Як зібрати робота вдома: 14 кроків (з ілюстраціями)

Багато людей хотіли б сконструювати робота, як машину, яка б працювала автономно. Однак, якщо трохи розширити поняття слова "робот", то телекеровані об`єкти можуть цілком вважатися роботом. Можливо, ви подумаєте, що важкувато це буде, зібрати робота на пульті управління, але все насправді легше, ніж здається. Дана стаття вам повідає, як зібрати телекерованого робота.

кроки

1. Визначтеся з тим, що ви будете будувати. Ви навряд чи зможете зібрати повномасштабного, двоногого гуманоїда, який зможе виконувати всі ваші примхи. До того ж це не буде і робот з різними клешнями, здатними вистачати і перетягувати 5-ти кілограмові об`єкти. Ви почнете з побудови робота, який зможе переміщатися вперед - назад, вліво і вправо по бездротовій команді з пульта управління. Однак, після того, як ви освоїте основні аспекти, ви зможете удосконалити свою конструкцію і додати різні інновації, необхідно лише дотримуватися вказівкою: "Нема в світі закінченого робота". Завжди можна щось додати і поліпшити.

2. Сім разів відмір один раз відріж. Перед тим, як починати безпосередню збірку робота, навіть перед замовленням необхідних деталей. Ваш перший робот буде виглядати, як два серводвігателя на плоскому шматочку пластмаси. Даний дизайн дуже простий і залишає вам місце для удосконалень. Розмір такої моделі буде приблизно 15 на 20 сантиметрів. Для створення такого простого робота ви можете просто схематично намалювати його за допомогою лінійки, паперу і олівця в реальному розмірі. Для більших і складних проектів, вам знадобиться вивчити правила масштабування і автоматизованого програмування.

3. Виберіть потрібні вам деталі. Хоча ще не час замовляти деталі, але вам слід уже їх вибрати і знати, де купити. Якщо ви замовляєте по інтернету, то краще знайти всі деталі на одному сайті, що допоможе вам заощадити на доставці. Вам знадобиться матеріал для рамки або ходової частини, 2 серводвігателя, батарея, радіопередавач, передавач і приймач.

Вибір сервомоторів, які вам необхідні для приведення робота в рух. Один мотор буде рухати передні колеса, а другий - задні. Таким чином, ви зможете використовувати найпростіший метод рульового управління, - диференціальну передачу, яка б означала, що обидва мотори обертаються вперед при русі робота вперед, обидва мотори обертаються назад при русі робота назад, а для здійснення одного з поворотів, - один мотор працює, а інший немає.Серводвигун відрізняється від звичайного двигуна змінного струму тим, що перший здатний тільки обертатися на 180 градусів і передавати інформацію назад на свою позицію. Даний проект буде задіяти сервомотор, тому що так буде легше і вам не потрібно купувати дорогий регулятор швидкості або окрему коробку передач. Після того, як ви розберетеся в тому, як зібрати робота на пульті управління, ви зможете сконструювати іншого або модифікувати того, що у вас є, використовуючи двигуни змінного струму замість сервомоторів. Існує 4 важливі аспекти, про які варто серйозно подумати перед покупкою сервомотора, а точніше: швидкість, крутний момент, розмір / вага і, якщо їх можна модифікувати на обертання на 360 градусів. Оскільки сервомотори здатні обертатися тільки на 180 градусів, ваш робот зможе просунутися лише трохи вперед.При можливості модифікації на 360 градусів, ви зможете налаштувати двигун так, що він буде безперервно обертатися в одну сторону і дозволяти роботу їхати постійно в одну або іншу сторону. Розмір і вага дуже важливі дляданного проекту, тому що, швидше за все, у вас залишиться багато вільного місця в будь-якому випадку. Постарайтеся знайти що-небудь середнього розміру. Крутний момент є потужністю двигуна. Саме для цього використовується коробка передач. Якщо у мотора немає коробки передач і крутний момент низький, то ваш робот, швидше за все, і з місця не зрушиться оскільки йому не вистачить на те потужності. Ви завжди можете купити і приєднати сильніший або швидкий двигун після завершення збирання. Пам`ятайте, чим більше швидкість, тим менше буде потужність. Рекомендується придбати сервомашинки "HS-311" для першого прототипу робота. Даний двигун має хорошим балансом швидкості і потужності, є недорогим і відповідним за розміром для даного робота.

Так як ця сервомашинка здатна тільки здійснювати обертання на 180 градусів, вам доведеться перенастроювати її на 360 градусів, але дана процедура порушить гарантію на покупку, але вам буде необхідно на це піти, щоб дати роботу можливість більш вільно пересуватися. Інструкції з цього приводу можна знайти в інтернеті.

підберіть батарею. Вам знадобиться що-небудь для поставки енергії для робота. Не намагайтеся використовувати джерело живлення зі змінним напругою (тобто звичайна розетка). Використовуйте беспеременний джерело (пальчикові батарейки).

Виберіть батарейки. Існує 4 види батарейок, серед яких ми будемо вибирати: літій полімерна, нікель-металогідридні, нікель-кадмієві і лужна батарея.

