Budowa robotów dla początkujących. Wydanie III - ebook

• przygotowanie miejsca pracy, narzędzi i komponentów
• zasady bezpiecznej pracy podczas budowy robota
• funkcje poszczególnych części robota
• montowanie podzespołów robota i kontrola ich działania
• uruchomienie i dalsze rozwijanie robota
• druk 3D jako technologia tworzenia elementów konstrukcyjnych robota

Obudź w sobie wynalazcę, złap lutownicę i zbuduj robota!

O autorze (17)

Podziękowania (19)

Wprowadzenie (21)

Rozdział 1. Witaj, twórco robotów! (23)

• Cztery dziedziny (23)
• Anatomia amatorskiego robota (24)
  • Układy sterujące (25)
  • Zasilanie elektryczne (25)
  • Czujniki (27)
  • Napęd i interakcja z otoczeniem (28)
  • Pozostałe elementy (29)
  • Korpus (30)
• Proces budowy (31)
  • Kawałek po kawałku (31)
  • Tworzenie komponentów (31)
  • Wyluzuj i baw się dobrze (32)
  • Znajdź towarzyszy i pomoc (32)
• Dalej w las (33)

Rozdział 2. Gdzie zdobyć narzędzia i podzespoły (35)

• Zamów bezpłatne informacje (35)
• Odczytaj ukryte informacje (37)
  • Zwróć uwagę na tabele (37)
  • Licz części (37)
  • Porównuj ceny (37)
• Oszczędzaj pieniądze (38)

Rozdział 3. Zasady bezpieczeństwa (41)

• Korzystaj z wieku i doświadczenia (41)
• Przestrzegaj instrukcji (41)
  • Czytanie etykiet na środkach chemicznych (42)
  • Noś okulary ochronne (42)
  • Zawieszaj okulary albo kładź szkłem do góry (43)
• Używaj ubrań ochronnych (43)
• Zapewnij właściwą wentylację (43)
• Właściwie przechowuj materiały i narzędzia (44)
  • Informuj o tym, co robisz i czego używasz (44)
• Umyj się przed jedzeniem (44)
• Unikaj groźnych substancji (44)
  • Ołów (45)
  • Rtęć (45)
  • Kadm (46)
  • Kupuj bezpieczne części z oznaczeniem RoHS (46)
• Porażenia (47)
  • Prąd stały czy prąd przemienny (47)
  • Używaj akumulatorków i firmowych ładowarek (47)
  • Użycie bezpieczników automatycznych i wyłączników różnicowoprądowych (48)
  • Zadbaj o uziemienie (49)
  • Odłączaj zasilanie (49)
• Trzymaj się z daleka od niebezpiecznych robotów (50)
• Dobierz rozmiar silników (50)
• Dobierz oświetlenie (50)
• Bądź wypoczęty i zrównoważony (51)

Rozdział 4. Uniwersalny miernik cyfrowy (53)

• Niezbędne cechy (54)
  • Powinien to być miernik cyfrowy (54)
  • Ilość wyświetlanych cyfr (54)
  • Pomiar napięcia stałego (55)
  • Pomiar prądu stałego (55)
  • Pomiar rezystancji (55)
  • Końcówki lub wyprowadzenia testowe (55)
  • Bezpiecznik lub zabezpieczenie przed przeciążeniem (55)
• Przydatne cechy (56)
  • Pomiar pojemności (56)
  • Badanie diod (56)
  • Badanie ciągłości obwodu (56)
  • Pomiar częstotliwości (56)
  • Pomiar wypełnienia przebiegu (57)
  • Automatyczny dobór zakresów (57)
  • Automatyczne wyłączanie (58)
  • Pomiar tranzystorów (58)
  • Podwójny wyświetlacz (58)
  • Pomiar wartości maksymalnej (58)
  • Pomiar wartości minimalnej (59)
  • Podstawka (59)
• Dodatkowe cechy (59)
  • Pomiar indukcyjności (59)
  • Interfejs komunikacyjny RS-232 lub USB (59)
  • Funkcja oscyloskopu (60)
  • Podświetlenie (60)
  • Stoper (miernik) szerokości impulsu (60)
  • Pomiar temperatury (60)
  • Pomiar natężenia dźwięku (61)
  • Licznik zdarzeń (61)
  • Wskaźnik paskowy (61)
  • Zatrzymanie wartości pomiaru (61)
  • Podtrzymanie odczytu (61)
  • Pomiar stanów logicznych (61)
  • Pamięć pomiarów (62)
  • Pomiar względny (62)
  • Pomiar przesunięcia (62)
  • Wykrywanie przekroczenia zadanego poziomu (62)
  • Uchwyt lub gumowa osłona (62)
• Funkcje dotyczące prądu przemiennego (63)
  • Pomiar napięcia przemiennego (63)
  • Pomiar "True RMS" (prawdziwej wartości skutecznej) (63)
  • Pomiar prądu przemiennego (63)
• Zdobądź zaciski haczykowe (63)
• Porównanie konkretnych mierników (64)
  • Możliwości taniego miernika (64)
  • Możliwości miernika ze średniej półki (66)
  • Możliwości miernika klasy wyższej (67)
  • Porównanie cen i możliwości (69)
  • Inne mierniki (69)
• Nie pracuj bez miernika (69)

