Ako vyrobiť diaľkovo ovládaného robota

Obsah

• stupňa

je wiki, čo znamená, že veľa článkov napísalo niekoľko autorov. Na vytvorení tohto článku sa na jeho vydaní a zlepšovaní v priebehu času podieľalo 41 anonymných ľudí.

Mnoho ľudí verí, že robot je samostatný stroj. Ak však definíciu tohto pojmu mierne rozšírime, môžeme tiež považovať za roboty diaľkovo ovládané stroje. Možno si myslíte, že vytvorenie takého zariadenia je niečo zložité, ale v skutočnosti nie je nič jednoduchšie, keď budete mať potrebné vedomosti. Skrutkovač, náznak vedy a choď!

stupňa

1. 
   

   
   Vedieť, čo budete stavať. Nebudete tu stavať humanoidnú ľudskú veľkosť, ktorá bude robiť všetku vašu špinavú prácu. Nebudete vyrábať robota s kliešťami kdekoľvek, kde je možné zdvihnúť 50 kg. Pri používaní diaľkového ovládača musíte začať s budovaním robota, ktorý sa môže pohybovať smerom dopredu, dozadu a do strán. Keď však pochopíte základy týchto manévrov a vytvoríte tento jednoduchý robot, môžete ho upraviť a prejsť na zložitejšie veci. Vždy musíte mať na pamäti, že robot nikdy nie je dokončený. Vždy ho môžete upravovať a vylepšovať.

2. 
   

   
   Naplánujte robota. Predtým, ako začnete s výstavbou, musíte si objednať veci, ktoré budete potrebovať. Ak to chcete urobiť, musíte premýšľať o dizajne. Ak je to váš prvý výtvor, vyberte si niečo jednoduché s dvoma servami na plastovej doske. Je to veľmi jednoduchá vec, ktorá vám umožňuje pridať ďalšie položky neskôr, ak si budete priať. Potom dostanete niečo, čo meria 15 × 20 cm. Pre taký jednoduchý robot jednoducho nakreslite návrh na list papiera pomocou pravítka. Keďže je malý, nakreslite ho na papier v skutočnej mierke. Keď staviate zložitejšie stroje, môžete sa naučiť používať počítačom podporovaný návrhový softvér (CAD) alebo podobné programy, ako je Google Sketchup.

3. 
   

   
   
