Come assemblare un robot a casa

Video: Come costruire un Robot - #000 - Premessa

Contenuto

Passi
Consigli
Avvertenze
Di che cosa hai bisogno

Molte persone vorrebbero progettare un robot come una macchina che funzioni in modo autonomo. Tuttavia, se espandiamo un po' il concetto della parola "robot", gli oggetti controllati a distanza potrebbero essere considerati un robot. Potresti pensare che sarà difficile assemblare un robot su un telecomando, ma in realtà è tutto più semplice di quanto sembri. Questo articolo ti spiegherà come assemblare un robot telecomandato.

Passi

1 Decidi cosa costruire. È improbabile che tu sia in grado di assemblare un umanoide a due gambe a grandezza naturale in grado di soddisfare tutti i tuoi capricci. Inoltre, non sarà un robot con artigli vari in grado di afferrare e trascinare oggetti di 5 kg. Inizierai costruendo un robot che può muoversi avanti e indietro, sinistra e destra in modalità wireless dal pannello di controllo. Tuttavia, dopo aver padroneggiato gli aspetti di base, puoi migliorare il tuo design e aggiungere varie innovazioni, basta seguire la guida: "Non esiste un robot completo al mondo". Puoi sempre aggiungere e migliorare qualcosa.
2 Sette volte misura tagliata una volta. Prima di iniziare l'assemblaggio vero e proprio del robot, anche prima di ordinare le parti necessarie. Il tuo primo robot assomiglierà a due servomotori su un pezzo di plastica piatto. Il design è molto semplice e lascia margini di miglioramento. La dimensione di un tale modello sarà di circa 15 per 20 centimetri. Per creare un robot così semplice, puoi semplicemente abbozzarlo con un righello, carta e matita in dimensioni reali. Per progetti più grandi e complessi, dovrai imparare le regole della scalabilità e della programmazione automatizzata.
3 Seleziona le parti di cui hai bisogno. Sebbene non sia il momento di ordinare le parti, dovresti già selezionarle e sapere dove acquistarle. Se ordini online, è meglio trovare tutte le parti su un sito, il che ti aiuterà a risparmiare sulle spese di spedizione. Avrai bisogno di materiale per telaio o telaio, 2 servomotori, batteria, trasmettitore radio, trasmettitore e ricevitore.
- Seleziona i servi necessari per guidare il robot. Un motore guiderà le ruote anteriori e l'altro guiderà le posteriori. In questo modo puoi utilizzare il metodo di sterzata più semplice, l'ingranaggio differenziale, il che significa che entrambi i motori ruotano in avanti quando il robot si sposta in avanti, entrambi i motori ruotano all'indietro quando il robot si sposta all'indietro e per fare una delle virate, un motore gira e Do non averne un altro. Un servomotore differisce da un motore CA convenzionale in quanto il primo è in grado di ruotare solo di 180 gradi e trasmettere informazioni alla sua posizione. Questo progetto utilizzerà un servomotore perché sarà più semplice e non sarà necessario acquistare un costoso regolatore di velocità o un cambio separato. Una volta che hai capito come assemblare un robot su un telecomando, puoi costruirne un altro o modificare quello che hai usando i motori a corrente alternata invece dei servi. Ci sono 4 aspetti importanti da considerare seriamente prima di acquistare un servomotore, più nello specifico: velocità, coppia, dimensioni/peso e se possono essere modificati per ruotare di 360 gradi. Poiché i servi possono ruotare solo di 180 gradi, il tuo robot sarà in grado di avanzare solo leggermente. Con un'opzione di retrofit a 360 gradi, puoi regolare il motore in modo che ruoti continuamente da un lato e permetta al robot di andare costantemente in una direzione o nell'altra. Le dimensioni e il peso sono molto importanti per questo progetto perché molto probabilmente avrai comunque molto spazio libero. Prova a trovare qualcosa di media grandezza. La coppia è la potenza del motore. A questo serve il cambio. Se il motore non ha un cambio e la coppia è bassa, molto probabilmente il tuo robot non si sposterà perché non ha abbastanza potenza. Puoi sempre acquistare e collegare un motore più forte o più veloce dopo aver completato l'assemblaggio. Ricorda, maggiore è la velocità, minore sarà la potenza. Si consiglia di acquistare il servo “HS-311” per il primo prototipo del robot. Questo motore ha un buon equilibrio tra velocità e potenza, è economico ed è della dimensione giusta per il robot.
