Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Robot beginner

3,420 views

Published on

Robot beginner

  1. 1. { ความรู้เบื้องต้นและการทางานของ หุ่นยนต์ โดย อ.วิทยากร ยาสิงห์ทอง โรงเรียนฝางวิทยายน อ.บ้านฝาง จ.ขอนแก่น
  2. 2. ทำไมต้องเรียนรู้หุ่นยนต์ หุ่นยนต์ให้ทักษะหลัก ๆ กับเรำ 3 ด้ำน 1. ทักษะทำงด้ำนกลไก 2. ทักษะทำงด้ำนอิเล็กทรอนิกส์ 3. ทักษะทำงด้ำนกำรเขียนโปรแกรม
  3. 3. 1. ทักษะทำงด้ำนกลไก 1.1 ล้อ ยำง ขำ ระบบขับเคลื่อน 1.3 เฟือง ระบบทดกำลัง 1.4 โครงสร้ำง สมดุล 1.2 มอเตอร์ เข้ำใจกำรทำงำนของระบบเฟือง ล้อ กำรถ่วงสมดุล กำรขับเคลื่อนมอเตอร์ได้ นำควำมรู้ไปสร้ำงสิ่งประดิษฐ์ใหม่ ๆ
  4. 4. 1.1 ล้อ ยำง ขำ ระบบขับเคลื่อน
  5. 5. Beam มอเตอร์ขับตรง
  6. 6. ล้อขับเคลื่อนธรรมดำ
  7. 7. ล้อประคอง
  8. 8. ขับเคลื่อน 4 ล้อ
  9. 9. ขับเคลื่อน X ล้อ
  10. 10. ขับเคลื่อนด้วยล้อสำยพำน
  11. 11. TransWheel
  12. 12. Omni Robot 3 ล้อ
  13. 13. Omni Robot 4 ล้อ
  14. 14. Mecanum Wheels
  15. 15. หุ่นยนต์ที่ใช้ Mecanum Wheels
  16. 16. หุ่นยนต์ที่ใช้ Mecanum Wheels
  17. 17. หุ่นยนต์ 6 ขา ใช้เซอร์โว 3 ตัว
  18. 18. หุ่นยนต์เดินสองขาเซอร์โว 2 ตัว
  19. 19. หุ่นยนต์ 6 ขา ใช้เซอร์โว 12 ตัว
  20. 20. หุ่นยนต์ 6 ขา ใช้เซอร์โว 18 ตัว
  21. 21. หุ่นยนต์ Worm เดินโยก และหมุนตัว
  22. 22. หุ่นยนต์ Worm เดินโยก และหมุนตัว
  23. 23. หุ่นยนต์ตะขาบ
  24. 24. หุ่นยนต์เดินสองขา ดิจิตอลเซอร์โว 16 ตัว
  25. 25. 1.2 มอเตอร์
  26. 26. มอเตอร์ไฟตรงพื้นฐาน
  27. 27. มอเตอร์ Brushless
  28. 28. มอเตอร์ Brushless
  29. 29. มอเตอร์ Brushless
  30. 30. มอเตอร์ Stepper
  31. 31. หุ่นยนต์ MicroMouse ใช้ Stepper Motor
  32. 32. หุ่นยนต์ MicroMouse ใช้ Stepper Motor
  33. 33. เซอร์โวมอเตอร์
  34. 34. เซอร์โวมอเตอร์ เซอร์โวมอเตอร์
  35. 35. เซอร์โวมอเตอร์
  36. 36. เรือใบ เซอร์โวมอเตอร์
  37. 37. หุ่นยนต์ขนาดเล็ก เซอร์โวมอเตอร์
  38. 38. โวลุ่ม เฟือง Inside เซอร์โวมอเตอร์
  39. 39. การทางานภายใน เซอร์โวมอเตอร์
  40. 40. หลักการทางาน เซอร์โวมอเตอร์
  41. 41. เอาเซอร์โวมอเตอร์ไปทาหุ่นยนต์
  42. 42. 1.3 เฟือง ระบบทดกำลัง
  43. 43. ชุดเฟืองขับมอเตอร์แบบต่างๆ
  44. 44. อัตราทดเฟือง
  45. 45. อัตราทดเฟืองหลายชั้น
  46. 46. แกะเฟืองมาคานวณ
  47. 47. เข้ำใจกำรทำงำนของระบบเฟือง ล้อ กำรถ่วงสมดุล กำรขับเคลื่อนมอเตอร์ได้ นำควำมรู้ไปสร้ำงสิ่งประดิษฐ์ใหม่ ๆ
  48. 48. อัตราทดเฟืองหลายชั้น
  49. 49. 1.4 โครงสร้ำง
  50. 50. โครงสร้างหุ่นยนต์รูปแบบต่าง Robo-Circle Robo-PICA Robo-BuilderRobo-Creator Rescue Robot Micom-Car
  51. 51. Open Source Hardware แบบ Laser Cut แนะนา http://www.thingiverse.com
  52. 52. Open Source Hardware Electric Turtle
  53. 53. Open Source Hardware
  54. 54. Open Source Hardware
  55. 55. Open Source Hardware
  56. 56. Mini Servo Gripper Open Source Hardware
  57. 57. Open Source Hardware เค้าบอกว่า A better Pop-bot Description I bought a Pop-bot kit and was very dissapointed with the plastic platform that came with the kit. So I designed a better one.
