Подключение вашего первого робота-муравейника весом 150 г: 10 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Робот-муравейник - это небольшой боевой робот с дистанционным управлением. Как те, что видели в Robot Wars и Battlebots, но намного меньше!

Это одна из многих весовых категорий, и они могут отличаться в зависимости от страны, в которой вы находитесь.

В Великобритании Antweight:

• весит не более 150 г
• помещается в 4-дюймовый куб

В США такие маленькие роботы известны как Fairyweights, а Antweight больше.

Существует набор стандартных правил, которым соответствует большинство событий, поэтому, чтобы убедиться, что вы можете соревноваться со своим новым роботом, ознакомьтесь с текущим набором правил.

Это руководство поможет вам выбрать компоненты и подключить приводную систему для вашего первого робота-противовес. Он не распространяется на оружие или проектирование шасси и брони.

Инструменты

• Паяльник + подставка и губка
• Припой
• Защитная поверхность
• Кусачки и стрипперы

Компоненты

• Радиопередатчик
• Радиоприемник
• Электронный регулятор скорости (ESC)
• Аккумулятор
• Два мотора

Щелкните здесь, чтобы перейти к инструкциям по подключению.

Шаг 1. Радиопередатчик и приемник

Современные радиопередатчики используют частоту 2,4 ГГц. Вы соединяете или привязываете приемник к своему передатчику, и вероятность помех от других систем мала.

Вы должны выбрать приемник, который использует тот же протокол, что и ваш передатчик. Например, передатчики Spectrum используют DSM2 или DSMX, а передатчику FrSky требуется приемник, совместимый с FrSky.

Также следует выбрать приемник, поддерживающий ШИМ, или предназначенный для работы с сервоприводами. Это означает, что ваш ESC (см. Следующий раздел) сможет понять информацию, которую он отправляет.

В этом руководстве используется передатчик Spectrum DX5e с приемником OrangeRx R410X, однако обсуждаемые методы будут перенесены на другие системы.

Шаг 2: Электронный регулятор скорости (ESC)

ESC - это то, что преобразует информацию, отправляемую с вашего передатчика, в информацию, которую могут понять двигатели.

Они поставляются заранее запрограммированными, и каналы могут быть смешанными или несмешанными.

• Смешанный: когда вы нажимаете ручку на передатчике, он может управлять двумя двигателями одновременно.
• Без микширования: каждый мотор будет использовать разные ручки для управления по умолчанию, и вы можете установить микширование на своем передатчике.

Что вы выберете, зависит от ваших предпочтений и радиосистемы.

Я использую несмешанные регуляторы скорости, потому что я использую радиопередатчик FrSky Taranis X9D +, который дает мне детальный контроль над микшированием. Spectrum DX5e в этом руководстве имеет ограниченные возможности микширования, поэтому использование ESC с микшированием, вероятно, будет предпочтительнее.

Выберите 2-канальный двунаправленный ESC.

• 2-канальный: он может управлять двумя двигателями. В противном случае вам понадобятся два регулятора скорости, по одному на каждый двигатель.
• Двунаправленный: он может управлять каждым двигателем как в прямом, так и в обратном направлении.

Регуляторы скорости, сделанные для самолетов, часто работают только в одном направлении, что не очень удобно для противовесов!

В этом руководстве используется DasMikro 2S6A без смешивания, однако обсуждаемые методы можно будет перенести.

• Я использую DasMikros потому, что они дешевые, а не потому, что они хороши! Есть много лучших вариантов, если вы можете их заполучить, например NanoTwo или AWESC.
• В крайнем случае, вы можете использовать печатные платы, снятые со стандартных сервоприводов. Они нуждаются в модификации и являются одноканальными, поэтому сохраните их на случай чрезвычайных ситуаций!

Шаг 3. Аккумуляторы

В большинстве современных противовесов используются литий-полимерные (LiPo) батареи.

Они очень легкие для той мощности, которую вы можете получить от них, однако у них есть некоторые недостатки.

LiPos очень нестабильны, поэтому важно заботиться о них и заряжать их с помощью подходящего зарядного устройства.

Батарея 2S (двухэлементная) даст вам около 7,2 В, чего достаточно для системы привода противовеса.

Убедитесь, что ваш ESC выдерживает это напряжение.

В этом руководстве используется аккумулятор Turnigy nano-tech 180 мАч 2S 40C, который обеспечивает достаточный ток и имеет хороший размер.

Они больше не производятся. Вы можете получить аккумуляторы с большей разрядкой или меньшего размера, но я доволен производительностью этих аккумуляторов для моих собственных роботов, поэтому они являются хорошей отправной точкой.

