Kaip padaryti nuotoliniu būdu valdomą robotą

Turinys

• etapai

yra wiki, tai reiškia, kad daug straipsnių parašė keli autoriai. Norėdami sukurti šį straipsnį, 41 leidimas, kai kurie anonimai, dalyvavo jo leidime ir laikui bėgant tobulinime.

Daugelis žmonių mano, kad robotas yra atskira mašina. Tačiau, jei šiek tiek praplečiame šio termino apibrėžimą, mes taip pat galime laikyti robotus, valdomus nuotoliniu būdu. Galite pamanyti, kad sukurti tokį įrenginį yra kažkas sudėtinga, tačiau iš tikrųjų nėra nieko paprastesnio, kai tik turi reikiamų žinių. Atsuktuvas, užuomina į mokslą ir pirmyn!

etapai

1. 
   

   
   Žinok, ką ketini kurti. Jūs čia nesiruošiate statyti tokio dydžio žmogaus, kuris atliks visus jūsų nešvarius darbus. Jūs niekur nesiruošiate gaminti roboto su replėmis, kuris galėtų pakelti 50 kg. Pirmiausia turite sukurti robotą, kuris valdys nuotolinio valdymo pultą, kuris gali judėti pirmyn, atgal ir į šonus. Tačiau supratę šių manevrų pagrindus ir sukūrę šį paprastą robotą, galite jį modifikuoti ir pereiti prie sudėtingesnių dalykų. Jūs visada turite nepamiršti, kad robotas niekada nebus baigtas. Visada galite jį redaguoti ir patobulinti.

2. 
   

   
   Suplanuokite robotą. Prieš pradėdami kurti, turite užsisakyti reikalingus daiktus. Norėdami tai padaryti, turite galvoti apie dizainą. Jei tai yra jūsų pirmasis kūrinys, rinkitės ką nors paprasto su dviem servitutais ant plastikinės plokštės. Tai labai paprastas dalykas, leidžiantis vėliau pridėti daugiau elementų, jei norite. Tada gausite tai, kurio matmenys yra 15 × 20 cm. Tokiam paprastam robotui paprasčiausiai nupieškite piešinį ant popieriaus lapo su liniuote. Kadangi jis mažas, nubrėžkite jį ant tikrojo mastelio ant popieriaus. Kai kuriate sudėtingesnes mašinas, galite išmokti naudotis kompiuterinio projektavimo (CAD) programine įranga ar panašiomis programomis, tokiomis kaip „Google Sketchup“.

3. 
   

   
   