  58. 58. 2. ทักษะทำงด้ำนอิเล็กทรอนิกส์ 2.1 แหล่งจ่ำยไฟ 2.3 วงจรขับมอเตอร์ 2.4 วงจรตรวจจับต่ำงๆ 2.2 ไมโครคอนโทรลเลอร์
  59. 59. 2.1 แหล่งจ่ำยไฟ
  60. 60. Adaptor เป็นแบบหม้อแปลงทั่วไป เป็นแบบสวิตชิ่ง สัญญาณรบกวนน้อยกว่า จ่ายกาลังได้มากกว่า
  61. 61. ถ่านอัลคาไลน์ / NiMH 1.5V 1.2V ถ่านชาร์จแบบ Low Self Discharge การคายประจุน้อยเมื่อไม่ได้ใช้
  62. 62. แบตเตอรี่ตะกั่วกรด ตะกั่วกรดมีซีลด์ป้ องกัน แบตเตอรี่แบบ Lead-Acid
  63. 63. แบตเตอรี่แบบ Li-PO Lithium-Polymer Battery
  64. 64. แบตเตอรี่แบบ Li-PO มีขนาดให้เลือกใช้งานค่อนข้างมาก
  65. 65. เครื่องชาร์จ แบบจ่ายกระแสต่าประมาณ 800 mA
  66. 66. Battery Monitor Lipo Alarm เครื่องมือวัดแบตเตอรี่
  67. 67. เครื่องชาร์จ ชาร์จได้ทั้ง NiMH,Pb และ Lipo ควบคุมด้วย ไมโครคอนโทรลเลอร์
  68. 68. 2.2 ไมโครคอนโทรลเลอร์
  69. 69. อินพุต เอาต์พุตประมวลผล หลักการของระบบควบคุม ป้ อนกลับ
  70. 70. คอมพิวเตอร์ คือ อุปกรณ์ที่ใช้ซอฟต์แวร์เป็นตัวดำเนินกำรทำงำน ว่ำต้องกำรให้อุปกรณ์ ใดทำงำนใดบ้ำง การพัฒนาระบบคอมพิวเตอร์ก็เป็นรูปเป็นร่างมากขึ้นเมื่อ Intel ได้พัฒนาอุปกรณ์ สาหรับประมวลผลคาสั่ง ที่เรียกว่า “ไมโครโปรเซสเซอร์” "(Microprocessor)" MPU 4004 (MCS-4) สู่โลกไมโครคอนโทรลเลอร์
  71. 71. ไมโครโปรเซสเซอร์ การทางานของไมโครโพรเซสเซอร์ จะทาหน้าที่ประมวลคาสั่งข้อมูลในรูป สัญญาณดิจิตอล มาเทียบกับตาราง ชุดคาสั่ง เพื่อกาหนดการทางานใน แบบต่างๆ ส่วนอัตราการประมวลผล นั้น ขึ้นอยู่กับความถี่สัญญาณนาฬิกาที่ ป้ อนให้ ไมโครโพรเซสเซอร์ จาเป็นต้องมี อุปกรณ์ร่วมอื่นๆประกอบเข้าด้วยกัน ไม่ว่าจะเป็นหน่วยความจา อุปกรณ์รับ- ส่งสัญญาณต่างๆ สู่โลกไมโครคอนโทรลเลอร์
  72. 72. ไมโครคอนโทรลเลอร์กับไมโครโปรเซสเซอร์ จริง ๆ แล้วไมโครโปรเซสเซอร์ สามารถนาไปประยุกต์ใช้ในงาน ต่างๆ มากมาย แต่ด้วยขนาดของ ระบบซึ่งมีขนาดใหญ่ รวมถึง ลักษณะงานบางอย่างไม่ จาเป็นต้องใช้ความสามารถใน การประมวลผลมากนัก ไมโครคอนโทรลเลอร์จึงได้ถือ กาเนิดขึ้น โดยได้ทาการรวม อุปกรณ์พื้นฐานต่างๆเข้ามาอยู่ใน ไอซีตัวเดียว เพื่อลดขนาดและ ความซับซ้อนของวงจรลง ทาให้ ราคาของระบบถูกลง สู่โลกไมโครคอนโทรลเลอร์
  73. 73. ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีใช้งานทั่ว ๆ ไป ไมโครโปรเซสเซอร์ ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC ไมโครคอนโทรลเลอร์ MCS-51 ไมโครคอนโทรลเลอร์ BASIC Stamp ไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR สู่โลกไมโครคอนโทรลเลอร์
