The Carpet Crawler - robot BEAM.: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:34

Carpet Crawler to mały robot, który porusza się po podłodze. Obejrzyj wideo, a zobaczysz, skąd się wzięła jego nazwa (tak, a ja w głębi serca jestem starym fanem rocka progresywnego!). BEAM oznacza biologię, elektronikę, estetykę, mechanikę i jest szkołą projektowania robotów pracującą nad filozofią KISS - wolę definicję „Keep It Sweet and Simple”. Google dla „robotyki wiązki”, a znajdziesz mnóstwo witryn. „Mózg” tego robota to przekaźnik zatrzaskowy, czujniki to para mikroprzełączników, a „mięsień” to zmodyfikowany serwomotor. Energia pochodzi z 2 baterii AAA. Para diod LED nieco rozjaśnia sytuację. Oryginalne wideo zostało niemal natychmiast zablokowane (w USA) przez stazi praw autorskich, więc tutaj jest bez muzyki. Zajrzyj TUTAJ, aby posłuchać tytułowego utworu (ale nie Petera Gabriela w tym utworze).

Krok 1: Narzędzia i materiały

Prawie nie są wymagane żadne specjalne narzędzia - potrzebujesz tylko standardowych narzędzi elektronicznych. Jednak do otwarcia serwomechanizmu potrzebny będzie bardzo mały śrubokręt krzyżakowy. Listwa mosiężna - 1/32" x 1/4" x 8" Zwykły stripboard 2 kawałki miedzianego paska stripboard M2 (2mm) nakrętki i śruby Serwo Micro RC (7,5g) z rogami i śrubami. Przekaźnik DPCO z blokadą 3 V - mam mój z Farnell (9899600) (Nie zajmują się już montażem PCB. To jest wersja SMD - mniejszy) 2 x miniaturowe mikroprzełączniki. Mój wyszedł z kilku napędów CDROM 2 x diody LED - użyłem czerwonych. (niebieski lub biały może nie działa w tej aplikacji) 1 x rezystor 100R (użyj 47R, jeśli używasz żółtych lub zielonych diod LED) 2 x uchwyt baterii AAA i baterie Cienki przewód łączący W Wielkiej Brytanii używamy zarówno miar imperialnych, jak i metrycznych. Osobiście mam tendencję do myślenia imperialnego, ale mierzy metryczny. Jako szybkie odniesienie, 3mm to 1/8" 25mm to 1" 305mm = 1'.

Krok 2: Modyfikacja serwomechanizmu

Standardowy serwosterowanie radiowe jest przeznaczone do napędzania ciągiem impulsów w celu dokładnego ustawienia wału wyjściowego o około 160 stopni ruchu w zależności od szerokości impulsu wejściowego. Nie tego chcę w tym projekcie, ale serwo to także silnik i skrzynia biegów w małym pudełku, czyli! Istnieją dwa sposoby modyfikacji serwomechanizmu do ciągłego obrotu. Jedna z nich polega na utrzymaniu pewnej kontroli prędkości i kierunku silnika poprzez „oszukanie” elektroniki sterującej. To nadal wymaga wejścia ciągu impulsów, aby go kontrolować. Nie chcę tego. Innym sposobem jest zhakowanie elektroniki sterującej i podłączenie przewodów wejściowych bezpośrednio do silnika, co oznacza, że będziesz musiał bezpośrednio kontrolować prędkość i kierunek silnika. To właśnie zrobiłem tutaj. Zrobiłem to jakiś czas temu bez robienia zdjęć, więc podam ci TEN link do Instructable Guibota. Serwa różnią się, ale zasada jest taka sama: - Potencjometr zatrzymania ograniczający ruch: Odetnij klapkę ogranicznika na przekładni: Podłącz przewody silnika do przewodów zasilających. Rozłóż biegi w linii podczas demontażu skrzyni biegów, ponieważ są one zaskakująco trudne do odłożenia, jeśli zgubisz sekwencję. Jeśli nie masz smaru silikonowego, zachowaj jak najwięcej i posmaruj go z powrotem na stykających się powierzchniach podczas ponownego montażu serwomechanizmu.

