Hoe om 'n afstandbeheerde robot te bou: 14 stappe (met foto's)

2024 Outeur: Gilbert Ryder | [email protected]. Laas verander: 2023-12-16 17:24

Baie mense beskou 'n robot as 'n masjien wat outonoom kan werk. As u egter die definisie van 'robot' effens verbreed, kan voorwerpe wat op afstand beheer word as 'n robot beskou. U dink miskien dat die bou van 'n afstandbeheerde robot moeilik is, maar in werklikheid is dit eenvoudig as u weet hoe. Hoërskool- en laerskoolleerlinge het robotte gebou sonder vorige ondervinding. Hierdie artikel sal verduidelik hoe u 'n afstandbeheerde robot kan bou.

Stappe

Stap 1. Herken wat u gaan bou

U kan nie 'n volwaardige tweebenige, humanoïde robot bou wat al u take kan verrig nie. U bou ook nie 'n robot met veelvuldige kloue wat 100 pond gewig kan uitsteek nie. U moet 'n robot begin bou wat vorentoe, agtertoe, links en regs van u af kan gaan, en dit draadloos kan beheer. Nadat u die basiese beginsels afgebreek het en hierdie eenvoudige robot laat bou, kan u gewoonlik dinge daarop byvoeg en verander. Byvoorbeeld, 'n spuitbalk en emmer soos 'n voorlaaier. U moet gewoonlik die beginsel volg dat geen robot ooit klaar is nie. Dit kan altyd aangepas en verbeter word.

Stap 2. Beplan u robot

Voordat u u robot bou, selfs voordat u onderdele bestel. U moet u robot ontwerp. Vir u eerste robot moet u 'n eenvoudige ontwerp van slegs twee servomotors op 'n plat stuk plastiek hê. Hierdie ontwerp is regtig eenvoudig en laat gewoonlik ekstra ruimte om ekstra dinge by te voeg nadat dit gebou is. Beplan om iets ongeveer 15 cm te bou. met 20 cm. Vir 'n eenvoudige robot, moet u dit op papier kan teken met 'n liniaal. Teken dit dieselfde grootte op papier as wat dit in die werklike lewe behoort te wees, aangesien die robot so klein is. As u groter, meer ingewikkelde robotte kry, moet u leer hoe om CAD of 'n soortgelyke program te gebruik, soos Google Sketchup.

Stap 3. Kies u onderdele

Dit is nog nie tyd om onderdele te bestel nie. Maar u moet dit nou kies en weet waar u dit kan koop. Probeer om by so min as moontlik webwerwe te bestel, en u kan soms geld bespaar op aflewering. U benodig 'n materiaal vir die onderstel, twee "servomotore", 'n battery, 'n sender en 'n ontvanger.

• Die keuse van 'n servomotor: om die robot te beweeg, moet u motors gebruik. Een motor dryf die een wiel aan en die ander vir die ander. Op hierdie manier kan u die eenvoudigste stuurmetode, differensiële aandrywing, gebruik. Dit beteken dat beide motors vorentoe draai, om agteruit te draai, beide motors agteruit draai en een motor draai en een motor stilstaan. 'N Servomotor is anders as 'n basiese GS -motor omdat 'n servomotor gerat is, slegs 180 grade kan draai en data kan terugstuur oor sy posisie. Hierdie projek sal servomotors gebruik, want dit is makliker en jy hoef nie 'n duur "snelheidsbeheerder" of 'n aparte ratkas te koop nie. Nadat u verstaan het hoe om 'n afstandbeheerde robot te bou, wil u dalk 'n ander een maak (of die eerste een verander) om GS -motors te gebruik, eerder as servomotors. Daar is vier basiese dinge waaroor u u moet bekommer wanneer u servomotors koop. Dit is spoed, wringkrag, grootte/gewig, en as dit 360 veranderbaar is. Aangesien servomotors slegs 180 grade draai, kan u robot net 'n bietjie vorentoe beweeg. As die motor 360 grade veranderbaar is, kan u dit aanpas om aanhoudend te draai. Maak seker dat die motor 360 grade veranderbaar is. Grootte/gewig is nie baie belangrik in hierdie projek nie, want daar sal in elk geval baie ruimte oorbly. Probeer iets van gemiddelde grootte kry. Wringkrag is die sterkte van die motor. Dit is waarvoor die ratte gebruik word. As daar geen ratte is nie en die wringkrag laag is, sal dit waarskynlik nie toelaat dat die robot vorentoe beweeg nie, want dit het nie die krag nie. U wil 'n hoë wringkrag hê, maar hoe hoër die wringkrag, hoe laer is die snelheid. Probeer 'n goeie balans tussen spoed en wringkrag vir hierdie robot. U kan altyd 'n kragtiger of vinniger servo koop en aanheg nadat u klaar is met die bou. Dit word aanbeveel om die Hitec HS-311 servo vir die eerste RC-robot te kry. Hierdie servo het 'n uitstekende balans tussen spoed en wringkrag, is goedkoop en het 'n goeie grootte vir hierdie robot. Die HiTec HS-311 servo kan hier gekoop word.