  74. 74. ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีใช้งานทั่ว ๆ ไป สู่โลกไมโครคอนโทรลเลอร์
  75. 75. ตัวอย่างการใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์ในเครื่องปรับอากาศ ตรวจสอบการเปิด จากรีโมตหรือสวิตช์ ระบบควบคุมของเครื่องปรับอากาศ สั่งให้คอมเพรสเซอร์ทางาน ตรวจสอบอุณหภูมิจาก เซนเซอร์ กับค่าที่ตั้งไว้ สั่งให้คอมเพรสเซอร์หยุดทางาน มากกว่า ค่าที่ตั้งไว้ น้อยกว่า ค่าที่ตั้งไว้ +V 220V Compressor Microcontroller A/D in Digital In Data In Digital Out สู่โลกไมโครคอนโทรลเลอร์
  76. 76. รูปแบบที่ 1 ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์มีตัวแปลภาษา • โมดูลสาเร็จรูป ไม่ต้องพึ่งอุปกรณ์ภายนอก • มี อินเตอร์พรีตเตอร์ (ตัวแปลภาษาในตัว) • ซอฟต์แวร์ภาษาเบสิกเขียนง่าย มีให้ใช้งานฟรี • ใช้เวลาในการเรียนรู้น้อย พัฒนางานได้เร็ว ราคาค่อนข้างสูงเมือเทียบกับไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูลอื่น การพัฒนาไมโครคอนโทรลเลอร์ในปัจจุบัน
  77. 77. รูปแบบที่ 2 ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่านคอมไพเลอร์ • ต้องใช้เครื่องโปรแกรมภายนอกในการโปรแกรม • คอมไพเลอร์ภาษา C แจกฟรี • ทางานด้วยความเร็วสูง • ราคา(ไมโครคอนโทรลเลอร์ ) ไม่แพง สาหรับผู้เริ่มต้น ใช้ระยะเวลาในการเรียนรู้นานกว่ารูปแบบที่ 1 การพัฒนาไมโครคอนโทรลเลอร์ในปัจจุบัน
  78. 78. Arduinoคอมไพเลอร์ Opensource Edit + Compile + Download POP-XT
  79. 79. www.arduino.cc ต้นกาหนด Arduino • คู่มืออ้างอิงการใช้งาน • ตัวอย่างฮาร์ดแวร์ • จุดกาเนิด IDEA • ที่ดาวน์โหลดโปรแกรม • ที่ซักถามปัญหา
  80. 80. • ชุดคาสั่ง • ไลบรารี่ • ตัวแปร • คาสงวน ข้อมูลอ้างอิงสาหรับเขียนโปรแกรม
  81. 81. โครงการ Opensource จาก Arduino POP-XT ของ inex HARDWARE ต้นกาเนิด POP-XT
  82. 82. 2.3 วงจรขับมอเตอร์
  83. 83. BATTERY +- M BATTERY -+ M ตามเข็มนาฬิกา ทวนเข็มนาฬิกา การขับมอเตอร์
  84. 84. M BATTERY +- BATTERY +- S1 S2 การขับมอเตอร์ ไส่สวิตช์เพื่อกลับทิศทางมอเตอร์
  85. 85. Q3 R3 IN2 Q2 R2 Q4 R4 Q1 R1 IN1 M +V เมื่อต้องควบคุมทิศทางด้วยไมโครฯ
  86. 86. ใช้ IC ขับมอเตอร์สาเร็จรูป P12 P13 P14 P15 12 13 11 1 2 3 9 1 0 8 5 4 6 9 2 7 1 15 10 16 13 12 5 4 IC6 L293DNE 1A 2A 12EN 4A 3A Vcc1 34EN 1Y 2Y 4Y 3Y 3 6 14 11 8 +Vm 25 24 23 22 M M • L293D ขับมอเตอร์ได้ 2 ตัว • ควบคุมทิศทางการหมุนได้ • ปรับความเร็วการหมุนได้