Rozdział 5. Wartości i jednostki (71)

• Wybór systemu metrycznego (71)
• Pozbywanie się potęg tysiąca (71)
  • "M" i "m" (73)
  • Alternatywa dla greckiego "mikro" (73)
• Skróty dla jednostek (74)
• Gdy brakuje miejsca (74)
  • Określanie brakującej jednostki (75)
  • Rozkodowanie trzech cyfr (76)
  • Zamiana kolorów na wartości (76)
  • Określenie wartości elementu przy użyciu miernika cyfrowego (78)
• Omówiłem podstawy (78)

Rozdział 6. Robot podążający wzdłuż linii (79)

• Budowa trasy (80)
  • Powierzchnia trasy (80)
  • Oświetlenie trasy (80)
  • Linia wyznaczająca trasę (80)
  • Zakręty i przecięcia linii (82)
  • Budowa trasy - podsumowanie (83)
• Wybór rozmiaru robota (83)
• Przedstawiam "Kanapkę" (84)
  • Anatomia "Kanapki" (84)
  • Korpus "Kanapki" (89)
• Budowa (92)

Rozdział 7. Baterie i akumulatorki 9-woltowe (93)

• Pomiar napięcia baterii (94)
  • Przygotowanie miernika do pomiaru napięcia (94)
  • Interpretacja wyników pomiaru (95)
• Charakterystyka baterii i akumulatorków 9-woltowych (96)
• Zalecenia dla ogniw 9-woltowych (97)
  • Polecane ogniwa (97)
  • Niepolecane ogniwa (100)
• Marki i producenci ogniw (101)
• Użycie ogniw 9-woltowych w robotach (102)
  • Montaż baterii (102)
• Idźmy z prądem (103)

Rozdział 8. Zaciski i końcówki pomiarowe (105)

• Krokodyle są dziś głodne (105)
• Zaciski haczykowe (106)
• Sprawdzanie przewodów pomiarowych (107)
  • Ustawienie trybu pomiaru ciągłości obwodów (107)
  • Test otwartego obwodu (108)
  • Test zamkniętego obwodu (109)
  • Test połączenia przewodem mostkującym z krokodylkami (109)
• Wykrywanie niepożądanych połączeń (110)
• Hydraulik z kabelkami (111)

Rozdział 9. Rezystory (113)

• Ograniczanie napięcia i prądu za pomocą rezystorów (113)
• Zdobądź zestaw rezystorów o różnych wartościach (114)
• Dlaczego ważny jest rozmiar i tolerancja (114)
• Wycinanki (115)
  • Zaopatrz się w cążki do cięcia przewodów (115)
• Rezystancja i omy (116)
• Pomiar rezystancji (117)
  • Interpretacja wartości rezystancji wyświetlanej przez miernik (117)
  • Poznaj zakresy pomiarowe rezystancji (118)
• Sprawdzanie wartości rezystora on-line (119)
• Oznaczanie i przechowywanie (119)
  • Zdobądź pojemniki na części (120)
• Powstrzymaj pokusę, aby kawałek przeskoczyć (120)

Rozdział 10. Diody świecące (LED) (121)