   
   Vyberte prvky. Zatiaľ ich nemusíte objednať, musíte si ich v tomto kroku vybrať a vedieť, kde ich kúpiť. Pokúste sa vybrať čo najmenej webových stránok, aby ste ušetrili peniaze za náklady na dopravu. Potrebujete materiály pre podvozok, dva servomotory, batériu, vysielač a prijímač.
   • Vyberte servomotor. Na pohyb robota budete potrebovať motory. Pre každé koleso musíte nainštalovať jedno. Týmto spôsobom môžete použiť najjednoduchší spôsob riadenia, diferenciál. To znamená, že na postupovanie sa tieto dva motory budú otáčať vpred, dozadu, budú sa otáčať vpred aj v zákrute, jeden z nich sa bude otáčať, zatiaľ čo druhý sa nepohybuje. Servomotor je iné zariadenie ako základný jednosmerný motor, pretože má ozubené kolesá, môže sa otáčať iba o 180 stupňov a môže označovať svoju aktuálnu polohu. Tento projekt osloví tento druh motora, pretože sa ľahšie používa a nemusíte kupovať drahú prevodovku. Keď pochopíte, ako zostaviť diaľkovo ovládaného robota, môžete si nainštalovať jednosmerné motory (alebo ich upraviť), aby ste nainštalovali jednosmerné motory. Pri kúpe servomotorov je potrebné myslieť na štyri veci: rýchlosť, krútiaci moment, veľkosť a hmotnosť a rotácia. Pretože servomotory sa nemôžu otočiť o viac ako 180 stupňov, nebudete sa môcť dostať ďalej. Existujú však motory, ktoré sa môžu otáčať o 360 stupňov, čo vám umožňuje ich nepretržité prevádzkovanie. Uistite sa, že tie, ktoré si kúpite, patria do tejto kategórie. Veľkosť a hmotnosť nie sú v tomto projekte skutočne dôležitými dôvodmi, pretože napriek tomu máte dosť miesta. Pokúste sa nájsť nejakú strednú veľkosť. Krútiaci moment motora udáva silu motora. To je miesto, kde sa ozubené kolesá stávajú užitočnými. Ak nie sú k dispozícii žiadne prevodové stupne a krútiaci moment motora je nízky, robot nebude schopný postupovať vpred, pretože nebude mať pevnosť. Musíte nájsť vysoký krútiaci moment motora, ale dajte si pozor, pretože čím je vyšší, tým nižšia je rýchlosť. Pre tento projekt musíte nájsť dobrú rovnováhu medzi rýchlosťou a krútiacim momentom. Navyše, keď budete hotoví, môžete si vždy kúpiť výkonnejšie alebo rýchlejšie servomotory. Hitec HS-311 sa odporúča pre tohto prvého robota. Je to motor s dobrým vzťahom medzi rýchlosťou a krútiacim momentom, je lacný a jeho veľkosť je pre tento projekt ideálna. Vyhľadajte obchod vo vašom okolí online, ktorý ho ponúka.
     • Pretože sa servomotor môže otáčať iba o 180 stupňov, budete musieť vymeniť servomotor, aby bežal nepretržite. Jeho úpravou zrušíte záruku, je to však nevyhnutný krok, od ktorého závisí zvyšok.
   • Vyberte batériu. Robota musíte napájať elektrinou. Nepoužívajte jednosmerný prúd (tj kábel zapojený do zásuvky), namiesto toho použite batériu s jednosmerným prúdom.
     • Vyberte typ batérie. Mali by ste zvážiť tri hlavné typy batérií. Sú vyrobené z lítiových (LiPo), NiMH, NiCad a alkalických batérií.
       • Batérie LiPo sú najnovší typ, ktorý si môžete kúpiť, a sú veľmi ľahké. Sú však nebezpečné, drahé a vyžadujú si vhodnú nabíjačku. Mali by ste ich používať, iba ak už máte skúsenosti s výrobou robotov a ste ochotní zaplatiť za svoj projekt trochu viac.
       • Batérie NiCad sú nabíjateľné batérie. Často sa používajú pre roboty. Hlavným problémom tohto modelu je to, že vydrží oveľa menej, ak nabíjate batérie, keď nie sú úplne vybité.
       • Batérie NiMH majú veľkosť, hmotnosť a cenu podobné batériám NiCad, ale majú lepšiu výkonnosť a tento model sa všeobecne odporúča pre začiatočníkov.
       • Alkalické batérie sú najbežnejším nenabíjateľným typom. Sú všade (pravdepodobne ich máte doma), sú lacné a ľahko dostupné. Ich životnosť je však krátka a budete si ju musieť kúpiť natrvalo. Nepoužívajte ho.
     • Skontrolujte technické údaje batérie. Musíte zvoliť napätie pre svoju batériu. Všeobecne platí, že väčšina robotov tohto typu pracuje pri napätí medzi 4,8 a 6 V. Väčšina servomotorov bude pri tomto type napätia dobre fungovať. Všeobecne sa odporúča používať 6V (ak to vaše servomotory môžu podporovať, čo je prípad väčšiny), pretože im umožňuje vysielať viac energie a zrýchľovať chod. Teraz musíte premýšľať o kapacite batérie. Udáva sa v mAh (miliampéra po dobu jednej hodiny). Čím vyššia je hodnota, tým drahšia a drahšia bude batéria. Pre robota, ktorý očakávate, sa odporúča použiť batériu s kapacitou 1800 mAh. Ak neváhate medzi batériou 1 4500 a 2 000 mAh s rovnakým napätím a rovnakou hmotnosťou, vyberte jednu z 2 000. Bude počúvať len o niečo drahšie, ale bude lepšie ako predchádzajúce. Na vybratú batériu by ste nemali zabudnúť nabíjačku. Vyhľadajte vhodnú nabíjačku online.
