب قراره به عنوان شاسی و بدنه اصلی ربات استفاده کنیم.

البته اگر موس خراب دم دستت نیست، اصلا جای نگرانی نیست؛ می‌تونی از خود جاباتری یا هر تیکه پلاستیک و چوب دیگه‌ای که پیدا می‌کنی به عنوان بدنه اصلی استفاده کنی و قطعات رو روی همون سوار کنی.

ایجاد فضا برای نصب سوئیچ‌ها در جلوی موس

چسباندن میکروسوئیچ‌ها با زاویه مناسب

حالا باید سنسورهای تشخیص مانع رو جلوی ربات نصب کنیم. برای این کار، قسمت جلویی قاب موس رو یه مقدار برش بزن تا دو تا میکروسوئیچ به راحتی اونجا جا بشن. نکته مهم اینه که سوئیچ‌ها رو باید یه مقدار با زاویه (مثل حرف V) قرار بدی، طوری که پایه‌های NC (نرمالی کلوز) هر دو سوئیچ به هم نزدیک‌تر باشن.

چون این سوئیچ‌ها قراره مدام به موانع برخورد کنن و ضربه بخورن، حسابی با چسب حرارتی سر جای خودشون محکمشون کن. کار این سوئیچ‌ها اینه که به محض برخورد با دیوار یا هر مانعی، جهت چرخش موتور همون سمت رو برعکس می‌کنن تا ربات راه فرار پیدا کنه.

بعدش نوبت به موتورهای حرکت‌دهنده می‌رسه. دو طرف قاب پلاستیکی رو سوراخ یا شیار ایجاد کن تا موتورها بتونن بیرون بزنن. زاویه قرارگیری موتورها دست خودته؛ هرچی موتورها رو بازتر و با زاویه بیشتر نصب کنی، سرعت حرکت رباتت بیشتر می‌شه.

وقتی زاویه دلخواهت رو پیدا کردی، موتورها رو هم با چسب حرارتی محکم کن تا موقع حرکت لرزش نداشته باشن. برای اینکه شفت موتورها روی زمین لیز نخورن و اصطکاک خوبی داشته باشن، می‌تونی یه تیکه روکش حرارتی (وارنیش) روی نوک شفت‌ها بکشی یا حتی یه قطره چسب حرارتی روشون بریزی تا دقیقا مثل لاستیک عمل کنن.

تو این مرحله باید انرژی ربات رو تأمین کنیم. جاباتری نیم‌قلمی رو بردار و با چسب حرارتی توی یه فضای مناسب داخل قاب موس فیکسش کن. اگر می‌بینی فضای داخل موس خیلی کمه و جاباتری کامل جا نمی‌شه، می‌تونی فقط از فنرها و کنتاکت‌های فلزی یه جاباتری استفاده کنی و اون‌ها رو مستقیم به بدنه بچسبونی.

اگر هم دنبال هیجان و سرعت بیشتری هستی، می‌تونی روی استفاده از دو تا باتری کتابی 9 ولت هم حساب کنی، ولی حواست باشه که این کار ممکنه فشار زیادی به موتورها بیاره!

برای اینکه انتهای ربات روی زمین کشیده نشه و حرکت روونی داشته باشه، بهتره یه چرخ عقب هم براش در نظر بگیریم. من سعی کردم تا جای ممکن از قطعات خود موس استفاده کنم، برای همین غلتک (Scroll) موس رو برداشتم و با چند تا لوله فلزی کوچیک یه چرخ هرزگرد براش ساختم.

تو هم می‌تونی خلاقیت به خرج بدی؛ مثلا خیلی راحت می‌تونی یه گیره کاغذ رو خم کنی، یه مهره پلاستیکی ریز بندازی داخلش و با چسب حرارتی به انتهای بدنه بچسبونی تا نقش یه چرخ ساده و کاربردی رو برات بازی کنه.

نقشه شماتیک سیم‌کشی ربات Beetlebot

لحیم‌کاری اتصالات روی میکروسوئیچ‌ها و موتورها

خب، می‌رسیم به مهم‌ترین بخش یعنی سیم‌کشی! اول پایه‌های NC هر دو میکروسوئیچ رو با یه تیکه سیم به هم لحیم کن. بعدش یه گیره کاغذ یا سیم ضخیم بردار و پایه‌های NO جفت سوئیچ‌ها رو هم به هم وصل کن.