  - Poiché questo servo può ruotare solo di 180 gradi, dovrai regolarlo nuovamente di 360 gradi, ma questa procedura violerà la garanzia di acquisto, ma dovrai farlo per dare al robot più libertà di movimento. Le istruzioni su questo possono essere trovate su Internet.
- Prendi la batteria. Avrai bisogno di qualcosa per fornire energia al robot. Non tentare di utilizzare una fonte di alimentazione CA (ad esempio una normale presa). Utilizzare una fonte ininterrotta (batterie a stilo).
  - Scegli le batterie. Ci sono 4 tipi di batterie, tra le quali sceglieremo: polimero di litio, nichel metallo idruro, nichel cadmio e batteria alcalina.
    - Le batterie ai polimeri di litio sono le più nuove e incredibilmente leggere. Tuttavia, sono pericolosi, costosi e dovrai utilizzare un caricabatterie dedicato. Usa questo tipo di batteria se hai esperienza nella robotica e sei disposto a sborsare per il tuo progetto.
    - Il nichel cadmio è una comune batteria ricaricabile. Questo tipo è utilizzato in molti robot. Il problema è che se le ricarichi prima che siano completamente scariche, non potranno durare quanto quando sono completamente cariche.
    - Una batteria al nichel metallo idruro è molto simile a una batteria al nichel cadmio per dimensioni, peso e prezzo, ma ha le migliori prestazioni ed è il tipo di batteria consigliato per i tecnici principianti.
    - Una batteria alcalina è un tipo comune di batteria non ricaricabile. Queste batterie sono molto popolari, economiche e facilmente reperibili. Tuttavia, si scaricano rapidamente e dovrai acquistarli sempre. Non usarli.
  - Seleziona le specifiche della batteria. Dovrai trovare la tensione corretta per il tuo set di batterie. Vengono utilizzati principalmente 4,8 (V) e 6,0 (V). La maggior parte dei servi funzionerà su uno di questi. Si consiglia di utilizzare 6.0 (V) più spesso (se il tuo servo è in grado di gestirlo, sebbene la maggior parte di essi possa farlo) perché consentirà al tuo motore di essere più veloce e più potente. Ora dovresti pensare alla capacità della batteria, che viene misurata in (mAh) (milliampere all'ora). Più alta è questa cifra, meglio è, ma più costosa e più difficile. Per un robot di queste dimensioni, 1.800 (mAh) sono i migliori. Se devi scegliere tra 1450 (mAh) e 2000 (mAh) con lo stesso voltaggio e peso, scegli 2000 (mAh), poiché questa batteria è migliore sotto tutti gli aspetti e sarà solo leggermente più costosa. Non dimenticare di acquistare un caricabatterie per la batteria.
- Scegli un materiale per il tuo robot. Sarà necessario collegare un telaio al robot per collegare tutta l'elettronica. La maggior parte dei robot di queste dimensioni sono realizzati in plastica o alluminio. Per i principianti, si consiglia l'uso di una tavola di plastica. Questo tipo di plastica è economico e facile da usare. Lo spessore sarà di circa mezzo centimetro. Che formato di foglio di plastica dovresti comprare? Prendi un foglio abbastanza grande da avere una seconda possibilità se fallisci, ma comprane abbastanza per 4 o 5 tentativi.
- Seleziona un trasmettitore/ricevitore. Questa parte sarà la parte più costosa del tuo robot. Inoltre, questa sarà la parte più importante, perché senza di essa il tuo robot non sarà in grado di fare nulla. Si consiglia di iniziare con un trasmettitore/ricevitore molto buono, perché questa parte particolare può fungere da ostacolo per migliorare il robot in futuro. Un trasmettitore / ricevitore economico metterà in moto il robot molto bene, ma molto probabilmente tutte le possibilità della tua creazione meccanica finiranno qui. Quindi, invece di acquistare un dispositivo economico ora e uno costoso in futuro, è meglio risparmiare denaro e acquistare un trasmettitore / ricevitore costoso e potente oggi. Sebbene sia possibile utilizzare solo poche frequenze, le più comuni sono 27 (MHz), 72 (MHz), 75 (MHz) e 2,4 (MHz).La frequenza 27 (MHz) è utilizzata per aeroplani e macchinine. La frequenza 27 (MHz) è più spesso utilizzata nelle macchinine per bambini. Questa frequenza è consigliata per progetti molto piccoli. La frequenza di 72 (MHz) può essere utilizzata solo per aeromodelli di grandi dimensioni, quindi sarebbe illegale utilizzare