• Cechy diod świecących (121)
  • Rozmiary diod świecących (121)
  • Kształty diod świecących (123)
  • Przejrzystość obudowy diody (124)
  • Kąty widzenia (125)
  • Kolory diod (125)
  • Jasność diod świecących (126)
  • Sprawność diod świecących (127)
• Spojrzenie z bliska na budowę diody (127)
• Rozróżnianie diod wielokolorowych (128)
  • Diody dwukolorowe (129)
  • Diody trójkolorowe lub trójstanowe (129)
  • Diody pełnokolorowe (129)
• Sprawdzanie diod świecących (130)
  • Przygotowanie miernika do badania diody (130)
  • Interpretacja wyników badania diody świecącej (131)
• Diody w zestawach (132)
• Rozświetlamy drogę (133)

Rozdział 11. Włączamy zasilanie! (135)

• Poznajemy listę elementów (135)
  • Sprawdzanie części przed montażem (135)
• Czytanie schematów elektrycznych (136)
• Budujemy obwód wskaźnika zasilania (137)
  • Czy widzisz światło? (138)
  • Kilka eksperymentów z obwodem wskaźnika zasilania (138)
• Zadania każdego z elementów (138)
• Pomiary obwodu wskaźnika zasilania (138)
  • Pomiar napięcia w obwodzie (139)
  • Pomiar prądu (142)
  • Obliczanie żywotności baterii (143)
  • Nie próbuj mierzyć napięcia z przewodem włożonym do gniazda do pomiaru prądu (146)
• Podsumowanie wiedzy o obwodach (147)

Rozdział 12. Budowa prototypów bez lutowania (149)

• Potrzeba czegoś lepszego (149)
• Płytki montażowe niewymagające lutowania (149)
  • Połączenia w otworkach (150)
  • Gniazda przyłączeniowe (154)
  • Płytki stykowe wysoce pożądane (155)
• Przewody do pracy z płytkami stykowymi (156)
  • Wybór przewodów mostkujących (157)
• Jak zrobić własne przewody mostkujące (159)
  • Usuwanie izolacji z końcówek przewodu (159)
  • Przycięcie przewodu do odpowiedniej długości (160)
  • Zagięcie końcówek przewodu (161)
• Połączenia (163)

Rozdział 13. Przygotowanie płytki prototypowej do pracy (165)

• Rozważania na temat źródła zasilania (165)
  • Zatrzaski do baterii 9 V (166)
  • Podłączenie zasilania do gniazd przyłączeniowych (166)
• Wybór wyłącznika zasilania (167)
  • Co oznacza SPDT? (168)
  • Montaż wyłącznika zasilania na płytce prototypowej (169)
• Połączenie szyn zasilających (169)
  • Dopasowanie końcówek pomiarowych miernika przy użyciu przewodu mostkującego (170)
  • Podłączanie dolnej szyny zasilającej (171)
  • Podział na środku (171)
• Montaż diodowego wskaźnika zasilania (171)
  • Pomiar napięcia w wybranych punktach (172)
  • Przycinanie wyprowadzeń (173)
• Cała prawda o wyłączniku zasilania robota (173)
• Gotowi na więcej? (174)

Rozdział 14. Rezystory zmienne (175)

• Potencjometry (175)
  • Potencjometr dostrojczy (176)
  • Obracanie pokrętła (177)
  • Zakup trymerów (177)
  • Pomiary potencjometru (177)
• Obwód z diodą świecącą o regulowanej jasności (179)
  • Budowa obwodu z diodą świecącą o regulowanej jasności (180)
• Obwód równoważenia jasności diod (180)
  • Budowa obwodu pozwalającego na zrównoważenie jasności diod (181)
• Fotorezystory na bazie siarczku kadmu (182)
  • Wybór fotorezystorów (182)
  • Doświadczenie z fotorezystorem (183)
• Obwód sterowany światłem (183)
• Zrównoważony układ odczytu jasności (184)
  • Lista elementów (184)
  • Czujniki w parach (184)
  • Dobieranie fotorezystorów (185)
  • Potencjometr do równoważenia rezystancji (186)
  • Rezystor ograniczający prąd (186)
  • Punkty testowe (186)
  • Zamiana rezystancji na napięcie przy użyciu dzielnika napięcia (189)
  • Budujemy zrównoważony układ odczytu jasności (189)
  • Niemożność zbalansowania układu odczytu jasności (190)

