Как сделать супер робота
Как создать Боевого робота. Краткое руководство
Привет, Пикабу! На связи Лига Боевых Роботов. Сегодня у меня для вас краткое руководство по созданию боевых ботов. Этот материал написан на основе статьи от наших зарубежных коллег, написанной на английском языке. С оригиналом можно ознакомиться по этой ссылке.
Это не точный перевод. Мы убрали откровенную «воду» и добавили полезную информацию по теме. В данной статье основное внимание уделяется именно основам создания роботов, а не их устройству.
О существующих типах боевых роботов и о весовых категориях можно прочесть в нашей статье «Боевые роботы. Типы и весовые категории». Там содержится вся информация, необходимая для выбора типа вашего первого робота. Настоятельно рекомендуем ознакомиться с ней перед прочтением этой статьи. Так же присоединяйтесь в нашему сообществу в ВК. Мы добавили несколько альбомов с фотографиями роботов в разных весовых категориях в качестве примеров.
Теперь, когда вы выбрали тип робота, вы готовы начать проектирование и сборку!
Шаг 1: Мозговой штурм
· Найти и изучить все известные примеры таких роботов.
· Попробуйте найти несколько видео, где можно будет посмотреть, как эти роботы показывают себя в бою.
Вещи, на которых нужно сосредоточиться во время мозгового штурма:
4. Общая форма корпуса
Во время мозгового штурма нужно записывать абсолютно все идеи, которые приходят вам в голову, просто для того, чтобы их не забыть. Возможно, большинство из этих идей вы не сможете применить при создании одного единственного робота, к тому же, некоторые идеи могут конфликтовать с другими. Но вполне возможно, что вы сможете реализовать эти идеи позже, когда решите собирать следующего бота, либо когда будете работать в команде над большим проектом. Кстати об этом. Создание действительно хорошего и эффективного робота – это, чаще всего, именно командная работа. В особенности это относится к средним и тяжёлым весовым категориям.
С этого шага уже начинается проектирование робота. Первым делом можно прикинуть примерные размеры корпуса. Здесь можно отталкиваться от уже существующих роботов того же типа, и находящихся в той же весовой категории. Делаем первый эскиз:
После того, как вы создали эскиз вашего бота, пора переходить к следующему этапу.
Пора создать более подробные эскизы, или даже чертежи. Чтобы не создавать бота, в которого вы потом не сможете запихнуть желаемую начинку, на этом этапе желательно уже иметь на руках все основные комплектующие, такие как моторы, регуляторы и аккумуляторы, или хотя бы знать их размеры и вес. Тут всё взаимосвязано. К сожалению, мы ограничены стандартными моторами, редукторами и аккумуляторами. Да, их выпускается множество видов, самых разных размеров и форм, но очень часто, для определённой весовой категории, используется всего несколько типов моторов т.к. они подходят лучше всего. А производители аккумуляторов, например, не станут подстраиваться под нас, и делать на заказ несколько единиц аккумуляторной батареи нужного нам размера и веса. Это нам нужно отталкиваться от размеров и веса стандартных комплектующих.
На этом же этапе нужно определиться с материалами, из которых мы будем собирать робота. Как я уже говорил, каждый робот должен вписываться в выбранную весовую категорию, это основное требование. При создании роботов в различных весовых категориях используются множество различных материалов. В лёгких весовых категория, таких как «Жук» (1,5 кг.) и «Хобби» (5,4 кг.), часто используются алюминий, карбон, нейлон и пластиковые детали, напечатанные на 3D принтере. А в более тяжёлых категориях в основном используются износостойкие стали и титан. Подробнее о материалах мы будем рассказывать в наших статьях, посвящённых определённым весовым категориям.
Здесь я могу предложить использовать таблицу, которую я составил, основываясь на книге по созданию боевых роботов. Эта книга написана командой RioBotz в далёком 2009 году, создателями робота Минотавр, которого вы могли видеть на шоу «BattleBots». Книга доступна только на английском языке, но зато она распространяется бесплатно и её может скачать любой желающий. В этой книге просто уйма полезной информации. К сожалению, у нас пока нет ресурсов, чтобы перевести её на русский. Если вы владеете английским, или сможете осилить машинный перевод (который, к слову, вполне читабелен) то обязательно прочтите эту книгу. Книгу в оригинале можно скачать в нашей группе в разделе документы, или скачать с официального сайта.
Так вот, по поводу таблицы. Здесь представлены все основные весовые категории, ограничения по весу в каждой из них, а так же распределение веса по всем основным узлам. В книге это называется правилом «30,30,25,15». Подобное распределение веса между узлами позволяет собрать достаточно эффективного и сбалансированного бота. Обратите внимание, что в США и Англии максимальный вес для некоторых категорий отличается.
