Сегодня познакомился с проектом, который называется «REEM». Его разработкой занимается команда, заслуживающая уважения, — «PAL Technology». Работа, которую они проделали, действительно впечатляет. Внутри проекта «REEM» был разработан гуманоид REEM-B — следующая стадия REEM-A. Этот андроид может динамично передвигаться на двух конечностях, разговаривать с людьми, осознавать наличие объектов вокруг него и избегать столкновения с ними, носить тяжести и тому подобное.
REEM-B — действительно, один из сложнейших, в данный момент, роботов гуманоидов. Команда «PAL Technology» была создана в 2000 году в ОАЭ.
Надеюсь, что в Российской Федерации обратят внимание на такую сферу, как роботостроение и не американцы, как всегда, а наши соотечественники.
Появилась вторая версия робота Readybot, который борется с беспорядком и разбросанными игрушками. Его дизайнеры хотели сказать: «выглядит как посудомоечная машина, только с оружием в руках». Он подбирает разбросанные игрушки с помощью специального инструмента и помещает их в пластиковую корзину, которую потом убирает в шкаф.
Говорит разработчик Том Бенсон (Tom Benson): «Мы считаем, что следующая и мощнейшая волна робототехнической отрасли будет аналогична прошедшей волне развития персональных компьютеров.».
Это подтверждает мнение, высказанное другими, в том числе, в июне 2006 года, основателем корпорации Microsoft — Биллом Гейтсом (Bill Gates).
Условный символ логического элемента ИЛИ — цифра 1 в прямоугольнике. У него, как и у элемента И, может быть два и больше входов. Сигнал на выходе, соответствующий высокому уровню (логической 1), появляется при подаче сигнала такого же уровня на вход 1 или на вход 2 или одновременно на все входы. Проверьте эти логические взаимосвязи выходного и входного сигналов этого элемента по его таблице истинности.
Условный символ элемента НЕ — тоже цифра 1 внутри прямоугольника. Но у него один вход и один выход. Небольшой кружок, которым начинается линия связи выходного сигнала, символизирует логическое отрицание «не» на выходе элемента. На языке цифровой техники «не» означает, что элемент НЕ является инвертором, то есть электронным «кирпичиком», выходной сигнал которого по уровню противоположен входному. Другими словами: пока на его входе присутствует сигнал низкого уровня, на выходе будет сигнал высокого уровня, и наоборот. Об этом говорят и логические уровни в таблице истинности работы этого элемента.
Логический элемент И-НЕ является комбинацией элементов И и НЕ, поэтому на его условном графическом обозначении есть знак «&» и небольшой кружок на линии выходного сигнала, символизирующий логическое отрицание. Выход один, а входов два и больше. Логика работы элемента такова: сигнал высокого уровня на выходе появляется лишь тогда, когда на всех входах будут сигналы низкого уровня. Если хотя бы на одном из входов будет сигнал низкого уровня, на выходе элемента И-НЕ будет сигнал высокого уровня, то есть он будет в единичном состоянии, а если на всех входах будет сигнал высокого уровня — в нулевом состоянии.
Элемент И-НЕ может выполнять функцию элемента НЕ, то есть стать инвертором. Для этого надо лишь соединить вместе все его входы. Тогда, при подаче на такой объединенный вход сигнала низкого уровня, на выходе элемента будет сигнал высокого уровня, и наоборот. Это свойство элемента И-НЕ очень широко используется в цифровой технике.
DelFly — Микро Воздушное Транспортное Средство (МВТС, MAV) — дистанционно управляемый летательный робот с бортовой камерой слежения, которая, с помощью специального передатчика, передаёт изображения на базу. DelFly имеет две пары крыльев и очень напоминает стрекозу. Некоторые крупные его модификации могут задерживаться в воздухе и, даже, медленно лететь назад.
Первая версия робота была создана ещё в 2005 году (DelFly I). В июле 2008 года был продемонстрирован DelFly Micro — робот третьего поколения, который весит всего 3 грамма и имеет длину 10 сантиметров.
В финансировании проекта заинтересовано министерство обороны Нидерландов, но финансирование возможно в том случае, если длину робота удастся сократить до 7,5 сантиметров.
Учёные создали робота, управляемого сигналами, поступающими из человеческого мозга. Для управления роботом, необходимо одеть специальную шапочку, к которой подсоединены электроды. С помощью мысли, можно заставить робота двигаться вперёд и брать некоторые предметы. Пока, разработчики добились точности в 94%.
