В сегодняшней статье разбираем устройство робота-жука, собранного на основе платы DFRobot Beetle — аналога Arduino, а также приводим обзор других готовых роботов-насекомых. Собрать своими руками такого миниатюрного робота и ознакомится с его устройством — увлекательное занятие для детей от 6 лет и взрослых, позволяющее ознакомится с основами робототехники, начать изучать Arduino и программирование, узнать как компоненты взаимодействуют и работают вместе, научиться создавать своих роботов-жуков.

Плата-аналог Arduino DFRobot Beetle (жук)

Основой робота является плата-аналог Arduino DFRobot Beetle (жук). Купить такую плату можно примерно за $11 в Aliexpress.

Это аналог Arduino Leonardo -уменьшенная версия,  имеющая те же мощные функциональные возможности. Идеально подходит для DIY проектов. Такой же функционал и размер имеет плата DFRobot NOVA, не имеющая USB-порта. Основной особенностью является компактный размер 20 X 22 мм.  Это меньше чем размер Arduino Nano.

Спецификация платы DFRobot Beetle:

• Микроконтроллер: ATmega32u4 (16 MHz)
• Рабочее напряжение: 5 В
• Цифровые входы/выходы: 10 (из них 4 с ШИМ)
• Аналоговые порты: 5
• UART-разьем: 1
• разъем Micro-USB
• Порты для подключения питания: 2
• Флэш-память:  32 KB, из которых 4KB используются для загрузчика
• ОЗУ:  2.5 KB
• EEPROM:  1 KB

Для простого подключения сервоприводов и датчиков используется плата расширения (шилд) DFRobot Beetle shield, купить которую можно в Aliexpress примерно за $10. Плату с микроконтроллером следует присоединить к плате расширения и припаять как показано на рисунке.

Схема пинов на плате расширения:

Рабочее напряжение DFRobot Beetle shield 3-5 Вольт.

Другие детали робота-насекомого

Лапы робота изготовлены из проволоки и приводятся в движение двумя девяти граммовымимикро-сервоприводами. Купить их можно в DealExtreme примерно за $3. Для обнаружения препятствий используется инфракрасный датчик расстояния Sharp GP2Y0A21, купить который можно в Aliexpress за $5,8. В комплекте также подробная инструкция, необходимые соединительные провода и литиевая батарея 3.7 Вольт/ 180 мА*ч с зарядным устройством. 

Для сборки потребуются паяльник, ножницы, отвертка, плоскогубцы, которых нет в комплекте.

Видео-инструкция сборки робота-насекомого:

Программирование Arduino-робота-жука

Начинающим можно использовать визуальные среды программирования, например, Ardublock, позволяющие запрограммировать робота путем простого перетаскивания предварительно разработанных блоков.

И, конечно, можно использовать Arduino IDE. Пример кода можно взять на сайте производителя.

Обзор готовых роботов-жуков

В китайских интернет-магазинах продается много готовых роботов-жуков в ценовом диапазоне $12-$40. Примеры:

Робот-жук, управляемый  с iPhone или iPad от I-Robot за $23.

Жук с инфракрасным пультом дистанционного управления за $16.

Еще один за $13.

Еще одно насекомое с датчиком обнаружения препятствий за $13.

Такие забавные и недорогие готовые роботы являются игрушками с ограниченным функционалом. Если же хочется не просто поиграть, а самому сконструировать и запрограммировать миниатюрного робота, то подойдет рассмотренный в сегодняшней статьекомплект. После сборки и программированию по инструкции можно заняться дальнейшим развитием робота, например сделать ему крылья, усовершенствовать программный код. Или полностью с нуля создать Arduino-робота-жука своими руками. Для этого потребуются:

• Arduino-плата Beetle (жук)
• Плата расширения (шилд) Beetle shield
• 2 микро-сервопривода
• инфракрасный датчик расстояния
• Источник питания (аккумулятор) 3,7 Вольт, например, такой
• Проволока

Если хочется сделать управление насекомым с телефона, можно попробовать снабдить робота модулем Bluetooth. Удачного жукостроения!