quella frequenza, poiché potresti disturbare il segnale di un aeromodello di grandi dimensioni, che potrebbe schiantarsi sulla testa di un passante e storpiare o addirittura ucciderlo. La frequenza 75 (MHz) viene utilizzata solo per scopi terrestri, quindi sentiti libero di usarla. Tuttavia, non c'è niente di meglio della frequenza 2,4 (GHz), che è soggetta alla minima quantità di interferenze, e ti consigliamo vivamente di spendere un po' di più e scegliere un trasmettitore/ricevitore con questa frequenza. Una volta che hai deciso la frequenza, dovresti decidere quanti canali utilizzerai. Il numero di canali determina quante funzioni supporterà il tuo robot. Un canale sarà assegnato alla guida in avanti e indietro, il secondo sarà responsabile della svolta a sinistra e a destra. Tuttavia, si consiglia di acquisire almeno tre canali, perché potresti voler aggiungere qualcos'altro all'arsenale di movimenti del robot. Con quattro canali, ottieni anche due joystick. Come abbiamo notato in precedenza, dovresti ottenere uno dei migliori trasmettitori / ricevitori in modo da non acquistarne un altro in seguito. Inoltre, puoi utilizzare lo stesso dispositivo in altri robot o progetti scientifici e tecnologici. Ti consigliamo di dare un'occhiata più da vicino al sistema radio a 5 canali "Spektrum DX5e MD2" e "AR500".
- Seleziona le ruote. Quando scegli le ruote, presta attenzione a tre aspetti principali: diametro, aderenza e come si adattano al tuo motore. Il diametro è la lunghezza della ruota da un lato, passando per il punto centrale, all'altro lato. Maggiore è il diametro della ruota, più velocemente ruoterà e, maggiore sarà l'altezza in cui sarà in grado di guidare e meno aderenza avrà con il terreno. Se hai acquistato ruote piccole, è improbabile che passino in aree difficili o accelerino a velocità pazzesca, ma in cambio otterrai più potenza da loro. La forza di trazione si riferisce a quanto bene le ruote aderiscono al terreno con un rivestimento in gomma o gommapiuma in modo che le ruote non scivolino sulla superficie. La maggior parte delle ruote progettate per il collegamento a un servomotore non sarà troppo difficile. Si consiglia di utilizzare una ruota con un diametro di 7 o 12 centimetri con un rivestimento in gomma intorno. Avrai bisogno di 2 ruote.
4 Ora che hai selezionato le parti di cui hai bisogno, ordinale online. Cerca di ordinarli dal minor numero di siti possibile, il che ti consentirà di risparmiare sui costi di spedizione e di ottenere tutte le parti contemporaneamente.
5 Misura e ritaglia la cornice. Prendi un righello e un oggetto da taglio e misura la lunghezza e la larghezza del deambulatore, circa 15 (cm) per 20 (cm). Ora, controlla quanto sono dritte le tue linee. Ricorda, misura sette volte, taglia una volta. Se usi una tavola di plastica, sarai in grado di tagliarla allo stesso modo del suo omonimo di legno.
6 Assemblare il robot. Al momento, hai tutti i materiali necessari e un carro tagliato.
1. Posizionare i servomotori sul lato inferiore del pannello di plastica vicino al bordo. Il lato del servomotore con l'asta deve essere rivolto verso l'esterno. Assicurati di avere abbastanza spazio per innestare le ruote.
2. Fissare le ruote ai motori utilizzando le viti fornite con i motori.
3. Attacca un pezzo di velcro al ricevitore e l'altro al pacco batteria.
4. Attacca due pezzi di velcro del tipo opposto sul robot e attaccaci il ricevitore e il pacco batteria.
5. Prima che apparisse un robot con due ruote su un lato e l'altro lato che si trascina semplicemente lungo il pavimento, ma per ora non aggiungeremo una terza ruota.
7 Collega i fili. Ora che tutte le parti sono a posto, tutto deve essere collegato al ricevitore. Collega la batteria al ricevitore dove dice "alimentazione" o "batteria", prova a collegare tutto correttamente. Quindi, collega i servi al ricevitore dove dice "canale 1" e "canale 2".
8 Mettiti alla carica. Scollegare la batteria dal ricevitore e collegarla al caricabatterie. La ricarica può richiedere circa 24 ore, quindi sii paziente.
9 Ora gioca con il tuo nuovo giocattolo. Inoltrare! Premere il pulsante avanti sul trasmettitore. Organizza un percorso ad ostacoli, gioca con il tuo gatto. E quando giochi abbastanza, aggiungi alcune campane e fischietti!