   • Vyberte materiál pre svojho robota. Potrebuje podvozok, do ktorého budete inštalovať elektronické zariadenie. Väčšina strojov tejto veľkosti je vyrobená z plastu alebo hliníka. Pre začiatočníkov sa odporúča používať typ plastu nazývaný polyetylén s vysokou hustotou (PE-HD). Je ľahké pracovať a nestoja to veľa. Keď sa rozhodnete pre požadovanú hrúbku, choďte na 6 mm. Pri rozhodovaní o šírke by ste si mali zvoliť väčšiu dosku ako stroj, ktorý chcete postaviť pre prípad, že by ste jej prirezaním urobili chybu. Všeobecne sa odporúča kúpiť jednu dvojnásobnú veľkosť robota. Mali by ste si však kúpiť viac. Ak chcete kúpiť dosku PE-HD s rozmermi 60 × 60 cm a 6 mm hrubú, vykonajte vyhľadávanie online.
   • Vyberte vysielač a prijímač. Toto je najdrahšia časť robota. Toto je tiež najdôležitejšie, pretože bez neho ho nebudete môcť presunúť. Dôrazne sa odporúča kúpiť dobrý vysielač a dobrý vysielač od začiatku, pretože to sú kúsky, ktoré obmedzia to, čo môžete so svojím vytvorením urobiť. Svoj stroj môžete pohybovať lacným vysielačom a prijímačom, ale nebudete k nemu môcť nič pridať. Okrem toho môžete vysielač znova použiť na ďalšie projekty, ktoré pripojíte v budúcnosti. Namiesto toho, aby ste si teraz kúpili lacný a neskôr drahší, zakúpte si teraz drahšie zariadenie. To vám v dlhodobom horizonte ušetrí peniaze. Každopádne budete musieť zvoliť správne frekvencie. Najbežnejšie používané frekvencie sú 27 MHz, 72 MHz, 75 MHz a 2,4 GHz. 27 MHz sa používa pre lietadlá a automobily. Toto je frekvencia najčastejšie používaná pre lacné hračky s diaľkovým ovládaním. Neodporúča sa na nič iné ako malé projekty. 72 MHz sa môže používať iba pre lietadlá. Pretože sa jedná o frekvenciu, ktorá sa zvyčajne používa na modelových lietadlách, je zakázaná pre pozemné lietadlá. Ak používate 72 MHz, mohli by ste porušiť zákon svojej krajiny, ale mohli by ste tiež spôsobiť rušenie modelov vo vašej blízkosti. Mohlo by to spôsobiť, že sa zrútia a spôsobia značné náklady na opravy, alebo ešte horšie by mohlo lietadlo niekoho zasiahnuť a zabiť ho. 75 MHz sa používa iba pre pozemné modely, takže ho môžete používať. Avšak zo všetkých týchto frekvencií je 2,4 GHz najlepšia. Spôsobuje menšie rušenie ako iné frekvencie. Dôrazne sa odporúča minúť pár eur navyše na nákup vysielača a prijímača 2,4 GHz. Keď sa rozhodnete pre frekvenciu, ktorú chcete použiť, musíte sa rozhodnúť, ktoré „kanály“ nainštalujete do vysielača a prijímača. V podstate sa týkajú vecí, ktoré môžete nad robotom ovládať. Na tento projekt budete potrebovať dva. Jeden kanál umožní stroju pohybovať sa dopredu a dozadu a druhý sa môže otáčať po stranách. Odporúča sa však mať najmenej tri. Po dokončení stavby by ste mohli niečo pridať.Ak nainštalujete štyri, mali by ste mať dva radiče. S párom kanálov vysielač / prijímač so štyrmi kanálmi môžete prípadne pridať svorku. Ako už bolo spomenuté, kúpte si pre svoj rozpočet najlepší možný pár, aby ste nemuseli kupovať lepší pár neskôr. Vysielač a dokonca aj prijímač môžete znova použiť na ďalších projektoch. Môžete si napríklad kúpiť 5-kanálový režim rádiového systému 2 GHz Spectrum DX5e 2,4 GHz a AR500.
   • Vyberte kolesá. Pri výbere kolies je potrebné vziať do úvahy tri faktory: priemer, trakcia a systém uchytenia motora. Priemer zodpovedá dĺžke kolesa, začínajúc od okraja, prechádzajúcu stredom a končiac opačným okrajom. Čím väčší je priemer, tým rýchlejšie je koleso a tým ľahšie môže robot stúpať na svahy, ale menší točivý moment má. Ak máte menšie koleso, bude ťažšie vyšplhať sa alebo ísť rýchlejšie, ale bude mať viac sily. Pohon umožňuje zistiť, či sa koleso dobre drží na povrchoch, na ktoré ho umiestnite. Potrebujete kolieska s gumovým alebo penovým povlakom, aby sa neposunuli. Väčšina kolies je navrhnutá tak, aby sa ľahko pripájala k servomotorom, zvyčajne stačí naskrutkovať priamo na nich, takže by ste sa nemali príliš obávať. Všeobecne sa odporúča uprednostňovať koleso s priemerom 8 až 12 cm s gumovým poťahom. Budete tiež potrebovať dve. Zistite tiež informácie o presných diskových kolesách.