Krok 3: Mechanika

Spójrz na zdjęcia, aby zobaczyć szczegóły połączenia podwozia. Gdybym robił to jeszcze raz, wydłużyłbym stripboard o kilka otworów i zamontował przekaźnik z tyłu akumulatorów. Użyj nakrętek 2 mm, aby utworzyć słupek, na którym serwo ma siedzieć, i dokręć wszystko mocno, ale upewnij się, że nie obciążasz zbytnio uchwytów montażowych serwomechanizmu. Znalazłem najlepszy sposób na odcięcie stripboardu za pomocą ostrych noży, najpierw przytrzymując i przekręcając niewielką część od środka obszaru, a następnie odgryzając z każdej strony, otwór po otworze. Użyj imadła, aby umieścić początkowe zagięcie na mosiężnym pasku, a następnie wyreguluj kąt za pomocą szczypiec. Użyłem Dremela, aby uzyskać nieco przewagi, aby uzyskać większą przyczepność z przodu iz tyłu. Zamontuj serwo i załóż przednią parę rogów, zanim wywiercisz mosiądz, a następnie wywierć i montuj jeden po drugim, aby uzyskać otwory we właściwych miejscach. Użyj maleńkich śrub, które są dostarczane z serwomechanizmem, aby przymocować przednie paski i dłuższe samogwintujące z tyłu, ponieważ działają one również jako mechaniczny ogranicznik uderzając w deskę do usuwania. Na długie śruby nałożyć kawałek termokurczliwej koszulki o grubości 3 mm. Mikroprzełączniki są naklejane na serwo klejem kontaktowym i ustawione tak, aby długa śruba klikała mikroprzełącznik tuż przed mechanicznym ogranicznikiem. Wywierć otwór w podstawie uchwytu baterii, aby pasował do górnej części śruby i pozwól mu płasko przylegać do deski. Dołącz gorącym klejem.

Krok 4: Teoria

Sprytnym elementem Crawlera jest przekaźnik zatrzaskowy. W przeciwieństwie do normalnego przekaźnika, po odłączeniu zasilania z cewki przekaźnika zatrzaskowego, pozostanie on w stanie, w którym się znajduje. Aby go odwrócić, pulsujesz cewkę o przeciwnej polaryzacji, a ona zmieni stan i pozostanie tam do następnego przerzucenia. To przekaźnik z pamięcią! Okablowanie styków DPCO (podwójne przełączanie biegunów) odwraca polaryzację do silnika (więc odwraca kierunek) przy każdym przerzuceniu przekaźnika. Impulsy do cewki przekaźnika pochodzą z dwóch mikroprzełączników, które są aktywowane, gdy sygnał dźwiękowy przekaźnika dociera do każdego ogranicznika. Gdy każdy przełącznik jest aktywowany, zasila cewkę, aż silnik cofnie się i odepchnie klakson od ogranicznika.

Krok 5: Elektronika

Odkryłem, że mogę zamontować przekaźnik SMD na kawałku płyty veroboard, aby łatwiej nawiązywać z nim połączenia. Rozstaw pinów / otworów jest zupełnie inny, ale z cienkością pinów i rozstawem otworów to zadziałało. Piny są tylko wystarczająco długie, więc odetnij małe plastikowe końcówki przekaźnika nożem, aby uzyskać dodatkową frakcję, i bardzo ostrożnie lutuj. Tablica LED to kolejny skrawek stripboardu. Diody LED są połączone równolegle, ale połączone tak, że prąd płynący w jedną stronę oświetla jedną z nich, a płynący w drugą stronę. Przylutuj je z dużym zaciskiem jednego do małego zacisku drugiego. Użyłem przewodów w tym samym kolorze, co schemat obwodu, aby ułatwić śledzenie. Podłącz małe płytki do przekaźnika, przełączników i silnika za pomocą cienkiego przewodu. Przytnij przewody na długość i przylutuj do płytek, a następnie przymocuj je do serwomechanizmu i uchwytu baterii za pomocą gorącego kleju. Włącznik/wyłącznik to mały kawałek stożkowego drewna, który wkłada się, aby odciągnąć baterię od styku uchwytu.

Krok 6: Sprawienie, by robot czołgał się

Mały bydlak strzelił po raz pierwszy i zaczął się czołgać. Jeśli twój blokuje się po jednej stronie i nie chce się ruszyć, zamień połączenia silnika, aby to naprawić. Metodą prób i błędów odkryłem, że przyczepność jest lepsza, jeśli nieco spłaszczyłem kąty. Jeśli zgaśnie w lewo lub w prawo, delikatnie pokręć ramieniem mikroprzełączników, aby wyrównać ruch. Skoro jesteśmy przy temacie robotów, możesz przeczytać moją historię o robocie Instructables. „The Carpet Crawlers” to utwór z albumu „The Lamb Lies Down on Broadway” zespołu Genesis, zanim stali się zespołem Phila Collinsa. Widziałem ich na trasie „Lamb” w 1975 roku, a wizerunek Petera Gabriela pełzającego po scenie w kostiumie Slippermana (z nadmuchiwanymi genitaliami) jest tym, o którym nie można łatwo zapomnieć.