  Aangesien die servo normaalweg slegs 180 grade kan draai, moet u dit verander sodat dit deurlopend kan draai. As u 'n servo verander, word die waarborg ongeldig, maar dit moet gedoen word

• Kies 'n battery Jy moet iets kry om jou robot aan te dryf. Moenie probeer om wisselstroom (dws dit in die muur te koppel) te gebruik nie. U moet gelykstroom (dws batterye) gebruik.

  • Kies 'n tipe battery. Daar is drie hooftipes batterye waaruit ons sal kies. Dit is Lithium Polymer (Lipo), NiMH, NiCad en Alkaline.

    • Lipo -batterye is die nuutste batterye wat u kan kry en is uiters liggewig. Hulle is egter gevaarlik, duur en benodig 'n spesiale laaier. Gebruik slegs hierdie tipe battery as u ervaring met robotte het en meer geld aan u robot wil spandeer.
    • NiCad -batterye is algemene herlaaibare batterye. Dit word in baie robotte gebruik. Die grootste probleem met hierdie batterye is dat as u dit laai as dit nie heeltemal dood is nie, dit nie so lank op 'n volle lading sal duur nie.
    • NiMH -batterye is baie soortgelyk aan NiCad -batterye in grootte, gewig en prys, maar het 'n beter algehele prestasie, en dit is die batterye wat gewoonlik aanbeveel word vir 'n beginnerprojek.
    • Alkaliese batterye is die algemene batterye wat nie herlaai kan word nie. Hierdie batterye is algemeen (jy het waarskynlik 'n paar), is goedkoop en maklik om te kry. Hulle sterf egter vinnig en u moet dit keer op keer koop. Moenie hierdie gebruik nie.
  • Kies battery spesifikasies. U moet 'n spanning vir u battery kies. Die algemeenste in robotte is 4.8V en 6.0V. Die meeste servo's werk goed op een van die twee. Dit word gewoonlik aanbeveel om met die 6.0V te werk (as u servo's dit kan hanteer, wat die meeste kan), aangesien dit u toelaat dat u servomotor vinniger gaan en meer krag het. Nou moet u die kapasiteit van u robot se battery pak hanteer. Dit word gemerk as mAh. Hoe hoër jy gaan, hoe beter, maar hoe duurder en gewoonlik swaarder. Vir die grootte van die robot wat u bou, word ongeveer 1800 mAh aanbeveel. As u moet kies tussen 'n 1450 mAh -battery of 'n 2000 mAh -battery met dieselfde spanning en gewig, gaan dan met die 2000 mAh. Dit sal met 'n paar dollar duurder wees, maar dit is 'n beter battery om te kry. Maak seker dat u 'n laaier kry om die battery mee te laai.
• Kies 'n materiaal vir u robot. 'N Robot het 'n onderstel nodig om al die elektronika aan te heg. Die meeste robotte van hierdie grootte is gemaak van plastiek of aluminium. Vir 'n beginner word dit aanbeveel om 'n plastieksoort te gebruik wat HDPE genoem word. Hierdie plastiek is maklik om mee te werk en goedkoop. As u besluit om die dikte te kry, moet u ongeveer 1/4 duim dik word. As u besluit hoe groot 'n vel moet word, moet u waarskynlik 'n redelike groot vel kry as u nie sny nie. Dit word gewoonlik aanbeveel om ten minste dubbel die grootte te kry. grootte van u robot. U behoort egter waarskynlik meer te kry. 'n 1/4 "24" X24 "stuk HDPE kan aanlyn of by 'n hardewarewinkel gekoop word.
