एक मिनी रोबोट बनाएंशुरुआतीपाठ 2687 मिनट का पाठ

कम बजट में पार्ट्स चुनना

एक साधारण दो पहियों वाले रोबोट के लिए एक छोटा बोर्ड, एक मोटर ड्राइवर, दो गियर वाली मोटरें, सेंसर्स और बैटरियों की ज़रूरत होती है। जानें कि हर पार्ट क्या काम करता है और बिना ज़्यादा खर्च किए सही चुनाव कैसे करें।

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कम बजट में पार्ट्स चुनना

एक साधारण दो पहियों वाले रोबोट के लिए एक छोटा बोर्ड, एक मोटर ड्राइवर, दो गियर वाली मोटरें, सेंसर्स और बैटरियों की ज़रूरत होती है। जानें कि हर पार्ट क्या काम करता है और बिना…

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आसान शब्दों में
रोबोट बनाना एक सादी दाल पकाने जैसा है। आपको कुछ बुनियादी चीज़ों की ज़रूरत होती है: दाल, पानी, नमक, एक बर्तन और एक चूल्हा। आपको सबसे महंगे बर्तन की ज़रूरत नहीं होती। रोबोट को भी कुछ बुनियादी पार्ट्स की ज़रूरत होती है: एक दिमाग, मांसपेशियां, इंद्रियां, एक शरीर और ऊर्जा। शुरुआत सादगी से करें, इसे चलाकर देखें, और फिर इसमें सुधार करें।
एक छोटा दो पहियों वाला रोबोट कुछ पार्ट्स से मिलकर बनता है, जिनमें से हर एक का अपना काम होता है। आप इन्हें अलग-अलग या एक किट के रूप में खरीद सकते हैं। कीमतें बदलती रहती हैं और जगह के हिसाब से अलग होती हैं, इसलिए कुछ सेलर की तुलना करें और मौजूदा कीमत खुद जांचें। यह पाठ आपको यह समझने में मदद करेगा कि क्या खरीदना है और क्यों।

एक मिनी रोबोट के पार्ट्स

कामआम जेनेरिक पार्टनोट्स
दिमागArduino Uno या Nano, ESP32, या Raspberry Pi Picoआपका कोड चलाता है और सेंसर्स को पढ़ता है
मांसपेशियांपहियों के साथ दो गियर्ड DC "TT" मोटरेंपीले प्लास्टिक गियरबॉक्स वाली मोटरें, जो रोबोट किट में आम होती हैं
मोटर ड्राइवरएक ड्यूल मोटर ड्राइवर बोर्ड, जैसे L298N या TB6612FNGबोर्ड सीधे मोटरों को पावर नहीं दे सकता; यह काम ड्राइवर करता है
इंद्रियांHC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर, दो IR लाइन सेंसर मॉड्यूलवही सेंसर्स जो वर्चुअल लैब्स में थे
शरीरकैस्टर व्हील के साथ एक टू-व्हील चेसिस, या सख्त गत्ताकिट वाला चेसिस आसान रहता है; पहली कोशिश के लिए गत्ता भी काम कर जाता है
ऊर्जास्विच के साथ एक AA बैटरी होल्डर (जैसे 4 × AA)रिचार्जेबल AA सेल लंबे समय में पैसे बचाते हैं
वायरिंगजम्पर वायर, एक छोटा ब्रेडबोर्ड, पेचकसवोल्टेज जांचने के लिए मल्टीमीटर बहुत उपयोगी होता है

दिमाग चुनना

बोर्डकिसके लिए अच्छा हैध्यान रखने योग्य बातें
Arduino Uno या Nanoशुरुआती प्रोजेक्ट्स; नए सीखने वालों के लिए ढेरों उदाहरण5 V सिग्नलों के साथ काम करता है; क्लासिक बोर्ड्स में Wi-Fi नहीं होता
ESP32ऐसे रोबोट जिन्हें आप Wi-Fi या Bluetooth से कंट्रोल करते हैं3.3 V सिग्नलों का इस्तेमाल करता है; कुछ 5 V सेंसर्स के साथ सावधानी की ज़रूरत होती है
Raspberry Pi Picoमाइक्रोकंट्रोलर पर Python (MicroPython)3.3 V सिग्नलों का इस्तेमाल करता है; Pico W वर्शन में Wi-Fi भी मिलता है
सावधान रहें
वोल्टेज का ध्यान रखें। जो बोर्ड 3.3 V पर काम करते हैं (जैसे ESP32, Pico), उनकी पिनों पर 5 V सिग्नल आने से वे खराब हो सकते हैं। HC-SR04 आमतौर पर 5 V पर चलता है, और इसकी echo पिन 5 V का सिग्नल देती है। 3.3 V बोर्ड के साथ, echo पिन पर एक साधारण वोल्टेज डिवाइडर (दो रेसिस्टर) लगाएं या 3.3 V के लिए बना सेंसर वर्शन इस्तेमाल करें। अपने बोर्ड के पिन लेबल और डेटाशीट ज़रूर देखें।