Rozdział 15. Komparatory (191)

• Komparator napięciowy (191)
  • Analiza układu LM393 (192)
  • Zakup komparatorów (194)
• Obwód porównywania jasności z komparatorem (195)
  • Porównanie schematu elektrycznego z diagramem połączeń (195)
  • Oznaczenia elementów (196)
  • Rysowanie połączonych i niepołączonych przewodów (196)
  • Zasada działania obwodu porównywania jasności z komparatorem (196)
  • Lista elementów obwodu porównywania jasności z komparatorem (197)
  • Budowa obwodu porównywania jasności opartego na komparatorze (197)
• Dodajemy reflektory (200)
  • Działanie obwodu reflektorów z dwiema diodami LED (200)
  • Budowa obwodu reflektorów (202)
  • Powtarzamy sztuczkę z połączeniem kilku diod (202)
• Doceniamy prostotę (203)

Rozdział 16. Przełączniki tranzystorowe (205)

• Czym jest "plus" i "minus" zasilania (206)
  • Poznajemy tranzystor 2907A (206)
• Badanie miernikiem tranzystora bipolarnego (207)
  • Badanie miernikiem wyposażonym w gniazdo pomiaru tranzystorów (208)
  • Badanie tranzystora, gdy nie posiadasz noty katalogowej (210)
  • Badanie tranzystora miernikiem wyposażonym jedynie w tryb badania diod (211)
• Obwody pomiarowe dla tranzystorów bipolarnych (212)
  • Schemat obwodu do badania tranzystorów PNP (212)
  • Budowa obwodu do badania tranzystorów PNP (213)
  • Schemat obwodu do badania tranzystorów NPN (214)
  • Budowa obwodu do badania tranzystorów NPN (215)
• Obwód porównywania jasności z tranzystorami (216)
  • Obliczanie wartości rezystorów ograniczających (216)
  • Budowa obwodu porównywania jasności z komparatorem i tranzystorami (218)
• Podsumowanie informacji o tranzystorach PNP i NPN (218)

Rozdział 17. Silniki prądu stałego (219)

• Zasada działania silnika prądu stałego (219)
  • Rzut oka do wnętrza komutatorowego silnika prądu stałego z magnesami trwałymi i żelaznym rdzeniem (220)
  • Zaglądamy do wnętrza silnika bezszczotkowego (223)
  • Budowa silnika komutatorowego z magnesem trwałym, ale bez rdzenia (225)
• Prosty obwód z silnikiem prądu stałego (226)
  • Wybór silnika (226)
  • Wybór baterii (227)
  • Budowa prostego obwodu z silnikiem prądu stałego (227)
• Podstawowe parametry silników prądu stałego (228)
  • Prędkość obrotowa silników prądu stałego (229)
  • Moment obrotowy silników (231)
  • Charakterystyka napięciowa silnika prądu stałego (234)
  • Charakterystyka prądowa silnika prądu stałego (235)
  • Sprawność silnika prądu stałego (238)
  • Głośność silnika (239)
  • Zakłócenia (szumy) elektryczne wnoszone przez silnik prądu stałego (239)
  • Ciężar silników elektrycznych (240)
  • Wymiary silników (240)
  • Podsumowanie właściwości silników prądu stałego (241)
• Silniki z przekładnią (241)
  • Budowa silnika z przekładnią zębatą (242)
  • Współczynnik przełożenia przekładni (243)
  • Niedoskonałość zamiany prędkości na moment obrotowy (245)
  • Wady stosowania przekładni (245)
  • Porównanie przekładni planetarnych i zębatych (246)
  • Dobór silnika z przekładnią (247)
• Co dalej? (247)

Rozdział 18. Dodajemy silniki z przekładnią (249)

• Wybór silnika z przekładnią (249)
  • Zakup silników z przekładnią (250)
  • Badamy silnik z przekładnią (251)
• Dodajemy silniki do naszego obwodu porównywania jasności z komparatorem (253)
  • Poznajemy diodę (254)
  • Dołączenie silników do obwodu porównywania jasności (255)
• Zakończyliśmy część elektroniczną (257)

