Я думаю, что многим радиолюбителям приходила в голову идея сделать что нибудь эдакое подвижное или даже умное c микросхемами и проводами, например робота. Хотя, конечно, представление о роботах мы имеем больше из фантастических фильмов, ну или разглядывая китайскую игрушку в магазине, которую и роботом то назвать трудно.
Тем не менее самодельная робототехника в нашей стране есть, и привлекает все больше и больше людей. Особенно она стала актуальна в последнее время, когда на рынке появились простые, доступные и дешевые микроконтроллеры PIC, ATMEL и др. Мощности микроконтроллера вполне достаточно для управления простым, и даже не очень простым, роботом. Так же существуют любительские роботы управляемые ноутбуками, КПК, а так же дистанционно управляемые со стационраного компьютера.

Все роботы устроены и работают примерно одинаково - сбор данных с датчиков, обработка данных и действия на их основе (движение, управление светодиодами и т.д.). Обычно начинающий радиолюбитель-робототехник начинает с постройки простой "бешенной тележки", это такая тележка на трех колесах. Два передних колеса ведущие, приводятся каждое своим мотором и одно заднее опорное, установленное на поворотной стойке (обычно колесо от пылесоса или кресла). Далее добавляется контактный датчик и простой микроконтроллер с программой. Всё, простейший робот готов! Только такой робот будет совсем не интересный. Поэтому тут начинается творчество - прежде всего введение дополнительных датчиков: ИК датчика препятствия, ультразвуковых датчиков расстояния, датчиков света, звука и др, некоторые любители используют даже GPS навигацию и другие сверхдорогие прибамбасы. Но даже обвешенный до предела датчиками робот не обязательно будет умным, тут еще важно грамотно составить управляющую программу, рационально расположить и настроить датчики, отладка даже простого робота не бывает простой. Кроме ходовых двигателей можно добавить еще и сервоприводы, делающие робота еще более живым и подвижным. Например, очень интересно смотриться, когда робот умеет крутить влево-вправо головой, а еще лучше чтобы и кивать и наклонять ее, а также улыбаться, моргать и шевелить "челюстями" при воспроизведении звука. А если ко всему этому он еще будет жестикулировать руками-манипуляторами? Имея дома у себя такого робота, Ваши гости примут вас за Коперфильда!

По своему опыту могу сказать, что бесполезно копировать чужие разработки (хотя некоторые технические решения из них позаимствовать можно), лучше сразу взяться за разработку собстенной машины. Ну можно, конечно, ради тренировки и изучения, собрать простейшую тележку, но когда она Вам надоест, а это случиться через 5 минут, смело беритесь за проект новой, более серьезной и интересной машины.

Датчики робота, это своеобразные органы чувств. Даже простейший робот будет обладать как минимум контактными датчиками. Чем больше датчиков тем лучше вы сможете адаптировать робота к "жизни" в реальном мире. Тут важно продумать все до мелочей, где и как будет существовать ваш робот и на какие внешине события он должен реагировать. Допустим у Вас в доме есть лестница, так вот, чтобы робот случайно не совершил полет с нее, нужно хотябы сделать так, чтобы робот туда не ехал. Т.е. нужен датчик который вовремя заметит опасное приближение к лестнице и даст сигнал контроллеру на смену направления (это уже сделает управляющая программа).

Итак, датчики можно разделить на несколько категорий:
Контактные датчики (осязание) срабатывают, когда робот сталкивается с препятствием, когда его оторвали от пола, стукнули по голове и т.д. Контактные датчики самые простые - обычный нормально разомкнутый или замкнутый микропереключатель.
Следующие датчики световые и инфракрасные (зрение) используются для обнаружения препятствий на расстоянии, а также источников света как видимого, так и ИК диапазона. Эти датчики более сложные, и в большинстве копризны в настройке, но без них никуда - ИК датчики препятствия будут во многих ваших роботах.
Далее звуковые датчики (слух) - микрофоны с усилителями и фильтрами, служат для того, чтобы робот умел реагировать на звуки. Простые роботы не распознают конечно же речь, а просто реагируют на громкий звук. Хотя уже существуют микросхемы распознавания речи, которые позволяют распознать 10-20 голосовых команд!.