Для облегчения дальнейшего проектирования можно сделать наброски, на которых будут изображены отдельные узлы, конструкцию которых нужно продумать заранее.
Так же на общем чертеже можно прикинуть расположение структурных элементов и крепёжных отверстий в деталях. Нужно подумать над тем, из каких отдельных деталей и узлов будет состоять бот, и как всё это будет собираться в единое целое.
Шаг 4: Выбор моторов
При выборе мотора нужно учитывать 3 момента:
Характеристики мотора (ТТХ двигателя, которые заложены производителем, и которые нельзя изменить).
Дизайн вашего робота (форма и размеры вашего бота, которые вы можете изменить)
Свойства мотора, от которых нужно отталкиваться:
Размеры двигателя – это тоже важный момент. Чем больше размеры моторов, которые вы используете, тем больше будет корпус робота, который сможет их вместить. А чем больше корпус – тем тоньше будет броня, которую вы сможете себе позволить, ведь робот должен вписываться в ограничения по весу для своей категории.
Вес. Здесь всё аналогично предыдущему пункту. Чем тяжелее моторы, тем меньше веса вы сможете выделить на остальные части робота.
Обратите внимание, что некоторые продавцы указывают вес упаковки с мотором, а не самого мотора.
Кроме того, имейте ввиду, что большинство (если не все) характеристик мотора, которые указывает продавец или производитель, являются теоретическим максимумом. Скорее всего, на деле все характеристики будут ниже заявленных, но их всё ещё можно использовать для предварительных расчётов.
Характеристики вашего бота, которые вы можете изменять:
Итоговые характеристики, которые вам нужно знать:
Кинетическая энергия (Дж)
Шаг 5: Создание 3D моделей в программе САПР
Этот шаг нужно выполнять одновременно с подбором моторов и других комплектующих.
Помните, что большинство деталей для роботов, особенно тяжёлых, часто изготавливаются на заказ. Если вы создали деталь, которую можно изготовить из большого бруска алюминия, например, но большая часть материала ( 50% и более) при этом будет превращена ЧПУ фрезером в стружку, то такие детали будут обходиться довольно дорого. Иногда лучше пересмотреть подход и попробовать оптимизировать процесс изготовления или упростить саму деталь, чтобы для её изготовления требовалось как можно меньше материала.
Вот несколько советов по созданию 3D моделей:
Расставляйте размеры таким образом, чтобы в любой момент можно было вернуться к самым первым шагам и изменить их. Для этого все размеры должны быть расставлены вручную, и не должны зависеть друг от друга там, где этого не требуется.
Используйте готовые 3D модели стандартных частей, таких как моторы, регуляторы и прочее, для своих сборок. Модели типовых деталей, которые используются чаще всего, можно найти в сети и таким образом сэкономить время.
Не забудьте указывать в свойствах детали материал, из которого она должна быть изготовлена, и его плотность. Это поможет легко вычислить точный вес детали ещё на этапе проектирования. Если этого не делать, то при постройке робота можно обнаружить, что вы едва собрали его наполовину, а его вес уже превышает максимально допустимый. Зная вес каждой детали в процессе проектирования, вы можете изменить её размеры, или вырезать окна облегчения, чтобы снизить вес, если это потребуется. Таким образом, даже не имея на руках основных деталей, таких как моторы, регуляторы и аккумуляторы, но зная их размеры и вес (указанные производителем) вы уже можете приступать к проектированию корпуса для вашего робота. Когда вы закончите сборку робота в программе, вам останется дождаться доставки всех деталей, проверить их размеры и вес и, если всё сходится, то можно будет приступать к изготовлению.
Шаг 6: Сборка проекта в программе САПР
Как только 3D модели всех деталей созданы, пора переходить к их сборке в единое целое. Важно создать полную сборку со всеми деталями, чтобы убедиться, что всё собирается и работает так, как и задумано. Далее небольшой список советов:
· Удостоверьтесь, что вес всех деталей, необходимых для сборки робота ниже, чем максимально возможный в той весовой категории, в которой будет выступать ваш бот.
· Учитывайте вес деталей, которые могут отсутствовать в сборке. Это могут быть провода, разъёмы, винты и прочие мелочи.
· Создайте сборки отдельных узлов робота, чтобы вы могли работать над несколькими из них параллельно.
· Не назначайте деталям случайные цвета и текстуры. Это может усложнить восприятие цельного проекта. Например, если деталь должна быть изготовлена из стали, то у неё должен быть соответствующий цвет и фактура.
· Не стоит недооценивать время, которое придётся потратить на сборку. Очень часто проблемы возникают уже после того, как всё собрано в единое целое, и на их устранение тоже может потребоваться время.
· Не вносите все поправки в одну единственную сборку, лучше сохраните несколько вариантов. Это позволит вернуться к старым версиям при необходимости.