Чтобы узнать больше о безопасности LiPo и понять, что означают все цифры, я рекомендую это руководство.

Шаг 4: двигатели

Моторы N20 небольшие, легкие и надежные.

Вы можете купить их у надежных поставщиков или дешево на eBay или AliExpress.

Чем более авторитетен поставщик, тем больше вероятность, что моторы будут соответствовать заданной спецификации, однако у меня не было проблем с дешевыми моторами.

Чтобы соответствовать вашему литий-полимерному аккумулятору 2S, приобретите двигатели на 6 В. Если вы покупаете, например, Моторы 12В, они очень медленно крутятся; При таком напряжении двигатели 3V могут сгореть.

Я использую моторы с редуктором 300-500 об / мин, что дает разумную, но контролируемую скорость.

Скорость вашего робота определяется не только частотой вращения двигателей, но вы также должны учитывать размер ваших колес и напряжение вашей батареи.

Шаг 5: Подключение

Теперь вы выбрали все свои компоненты и можете соединить их вместе.

Шаг 6: привязка приемника к передатчику

Если ваш передатчик позволяет сохранять несколько моделей, создайте новую. Каждая модель может подключаться к разному приемнику, что позволяет управлять несколькими роботами с одного передатчика.

DX5e не имеет этой опции, поэтому я пропускаю этот шаг.

У разных приемников разные инструкции по привязке, поэтому первым делом проверьте руководство!

Найдите свой ресивер в Интернете. Руководство для R410X находится здесь.

Найдите в руководстве инструкции по переплету и следуйте им.

Для R410X первые две инструкции в разделе «Процедура привязки» говорят:

1. установить заглушку
2. подключите питание.

На приемнике есть этикетка BATT / BIND. Штепсельная вилка должна быть в комплекте с приемником. Вставьте это в столбец с метками.

Ниже в руководстве, чуть выше описания разъема канала, выделено изображение, на котором показаны контакты сигнала, питания и заземления на приемнике.

Важно правильно подключить аккумулятор, чтобы положительный вывод подключался к VCC (средний контакт), а отрицательный вывод - к GND.

Не имеет значения, к какому положительному контакту и заземлению вы подключаете аккумулятор, поскольку все они соединены вместе.

Светодиод на приемнике должен мигать, что означает, что он находится в режиме привязки.

Следующий шаг в инструкциях говорит нам следовать процедуре привязки нашего передатчика, поэтому нам нужно найти другое руководство!

Краткое руководство для Spectrum Dx5e находится здесь.

В соответствии с инструкциями Bind Receiver, шаг C говорит нам переместить стики в желаемое безопасное положение.

Это означает, что вы хотите, чтобы ваш робот делал в случае потери сигнала - вы хотите, чтобы он перестал двигаться и выключил все оружие.

В этих инструкциях я собираюсь использовать правый стик для управления роботом, поэтому убедитесь, что он установлен посередине, и не беспокойтесь слишком сильно о других. Вы можете повторно привязать приемник позже, если хотите сбросить отказоустойчивый режим.

Переключатель тренера, упомянутый в шаге D, находится в верхнем левом углу передатчика. Удерживайте его в переднем положении, пока включаете передатчик.

Светодиод приемника должен перестать мигать, что означает, что он подключен. Если этого не произошло, повторите процесс и попробуйте любые идеи по устранению неполадок, приведенные в руководстве.

Шаг 7: Включение ESC и приемника

Найдите инструкции по подключению вашего ESC. Инструкции Das Mikro находятся здесь.

Прокрутите вниз до схемы подключения проводов.

• GND и VCC = питание от батареи, полное напряжение
• GND и VCC (SERVO, 5V / 1A) = питание от батареи, регулируемое до 5V
• Сигнал 1 и 2 = подключения к приемнику
• Двигатель A и B = подключение к двигателям

Я подробно расскажу о двух способах увеличения мощности системы и объясню, почему вы можете выбрать каждый вариант.

Вариант А

Вставьте аккумулятор в приемник и запустите ESC (и, следовательно, двигатели) через него.

Это работает, если всем вашим компонентам требуется одинаковое напряжение.

• 2S LiPo = 6-8,4 В
• Приемник = 3,7-9,6 В
• ESC = 4,2–9,6 В

Напряжение ничего не повредит.

Вариант Б

Вставьте аккумулятор в ESC и запустите приемник через него.

Этот ESC имеет возможность регулировать напряжение - обеспечивать питание 5 В для других компонентов.

Иногда это называют схемой исключения батареи (BEC).

Это необходимо, если вашему приемнику или другим компонентам, питаемым от приемника, требуется меньшее напряжение.