Дополнительно на роботе могут быть установлены и другие, более экзотические датчики: датчики вращения на колесах (энкодеры), которые измеряют пробег робота, позволяют синхронизировать скорости вращения колес, а так же обнаружить заклинивание или механическую поломку. Акселерометры - датчики измерающие ускорение, позволяют обнаружить буксование робота или удар по нему, или падение. Датчик контакта с полом определит что робота "взяли на руки". Датчик крена сработает когда робот заедет куда нибудь под опасным углом и устранит опрокидывание. Датчик температуры определит перегрев двигателей или что робот подъехал к печке, да или просто сообщит хозяину, что похолодало сегодня. А часы реального времени заставят робота ехать спать в заданное хозяином время, а еще лучше - робот спросит: хозяин, ты спишь? И если в течении 20 секунд не получит ответа, то выключит свет и уедет спать в свой собственный "домик", где заодно зарядит свои аккумуляторы. И это уже далеко не фантастика.

Существует огромное количесвто разнообразных датчиков, но даже из этого огромного числа не всегда хватает выбора, так что все равно придется придумывать и что то свое. Неплохо будет, если кроме автономного режима у робота будет еще и дистанционное управление, например с пульта ДУ телевизора или любое другое.

Мозг робота, это микроконтроллер или компьютер, именно он должен правильно анализировать сигналы с датчиков и принимать дальнейшие решения. Как высказался кто то на форуме по робототехнике - СИЛА В АЛГОРИТМЕ! Это действительно так, даже самый дорогой и навороченный робот не будет хорошо работать, без хорошей программы. Тут полигон для творчества просто огромный, от простейших алгоритмов до искусственных нейронных сетей.

Робот - это подвижная машина, а значит в нем есть двигатели и(или) другие исполнительные механизмы. В основном это электродвигатели постоянного тока, коллекторные или шаговые. Эти двигатели, при всех своих достоинствах, создают в цепях питания сильнейшие помехи, двигатель это ведь постоянно коммутируемая индуктивность, да еще и щетках постоянное искрение, к тому же они потребляют 99% мощности аккумулятора. Ясно что при таких условиях чувствительные микроконтроллеры и датчики в лучшем случае будут неправильно работать, а то и совсем откажуться работать. Поэтому очень важно правильно сделать развязку по питанию цепей моторов и цепей питания электронных устройств. Еще лучше питать микроконтроллеры и двигатели от разных аккумуляторов, но даже в таком случае нужны фильтры питания. Обязательно наличие на моторах блокировочных конденсаторов, максимальное отдаление силовых проводов от сигнальных (особенно от входов сброса микроконтроллеров), экранировка. Так же полезно ограничить пусковой ток двигателей, для этого достаточно последовательно с двигателем включить резисторы на 0,5-1Ом, соответствующей мощности. А с помехами датчикам можно бороться так, на время анализа состояния датчика просто выключать вообще моторы, а после измерения сразу же их включать, хотя это добавит дополнительных импульсных помех, но хотябы позволит правильно проанализировать состояние датчика.

Теперь к вопросу - какого же робота сделать? Ответ - любого. Самый простой варинат взять какое нибудь готовое устройство, например из журнала "радиолюбитель" и доработать его под условия мобильной платформы. Например, электронные часы-будильник-календарь-термометр. Осталось добавить несколько датчиков и пару моторов с редукторами (их можно выдрать из поломанной китайской игрушки) - и мы получаем роботизированные часы-будильник-термометр. Весьма забавная будет игрушка, а дальше творчество....

И главное, до сих пор для робототехники остаются актуальными две проблемы: - нормальные мозги и аккумуляторы. Желаю удачи в этом увлекательном деле!