   
   Pasirinkite elementus. Dar neturite jų užsisakyti, tačiau atlikdami šį veiksmą turite juos išsirinkti ir žinoti, kur juos nusipirkti. Stenkitės pasirinkti kuo mažiau svetainių, kad sutaupysite pinigų siuntimo išlaidoms padengti. Jums reikia važiuoklės medžiagų, dviejų servovariklių, akumuliatoriaus, siųstuvo ir imtuvo.
   • Pasirinkite servovariklį. Norėdami perkelti robotą, jums reikės variklių. Kiekvieną ratą turite įdiegti po vieną. Tokiu būdu galite naudoti paprasčiausią vairavimo metodą, diferencialą. Tai reiškia, kad iš anksto abu varikliai pasisuks į priekį, atgal, jie pasisuks tiek atgal, tiek pasisuks, vienas iš jų pasisuks, o kitas nejuda. Servovariklis yra kitoks prietaisas nei pagrindinis nuolatinės srovės variklis, nes jis turi krumpliaračius, jis gali pasisukti tik 180 laipsnių ir jis gali nurodyti dabartinę savo padėtį. Šis projektas patiks tokio tipo varikliams, nes jie yra lengviau naudojami ir jums nereikės pirkti brangios pavarų dėžės. Kai suprantate, kaip sukurti nuotoliniu būdu valdomą robotą, galite pagaminti dar vieną (arba jį modifikuoti), kad įdiegtumėte nuolatinės srovės variklius. Pirkdami servovariklius turite galvoti apie keturis dalykus: greitį, sukimo momentą, dydį ir svorį bei sukimąsi. Kadangi servovarikliai negali pasisukti daugiau nei 180 laipsnių, jūs negalėsite nuvykti toli. Tačiau yra variklių, kurie gali pasisukti 360 laipsnių ir leidžia jums juos nuolatos eksploatuoti. Įsitikinkite, ar tie, kuriuos perkate, priklauso šiai kategorijai. Dydis ir svoris nėra tikrai svarbūs šio projekto aspektai, nes vis tiek turite daug vietos. Pabandykite rasti kokį nors vidutinį dydį. Variklio sukimo momentas rodo variklio jėgą. Čia krumpliaračiai tampa naudingi. Jei nėra pavarų ir variklio sukimo momentas yra mažas, robotas negalės judėti į priekį, nes neturės jėgų. Turite rasti didelį variklio sukimo momentą, tačiau saugokitės, nes kuo jis didesnis, tuo mažesnis greitis. Šiam projektui reikia rasti gerą greičio ir sukimo momento pusiausvyrą. Be to, kai baigsite, visada galite nusipirkti galingesnius ar greitesnius servovariklius. Šiam pirmajam robotui rekomenduojama naudoti „Hitec HS-311“. Tai variklis, turintis gerą santykį tarp greičio ir sukimo momento, jis yra pigus ir jo dydis puikiai tinka šiam projektui. Internete ieškokite šalia jūsų esančios parduotuvės, kuri tai siūlo.
     • Kadangi servovariklis gali pasisukti tik 180 laipsnių kampu, turėsite pakeisti servovariklį, kad jis veiktų nuolat. Pakeisdami ją, jūs atšauksite garantiją, tačiau tai yra esminis žingsnis, nuo kurio priklauso likusi dalis.
   • Pasirinkite akumuliatorių. Jūs turite maitinti robotą elektra. Nenaudokite nuolatinės srovės (ty laido, įkišto į lizdą), naudokite nuolatinės srovės akumuliatorių.
     • Pasirinkite baterijos tipą. Turėtumėte atsižvelgti į tris pagrindinius akumuliatorių tipus. Yra pagamintos iš ličio (LiPo), NiMH, NiCad ir šarminių baterijų.
       • „LiPo“ akumuliatoriai yra naujausias tipas, kurį galite įsigyti, ir jie yra ypač lengvi. Tačiau jie yra pavojingi, brangūs ir reikalauja tinkamo įkroviklio. Juos turėtumėte naudoti tik tuo atveju, jei jau turite robotų kūrimo patirties ir norite mokėti šiek tiek daugiau už savo projektą.
       • „NiCad“ akumuliatoriai yra daugkartinio įkrovimo akumuliatoriai. Jie dažnai naudojami robotams. Pagrindinė šio modelio problema yra ta, kad jis truks daug mažiau, jei krausite baterijas, kol jos nėra visiškai tuščios.
       • „NiMH“ akumuliatorių dydis, svoris ir kaina yra panašūs į „NiCad“ akumuliatorius, tačiau jie veikia geriau ir tai yra modelis, kuris paprastai rekomenduojamas pradedantiesiems.
       • Šarminės baterijos yra labiausiai paplitęs tipas. Jie yra visur (jūs tikriausiai turite juos namuose), jie yra pigūs ir lengvai gaunami. Tačiau jų gyvenimas trumpas ir turėsite visam laikui nusipirkti. Nenaudokite jo.
     • Patikrinkite akumuliatoriaus specifikacijas. Turite pasirinkti akumuliatoriaus įtampą. Apskritai, dauguma tokio tipo robotų veikia esant 4,8–6 V įtampai. Dauguma servovariklių veiks gerai esant tokio tipo įtampai. Paprastai rekomenduojama naudoti 6 V (jei jūsų servovarikliai gali jį palaikyti, tai dažniausiai tinka), nes tai leidžia jiems išsiųsti daugiau energijos ir priversti juos veikti greičiau. Dabar jūs turite galvoti apie akumuliatoriaus talpą. Jis nurodomas mAh (valandą miliampere). Kuo didesnė vertė, tuo brangesnė ir brangesnė baterija. Tikėtino dydžio robotui rekomenduojama naudoti 1800 mAh talpos bateriją. Jei dvejojate tarp tos pačios įtampos ir to paties svorio akumuliatoriaus nuo 1 4500 iki 2000 mAh, pasirinkite tokį iš 2 000. Jis klausys vargu ar brangesnis, bet bus geresnis už ankstesnį. Nepamirškite įsigyti įkroviklio už pasirinktą akumuliatorių. Norėdami rasti tinkamą įkroviklį, atlikite paiešką internete.