मोटर ड्राइवर चुनना

L298N-टाइप बोर्ड
  • बहुत आम और आसानी से मिलने वाला
  • बड़ा हीटसिंक, भारी-भरकम
  • बैटरी वोल्टेज का एक बड़ा हिस्सा गर्मी के रूप में बर्बाद हो जाता है, इसलिए मोटरों को कम वोल्टेज मिलता है
TB6612FNG-टाइप बोर्ड
  • छोटा और ज़्यादा कुशल
  • कम अधिकतम करंट, छोटी TT मोटरों के लिए ठीक है
  • इसमें एक स्टैंडबाय (STBY) पिन होती है जिसे चलाने के लिए HIGH पर सेट करना पड़ता है
पहले रोबोट के लिए दोनों काम करते हैं। आप जो भी चुनें, उसकी डेटाशीट ज़रूर पढ़ें: अधिकतम वोल्टेज और करंट, और कौन सी पिन क्या करती है।

बैटरियां

TT मोटरें आमतौर पर कम वोल्टेज के लिए बनाई जाती हैं, अक्सर लगभग 3 से 6 वोल्ट के बीच। लेबल या सेलर की जानकारी देखें। नए होने पर चार AA अल्कलाइन सेल लगभग 6 V देते हैं; चार रिचार्जेबल NiMH AA सेल इससे थोड़े कम देते हैं। मोटरें बोर्ड की तुलना में ज़्यादा करंट खींचती हैं, खासकर शुरू होते समय या रुकने पर, इसलिए कमज़ोर बैटरी होने पर मोटर शुरू होते ही बोर्ड रीसेट हो जाता है। शुरुआती लोगों के लिए यह एक बहुत ही आम समस्या है।
ख़तरा
बैटरी सुरक्षा। बैटरियों में बहुत सारी ऊर्जा जमा होती है। कभी भी बैटरी के दोनों सिरों को किसी तार, सिक्के या औज़ार से सीधे न जोड़ें (शॉर्ट सर्किट): तार बहुत गर्म हो सकते हैं और सेल लीक हो सकते हैं या उनमें आग लग सकती है। लिथियम सेल (उदाहरण के लिए 18650 सेल और फ्लैट LiPo पैक) में अतिरिक्त सावधानी की ज़रूरत होती है: केवल सही होल्डर और सही चार्जर का इस्तेमाल करें, उन्हें कभी अकेला चार्ज न छोड़ें, और कभी भी ऐसे सेल का उपयोग न करें जो फूला हुआ, मुड़ा हुआ या गर्म हो। शुरुआती लोगों को साधारण AA सेल से शुरुआत करनी चाहिए। छोटे बच्चों को किसी बड़े की देखरेख में काम करना चाहिए।

समझदारी से पैसे बचाना

  • पहले वर्चुअल रोबोट बनाएं, ताकि आपको पता चल सके कि आपको वास्तव में किन सेंसर्स की ज़रूरत है।
  • शुरुआत किसी बेसिक किट या ऊपर बताए गए पार्ट्स से करें। एक बार में एक ही चीज़ अपग्रेड करें।
  • स्कूल या क्लब में सोल्डरिंग आयरन और मल्टीमीटर जैसे औज़ारों को शेयर करें।
  • दोबारा इस्तेमाल करें: पहले चेसिस के लिए गत्ता, पुराने खिलौनों के पहिए और बोतल के ढक्कन काम आ सकते हैं।
  • सुरक्षा में कंजूसी न करें: स्विच वाला सही बैटरी होल्डर और सही चार्जर ज़रूर लें।
इसे आज़माएं। अपने रोबोट के लिए पार्ट्स की एक लिस्ट बनाएं, जिसमें हर पार्ट के लिए एक लाइन हो: वह क्या है, उसका क्या काम है, और खरीदने से पहले एक ऐसा सवाल जिसे आपको ज़रूर जांचना चाहिए (उदाहरण के लिए: "क्या यह सेंसर 3.3 V पर काम करता है?")।

और देखें और पढ़ें

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लैब

अपने दो पहियों वाले रोबोट के लिए जांची-परखी पार्ट्स लिस्ट और एक आसान पावर प्लान।

~30 min

समस्या

यह कागज़ (या स्प्रेडशीट) पर करने वाली लैब है। इसमें कोडिंग की ज़रूरत नहीं है।

  1. इन कॉलमों के साथ एक टेबल बनाएं: part, job, quantity, voltage it needs, what I must check.
  2. इसे इनके लिए भरें: एक बोर्ड, एक मोटर ड्राइवर, पहियों के साथ दो TT मोटरें, एक चेसिस, एक अल्ट्रासोनिक सेंसर, दो IR लाइन सेंसर, एक बैटरी होल्डर, तार।
  3. एक आसान पावर प्लान बनाएं: कौन सी बैटरी मोटरों को पावर देती है, क्या बोर्ड को पावर देता है, और सभी ग्राउंड (GND) कहाँ जुड़ते हैं।
  4. बनाते समय आप किन तीन सुरक्षा नियमों का पालन करेंगे, उन्हें लिखें, जिसमें एक बैटरी से जुड़ा नियम भी शामिल हो।
  5. कीमतें याददाश्त से न लिखें; यदि आप कीमत का कॉलम जोड़ते हैं, तो उसे मौजूदा लिस्टिंग से देखकर भरें और तारीख भी लिखें।