4. 
   

   
   
   
   Nakúpte zariadenie. Teraz, keď ste si vybrali správne vybavenie, môžete ho kúpiť online. Pokúste sa objednať si ju na čo najmenšom mieste a ušetriť tak poštovné.

5. 
   

   
   Odmerajte a odrežte rám. Vezmite pravítko a značku a zmerajte dĺžku a šírku rámu na zakúpenej platni. Zvážte nakreslenie rámu 15 x 20 cm. Odmerajte ju správne a uistite sa, že čiary, ktoré ste nakreslili, nie sú pokrivené a či požadovaná dĺžka. Nezabudnite na toto pravidlo: zmerajte dvakrát, odrežte raz. Teraz môžete dosku odrezať. Ak ste kúpili PE-HD, môžete ho orezať rovnakým spôsobom ako drevená doska rovnakej veľkosti.

6. 
   

   
   Zostavte robota. Teraz, keď máte všetko vybavenie, ktoré potrebujete, a orežte rám, je čas dať ich dohromady. Ak ste predtým mysleli na dizajn, bude to v skutočnosti najjednoduchší krok.
   • Servomotory namontujte na zadnú stranu plastovej platne dopredu. Musíte ich namontovať na boky tak, aby sa časť, ktorá sa chystá otočiť, otočila smerom von. Nezabudnite ponechať dostatok miesta na namontovanie kolies.
   • Kolesá pripevnite k servomotorom pomocou skrutiek predávaných v skrinke motora.
   • Lepidlo prilepte na prijímač a na batériu.
   • Dajte na robot dva kusy suchého zipsu, na ktorý budete nalepovať prijímač a batériu.
   • Teraz by mal mať váš robot vpredu dve kolesá a podvozok by mal mierne klesať dozadu. Na tomto projekte nebude žiadne tretie koleso, zadná časť stroja sa bude trieť iba po zemi.

7. 
   

   
   Pripojte káble. Teraz, keď ste zostavili položky, musíte sa pripojiť k prijímaču. Pripojte batériu do slotu na prijímači. Skontrolujte pripojenia. Potom pripojte servomotory k prvým dvom kanálom prijímača, kde je uvedené „kanál 1“ a „kanál 2“.

8. 
   

   
   Nabite batériu. Odpojte batériu prijímača a pripojte ju k nabíjačke. Počkajte, kým sa batéria nenabije. Môže to trvať až 24 hodín, buďte trpezliví.

9. 
   

   
   Projekt by sa teraz mal dokončiť. Stlačením tlačidla vysielača posuniete robota vpred. Postavte prekážkovú dráhu, zahrajte si so psom a vašou mačkou a utekajte za robotom. Po dokončení zábavy sa môžete zdokonaliť v robote!

• Hardvér pre podvozok: doska PE-HD väčšia ako požadovaná veľkosť
• Dva servomotory (napr. HiTec HS-311)
• Prijímač a vysielač
• Batéria (napríklad 2 000 mAh 6 V NiMH batéria)
• Nabíjačka pre batériu
• 2 kolieska s presným diskom s priemerom 12 cm
• Velcro