   • Pasirinkite savo roboto medžiagą. Jam reikia važiuoklės, ant kurios įdėsite elektroninę įrangą. Daugelis tokio dydžio mašinų pagamintos iš plastiko arba aliuminio. Pradedantiesiems rekomenduojama naudoti tokio tipo plastiką, kuris vadinamas didelio tankio polietilenu (PE-HD). Tai lengva dirbti ir tai nekainuoja daug. Kai nuspręsite, kokio storio norite, eikite už 6 mm. Priimdami sprendimą dėl pločio, turėtumėte pasirinkti didesnę plokštę nei mašina, kurią norite pastatyti, jei padarytumėte klaidą ją pjaustydami. Apskritai rekomenduojama nusipirkti dvigubai didesnį roboto dydį. Tačiau vis tiek turėtumėte nusipirkti daugiau. Atlikite paiešką internete, norėdami nusipirkti 60 × 60 cm PE ir 6 mm storio PE-HD plokštelę.
   • Pasirinkite siųstuvą ir imtuvą. Tai yra pati brangiausia roboto dalis. Tai taip pat yra svarbiausia, nes be jo negalėsite jo perkelti. Primygtinai rekomenduojama nusipirkti gerą siųstuvą ir gerą siųstuvą nuo pat pradžių, nes tai yra detalės, kurios apribos tai, ką galite padaryti kurdami. Galite perkelti savo mašiną su pigiu siųstuvu ir imtuvu, tačiau nieko negalėsite pridėti. Be to, galite pakartotinai naudoti siųstuvą kitiems projektams, kuriuos pritvirtinsite ateityje. Užuot pirkę pigią dabar, o brangesnę vėliau, nusipirkite įrenginį brangesnį dabar. Tai padės sutaupyti pinigų ilgainiui. Bet kokiu atveju turėsite pasirinkti tinkamus dažnius. Dažniausiai naudojami dažniai - 27 MHz, 72 MHz, 75 MHz ir 2,4 GHz. 27 MHz dažnis naudojamas lėktuvams ir automobiliams. Tai dažnis, dažniausiai naudojamas pigiems nuotoliniu būdu valdomiems žaislams. Nerekomenduojama nieko, išskyrus mažus projektus. 72 MHz gali būti naudojamas tik orlaiviams. Kadangi tai dažnis, dažniausiai naudojamas orlaiviuose, antžeminiuose orlaiviuose tai draudžiama. Jei naudojate 72 MHz, galite pažeisti savo šalies įstatymus, tačiau taip pat galite trikdyti šalia esančius modelius. Tai gali juos sudužti ir sukelti didelių remonto išlaidų, o dar blogiau - lėktuvas gali ką nors smogti ir jį nužudyti. 75 MHz yra naudojamas tik antžeminiams modeliams, todėl jūs galite jį naudoti. Tačiau iš visų šių dažnių 2,4 GHz yra geriausias. Tai sukelia mažiau trukdžių nei kiti dažniai. Primygtinai rekomenduojama išleisti keletą papildomų eurų, norint nusipirkti 2,4 GHz siųstuvą ir imtuvą. Kai nuspręsite, kokį dažnį norite naudoti, turite nuspręsti, kuriuos „kanalus“ įdiegsite ant siųstuvo ir imtuvo. Iš esmės jie nurodo dalykus, kuriuos galite valdyti robotu. Šiam projektui jums reikės dviejų. Vienas kanalas leis mašinai judėti pirmyn ir atgal, o kitas - pasukti į šonus. Tačiau rekomenduojama turėti bent tris. Baigę kurti, galbūt norėsite ką nors pridėti.Jei įdiegsite keturis, turėtumėte turėti du valdiklius. Turėdami keturių kanalų siųstuvo ir imtuvo porą, galite pridėti spaustuką. Kaip minėta anksčiau, už savo biudžetą įsigykite geriausią įmanomą porą, kad vėliau nereikėtų pirkti geresnės. Vėliau galite pakartotinai naudoti siųstuvą ir netgi imtuvą kitiems projektams. Pvz., Galite nusipirkti „Spectrum DX5e“ 5 kanalų 2.4GHz radijo sistemos 2 režimą ir „AR500“.
   • Pasirinkite ratus. Renkantis ratus, reikia atsižvelgti į tris veiksnius: skersmenį, sukibimą ir variklio tvirtinimo sistemą. Skersmuo atitinka rato ilgį, pradedant nuo krašto, einant per centrą ir atvykstant į priešingą kraštą. Kuo didesnis skersmuo, tuo greitesnis ratas ir tuo lengviau robotas gali lipti į šlaitus, tačiau tuo mažesnis sukimo momentas. Jei turite mažesnį ratą, bus sunkiau lipti ar eiti greičiau, tačiau jis turės daugiau galios. Vilkimas leidžia sužinoti, ar ratas gerai prilimpa prie paviršių, ant kurio jį pastatysite. Turite gauti ratus su gumos ar putplasčio danga, kad jie neslystų. Dauguma ratų yra suprojektuoti taip, kad juos lengvai pritvirtintų prie servovariklių, paprastai užtenka juos įsukti tiesiai ant žemės, todėl nereikėtų per daug jaudintis. Paprastai rekomenduojama rinktis 8–12 cm skersmens ratą su gumine danga. Jums taip pat reikės dviejų. Taip pat sužinokite apie tikslius diskinius ratus.