Исследователь из Вашингтонского университета — Раджеш Рао (Rajesh Rao), который курирует проект, считает, что когда-нибудь подобные роботы смогут помогать инвалидам в выполнении рутинной работы по дому.
Эксперимент был проведён для демонстрации и учёные продолжают работу над усложнением выполняемых роботом задач. Вы можете посмотреть этого робота в действии, (82,7 МБ).
Данная тема, может быть для вас довольно сложной, но не волнуйтесь, если что-то не понимаете, все вопросы можно обсудить. В любом случае, когда вы займётесь практикой и будете делать своего робота, все эти теоретические вещи будут всё понятнее и понятнее.
Часто под интегральной схемой (ИС) понимают собственно кристалл или плёнку с электронной схемой, а под микросхемой (МС) — ИС, заключённую в корпус.
Интегральная микросхема представляет собой электронный «мини-кирпичик», содержащий в небольшом объёме транзисторы, диоды, резисторы и другие активные и пассивные элементы, общее число которых может достигать нескольких десятков, сотен, тысяч, десятков тысяч и более. Аналоговые микросхемы — это усилители колебаний различных частот, преобразователи, операционные усилители, предназначенные для работы в устройствах с непрерывными во времени электрическими сигналами. Характерным для аналоговых микросхем является то, что их входные и выходные электрические сигналы могут иметь любые значения в заданном диапазоне напряжения. Для цифровых, или логических, микросхем входные и выходные сигналы могут быть лишь в одном из двух условных уровней: низком или высоком или, что эквивалентно, в состоянии логического 0 или логической 1. Так, для микросхем серии К155 за низкий уровень, соответствующий логическому 0, приняты напряжения от 0 до 0,4 В, то есть не более 0,4 В, а за высокий, соответствующий логической 1 — не менее 2,4 В и не более напряжения источника питания — 5 В, а для микросхем серии К176, рассчитанных на питание от источника, напряжением 9 В, соответственно 0,02-0,05 и 8,6-8,8 В.
Фотоэлементами называют фотодиоды, фоторезисторы, фототранзисторы и другие светочувствительные приборы, используемые в электронной автоматике в качестве датчиков устройств, реагирующих, например, на изменение интенсивности освещения.
Фотодиод по своему устройству напоминает плоскостной диод (рисунок а). На пластинку кремния, электропроводимостью n-типа, наплавляют тонкий слой бора, обладающего электропроводимостью p-типа. Атомы бора проникают в пластинку кремния и создают в ней зону p-типа. В результате в пластинке кремния возникает p-n переход. Сверху слой бора покрыт тончайшей, почти прозрачной плёнкой металла, являющейся его контактом. Снизу на пластинку кремния нанесён сравнительно толстый контактный слой металла.
Японская компания, занимающаяся разработкой робототехники, создала «Murata Boy» — робота велосипедиста, который может самостоятельно балансировать на велосипеде. Он оснащён четырьмя типами датчиков: два датчика для определения скорости и наклона, ультразвуковой датчик для обнаружения препятствий и шок-сенсор для обнаружения неровных поверхностей. Робот соединён с ПК через беспроводное соединение LAN.
Диодом называют электронный прибор с резко выраженной односторонней проводимостью электрического тока: он хорошо пропускает через себя ток в одном направлении и очень плохо — в другом. Это основное свойство диода будет, в частности, использоваться для преобразования переменного тока электроосветительной сети в ток постоянный, необходимый для питания устройств электронной автоматики.
Схематическое устройство и условное графическое обозначение полупроводникового диода показаны на рисунке.
Он представляет собой небольшую пластинку германия или кремния, одна область (часть объёма) которой обладает электропроводимостью p-типа, то есть «дырочной», другая — электропроводимостью n-типа, то есть электронной. Границу между ними называют p-n переходом. Здесь буквы p и n — первые в латинских словах positiv — «положительный», и negativ — «отрицательный». Область p-типа исходного полупроводника такого прибора является анодом (положительным электродом), а область n-типа — катодом (отрицательным электродом) диода.
Он должен быть кошмаром для работающего населения Японии. Так считает художественный постановщик Момойо Торимитсу (Momoyo Torimitsu), она считает, что этот робот символизирует их бедственное положение под натиском предстоящего азиатского экономического кризиса. Если всё действительно окажется столь плохо, бизнесменам придётся выживать и выглядеть, подобно этому роботу.