Батареї літій полімер є найновішими і неймовірно легкими. Однак, вони небезпечні, дорогі і вам потрібно буде використовувати спеціальний зарядний пристрій. Використовуйте цей вид батареї, якщо у вас є досвід в робототехніки та ви готові розщедритися на свій проект.

Нікель-кадміеваяявляется звичайної батареєю, що перезаряджається. Даний вид використовується в багатьох роботах. Проблема полягає в тому, що, якщо ви перезарядіть їх до того, як вони повністю розряджені, вони не будуть в змозі працювати так само довго, як при повній зарядці.

Нікель-металогідридні батарея дуже схожа на нікель-кадмієвих розміром, вагою і ціною, але вона має кращу ефективність роботи, і саме цей вид батареї рекомендується для початківців техніків.

Лужна батарея є поширеним видом неперезаряжаемие батареї. Ці батарейки дуже популярні, дешеві і легкодоступні. Однак, вони швидко розряджаються і вам постійно доведеться їх купувати. Не використовуйте їх.

Виберіть характеристики батареї. Вам потрібно буде підібрати потрібне напруження для вашого набору батарейок. В основному використовуються 4,8 (В) і 6,0 (В). Більшість сервомашинок працюватимуть на одному з них. Рекомендується частіше використовувати 6.0 (В) (якщо ваша сервомашинка зможе впоратися з цим, хоча більшість з них зможуть), тому що це дозволить вашому двигуну бути швидше і могутніше. Тепер вам слід поміркувати про ємності батареї, яка вимірюється в (мА / ч) (міліампер на годину). Чим вище цей показник, тим краще, але більш дорогі будуть і найбільш важкими. Для робота подібного розміру найкраще підійде 1,800 (мА / ч). Якщо вам доводиться вибирати між 1450 (мА / ч) і 2000 (мА / ч) при однаковому показнику напруги і ваги, то вибирайте 2000 (мА / ч), так як ця батарея в усіх відношеннях краще і буде всього лише трохи дорожче. Не забудьте придбати зарядочних пристрій для вашої батареї.

Виберіть матеріал для вашого робота. До роботу потрібно буде приробити рамку для прикріплення всієї електроніки. Більшість роботів цього розміру виготовлено з пластика або алюмінію. Для початківців рекомендується використання пластмасової дошки. Даний вид пластика є дешевим і легким в застосуванні. Товщина буде приблизно пів сантиметра. Якого розміру лист пластмаси слід купити? Візьміть досить великий лист, щоб мати другий шанс в разі невдачі, але краще купіть стільки, щоб вистачило на 4 або 5 спроб.

Виберіть передавач / приймач. Дана деталь буде найдорожчою частиною вашого робота. До того ж це буде і найважливішою частиною, так як без цього, ваш робот не зможе нічого зробити. Рекомендується почати з дуже хорошого передавача / приймача, адже саме ця деталь може послужити перешкодою в удосконаленні вашого робота в майбутньому. Дешевий передавач / приймач приведе робота в рух дуже навіть непогано, але, швидше за все, на цьому всі можливості вашого механічного творіння і закінчаться. Так що замість покупки дешевого приладу зараз, а дорогого в майбутньому, краще заощадити гроші і купити дорогий і потужний передавач / приймач вже сьогодні. Хоча, існує всього кілька частот, які ви можете використовувати, найбільш поширеними є: 27 (МГц), 72 (МГц), 75 (МГц) і 2,4 (МГц). Частота 27 (МГц) використовується для літачків і машинок. Частота 27 (МГц) найчастіше задіюється в дитячих іграшкових машинках. Дана частота рекомендується для дуже маленьких проектів. Частота 72 (МГц) може бути задіяна тільки для великих моделей іграшкових літаків, так що буде незаконно використовувати таку частоту, адже ви можете порушити сигнал великої моделі літака, яка може зробити крах на голову перехожому і покалічити або навіть убити його. Частота в 75 (МГц) використовується тільки для наземних цілей, так що сміливо скористайтеся нею. Однак, немає нічого кращого частоти 2,4 (ГГц), яка схильна до найменшій кількості перешкод, і ми вам дуже рекомендуємо витратити трохи більше коштів і вибрати передавач / приймач з саме цією частотою. Після того, як ви визначилися з частотою, вам слід визначити скільки каналів ви будете використовувати. Кількість каналів визначає скільки функцій ваш робот буде підтримувати. Один канал буде відведено на їзду вперед і назад, другий буде відповідати за повороти вліво і вправо. Однак, рекомендується обзавестися як мінімум трьома каналами, тому що вам може захотітися додати щось ще в арсенал рухів робота. З чотирма каналами ви також отримаєте два джойстика. Як ми помітили раніше, вам слід придбати один з найкращих передавачів / приймачів з тим, щоб не купувати ще один потім. До того ж ви зможете використовувати цей же самий прилад і в інших роботах або науково-технічних проектах. Радимо придивитися до 5-канальної радіо системі "Spektrum DX5e MD2" і "AR500".

