Robotica is een opwindend en complex gebied dat veel theoretische kennis vereist. Om theorie met praktijk te combineren, zijn er bouwpakketten waarmee u uw eigen robot kunt bouwen. Zij zijn verkrijgbaar in verschillende complexiteitsklassen en kunnen zelfs voor ervaren knutselaars een uitdaging zijn. Hieronder kunt u meer te weten komen over robot bouwpakketten en mogelijke toepassingen.

Waarom een robot bouwpakket ook voor volwassenen de moeite waard is

De term robotkit klinkt sommigen misschien meer in de oren als speelgoed. Er bestaan zelfs robotmodellen voor kinderen vanaf 8 jaar die snel kunnen worden afgebouwd en perfect zijn voor de eerste stappen, want ondanks de eenvoudige constructie wordt de eerste kennis van robotica, elektronica en informatica op een speelse manier bijgebracht. Veel eenvoudige robots kunnen ook worden geprogrammeerd. Vaak wordt hiervoor een duidelijk gestructureerde smartphone-app gebruikt, die een vereenvoudigde en gemakkelijk aan te leren programmeeromgeving biedt. 

Complexer zijn modellen die worden bestuurd via een Arduino of een Raspberry Pi. Hier is meestal een langere periode van gewenning aan de programmering van de robot nodig. Een dergelijk bouwpakket biedt echter tal van toepassingsmogelijkheden die in veel opzicht interessant zijn voor volwassenen en die in vrijwel geen enkel opzicht onder doet voor een industriële robot. De meeste modellen van dit type hebben meerdere motoren, LED's en diverse sensoren en worden gebruikt voor projecten op scholen, vakscholen en universiteiten. Bovendien kan een robotica bouwpakket van hoge kwaliteit zeker gebruikt worden voor praktisch werk.

Welke soorten robot bouwpakketten zijn er?

In het algemeen kunnen robotkits in twee groepen worden verdeeld: Er zijn mobiele robots en miniatuur-industrierobots. Mobiele robots zijn uitgerust met wielen of kettingen en kunnen, afhankelijk van het model, op afstand worden bestuurd of als autonome robots werken. Er zijn ook modellen verkrijgbaar die meerdere poten hebben en zich voortbewegen als een insect. Een of meer motoren zorgen voor de aandrijving. De integratie van verschillende sensoren is soms ook haalbaar. Afhankelijk van de complexiteit van de kit is bediening mogelijk via een smartphone-app of via Arduino of Raspberry Pi. Het gemaakte programma wordt gewoonlijk geïmporteerd met behulp van een geïntegreerde USB-programmer. Tijdens bedrijf kunnen veel modellen worden bediend via de SB-interface, Bluetooth of Wifi. De elektronica wordt gewoonlijk gevoed door batterijen of oplaadbare microbatterijen.

Robotarmen zijn de top van de klas onder robot kits. Zij zijn gemodelleerd naar een klassieke industriële robot en kunnen met behulp van diverse motoren zelfs ingewikkelde bewegingen uitvoeren. Dergelijke toestellen zijn vaak gemaakt van robuust aluminium en zijn dienovereenkomstig zwaar. De meeste robotarmen halen hun stroom uit hun eigen voedingseenheid. Veel robotarmkits zijn precisieapparaten van hoge kwaliteit, wat meestal in de prijs tot uiting komt. Volledige controle is mogelijk via zowel Arduino als Raspberry Pi, vaak met C of Python als programmeertalen.

Toepassingsmogelijkheden van robotarmen

Met behulp van een robotarmkit kunnen kleinere voorwerpen van A naar B worden getransporteerd, wat in het dagelijks leven kan worden gebruikt. Er zijn ook een aantal andere toepassingsmogelijkheden. Het is bijvoorbeeld mogelijk om een camera, een smartphone of een zonnepaneel aan een robotarm te bevestigen. Uitgerust met de juiste sensoren kan de camera bijvoorbeeld zelfstandig een object volgen. De automatische uitlijning van een kleinere telescoop ligt ook binnen de haalbaarheid. Als een smartphone of tablet aan de robotarm wordt bevestigd, kan deze zo worden geprogrammeerd dat het scherm de gebruiker volgt zodra deze zich in de ruimte beweegt. Hetzelfde principe kan worden toegepast op een zonnepaneel. Door volautomatisch de stand van de zon te volgen, levert hij altijd een optimale elektriciteitsopbrengst.

Waar moet u op letten bij het kopen van een robot bouwpakket?

Allereerst moet bekend zijn voor welke doelgroep de kit bestemd is. Voor kinderen zijn eenvoudige Lego of Fischertechnik modellen geschikt om de grondbeginselen van robotica te leren. Het is zinvol als de kit later kan worden uitgebreid met extra componenten en modules. Op deze manier groeit de robotica kit mee met de ontwikkeling van het kind. Zorg ervoor dat de programmeeromgeving gemakkelijk te begrijpen is, zodat er geen onnodige frustratie ontstaat bij het leren.

Voor veeleisende projecten in het onderwijs of voor ervaren knutselaars kan het een veelzijdig bestuurbare robotarm zijn met verschillende motoren en sensoren op basis van Arduino of Raspberry Pi. In principe moet een dergelijke kit een zo breed mogelijk scala van functies bieden. Programmeren met behulp van talen op hoog niveau, zoals C, biedt maximale flexibiliteit. Ook in dit segment kan het geen kwaad als de kit kan worden uitgebreid met extra modules.

Tip: begrijp het verschil tussen Arduino en Raspberry Pi

Een Raspberry Pi is een miniatuurcomputer. De Arduino, daarentegen, is een microcontroller die een PC nodig heeft om geprogrammeerde code te ontvangen. Een Arduino is alleen in staat een programma steeds opnieuw uit te voeren, terwijl een Raspberry Pi ook meerdere programma's parallel kan uitvoeren en rekening kan houden met verschillende variabelen.

FAQ: veelgestelde vragen over robot bouwpakketten

Welke sensoren zijn beschikbaar voor robotkits?

Robotkits worden aangeboden met verschillende sensoren. Er zijn bijvoorbeeld versies die werken met ultrageluid of infrarood. Verder zijn er sensoren beschikbaar voor het meten van druk, temperatuur, licht, positie, versnelling, snelheid, rotatiesnelheid of gewicht.

Welke USB-normen zijn er?

De USB-standaarden die op een moderne PC beschikbaar zijn, zijn zowel USB 2.0 als USB 3.0/3.1/3.2. Zij verschillen wat betreft de mogelijke stroomvoorziening en de maximale overdrachtssnelheid. USB 2.0 heeft een theoretische snelheid van 480 Mbit/s, terwijl de maximaal beschikbare stroom 500 mA bedraagt. USB 3.0 is aanzienlijk sneller met tot 5 Gbit/s. De standaard is ook verbeterd op het gebied van stroomvoorziening: USB 3.0 levert tot 900 mA. De verder ontwikkelde USB 3.1 kan tot 10 Gbit/s overbrengen en tevens tot 900 mA leveren. Bij gebruik van USB Type-C kan de standaard tot 3 A leveren. De theoretisch mogelijke overdrachtssnelheid zou met USB 3.2 kunnen worden verdubbeld tot 20 Gbit/s. Er zij echter op gewezen dat de Gen 1-standaard, die slechts een snelheid van 5 Gbit/s biedt, ook achter kan blijven bij USB 3.2. Alleen USB 3.2 Gen 2x2 haalt 10 Gbit/s. Een overeenkomstige kabel heeft altijd USB Type C-stekkers. De maximale stroom bedraagt 3 A.