• Kies 'n sender/ontvanger. Dit gaan die duurste deel van u robot wees. Dit kan ook as die belangrikste beskou word, want sonder dit kan die robot niks doen nie. Dit word sterk aanbeveel om 'n goeie sender/ontvanger te koop om mee te begin, want dit is die beperking op hoeveel u kan aantrek. 'N Goedkoop sender/ontvanger sal u robot goed laat beweeg, maar u kan niks daaraan byvoeg nie. Die sender kan ook gebruik word vir ander robotte wat u in die toekoms kan bou. Dus, in plaas daarvan om nou 'n goedkoop een en later 'n duurder te koop, koop dan nou net die beter. Dit sal u op die lange duur geld bespaar. U kan in elk geval 'n paar frekwensies gebruik. Die algemeenste is 27MHz, 72MHz, 75MHz en 2.4GHz. 27MHz kan gebruik word vir vliegtuie of motors. Dit word die meeste gebruik in goedkoop afstandbeheerde speelgoed. 27MHz word vir niks behalwe klein projekte aanbeveel nie. 72MHz kan slegs vir vliegtuie gebruik word. Aangesien 72MHz gewoonlik in groot modelvliegtuie gebruik word, is dit onwettig om in oppervlaktevoertuie te gebruik. As u wel 72MHz gebruik, oortree u nie net die wet nie, maar kan u ook inmeng met 'n groot, duur modelvliegtuig wat naby vlieg. Dit kan veroorsaak dat dit ineenstort en baie geld kan kos om te herstel, of selfs 'n erger botsing op 'n persoon en hulle beseer of selfs doodmaak. 75MHz is slegs bedoel vir oppervlakgebruik, sodat u hierdie een kan gebruik. 2.4GHz is egter die beste. Dit het minder interferensie as enige van die ander frekwensies. Dit word sterk aanbeveel om die ekstra dollar te bestee en 'n 2,4 GHz sender en ontvanger te kry. Nadat u besluit het watter frekwensie u gaan gebruik, moet u besluit hoeveel "kanale" u op die sender/ontvanger gaan kry. Kanale is omtrent hoeveel dinge u op u robot kan beheer. Vir hierdie robot benodig u ten minste twee. Met een kanaal kan u robot vorentoe/agtertoe gaan en een kan dit links/regs laat gaan. Dit word egter aanbeveel om ten minste 3 te kry. Dit is omdat u, nadat u die robot gebou het, 'n ander ding daaraan wil toevoeg. As u 4 kry, het u gewoonlik twee joysticks. Met 'n vierkanaals sender/ontvanger kan u uiteindelik 'n klou byvoeg. Soos voorheen gesê, moet u die beste sender/ontvanger kry wat u begroting nou toelaat, sodat u nie later 'n beter een hoef te koop nie. U kan u sender en selfs u ontvanger weer gebruik op ander robotte wat u kan bou. Die Spectrum DX5e 5-kanaals 2,4 GHz radiostelselmodus 2 en AR500 kan saam gekoop word.
• Kies wiele. By die keuse van wiele is die drie belangrikste dinge waaroor u u moet bekommer, deursnee, trekkrag en of dit maklik aan u motors kan vasmaak. Diameter is die lengte van die wiel van die een kant, deur die middelpunt, na die ander kant. Hoe groter die wiel se deursnee, hoe vinniger gaan dit en hoe meer kan dit klim, maar hoe minder wringkrag sal dit hê. As u 'n kleiner wiel het, kan dit nie baie maklik klim of vinnig ry nie, maar dit sal meer krag hê. Trekkrag is hoe goed die wiele by die oppervlak hou. Maak seker dat u wiele met 'n rubber- of skuimring om hulle kry sodat hulle nie net rondskuif nie. Die meeste wiele wat gemaak word om aan servo's vasgemaak te word, kan net daaraan vasgeskroef word, sodat u nie so veel hoef te bekommer nie. Dit word aanbeveel om 'n wiel tussen 3 en 5 duim in deursnee te kry met 'n rubberring om hulle. Jy benodig 2 wiele. Presiese skyfwiele kan hier gekoop word.

Stap 4. Noudat u u onderdele gekies het, bestel dit aanlyn

Probeer dit van so min as moontlik webwerwe af te bestel, want u kan moontlik geld bespaar op die gestuur as u alles tegelyk bestel.

Stap 5. Meet en sny u onderstel

Haal 'n liniaal en 'n skerp punt uit en meet die lengte en breedte van u onderstel aan die materiaal wat u vir u onderstel gebruik. Oorweeg ongeveer 15 cm by ongeveer 20 cm. Meet dit weer en maak seker dat u lyne nie skeef is nie en hoe lank u wil hê dit moet wees. Onthou, meet twee keer, sny een keer. Nou kan jy sny. As u HDPE gebruik, moet u dit op dieselfde manier kan sny as wat u 'n stuk hout van dieselfde grootte sou sny.

