Ковер - робот-луч: 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:55

Carpet Crawler - это маленький робот, который будет перемещаться по вашему полу. Посмотрите видео, и вы увидите, как оно получило свое название (это, а в глубине души я старый фанат прог-рока!). BEAM означает «Биология, Электроника, Эстетика, Механика» и представляет собой школу дизайна роботов, работающую над философией KISS - я предпочитаю определение «Keep It Sweet and Simple». Google для "лучевой робототехники", и вы найдете множество сайтов. «Мозг» этого робота - реле фиксации, датчики - пара микровыключателей, а «мышца» - модифицированный серводвигатель. Энергия поступает от 2 батареек AAA. Немного скрашивают пару светодиодов. Оригинальное видео было практически сразу заблокировано (в США) сайтом авторских прав, так что вот оно без музыки. Посмотрите ЗДЕСЬ, чтобы услышать одноименный трек (но на этом нет Питера Гэбриэла).

Шаг 1. Инструменты и материалы

Практически не требуются специальные инструменты - вам понадобятся стандартные инструменты рабочего места для электроники. Однако вам понадобится очень маленькая крестовая отвертка, чтобы открыть сервопривод. Латунная полоса - 1/32 "x 1/4" x 8 "Обычный картон 2 отрезка медной ленты M2 (2 мм), гайки и болты Сервопривод Micro RC (7,5 г) с рогами и винтами. Реле DPCO с защелкой 3 вольта - у меня есть мой от Farnell (9899600) (Они больше не занимаются монтажом печатных плат. Это версия SMD - меньшего размера) 2 миниатюрных микровыключателя. У меня вышло из пары приводов CDROM 2 светодиода - я использовал красные. (синий или белый может не работают в этом приложении) 1 резистор 100R (используйте 47R при использовании желтых или зеленых светодиодов) 2 держателя батарей AAA и батарейки Тонкий соединительный провод В Великобритании мы используем как имперские, так и метрические меры. Лично я склонен думать, что имперские, но измеряют метрическая. Для справки: 3 мм - это 1/8 дюйма, 25 мм - 1 дюйм, 305 мм = 1 фут.

Шаг 2: изменение сервопривода

Стандартный сервопривод радиоуправления предназначен для управления последовательностью импульсов для точного позиционирования выходного вала на угол более 160 градусов или около того в соответствии с шириной входного импульса. Это не то, что я хочу для этого проекта, но сервопривод - это также двигатель и коробка передач в маленькой коробке, которая есть! Есть два способа изменить сервопривод для непрерывного вращения. Один из них заключается в сохранении некоторого контроля скорости и направления двигателя за счет «обмана» управляющей электроники. Для управления им по-прежнему требуется входная последовательность импульсов. Я не хочу этого. Другой способ - вырубить управляющую электронику и подключить входные провода непосредственно к двигателю, что означает, что вам нужно будет напрямую контролировать скорость и направление двигателя. Вот что я здесь сделал. Я сделал это некоторое время назад, не фотографируя, поэтому просто дам вам ЭТУ ссылку на Guibot's Instructable. Сервоприводы различаются, но принцип тот же: - Остановите ограничивающее движение потенциометром: Отрежьте упор на редукторе: Подключите провода двигателя к проводам питания. При разборке коробки передач расположите шестерни в ряд, так как их на удивление сложно вернуть обратно, если вы потеряете последовательность. Если у вас нет силиконовой смазки, сохраните как можно больше, пока вы это делаете, и смажьте ее на соприкасающиеся поверхности при повторной сборке сервопривода.