После создания (или даже во время) сборки можно начать составлять список материалов и комплектующих. В такой список могут входить следующие пункты:
· Размеры стандартных листов материалов, которые можно купить, и размеры листов, которые необходимы вам для изготовления тех или иных деталей.
· Список и количество всех типовых деталей необходимых для сборки (помимо электроники), которые можно купить, такие как винты, подшипники, ремни и прочее.
· Ссылки на источники, где можно приобрести все необходимые материалы.
· Все необходимые замечания, связанные с деталями и материалами, просто чтобы не забыть.
Наличие такого списка позволит вам как можно быстрее приступить к созданию робота, сразу после завершения проектирования.
Шаг 7: Обзор проекта
Если вы создаёте робота в команде, а не в одиночку, то вероятно вам нужно будет продемонстрировать свой проект остальным товарищам, особенно, если вы новичок, а для создания бота будут использоваться материалы и оборудование, которые принадлежат всей команде. Ваши коллеги и наиболее опытные члены команды будут задавать вам вопросы по поводу вашего проекта, укажут на недостатки в конструкции и посоветуют, как их можно исправить. Критика вашего первого проекта может показаться излишне суровой, но не забывайте о том, что эти люди просто пытаются помочь вам создать лучшего бота. Проекты тяжёлых роботов обычно проходят 3-5 проверок до того, как они будут одобрены, т.к. тяжёлые роботы – самые дорогие в производстве, и любые ошибки в проектировании могут обойтись очень дорого. Так же важно делать заметки и записи во время таких проверок, просто чтобы не забыть все советы по устранению проблем.
Вот и всё, теперь вы готовы воплощать ваш проект «в металле». Во время сборки настоящего робота у вас может возникнуть необходимость внести небольшие изменения в конструкцию по тем или иным причинам. Очень сложно учесть все нюансы при моделировании на компьютере. Не забудьте внести эти изменения в вашу сборку в программе САПР, когда робот будет закончен.
Дубликаты не найдены
Да, запрещено. Скоро выложим перевод правил.
@KorvinWorkshop привет! Я с деловым предложением
У нас на Пикабу есть Лига роботов. Лига роботов посты в нее регулярно падают, но админ неактивен с 2017 года. Не хочешь ли ты либо взять себе это сообщество, либо слить с твоим и тогда несколько расширить тематику?
Отлично, сейчас поставлю
Ну вон сапком вопрос задал, а ты не ответил
Я б слил. Будет у тебя 400 подписчиков, а не 80. Разве не здорово?
Отчего же? Оставь свое название. Людям, которым интересны все роботы, боевые тоже интересны. Зато это может дать буст и посты будут выходить в горячее чаще.
Ну не гонишься за количеством, но 400 подписчиков-то оно приятнее, чем 80?
Я вот не так давно тоже смержил Икусственный интеллект в Машинное обучение, считаю, что сделал правильный выбор
Смотря в какой именно весовой категории. Ещё зависит от используемых комплектующих и материалов. Бота весом 150 грамм можно собрать за 1-2 т.р. при наличии 3D принтера. Бот в категории 1,5 кг. обойдётся примерно в 8-10 т.р.
Аппаратурой радиоуправления, посмотрите посты в нашем сообществе.
Куда как интереснее создать не боевого робота, «боевые качества » которого могут только рассмешить, а создать робота для общения с клиентами.
На стойку, бара, например.
Чтобы развлекал и завлекал клиентов. Может быть и наливал.
Чем вас смешат боевые качества? Даже самые лёгкие боевые боты представляют опасность для человека.
Чем так помешали человеки что им надо угрожать?
Боевые роботы. Типы и весовые категории
Всем привет! Сегодня хотелось бы поговорить о типах боевых роботов и о весовых категориях.
Если эта тема Вам интересна, то советую прочесть и другие посты в нашем сообществе Лига Боевых Роботов.
Итак. Существует множество основных типов вооружения боевых ботов. Перечислим основные и самые популярные из них.
На фото: Робот «Overhaul» (США).
На фото: Робот «Quantum» (Англия)
Молот (Hammer). Робот с молотом. Либо с лёгким и быстрым, либо с медленным, но тяжёлым.
На фото: Робот «Shatter!» (США)
Поднимала\Подъёмник (Lifter). Такой робот оборудован подъёмным механизмом, которым он может приподнять и перевернуть вражеского бота (Зачастую и себя самого, при необходимости).
На фото: Робот «DUCK!» (США)
Опрокидыватель (Flipper). Робот оборудован пневматической (реже гидравлической) системой, которая выстреливает опрокидывающий ковш (или клин) вверх, что позволяет перевернуть противника.
На фото: Робот «Hydra» с гидравлической системой (США)
Существует разновидность «Опрокидывателя» под названием «Запускатель» (Launcher) – Это настолько мощный «опрокидыватель», что он может не только перевернуть противника, но и подбросить его в воздух. Хотя, то же самое могут сделать и многие «флипперы».