حالا قطب مثبت یکی از موتورها رو به پایه مشترک (C) همون سمت و قطب منفی موتور دوم رو به پایه C سوئیچ سمت خودش لحیم کن. اگر می‌خوای یه کلید روشن/خاموش برای کل مدار بذاری، دقیقا همین اتصال‌ها رو باید با کلید قطع و وصل کنی. پایه‌های باقی‌مونده هر دو موتور رو هم با یه سیم سراسری به هم وصل کن.

در ادامه، سیم مثبت خروجی از باتری‌ها رو به پایه‌های به هم وصل شدهٔ NC و سیم منفی رو به پایه‌های NO که قبلا لحیم کردی، متصل کن. آخرین اتصال مربوط به سیم سوم باتریه (سیمی که بین دو باتری مشترکه و ولتاژ نصف رو می‌ده). این سیم رو باید به همون سیمی که بین دو موتور کشیدی وصل کنی. با این سیم‌کشی جادویی، ربات بدون هیچ آیسی می‌فهمه کی باید عقب‌گرد کنه!

برای اینکه میکروسوئیچ‌ها حساس‌تر بشن و ربات بتونه موانع رو از فاصله دورتری حس کنه، باید براش چند تا شاخک بسازیم. چند تا گیره کاغذ فلزی یا مفتول سیمی نازک رو بردار و به شکل شاخک حشره خمشون کن. بعد اون‌ها رو مستقیم روی اهرم میکروسوئیچ‌ها لحیم کن یا با چسب محکم سر جاشون فیکس کن. این شاخک‌ها باعث می‌شن محدوده تشخیص مانع بزرگ‌تر بشه.

دیگه چیزی نمونده! باتری‌های نیم‌قلمی رو تو جاباتری بنداز و ربات رو بذار روی زمین. رباتت باید با سرعت شروع به حرکت کنه و هر وقت شاخک‌هاش به چیزی می‌خوره، سریع مسیرش رو به جهت مخالف تغییر بده.

اگر دیدی حرکتش کنده یا جون نداره، اول مطمئن شو که باتری‌هات کاملا پر هستن و بعدش زاویه اتصال موتورها به زمین رو یکم تغییر بده تا اصطکاک بهتری داشته باشن.

نمای پشت ربات و چیدمان قطعات

آماده برای تست نهایی روی زمین

برای اینکه مجبور نباشی هر بار باتری‌ها رو برای خاموش کردن دربیاری، می‌تونی یه کلید روشن/خاموش براش بذاری. برای قطع کامل مدار ربات، بهترین کار استفاده از یه کلید شش‌پایه (DPDT) بین اتصالات موتورها و پایه C سوئیچ‌هاست (همون‌طور که تو نقشه شماتیک مرحله 6 دیدی).

اگر فقط از یه کلید معمولی روی سیم مشترک باتری استفاده کنی، ربات به سمت جلو حرکت نمی‌کنه، اما به خاطر نوع مدار، اگر دستت بخوره به شاخک‌ها یهو به سمت عقب فرار می‌کنه! دلیلش هم اینه که در این مدار خاص، هر جهت حرکت فقط از یکی از باتری‌ها تغذیه می‌کنه و در حالت دنده‌عقب، جریان هر دو باتری درگیر می‌شه.

تموم شد! به همین راحتی تونستی یه قاب بی‌مصرف موس رو به یه ربات مسیر‌یاب و تشخیص مانع (Beetlebot) تبدیل کنی. این پروژه یه مثال عالیه که نشون می‌ده برای ساخت ربات‌های سرگرم‌کننده همیشه نیازی به کدهای طولانی و بردهای گرون‌قیمت نداریم؛ گاهی یکم خلاقیت معجزه می‌کنه!

امیدوارم از این آموزش اختصاصی در "آیسی‌مدار" لذت برده باشی. حتما نظرت رو برامون تو بخش دیدگاه‌ها بنویس و اگر این ربات رو ساختی، تجربه‌ت رو با ما و بقیه دوستانت به اشتراک بذار.