Esistono molti tipi diversi di robot, ma ognuno utilizza gli stessi elementi fondamentali. Le quattro parti fondamentali di ogni robot sono la meccanica, l’elettronica e la programmazione. I costruttori dovrebbero determinare lo scopo di un progetto robotico e combinare i componenti di queste quattro categorie per completare l’assieme.
I costruttori principianti in genere non hanno bisogno di kit complessi o di grandi quantità di denaro per realizzare un robot, poiché un semplice progetto robotico autonomo può essere completato a buon mercato. I nuovi appassionati dovrebbero scegliere un obiettivo per il robot che non sia eccessivamente ambizioso o avanzato. Molti semplici robot sono progettati per muoversi in una stanza ed evitare gli oggetti, mentre altri sono programmati per cercare la luce del sole ed evitare l’oscurità. Uno scopo semplice consente agli hobbisti di rimanere concentrati su un obiettivo generale per il progetto robotico.
La meccanica di un robot dovrebbe essere costruita con un obiettivo generale specifico in mente. Un telaio robotico è necessario e dovrebbe essere abbastanza grande e robusto da supportare i componenti critici del robot, ma anche il più leggero possibile. Le ruote devono essere selezionate in base alla superficie prevista. Un robot che verrà utilizzato all’aperto dovrebbe avere ruote grandi con gradini, mentre le ruote per robot da interni possono essere in genere più piccole e leggere.
I costruttori dovrebbero anche scegliere un sistema di ruote semplice da controllare. Un robot con solo due ruote, ad esempio, è molto più facile da costruire e controllare rispetto a un progetto con quattro ruote. I robot a due ruote non richiedono meccanismi di sterzo, ma possono essere controllati fermando o invertendo una delle ruote. Semplice è spesso meglio per i nuovi progetti robotici.
La gamma necessaria di parti elettroniche può sembrare intimidatoria e complicata per gli hobbisti che lavorano per realizzare un robot. Come per l’hardware, tuttavia, l’elettronica del robot non deve essere eccessivamente complessa e la semplicità è spesso un vantaggio. I componenti elettronici minimi richiesti per un progetto robotico includono motori, batterie, sensori e un microcontrollore.
I motori per robot sono quasi sempre del tipo a corrente continua (DC). Questi dovrebbero essere collegati direttamente alle ruote o collegati agli alberi di trasmissione tramite ingranaggi. I robot con due ruote spesso hanno anche due motori, con un motore posizionato su ciascun lato del telaio. L’attivazione di entrambi i motori fa avanzare il robot, mentre l’arresto del motore sinistro o destro fa sì che il robot giri in quella direzione.
Le batterie sono generalmente utilizzate per fornire alimentazione ai componenti elettronici. I costruttori che realizzano un robot dovrebbero selezionare batterie che siano leggere, ma forniscano comunque un’ampia potenza. Le batterie ricaricabili sono spesso consigliate. Le comuni batterie alcaline, come quelle che si trovano nelle torce elettriche, sono spesso troppo pesanti e costose da sostituire costantemente.
La maggior parte dei robot richiede un microcontrollore. Questo dispositivo è un semplice computer che funge da cervello di un robot. I microcontrollori contengono la programmazione o una serie di istruzioni. La maggior parte della programmazione del microcontrollore può essere facilmente aggiornata utilizzando un computer.
I sensori sono solitamente necessari per consentire l’interazione di un robot con l’ambiente. In genere sono collegati direttamente al microcontrollore. I costruttori che realizzano un robot dovrebbero selezionare sensori che soddisfino gli obiettivi specifici del progetto. Un robot in cerca di luce solare, ad esempio, potrebbe aver bisogno di un fotosensore per rilevare i livelli di luce. I progetti robotici più complessi utilizzano spesso sensori a ultrasuoni e infrarossi per determinare le distanze tra gli oggetti ed evitare la collisione con gli ostacoli.