На фото: Робот «Bronco» с пневматической системой (США)
И вот здесь не всё понятно. И «Бронко» и «Гидра» могут подбросить противника, но относятся создателями шоу «Battlebots» к разным типам. Вероятно, это одно и то же, просто разные участники используют разные названия. Хотя, возможно, это именно современные «Опрокидыватели» стали настолько мощными, что превратились в «Запускателей».
Мультибот. Это участник, на стороне которого сражаются сразу несколько лёгких роботов, суммарный вес которых не должен превышать максимальный в этой весовой категории.
На фото: Роботы «The Four Horsemen» (Англия)
Пила (Sawbot). Робот, оборудованный пилой. Такие роботы редко наносят серьёзные повреждения противнику, но зато часто высекают гигантские снопы искр, которые могут впечатлить судей.
На фото: Робот «Skorpios» (США)
На фото: Робот «Minotaur» (Бразилия)
Спиннер с вертикальным брусом (Spinner – Bar Vertical). Очень популярный сегодня тип вооружения. Напоминает робота – пилу. Но вместо диска по металлу или бетону, здесь устанавливается небольшая пластина (даже скорее длинный брусок металла) из высокопрочной стали. Формы и размеры пластин существенно различаются.
На фото: Робот «Bite Force» (США) Чемпион 2015, 2018 и 2019 годов.
На фото: Робот «Rainbow» (Россия) Участник Battlebots 2019.
На фото: Робот «Gigabyte» (США)
Теперь о весовых категориях. В США и Европе (в Англии, если точнее) есть своя организация, регламентирующая изготовление ботов и проведение соревнований. В США это «SPARC», а в Англии – «FRA». Если знаете английский, то сможете найти на сайтах этих организаций очень много полезной информации.
Начнём с США. Весовые категории, одобренные организацией «SPARC»:
Fairyweight (Фея) – 0.15 кг. (0,33 lb)
Beetleweight (Жук) – 1.4 кг. (3 lb)
Mantisweight (Богомол) – 2.7 кг. (6 lb)
Hobbyweight (Хобби) – 5.4 кг. (12 lb)
Dogeweight (Пёс\Собака) – 6.8 кг. (15 lb)
Featherweight (Перо\Пушинка) – 14 кг. (30 lb)
Lightweight (Лёгкий) – 27 кг. (60 lb)
Middleweight (Средний) – 54 кг. (120 lb)
Heavyweight (Тяжёлый) – 100 кг. (220 lb)
Alt Heavyweight Class (Альтернативный тяжёлый) – 110 кг. (250 lb)
На шоу «Battlebots» в США и на «Битвах роботов» в России сражаются именно роботы в категории до 110 кг.
Теперь весовые категории, одобренные Английской ассоциацией «FRA» (Fighting Robots Association):
Beetleweight (Жук) – 1.5 кг.
Featherweight (Перо\Пушинка) – 13.6 кг.
Lightweight (Лёгкий) – 30 кг.
Middleweight (Средний) – 55 кг.
Heavyweight (Тяжёлый) – 110 кг.
Как видите, в Англии весовых категорий почти вдвое меньше. Вес немного отличается и есть отличия в определении класса «Antweight».
Вскоре мы переведём и опубликуем правила обеих Ассоциаций. Всё же опыт коллег нам сейчас просто необходим. Я думаю, что самый простой вариант – это внести необходимые поправки (если таковые потребуются) и просто принять на вооружение один из регламентов. Тот регламент, что существует для «Битвы роботов», которая ежегодно проводится в России, не совсем подходит. Просто потому, что это регламент конкретного мероприятия, а не Ассоциации создателей боевых ботов, которой у нас пока нет. К тому же, в существующем регламенте «Битвы роботов» обговорены только общие моменты, и он касается только тяжёлых ботов весом до 110 кг. Нам же нужен регламент, по которому можно будет создавать роботов во всех весовых категориях. Человек, который захочет создать робота должен быть уверен, что если он собрал робота по всем правилам, то его примут на любом чемпионате.
Единственное, я бы добавил в наш список категорию Hobbyweight (Хобби) – 5,4 кг.
Думаю, что для начала нужно сосредоточиться именно на лёгких классах – 1.5 кг, 5.4 кг. и 13.6 кг. Ну и 150 грамм, конечно же. Первым делом новичку желательно собрать робота именно в этой весовой категории. Обходится он очень дёшево, и собрать такого миниатюрного бота можно буквально за день – два, особенно если под рукой есть 3D принтер.
В одной из следующих статей я постараюсь сделать небольшой обзор ботов в некоторых весовых категориях. Из чего они сделаны, какие комплектующие используются чаще всего и во сколько всё это обходится.