Rozdział 19. Koła (259)

• Budowa koła (259)
• Cechy kół robota (260)
  • Wypełnienie powietrzem (260)
  • Kształty opon (261)
  • Szerokość opon (261)
  • Średnica opony (263)
  • Wybieramy koła dla robota (265)
• Wybór kół dla "Kanapki" (266)
  • Określenie minimalnej i maksymalnej średnicy kół (266)
  • Określanie maksymalnej średnicy w zależności od prędkości (268)
  • Mój wybór kół dla robota "Kanapki" (268)
  • Wybór innych kół dla "Kanapki" (270)
• Czyszczenie opon (272)
• Na kołach do przodu (273)

Rozdział 20. Łączniki (275)

• Inne rozwiązania (275)
  • Ręczne wykonanie łączników (276)
  • Drukowanie łączników za pomocą drukarki 3D (276)
• Rurki (276)
  • Wybór materiału na rurkę (276)
  • Zakup rurek o odpowiednich rozmiarach (277)
• Mierzenie i cięcie rurek (279)
  • Określanie i oznaczanie długości rurek (279)
  • Cięcie rurek (279)
  • Szlifowanie uciętej krawędzi (282)
  • Testowanie uciętych kawałków (282)
• Osie krzyżakowe LEGO (283)
  • Wybór osi o odpowiedniej długości (283)
  • Zakup osi krzyżakowych z klocków LEGO (284)
• Klejenie części łącznika (284)
  • Rozklejanie się elementów (284)
• Montaż wkrętu dociskowego (286)
  • Oznaczanie miejsca do wywiercenia otworu na wkręt dociskowy (286)
  • Stojak do wiertarki (286)
  • Wiercenie otworu na wkręt dociskowy (288)
  • Gwintowanie otworu (288)
  • Wkładanie wkrętu dociskowego (289)
• Wspaniały łącznik (289)

Rozdział 21. Sprzęt do lutowania (291)

• Drut do lutowania (292)
• Topnik (293)
• Lutownica (293)
• Podstawka pod lutownicę (295)
• Gąbka (295)
• Uchwyt pomocniczy (296)
• Odsysacze do cyny (297)
• Lutowanie krok po kroku (298)
• Do biegu gotowi: lutujemy (298)

Rozdział 22. Lutowanie i łączenie (299)

• Montaż silników i przełączników (299)
  • Montaż silników (300)
  • Montaż przełącznika trybu śledzenia linii (311)
  • Obwód diodowego oświetlenia "komory silników" (315)
  • Kończenie pracy (317)
• Lutowanie (318)

Rozdział 23. Finalny montaż elementów na płytce (319)

• Układ śledzenia linii (319)
  • Optymalizacja wydajności działania robota (321)
  • Lutowanie punktowe a lutowanie na płytce drukowanej (322)
  • Lutowanie punktowe układu śledzenia linii (324)
• Testowanie układu robota (330)
  • Uwaga na niską rezystancję (330)
  • Nieprzylutowane wyprowadzenia (331)
  • Sprawdź wszystkie wyprowadzenia podłączone bezpośrednio do dodatniego źródła napięcia (331)
  • Pomiar rezystancji całego obwodu (331)
  • Pomiar spadku napięcia (333)
  • Podgrzewanie spoin z lutowia (333)
• Wstrzymaj oddech (334)

Rozdział 24. Korpus, czyli obudowa (335)

• Wybór obudowy (335)
  • Bujanie w obłokach, czyli wymyślanie obudowy idealnej (335)
  • Sprowadzenie na ziemię, czyli szukanie dostępnych części (335)
  • Projektowanie własnej obudowy (336)
  • Drukowanie w trójwymiarze (338)
  • Korzystanie z gotowych produktów (338)
• Obudowa z pojemnika na kanapki (339)
  • Wycinanie otworów na silniki (339)
  • Montowanie silników (342)
  • Montaż rurki podtrzymującej silniki (344)
  • Montaż silników i rurki (348)
  • Montaż przełączników i oprawki baterii (348)
  • Montaż płytki układu (350)
  • Wiercenie otworów na potencjometry (354)
  • Wycinanie okna w wieczku pojemnika (354)
  • Czynności końcowe (355)
• Zwarty i gotowy (355)