Это слово, по началу, может напугать начинающего. Что ещё за транзистор? На самом деле, всё не так страшно. Помните, мы говорили о резисторах? Вот, а транзисторы не многим сложнее устроены. Итак, приступим.
Транзисторами называют полупроводниковые приборы, предназначенные для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний. Различают два вида транзисторов: биполярные и полевые.
Представьте себе робота, у него в голове находятся электронные «мозги» — микросхемы, но управлять телом с их помощью он не сможет, так как микросхемы работают совсем с другим током. Для этого и существует транзистор, он принимает управляющий ток (ток базы), берёт необходимое количество тока из другого источника (ток коллектора) и направляет в, так сказать, необходимое русло.
Между коллектором и эмиттером течёт сильный ток, он называется коллекторный ток (Iк), между базой и эмиттером — слабый управляющий ток базы (Iб). Величина коллекторного тока зависит от величины тока базы, так же как и напор сжатого воздуха зависит от того, насколько открыт клапан. Причём, коллекторный ток всегда больше тока базы в определенное количество раз. Эта величина называется коэффициент усиления по току, обозначается h21э. У различных типов транзисторов это значение колеблется от единиц до сотен раз.
Поверхностное натяжение воды может выдержать нечто такое же лёгкое, как листок или насекомые, например, водомерку. Поверхность воды становится «упругой», поэтому по ней можно перемещаться или находится в состоянии покоя. Основываясь на этом принципе, ученые лаборатории нанороботов университета Карнеги Меллона (CMU) создали опытный образец крошечного робота.
Они стремились создать такую компьютерную программу, благодаря которой робот мог бы проникать во многие области, преодолевая на пути все препятствия. Так что же может делать этот робот? Вряд ли мы увидим, как эти роботы будут чистить бассейны в ближайшее время, но они могли бы снимать показания качества воды или работать в труднодоступных местах, например, в канализации.
Надоело снимать фотографии обычным путем? Нет проблем. Представляем нового робота iC Hexapod с ПЗС-камерой, работающего на 16 битном процессоре PIC (59МГц) с тремя сервосистемами. Зафиксировав лицо, робот начинает снимать. Шестиногий блестящий робот из 6028 алюминиевых деталей станет прекрасным развлечением для смекалистых пользователей.
Этот робот может пробраться куда угодно, например, в женскую душевую комнату, или к вашим соседям по балкону, и попугать их, поскольку снять что-то на видео и уйти незамеченным не получится, исходя из размеров этого робота.
В дальнейшем, в курсе, в разделе «Основы электроники» я буду использовать статьи замечательного сайта electromir.net, возможно я буду вносить свои поправки или делать дополнения там, где посчитаю это необходимым.
Надо сказать, что эту деталь, как и резистор можно увидеть во многих самоделках.
Как правило, самый простой конденсатор — это две металлические пластинки (обкладки) и воздух между ними. Вместо воздуха может быть фарфор, слюда или другой материал, не проводящий ток. Если резистор пропускает постоянный ток, то через конденсатор он не проходит. А переменный ток через конденсатор проходит. Благодаря такому свойству конденсатор ставят там, где нужно отделить постоянный ток от переменного.
Как вы знаете, у резистора основной параметр — сопротивление, у конденсатора — ёмкость. Конденсаторы бывают постоянной и переменной ёмкости. У переменных конденсаторов ёмкость изменяется при вращении выступающей наружу оси. Кроме этих двух типов, в наших конструкциях используется ещё одна разновидность конденсаторов — подстроечный. Обычно его устанавливают в то или иное устройство для того, чтобы при налаживании точнее подобрать нужную ёмкость и больше конденсатор не трогать. В любительских конструкциях подстроечный конденсатор нередко используют как переменный — он дёшев и доступен.
Резисторы бывают постоянными и переменными, но в построении робота нам, пока, понадобятся только постоянные. О них и поговорим.
Резистор нужен для того, что бы установить нужный электрический ток в цепи. Его основная задача — создавать сопротивление. Например, если вам нужно подать электричество, грубо говоря, из аккумулятора на лампочку, но аккумулятор слишком мощный и лампочка просто не выдержит, тогда нужно между ними вставить в цепь резистор или несколько резисторов, которые создадут необходимое сопротивление и уменьшат силу тока.
Что бы определить сопротивление резистора, достаточно посмотреть на его корпус (как вы помните, сопротивление измеряется в омах).
