原创 DIY机器人,应该对哪些专业知识有所了解?

2015-12-11 08:57 1225 12 13 分类: 机器人/ AI

关于普通人DIY机器人制作的问题其实有很多,小生在知乎上看到一个问题:希望自己做个机器人出来,应该对哪些专业知识有所了解?觉得这个对各位入门级的朋友可能有帮助,因此整理出来供大家参考。

对于这个问题,知乎网友tyskin kong是这么回答的:

1、如果只是模型机器人……
太简单了!都不用教,农民都能变形金刚。

20151211085721219.jpg

著名的吴玉禄。

/* 好吧我跑题了,楼主问的是直升机。还是这个我更懂些,改日再答。以下是类人机器人 */
warning。以下是自动的预编程机器人的做法,不是遥控的机器人玩具。

2、如果能做一些指定动作,比如让他慢慢的踹个腿
你要学习以下知识:
C语言:标准:过c语言二级。一般用时24小时。每天不多于3小时
51单片机:标准:郭天祥视频全部看完。一般用时40小时。每天不多于8小时。
没了。

然后你就可以开始造了:
买铝片啊,买舵机啊。花一周能做出来。四肢齐全能做简单动作。
机器人零件的制作可以有很多,你可以拿钳子钻头自己制作,也可以上网找加工厂制作。你要学会autocad、solidworks其中的一个。
当然有很多注意事项,这个再说。
这其实很简单,只要智商10以上,元件齐全或零花大于1k,花上一个月你就能有属于自己的robot

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3、如果你想再高级一些。比如能自己绕开障碍,比如能测个温度什么的。比如你喊“踹!”他就能踹出一脚去。

在以上基础下,学习各种模块。
每种功能模块边学边做用时一天到四五天不等。到淘宝上买这些模块,卖家会送你学习资料。

一般制作用时:1~3周

4、如果你想再高级一些,比如你踹他一脚他能自己爬起来。

你需要再学习一些传感器。比如陀螺仪、三轴加速度计、电子惯性罗盘。并学习他们的相互校正啊之类的简单算法、虑波算法。
这个大概需要40个小时。

然后就可以开始做了,一般用时1~3月

5、如果再高级一下,比如你要踹他一脚,他自己可以不倒。

你要学习自动控制原理(180小时或70课时)、现代控制理论(70小时)、计算机控制系统(50小时)
在这之前你要保证你熟练的掌握了高等数学、线性代数两门数学知识。最好要掌握复变函数和积分变换。

接着你要学习更高级的单片机比如:
STM32(70小时)

你最好学习一下电脑编程以提高你的效率,vb最简单(30小时)

你一定要掌握电子电路知识,才能制作电路板。电工学简单一些(50小时)。如果想深入探讨,电路原理(100小时)模拟电子技术(70小时)数字电子技术(50小时)电力电子(40小时)

其中电力电子无论如何要了解。

另外你需要会软件:AD(30小时),建模前应该学习理论力学,用ADAMS进行动力学分析。

然后可以开始制作了,一般用时1~10年


6、再高级一下吧,比如你踹他一脚,他能给你踹回来。

摄像头是一定要会使用的(40小时)

摄像头数据的处理比较复杂,涉及到模式识别相关知识。数据结构、高级语言、人工智能都要学。

我觉得这时候对于机械设计的要求就要高一些了,比如材料力学、理论力学。
@focus 的答案就比较完善了
另外你这时候是一定要建模型的,Matlab什么的要会,数学建模要好好学(70小时),其实会ProE就差不多
关于建模,之前见到过一些相关论文,写得还是比较详细,
m.doc88.com/p-991205993

docin.com/touch/detail.
一般制作用时:>10年

7、再高级一些,比如你踹他一脚,他说,尼玛,你造老纸出来就是踹着玩的吗。

呃,我也不知道要学什么了。

/*--------------------------------------*/
/*--------------------------------------*/



/*------------关于造价-------------*/
有同学问我大概造价。那我估算一个大概的价格,以做出能完成目标任务,无返工无损坏无外包全手工无各种劳动费人工费国税地税遗产税,一个机器人的最低成本价。
层次一:得看你心有多大了。
层次二:200元
层次三:400元
层次四:800元
层次五:3000元(纯手工已经难以保证完成目标精度,3000元是用手戳保证不倒的,而且根据踹的力度,经费会大幅度增加。你拿出打架的狠劲去用脚踹一个机器人,这样的机器人我知道的研究经费至少要数百万,还是四个腿的。当然单个机器人纯成本应该过不了几十万)
层次六:10000元;还要看回踹的方式。如果你要求他能来个助跑再加个空中转体回身踹再给你来个双飞……研究经费上千万上亿都是没什么惊讶的。
层次七:你把我卖了应该值这个价……别问我家在哪里!

以上估价都不严谨仅供娱乐。尤其是层次六和之后的。

/*-----------------总结----------------*/
如果你觉得上面我给的制作时间太长,你可以考虑外包项目。比如机械设计啊、数学建模啊、程序编程啊、上位机编程啊、通讯啊……这些都可以外包出去。你就在家坐着喝咖啡就好了。
 

另外一位知乎网友彭谟威表示:
 
参加过全国机器人大赛的来一发。首先需求规划和期望的整理呀,什么样子?什么功能?所需要的知识也涉及到方方面面。
 
电子控制:
楼主说是玩具直升机,那么主控芯片就是单片机吧 // 是FPGA的话,语言是(VHDL或Verilog)
然后选择合适的姿态传感器:比如陀螺仪,加速度计,高度传感器,等
通讯控制的方式(姑且是有遥控的):2.4G的射频通信,蓝牙,WIFI等
要不要用手机控制? APP的相关知识
 
知识储备
电路方面:              
电路分析基础,电路理论,模拟电子技术基础,数字电子技术基础,基本的元器件识别,微机原理,单片机原理 ,信号与系统。//这部分是调试的基础
 
控制方面:              
C语言,算法(控制算法,滤波算法等),自动控制原理,andriod adk,JAVA,XML, LINUX,还要有数学基础(解个微分和矩阵),查datasheet和论文也是必要的。
 
电路制作:
你要会焊板子(电烙铁,焊锡,吸锡器),设计电路图(Altium designer)//当然也可以交给淘宝代工,还可以设计个天线(电磁场与电磁波,微波技术,HFSS软件)。
 
机构设计:              
理论力学,结构力学,分析力学,机械原理,工程图学,机电传动,机械动力学基础等,来个机构参数仿真等
 
设计软件: 
AutoCAD, SolidWorks, Inventor.Matlab(解运动方程)。
 
机械加工(交给工厂或者淘宝): 钳工,焊接,车,铣等等
你还要设计外观外壳:那又是艺术的事了(CAD能搞定)。
 

文章评论1条评论)

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自做自受 2015-12-23 10:33

DIY,可谓个性化,这是否意味着将来自己制造自己的将来时?以适应地球生态的自然变更,呵呵,适者生存。

自做自受 2015-12-7 12:04

旧的集成电路心片即将死亡,新的集成电路心片有待植入人类的灵魂而降生。 神的行为。
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