Виберіть колеса. При виборі коліс, зверніть увагу на три основних аспекти: діаметр, зчеплення і наскільки вони підходять до вашого двигуна. Діаметр - це довжина колеса від одного боку, проходячи через центральну точку, на іншу сторону. Чим більше діаметр колеса, тим швидше воно буде обертатися і, тим на більшу висоту воно зможе заїжджати, і, тим менше зчеплення з поверхнею землі воно матиме. Якщо ви придбали маленькі колеса, то навряд чи вони проїдуть в важкодоступній зоні або розганятися до шаленої швидкості, але натомість ви отримаєте від них більше потужності. Сила зчеплення означає те, як добре колеса зчіплюються з поверхнею землі за допомогою гумового або пенорезінового покриття так, що колеса не ковзають по поверхні. Більшість коліс, створених для приєднання до серводвигунів, не створить особливих труднощів. Рекомендується використовувати колесо діаметра 7 або 12 сантиметрів з гумовим покриттям навколо них. Вам знадобиться 2 колеса.

4. Тепер, коли ви вибрали необхідні деталі, замовте їх через інтернет. Постарайтеся замовляти їх з якомога меншої кількості сайтів, що дозволить вам заощадити на доставці і отримати всі деталі водно і той же час.

5. Виміряйте і виріжте рамку. Візьміть лінійку і ріжучий предмет, і виміряйте довжину і ширину ходової рамки, приблизно 15 (см) на 20 (см). А тепер, перевірте наскільки рівні у вас вийшли лінії. Пам`ятайте, сім раз відміряй, один раз відріж.Якщо ви використовуєте пластикову дошку, то вам вдасться її розрізати точно так же, як і її дерев`яну тезку.

6. Зберіть робота. На даний момент ви маєте в своєму розпорядженні усіма необхідними матеріалами і вирізаної ходовою частиною.

Помістіть серводвігателі на донну сторону пластмасовою дошки біля краю. Та сторона сервомотора, яка має стрижень повинна бути спрямована на зовнішню сторону. Переконайтеся в тому, що у вас достатньо місця для зачеплення коліс.

Прикріпіть колеса до моторів, використовуючи гвинтики, які вам доставили разом з моторами.

Приліпите один шматочок липучки на приймач, а інший - до батареї.

Приліпите два шматочки протилежного виду липучки на робота і прикріпіть приймач і батарейний блок до нього.

Перед вами постав робот з двома коліщатками з одного боку, а інша сторона якого просто тягнеться по підлозі, але ми поки не будемо додавати третього колеса.

7. Підключіть дроти. Тепер, коли всі частини розташовані на своїх місцях, необхідно все під`єднати до приймача. Підключіть батарею до приймача туди, де написано "харчування" або "акумулятор", постарайтеся під`єднати всі правильно. Далі підключіть сервомотори до приймача там, де написано "канал 1" і "канал 2".

8. На зарядку ставай. Від`єднайте батарею від приймача і підключіть її до зарядного пристрою. Зарядка може зайняти близько 24 годин, так що наберіться терпіння.

9. Тепер пограйте зі своєю новою іграшкою. вперед! Натисніть кнопку вперед на передавачі. Організуйте смугу перешкод, пограйте зі своїм котом. А коли ви награлися, додайте наворотів до нього!

Поради

Спробуйте покласти на робота ваш старий "смартфон" з камерою і використовуйте його як рухається записуючий пристрій. Ви можете використовувати відео чат для того, щоб бачити те, куди прямує робот, що дасть вам можливість вивести його за межі вашої кімнати без вашого супроводу.
додайте наворотів. Якщо на вашому передавачі / приймачі розташований додатковий канал, то ви можете зробити клешню, яка зможе закриватися, а якщо ви маєте в своєму розпорядженні кількома каналами, то ваша клешня буде здатна як відкриватися, так і закриватися. Використовуйте свою уяву.
Якщо ви натискаєте вправо, а робот їде вліво, то спробуйте приєднати проводки на приймачі по-іншому, так, наприклад, якщо ви встромили правий серводвигун в канал 2, а лівий сервомотор - в канал 1, то поміняйте їх місцями.
Можливо, ви захочете придбати адаптер, який дозволить під`єднати батарею до зарядного пристрою.
Ви можете віддати перевагу використовувати 12-ти вольтів батарею постійного струму, що поліпшить швидкість і потужність робота.
Переконайтеся в тому, що ви купили передавач і приймач однієї частоти. Також, переконайтеся в тому, що приймач має таке ж або більшу кількість каналів, що і передавач. Якщо на приймачі більше каналів, ніж на передавачі, то тільки менша кількість каналів буде підвладне використанню.

попередження

Новачкам не слід використовувати джерело змінного харчування (домашня розетка) для домашніх проектів. Змінний струм дуже небезпечний.
Чи не налаштовуйтесь на частоту в 72 (МГц), якщо тільки ви не будуєте літачок, так якв порушите закон, використовувати цю частоту на наземних іграшках, а також ви ризикуєте покалічити або вбити кого-небудь.
Не використовуйте 12 (В) батарею непеременного струму на 110-240 В батареї змінного струму, що незабаром може привести двигун в непридатність.
Використання 12 (В) непеременного струму може підірвати двигун, якщо він не підтримує таку батарею.