Stap 6. Monteer die robot

Noudat u al u materiaal en u onderstel gesny het, hoef u dit net alles bymekaar te maak. Dit kan eintlik die maklikste stap wees as u die robot goed ontwerp het.

1. Monteer die servomotore onderaan die stuk plastiek naby die voorkant. Hulle moet sywaarts wees sodat die as/horing (die deel van die servo wat beweeg) na die kante kyk. Maak seker dat daar genoeg ruimte is om die wiele te monteer.
2. Bevestig die wiele aan die servo met die skroewe wat by die servo gekom het.
3. Plak 'n stuk klittenband op die ontvanger en nog een op die battery.
4. Sit twee stukke van die teenoorgestelde klittenband op die robot en plak u ontvanger en battery daarby.

5. U behoort nou 'n robot te hê met twee wiele aan die voorkant en skuins na agter. Daar sal nie 'n 'derde wiel' op hierdie robot wees nie, maar die agterkant sal net langs die vloer gly.

   

   Stap 7. Steek die drade in

   Noudat u die robot bymekaargemaak het, hoef u net alles in die ontvanger aan te sluit. Koppel die battery aan op die ontvanger waar dit 'battery' sê. Maak seker dat u dit op die regte manier aansluit. Koppel die servo's nou aan by die eerste twee kanale op die ontvanger, waar dit 'kanaal 1' en 'kanaal 2' sê.

   

   Stap 8. Laai dit op

   Koppel die battery uit die ontvanger en steek dit in die laaier. Wag totdat die battery laai. Dit kan 'n volle 24 uur neem, dus wees geduldig.

   

   Stap 9. Speel daarmee Jy moet nou klaar wees

   Gaan voort, druk vorentoe op die sender. Bou 'n hindernisbaan daarvoor, speel met jou kat en hond en laat hulle agtervolg. Noudat u daarmee gespeel het. Voeg 'n paar dinge daarby!.

   Wenke

   • Probeer om u ou slimfoon daarop te sit en gebruik dit as 'n videosender as dit 'n kamera het. U kan dit saam met Google Hangouts gebruik as 'n videoklets -skakel tussen die robot en u rekenaar of 'n ander toestel om u robot van buite die kamer af te stuur!
   • Miskien moet u 'n adapter koop waarmee u die battery in die laaier kan aansluit.
   • U verkies dalk om 'n 12VDC -fietsbattery te gebruik, sodat dit 'n hoë wringkrag en spoed kan hê
   • As u regs druk en die robot na links gaan, probeer dan om die ingang waarop u die servo's op die ontvanger gekoppel het, oor te skakel. maw as u die regter servo in kanaal 1 en die linker in kanaal 2 ingeprop het, skakel dit dan en plaas die regter in kanaal 2 en die linker in kanaal 1.
   • Voeg goed by. As u 'n ekstra kanaal op u sender/ontvanger gehad het, kan u nog 'n servomotor byvoeg om iets ekstra te doen. As u een ekstra kanaal het, probeer om 'n klou te maak wat kan sluit. As u twee ekstra kanale het, probeer om 'n klou te maak wat kan oop-/toemaak en na links en regs beweeg. Gebruik jou verbeelding.
   • Maak seker dat die sender en ontvanger wat u koop dieselfde frekwensie het. Maak ook seker dat die ontvanger dieselfde of meer kanale het as die sender. As daar meer kanale op die ontvanger is as die sender, is slegs die laagste hoeveelheid kanale bruikbaar.

   Waarskuwings

   • As u 'n 12VDC -battery gebruik, kan die motor opblaas as die motor nie 12VDC is nie
   • Deur 'n 12VDC-battery op 'n 110-240VAC-motor te gebruik, laat dit rook en dit misluk gou
   • Moenie die frekwensie van 72 MHz gebruik nie, tensy u 'n vliegtuig bou. As u dit op 'n voertuig gebruik, is dit nie net onwettig nie, maar kan u iemand beseer of selfs doodmaak.
   • Beginners moet nie probeer om wisselstroom (d.w.s. in die stopcontact gekoppel) te gebruik vir tuisgemaakte projekte nie. Wisselstroom is uiters gevaarlik.