Шаг 3: Механика

Посмотрите фотографии, чтобы увидеть детали соединения шасси. Если бы я делал это снова, я бы сделал полосу на несколько отверстий длиннее и прикрепил реле к батареям. Используйте 2-миллиметровые гайки, чтобы сделать стойку, на которой будет сидеть сервопривод, и плотно затяните все, но убедитесь, что вы не слишком сильно напрягаете монтажные проушины сервопривода. Я обнаружил, что лучший способ отрезать картон - это использовать острые ножи, сначала удерживая и скручивая небольшую часть от центра области, а затем откусывая с каждой стороны, отверстие за отверстием. Используйте тиски, чтобы сделать начальный изгиб на латунной полосе, а затем отрегулируйте угол плоскогубцами. Я использовал Dremel, чтобы немного улучшить сцепление спереди и сзади. Установите сервопривод и наденьте переднюю пару рожков перед тем, как просверлить латунь, просверлите и установите одно за другим, чтобы отверстия были в нужных местах. Используйте крошечные винты, которые идут в комплекте с сервоприводом, чтобы закрепить передние планки, и более длинные саморезы для задней части, так как они также действуют как механический ограничитель, ударяя по картону. Наденьте на длинные винты термоусадочную пленку толщиной 3 мм. Микровыключатели приклеены к сервоприводу с помощью контактного клея и расположены так, чтобы длинный винт щелкал микровыключателем непосредственно перед механическим ограничителем. Просверлите отверстие в основании держателя батареи, чтобы оно соответствовало верхней части болта, и дайте ему ровно сесть на доску. Прикрепите горячим клеем.

Шаг 4: Теория

Умная особенность Crawler - это блокировочное реле. В отличие от обычного реле, после отключения питания от катушки реле с фиксацией, оно останется в том состоянии, в котором оно находится. Чтобы перевернуть его, вы подаете импульс на катушку с противоположной полярностью, и она изменит состояние и останется там до следующего переворота. Это реле с памятью! Подключение контактов DPCO (двойное переключение полюсов) меняет полярность двигателя (таким образом, он меняет направление) при каждом переключении реле. Импульсы на катушку реле поступают от двух микровыключателей, которые активируются, когда звуковой сигнал реле достигает каждого концевого выключателя. При срабатывании каждого переключателя он подает питание на катушку до тех пор, пока двигатель не реверсирует и не отводит звуковой сигнал от упора.

Шаг 5: Электроника

Я обнаружил, что могу установить SMD-реле на куске верёвочного картона, чтобы упростить подключение к нему. Шаг штифта / отверстия совершенно другой, но с учетом тонкости штифтов и расстояния между отверстиями он работал. Штыри достаточно длинные, поэтому срежьте крошечные пластиковые выступы на реле с помощью ножа, чтобы получить лишнюю фракцию, и припаивайте очень осторожно. Светодиодная плата - это еще один обрезок стрипборда. Светодиоды включены параллельно, но соединены так, что ток, протекающий в одну сторону, освещает один из них, а протекающий в другую сторону - другой. Припаяйте их большим контактом одного к маленькому контакту другого. Я использовал провода того же цвета, что и на принципиальной схеме, чтобы упростить работу. Подключите небольшие платы к реле, переключателям и двигателю с помощью тонкого провода. Отрежьте провода до нужной длины и припаяйте их к платам, а затем прикрепите их к сервоприводу и держателю батареи горячим клеем. Переключатель включения / выключения представляет собой небольшой кусок конической древесины, который вставляется, чтобы отвести аккумулятор от контакта держателя.

Шаг 6. Получение обходного пути

Зверюга впервые загорелась и уползла. Если ваш заедает с одной стороны и не сдвигается с места, поменяйте местами соединения двигателя, чтобы отрегулировать его правильно. Методом проб и ошибок я обнаружил, что сцепление стало лучше, если я немного сгладил углы. Если он смещается влево или вправо, осторожно поверните рычаг микропереключателей, чтобы уравновесить движение. Раз уж мы заговорили о роботах, вы можете прочитать мой рассказ о роботе Instructables. "The Carpet Crawlers" - это песня из альбома Genesis "The Lamb Lies Down on Broadway", до того, как они стали группой Фила Коллинза. Я видел их в турне «Lamb» в 1975 году, и образ Питера Гэбриэла, скользящего по сцене в костюме Слиппермена (с надувными гениталиями), нелегко забыть.