• 2S LiPo = 6-8,4 В
• Приемник = 5 В
• ESC = 4,2-9,6 В

В этом случае подключение аккумулятора к приемнику приведет к его повреждению.

Вы можете подавать питание на свои компоненты несколькими способами, это только два примера (с минимальным количеством проводов!)

Важно проверить требования и ограничения ваших компонентов, чтобы убедиться, что все получает необходимую мощность.

Шаг 8: Завершение схемы

Я собираюсь использовать схему подключения по варианту А. в этом уроке.

Помимо питания, вам нужны сигнальные провода, чтобы приемник мог связываться с ESC, а ESC мог связываться с двигателями.

R410X имеет следующие метки:

• RUDD
• ELEV
• AILE
• THRO
• BATT / BIND

Эти термины относятся к управлению модельным самолетом и позволяют узнать, к какому каналу подключен каждый сигнал.

Некоторые передатчики позволяют вам выбирать, как управлять каждым каналом (а некоторые приемники обозначены как канал 1 и т. Д.), Но DX5e этого не делает, поэтому мы хотим подключить ESC к нужным нам каналам.

Этот передатчик находится в режиме 2, что означает, что руль направления и дроссельная заслонка управляются левым джойстиком, элеронами и рулем высоты - правым. Проверьте, какой у вас режим: 1 или 2, чтобы узнать, какие каналы управляются каким стиком!

Я хочу управлять обоими двигателями с помощью правого джойстика, что означает подключение двух сигнальных проводов на ESC к ELEV и AILE.

Наконец, сами моторы нужно подключить к ESC.

Подключите один двигатель к соединениям двигателя A, а другой двигатель - к соединениям двигателя B.

Если вы используете регулятор Das Mikro ESC, вам нужно будет припаять провода непосредственно к плате. К другим ESC прилагаются провода, так что вы можете подключиться прямо к ресиверу.

Подключите все провода и закрепите двигатели (например, приклейте их к куску прочного картона), прежде чем переходить к следующему разделу.

Шаг 9: Регулировка настроек канала

Маловероятно, что ваши двигатели будут двигаться именно так, как вы хотите, при первом подключении. Вы можете настроить параметры своего передатчика, чтобы добиться желаемого поведения.

Каждый передатчик будет отличаться от других, поэтому обратитесь к руководству по эксплуатации.

Отделка

Ваши моторы могут двигаться, даже если вы не нажимаете на ручки.

Вы можете использовать кнопки триммирования, чтобы отрегулировать центр, сообщая вашим двигателям, что делать, когда ручка находится в центре.

Вертикальная кнопка управляет элеронами, а горизонтальная - рулем высоты. Проверьте, какой двигатель вы подключили к какому каналу, и регулируйте триммер, пока оба двигателя не остановятся.

Смешивание

Один двигатель подключен к каналу элеронов, а другой - к каналу руля высоты.

Это означает, что, если вы используете ESC без микширования, нажатие правой ручки вверх и вниз приведет к перемещению одного двигателя, а нажатие влево и вправо - к другому.

Это приведет к странному вождению, поэтому вы должны смешивать каналы, а это означает, что нажатие на правый стик вверх и вниз вместо этого будет перемещать оба мотора.

На DX5e это управляется переключателем - просто нажмите на него в одну сторону, чтобы включить микширование, а в другую - чтобы снова выключить.

Задний ход

В каком направлении вращаются ваши двигатели, зависит от того, в каком направлении они были подключены.

Вы можете обнаружить, что когда один двигатель движется вперед, другой движется назад. Или что они оба поворачиваются назад, когда вы хотите идти вперед.

На DX5e есть переключатель для каждого канала, чтобы изменить направление.

Итак, если двигатель, подключенный к каналу элеронов, поворачивается назад, когда вы нажимаете на ручку, нажмите тумблер AIL на передатчике.

Шаг 10. Дальнейшие действия…

После того, как вы настроите свою систему привода, вы на пути к тому, чтобы иметь работающего робота-противовеса!

Несколько вещей, о которых стоит подумать…

• Как ты собираешься построить тело?
• Как вы собираетесь прикрепить к нему электронику?
• Вы хотите добавить переключатель, чтобы упростить включение или выключение?
• Что вы будете использовать для колес?

Форум RobotWars101 - отличный источник помощи и вдохновения - читайте дневники сборки, задавайте вопросы и узнавайте о предстоящих событиях в Великобритании.

Ваш первый робот не будет идеальным, но завершить его - все равно большое достижение.

Принесите его на соревнование, чтобы познакомиться с другими роботами и получить идеи, вдохновение и советы, чтобы сделать своего второго робота еще лучше!

Фотография выше была сделана на AWS59 и демонстрирует самые разные дизайны!