Обычно, сопротивление обозначают тремя символами. Вот самые распространённые методы маркировки:
Было бы неплохо понять, как работает батарейка. На самом деле, ничего сложного в этом нет. Батарейка состоит из электролита (это такое химическое вещество, которое проводит электрический ток, распадаясь при этом на ионы) и двух металлических пластин (катод (-) и анод (+)).
Если подключить к заряженной батарейке какое-либо устройство, например лампочку, то заряженные частицы, будут перемещаться от плюса к минусу, так и образуется электрический ток, который и будет питать нашу лампочку. Это похоже на ту самую бочку, в которую подвели трубу, пока воде течь некуда, она будет неподвижна, но стоит, например, повернуть ручку, которая откроет доступ воды к трубе, моментально появится движение.
Но ведь лампочка проработает очень мало, так как частицы быстро перетекут от плюса к минусу. Для того, что бы частицы возвращались от минуса обратно к плюсу, необходима восстанавливающая химическая реакция. Собственно для этого и нужен электролит, благодаря ему, частицы возвращаются к плюсу и, тем самым поддерживается ток. Но батарейка вечно работать не будет, иначе все автомобили давно уже ездили бы на электричестве. Дело в том, что химические вещества, которые принимают участие в восстановлении, со временем утрачивают свои свойства и батарейка становится негодной.
Почему же аккумулятор можно заряжать, а батарейку нет?
В Лас-Вегасе прошли вторые соревнования между командой профессионалов покера и компьютерной программой Polaris II. В первый раз такие соревнования проводились прошлым летом в канадском Ванкувере и были с незначительным преимуществом выиграны командой людей — семью игроками под руководством профессионала покера Фила Лака.
Однако в этот раз и карты у компьютера оказались лучше, и сама версия программы была усовершенствована таким образом, чтобы подстраиваться под стратегию противника в ходе игры. Игра в лимитированный холдем велась в атакующем стиле, и в активе компьютера были три победы, два поражения и ничья. Программа Polaris, созданная разработчиками из Университета Альберты, пока рассчитана на игру с двумя игроками одновременно. В ближайших планах разработчиков программы — увеличение количества игроков-оппонентов до трех и более.
Работа с электроникой просто невозможна без знаний о том, что такое электрический ток.
Давайте представим себе бочку с водой и батарейку, любую, какую захотите. Причём тут бочка? Дело в том, что электрический ток очень похож с током воды и, я считаю, это хорошее сравнение. Так вот, чем больше в бочке воды, тем больше давление, а чем больше в батарейке электричества, тем больше напряжение. Напряжение электричества измеряется в вольтах (В, V).
Теперь подведём к бочке две трубы: с маленьким диаметром и с большим. Из маленькой трубы вода будет течь медленнее, чем из большой. Почему? Из-за того, что, чем труба меньше в диаметре, тем больше сопротивление для воды. Примерно то же самое происходит и с электричеством, любые провода оказывают ему сопротивление, одни больше, другие меньше. Сопротивление электричества измеряется в омах (Ом).
Силу, с которой течёт вода или электричество, называют силой тока. Чем больше напряжение в источнике питания (в бочке или батарейке), тем больше сила тока. Но, чем больше сопротивление оказывается воде или электричеству, тем ток меньше. Сила тока электричества измеряется в амперах (А).
Как я уже говорил, для того, что бы создать робота необходимы знания в механике, электронике и программировании. Но, что делать если у вас в школе была тройка по физике и информатике или вы уже забыли школьный курс или просто не знаете с чего начать и в какой последовательности изготавливать робота? Хорошая новость! Я научу вас всему необходимому и, даже, бесплатно проконсультирую по вопросам курса!
Для начала, необходимо получить основные знания как в электронике, так и в программировании. Этому и будут посвящены первые главы курса.
Итак, если вы читаете эти строчки, вероятно вас интересуют системы искусственного интеллекта или робототехника или и то и другое. Действительно, это очень интересно и увлекательно. Представьте себе, что вы сможете создать из маленьких процессоров, резисторов и транзисторов существо, которое, например, будет следовать за вашей рукой, сможет опознавать объекты и избегать столкновения с ними, будет иметь возможность прокладывать себе маршрут и даже создавать карты местности. И это только начальный уровень возможностей роботов!
Конечно, что бы создать даже простейшего мини-робота придётся потрудится. Главное не забегайте далеко вперёд, необходимо продвигаться, как бы, уровень за уровнем, начиная с элементарных вещей.
12:06