आपका काम तब पूरा होगा जब

कठिन सवाल

उत्तर देखने से पहले ख़ुद जवाब देने की कोशिश करें। अगर आप इनके जवाब दे सकते हैं, तो आप पाठ समझ गए हैं।

Q1आपका दोस्त "एक बैटरी बचाने के लिए" Arduino के 5 V पिन से दो TT मोटर चलाना चाहता है। आप उसे क्या कहेंगे?दिखाएं

वह पिन सेंसर जैसे छोटे लोड के लिए होती है। मोटर बहुत ज़्यादा करंट खींच सकती हैं, खासकर शुरू होते समय या अटक जाने पर, जिससे बोर्ड रीसेट हो सकता है या उसका रेगुलेटर या उसे पावर देने वाला USB पोर्ट खराब हो सकता है। मोटर को मोटर ड्राइवर के ज़रिए बैटरी से पावर दें, और ground को आपस में जोड़ें।

Q24 × AA सेल पर चलने वाला रोबोट TB6612FNG-टाइप ड्राइवर की तुलना में L298N-टाइप ड्राइवर के साथ धीमा क्यों लग सकता है?दिखाएं

L298N-टाइप ड्राइवर में वोल्टेज का एक अच्छा-खासा हिस्सा ड्राइवर के अंदर ही गर्मी बनकर बर्बाद हो जाता है। बैटरी से सिर्फ़ लगभग 6 V मिलने पर, मोटरों को काफ़ी कम वोल्टेज मिलता है और वे धीमी घूमती हैं। TB6612FNG-टाइप ड्राइवर में कम नुकसान होता है, इसलिए बैटरी का ज़्यादा वोल्टेज मोटरों तक पहुँचता है। सटीक आंकड़ों के लिए दोनों datasheets देखें।

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अक्सर पूछे जाने वाले सवाल

क्या मुझे पूरी किट खरीदनी चाहिए या अलग-अलग पार्ट्स?

किट खरीदना ज़्यादा आसान होता है: इसके पार्ट्स आमतौर पर एक-दूसरे में आसानी से फिट हो जाते हैं और साथ में निर्देश भी आते हैं। अलग-अलग पार्ट्स से आपको चुनने की आज़ादी मिलती है और सीखने को ज़्यादा मिलता है, लेकिन आपको यह जांचना होगा कि सब कुछ एक साथ काम करता है या नहीं। पहले रोबोट के लिए दोनों तरीके ठीक हैं। रिव्यू और साथ में मिलने वाले पार्ट्स की लिस्ट ध्यान से पढ़ें।

क्या मैं मोटर को सीधे Arduino पिन से जोड़ सकता हूँ?

नहीं। बोर्ड की पिन केवल बहुत कम करंट दे सकती है, जो मोटर की ज़रूरत से बहुत कम होता है। मोटर को सीधे जोड़ने से बोर्ड खराब हो सकता है। मोटर ड्राइवर बोर्ड से एक छोटा सिग्नल लेता है और बैटरी से बड़ा करंट मोटर तक पहुंचाता है।

क्या मुझे सोल्डरिंग करने की ज़रूरत है?

हमेशा नहीं। कई मॉड्यूल पिनों के साथ आते हैं, और आप जम्पर वायर और ब्रेडबोर्ड का इस्तेमाल कर सकते हैं। कुछ TT मोटरें बिना तारों के आती हैं, तब सोल्डरिंग ही सबसे भरोसेमंद तरीका होता है। अगर आप सोल्डरिंग करते हैं, तो पहले किसी बड़े से सीखें; सुरक्षा के लिए अगला पाठ देखें।

मोटर शुरू होते ही मेरा Arduino रीसेट क्यों हो जाता है?

आमतौर पर मोटर शुरू होते समय एक पल के लिए बैटरी वोल्टेज गिर जाता है, और बोर्ड रीसेट हो जाता है। नई या पूरी चार्ज बैटरियों का इस्तेमाल करें, पक्का करें कि सभी ग्राउंड जुड़े हुए हैं, और बोर्ड तथा मोटरों को कॉमन ग्राउंड के साथ अलग-अलग पावर सप्लाई से चलाने पर विचार करें।

पाठ का टेस्ट

5 सवाल। पास होने और इस पाठ को पूरा करने के लिए 3 सही होने चाहिए (60%)।

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