4. 
   

   
   
   
   Pirkite įrangą. Dabar, kai išsirinkote tinkamą įrangą, apsilankykite internete. Pabandykite užsisakyti kuo mažiau svetainių, kad sutaupytumėte pašto išlaidas.

5. 
   

   
   Išmatuokite ir supjaustykite rėmą. Paimkite liniuotę ir žymeklį ir išmatuokite rėmo ilgį ir plotį ant įsigytos plokštės. Apsvarstykite galimybę nupiešti 15 x 20 cm rėmą. Teisingai išmatuokite ir įsitikinkite, kad nubrėžtos linijos nėra lenktos ir yra tokios ilgio, kokio norite. Nepamirškite šios taisyklės: išmatuokite du kartus, supjaustykite vieną kartą. Dabar galite pjaustyti plokštelę. Jei nusipirkote PE-HD, galite supjaustyti taip pat, kaip ir tokio paties dydžio medinę lentą.

6. 
   

   
   Surinkite robotą. Dabar, kai turite visą reikalingą įrangą ir supjaustėte rėmą, laikas sudėti dalis. Tai iš tikrųjų bus lengviausias žingsnis, jei iš anksto galvojote apie dizainą.
   • Servovariklius sumontuokite plastikinės plokštės gale. Jūs turite juos pritvirtinti šonuose taip, kad dalis, kuri ketina pasisukti, būtų nukreipta į išorę. Nepamirškite palikti pakankamai vietos ratams pritvirtinti.
   • Pritvirtinkite ratus prie servovariklių varžtais, parduodamais variklio dėžutėje.
   • Klijuokite velcro gabalėlį ant imtuvo ir akumuliatoriaus.
   • Ant roboto uždėkite dvi velcro detales, ant kurių priklijuosite imtuvą ir akumuliatorių.
   • Dabar jūsų roboto priekyje turėtų būti du ratai, o važiuoklė turėtų šiek tiek nusileisti žemyn atgal. Šiame projekte nebus trečiojo rato, mašinos užpakalinė dalis tik trinsis ant žemės.

7. 
   

   
   Prijunkite laidus. Dabar, kai surinkote elementus, turite užmegzti ryšį su imtuvu. Įkiškite akumuliatorių į imtuvo angą. Dar kartą patikrinkite jungtis. Tada prijunkite servovariklius prie pirmųjų dviejų imtuvo kanalų, kur sakoma: „1 kanalas“ ir „2 kanalas“.

8. 
   

   
   Įkraukite akumuliatorių. Atjunkite imtuvo bateriją ir prijunkite ją prie įkroviklio. Palaukite, kol baterija bus pilna. Tai gali užtrukti iki 24 valandų, būkite kantrūs.

9. 
   

   
   Dabar projektas turėtų būti baigtas. Norėdami judėti į priekį, paspauskite siųstuvo mygtuką. Sukurkite kliūčių ruožą, pažaiskite su savo šunimi ir savo katinu, kad bėgtumėte po robotą. Baigę linksmintis, galite patobulinti savo robotą!

• Važiuoklės įranga: PE-HD plokštė didesnė nei reikiamo dydžio
• Du servovarikliai (pvz., „HiTec HS-311“)
• Imtuvas ir siųstuvas
• Akumuliatorius (pavyzdžiui, 2000 mAh 6 V NiMH akumuliatorius)
• Įkroviklis akumuliatoriui
• 2 ratai su preciziniu disku, kurio skersmuo 12 cm
• Velcro