  87. 87. ใช้ IC ขับมอเตอร์สาเร็จรูป Dual VNH2SP30 Motor Driver Carrier MD03A Pololu
  88. 88. ใช้ IC ขับมอเตอร์สาเร็จรูป วงจรขับมอเตอร์ของ POP-XT
  89. 89. 4.8V 4.8V 2.4V Volt Time Volt Time 4.8V 3.6V Volt Time 4.8V 1.2V Volt Time • จ่ายไฟเป็นแบบพัลส์ • ช่วงบวกมากหมุนเร็ว • ช่วงบวกน้อยหมุนช้า ปรับความเร็วมอเตอร์ PWM
  90. 90. 2.4 วงจรตรวจจับต่ำงๆ
  91. 91. 5 ประสาทรับรู้ของมนุษย์ การสัมผัส การมองเห็น การได้ยินเสียง การรับรู้รส การรับรู้กลิ่น
  92. 92. 1. เซนเซอร์ตรวจจับแสงด้วยตัวต้านทานแปรค่าตามแสง ได้รับแสง มาก ค่าที่ตรวจวัดได้ มาก ได้รับแสง น้อย ค่าที่ตรวจวัดได้ น้อย GND +5V OUT LDR R2 4k7 Analog to Digital Converter Microcontroller Analog 0-5V Digital Value 0-1023 (10 bit) 0-255 (8 bit)
  93. 93. 1. เซนเซอร์ตรวจจับแสงด้วยตัวต้านทานแปรค่าตามแสง ได้รับแสง น้อย ค่าที่ตรวจวัดได้ มาก ได้รับแสง มาก ค่าที่ตรวจวัดได้ น้อย GND +5V OUT LDR R2 4k7 Analog to Digital Converter Microcontroller Analog 0-5V Digital Value 0-1023 (10 bit) 0-255 (8 bit)
  94. 94. กำรแข่งขันหุ่นยนต์
  95. 95. Robot Camp พระจอมเกล้ำพระนครเหนือ 2546
  96. 96. Robot Camp พระจอมเกล้ำพระนครเหนือ 2546 (Interactive C)
  97. 97. ค่ำยเยำวชนสมองแก้ว ปี 2547
  98. 98. หุ่นยนต์วิ่งตำมเส้นแบบมีเส้นตัดขวำง แข่งควำมเร็ว
  99. 99. หุ่นยนต์ ซูโม่
  100. 100. หุ่นยนต์ วิ่งเปี้ยว
  101. 101. หุ่นยนต์ ดับเพลิง
  102. 102. แข่งขันหุ่นยนต์ สสวท ปี 2549
  103. 103. แข่ง Micom Car พระจอมเกล้ำพระนครเหนือ ปี 2549
  104. 104. แข่ง TPA Junior Robot 2008 ถนนสีขำว
  105. 105. แข่ง TPA Junior Robot 2009 หุ่นยนต์สองตัวช่วยกันขนย้ำยกระป๋ อง
  106. 106. แข่งขันหุ่นยนต์ย่ำโมโรบอท ปี 2009
  107. 107. แข่งขันหุ่นยนต์เก็บของใต้น้ำ Singapore Robot Games 2010
  108. 108. แข่งขันหุ่นยนต์ RoboFest ปัญญำภิวัฒน์ 2554 (Relay Rover )
  109. 109. แข่งขันหุ่นยนต์ TPA Robot 2554
  110. 110. แข่งขันหุ่นยนต์ TPA Robot 2555
  111. 111. แข่งขันหุ่นยนต์ Balloon War
  112. 112. แข่งขันหุ่นยนต์ Balloon War
  113. 113. แข่งขันหุ่นยนต์ ว่ำยน้ำควบคุมด้วย Android
  114. 114. แข่งขันหุ่นยนต์ TPA Robot 2556
  115. 115. แข่งขันหุ่นยนต์ TPA Robot 2556
  116. 116. กฤษดา ใจเย็น บริษัท อินโนเวตีฟ เอ็กเพอริเมนต์ จากัด 108 ซอยสุขุมวิท 101/2 ถ.สุขุมวิท แขวงบางนา เขตบางนา กรุงเทพฯ 10260 โทรศัพท์ 02-7477001-4 โทรสาร 02-7477005 www.inex.co.th ขอขอบคุณ

×