Робот на солнечной энергии: 17 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Некоторое время назад я сделал десятки роботов, в значительной степени вдохновленных BEAM Robotics. Для тех, кто не знаком, BEAM - это, по сути, особый метод построения роботов с упором на биологию, электронику, эстетику и механику (отсюда и аббревиатура BEAM). Одна вещь, которая отличает BEAM от других подходов к робототехнике, - это его настойчивое использование лучистой энергии (преимущественно солнечной энергии) и его тенденция к повторному использованию и минимализму. Хотя я в значительной степени позаимствовал дух и эстетику BEAM, роботы, которые я построил, были не совсем такими же (для начала все они питались от батарей).

Поскольку робототехника BEAM была таким большим источником вдохновения, я всегда хотел попробовать свои силы в создании робота на солнечной энергии. Однако вместо того, чтобы просто создать другого робота BEAM, я решил включить солнечную энергию в свой собственный стиль построения роботов. Вместо того, чтобы полностью отключать питание от солнца, я решил использовать аккумуляторные батареи. Это означает, что в любой момент времени двигатели могут работать либо от батарей, либо от солнечной панели, в зависимости от того, какая из них может обеспечить наибольшую мощность. Солнечная панель также заряжает батареи, когда на нее попадает солнце. Это позволяет боту убегать от солнца, но не полностью полагаться на него при движении.

Я думаю, что мой подход прекрасно объединяет эти два стиля и представляет собой забавный и простой эксперимент в создании роботов.

Шаг 1: материалы

Тебе понадобится:

(x1) Солнечная панель (x2) Непрерывные сервоприводы (x3) 1N5817 диоды Шоттки (x1) 9В батарея с защелкой (x8) Аккумуляторы AA (x1) 8 x AA Держатель батарей (x12) Крепления на молнии (x1) Алюминий шириной 2 дюйма линейка (2 шт.) Крючки для настенного монтажа (1 шт.) Разные стяжки-молнии (1 шт.) Термоусадочная трубка

(Некоторые ссылки на этой странице содержат партнерские ссылки. Это не меняет цены на какие-либо товары для продажи, но я получаю небольшую комиссию, если вы нажимаете на любую из этих ссылок и покупаете что-либо. Я реинвестирую эти деньги в материалы и инструменты для будущих проектов.)

Шаг 2: модифицируйте сервопривод

Откройте корпус сервопривода, открутив четыре винта снизу.

Отпаяйте печатную плату внутри и прикрепите красный и черный провод к каждой клемме двигателя.

Наконец, откройте коробку передач и найдите шестерню с небольшим пластиковым язычком, препятствующим непрерывному вращению. Просто отрежьте язычок шестерни.

Чтобы получить более подробное руководство по этому поводу, ознакомьтесь с другими моими инструкциями по модификации сервопривода для непрерывного вращения.

Шаг 3: сверление

Просверлите отверстие 1/4 дюйма в центре линейки, примерно на 5/8 дюйма от одного из более коротких краев.

Просверлите второе отверстие примерно на 2-3 / 8 дюйма от того же края.

Шаг 4: согните

Используя столовые тиски или два металлических стержня, зажатых на краю стола, изогните линейку на 90 градусов на расстоянии 6 дюймов от края, на котором были просверлены отверстия.

Сделайте второй изгиб на 90 градусов на расстоянии 9 дюймов, чтобы линейка примерно образовала U-образную форму.

Шаг 5: прикрепите

Прикрепите сервоприводы к линейке с помощью двух отверстий 1/4 дюйма так, чтобы сервоприводы располагались спиной к спине.

Шаг 6: Застежка-молния

Поместите две пары креплений на молнии рядом друг с другом на задней панели солнечной панели. Важно, чтобы каналы каждой пары в основном были выровнены.

Шаг 7: больше креплений

Прикрепите еще две пары креплений на молнии к линейке на внутренней стороне U-образной формы, которая находится напротив сервоприводов.

Шаг 8: подключение

С помощью креплений для каналов на молнии соедините солнечную панель с линейкой.

Шаг 9: вставьте батарейки

Вставьте батарейки в батарейный отсек.

Шаг 10: диоды

Припаяйте два диода вместе так, чтобы катоды были соединены (сторона диода с полосой).

Шаг 11: Постройте схему

Схема этого бота основана на простой схеме солнечной зарядки Дэвида Кука. Схема имеет два диода Шоттки, подключенных катод-катод, причем один диод подключен к солнечной панели, а другой - к батареям. Эта установка позволяет батареям или солнечной панели обеспечивать питание двигателей, в зависимости от того, какая из них может обеспечить наибольший ток.

Поскольку батареи также являются перезаряжаемыми, есть третий диод Шоттки, подключенный от солнечной панели непосредственно к задней части батареи. Это позволяет электричеству течь к батареям и заряжаться. Чтобы подключить его, сначала подключите красный провод от одного из сервоприводов и черный провод от противоположного сервопривода к центральной точке катодного соединения. Затем подключите красный провод от защелки аккумулятора к аноду одного из диодов Шоттки. Подключите красный провод от солнечной панели к аноду другого диода. Как только это будет сделано, припаяйте анод третьего диода к красному проводу, подключенному к солнечной панели, а катод к красному проводу от защелки батареи. Используя термоусадочную трубку или изоленту, изолируйте проводку, чтобы предотвратить короткое замыкание.

Шаг 12: больше проводки

Припаяйте вместе все черные провода заземления и оставшийся свободный красный провод от сервоприводов.

В результате у вас должно остаться два пучка паяных соединений; один для питания и один для земли. Изолируйте оба соединения термоусадочной трубкой или изолентой.

Шаг 13: еще больше креплений на молнии

Прикрепите две пары креплений на молнии к тому, что по сути является нижней стороной U-образной формы.

Шаг 14: установите батареи

Прикрепите батарейки с помощью молнии к внутренней части U-образной формы так, чтобы они надежно удерживались на месте.

Шаг 15: обрезка

Обрежьте саму часть крючка с липких пластиковых крючков для настенного монтажа.

Шаг 16: прикрепите

Прикрепите модифицированные крючки для настенного монтажа к каждому из соответствующих рупоров сервопривода (что-то вроде шестеренки).

Шаг 17: Подключите

Подсоедините защелку аккумулятора к аккумуляторному блоку, и теперь робот полностью готов к работе.

Вы нашли это полезным, развлечением или развлечением? Подпишитесь на @madeineuphoria, чтобы увидеть мои последние проекты.