Rozdział 25. Uruchamianie robota (357)

• Poprawki i dostrajanie (357)
  • Oględziny (357)
  • Próbne uruchomienie - jazda po prostej linii (361)
  • Rozwiązywanie typowych problemów (361)
  • Czy on jedzie prosto? (365)
• Dziewicza podróż (367)
  • Rozwiązywanie problemów ze sterowaniem (367)
• Możliwości udoskonalania (368)
  • Zabezpieczenie przed niepoprawnym podłączeniem baterii (368)
  • Zapobieganie przepięciom przy użyciu kondensatorów (369)
  • Poprawianie podążania za linią (370)
• Podsumowanie (372)

Rozdział 26. Prostsza, mniejsza i tańsza "Kanapka" (373)

• Modyfikacja modułu czujników (373)
  • Zmniejszanie rezystancji czujnika światła (373)
  • Jazda po linii prostej (375)
  • Modyfikacja czy tworzenie od podstaw? (375)
• Redukcja kosztów i zwiększenie możliwości (375)
  • Mniejsze obudowy (378)
  • Zwiększanie funkcjonalności (380)
  • Redukcja kosztów (381)
• Ciągłe zmiany (383)

Rozdział 27. Dalszy rozwój (385)

• Części do robotów (385)
  • Układy logiczne (385)
  • Mikrokontrolery (386)
  • Stabilizatory napięcia (387)
  • Kondensatory (389)
  • Wykorzystanie energii słonecznej (390)
  • Drabinki rezystorów (391)
  • Przyciski (392)
  • Przełączniki DIP (392)
  • Zworki (393)
  • Czujnik nachylenia (394)
  • Czujniki temperatury (394)
  • Czujniki dotyku (395)
  • Wykrywanie przedmiotów i zdalne sterowanie za pomocą podczerwieni (395)
  • Czujnik odległości i przedmiotów (396)
  • Oscylatory i rezonatory kwarcowe (397)
  • Dźwięk (397)
  • Przekaźniki (398)
  • Koła zębate (399)
  • Serwomechanizmy (400)
  • Kodery, czyli mierzenie prędkości obrotowej kół (400)
  • Wyświetlacze (401)
  • Bezprzewodowe sterowanie i przesyłanie danych (402)
• Codzienne wyzwania (402)
  • Robot do podlewania kwiatów (402)
  • Wózek na kompost (403)
  • Robot śmieciarz (403)
  • Robot do mycia okien (403)
  • Dachowy dozorca (403)
  • Miniaturowy pług do odśnieżania (403)
  • Pogromca ślimaków (404)
  • Robot listonosz (404)
• Zawody (404)
  • Robocomp (404)
  • Cybairbot (404)
  • Robotic Arena (404)
  • PozRobot (405)
• Cały świat możliwości (405)

Dodatek A (407)

• Magiczne prawo Ohma (407)
  • Prawo Ohma pomaga dobierać rezystory ograniczające (408)
  • Pomoc w określeniu natężenia prądu na podstawie napięcia (408)
  • Klucz do prawa Ohma (409)
  • Dalsze skutki prawa Ohma (409)
• Rzeczy, które niechcący popsułem, pracując nad tą książką (410)
  • W którą stronę podłączyłem baterię 9 V? (410)
  • Stopione przełączniki (410)
  • Strzelające bezpieczniki w mierniku (411)
  • Niech mnie, znowu! (412)
• Właściwe nazewnictwo napięć (412)
  • Masa zamiast "minusa" zasilania (413)
  • V z podwójnymi literami (413)

Dodatek B (415)

• Rozpoczynamy pracę z drukarką 3D (415)
  • Niezbyt daleki skok (416)
  • Szybkie nanoszenie poprawek (417)
• Drukowanie złącza silnika (417)
  • Projektowanie komponentu (417)
  • Przygotowania do druku (420)
  • Drukowanie w trójwymiarze (421)
  • Kończenie pracy nad złączem (421)
• Drukowanie kół (422)
  • Tworzenie bieżnika (423)
  • Kompromis - połączenie dwóch projektów (424)
• Projektowanie obudowy robota (425)
  • Pokrywa (426)
• Zrób to sam (427)

Skorowidz (429)