Consigli

Prova a mettere il tuo vecchio "smartphone" con una fotocamera sul robot e usalo come dispositivo di registrazione in movimento. Puoi usare la chat video per vedere dove si sta dirigendo il robot, permettendoti di portarlo fuori dalla tua stanza senza la tua scorta.
Aggiungi alcune campane e fischietti. Se il tuo trasmettitore / ricevitore ha un canale aggiuntivo, puoi creare un artiglio che può chiudersi e se hai più canali, il tuo artiglio sarà in grado sia di aprirsi che di chiudersi. Usa la tua immaginazione.
Se spingi a destra e il robot sta guidando a sinistra, prova a collegare i fili sul ricevitore in un modo diverso, ad esempio, se hai collegato il servomotore destro al canale 2 e il servomotore sinistro al canale 1, quindi scambiarli.
Potresti voler acquistare un adattatore che ti permetta di collegare la batteria a un caricabatterie.
Potresti preferire una batteria da 12 volt CC, che migliorerà la velocità e la potenza del robot.
Assicurati di acquistare il trasmettitore e il ricevitore sulla stessa frequenza. Inoltre, assicurati che il ricevitore abbia gli stessi o più canali del trasmettitore. Se il ricevitore ha più canali del trasmettitore, saranno utilizzabili solo meno canali.

Avvertenze

I principianti non dovrebbero utilizzare una fonte di alimentazione CA (presa domestica) per i progetti domestici. La corrente alternata è molto pericolosa.
Non sintonizzarti su 72 (MHz), a meno che tu non stia costruendo un aeroplano, poiché stai infrangendo la legge, usa questa frequenza su giocattoli a terra e rischi anche di mutilare o uccidere qualcuno.
Non utilizzare una batteria da 12 V CA con una batteria da 110-240 V CA, poiché ciò potrebbe rendere presto inutilizzabile il motore.
L'utilizzo di 12 (V) CA può far esplodere il motore se non supporta tale batteria.