Kako narediti robota na daljinsko upravljanje

Vsebina

• faze

je wiki, kar pomeni, da veliko člankov piše več avtorjev. Pri ustvarjanju tega članka je v njegovi izdaji in izboljšanju sčasoma sodelovalo 41 ljudi, nekaj anonimnih.

Mnogi verjamejo, da je robot samostojen stroj. Če pa nekoliko razširimo definicijo tega izraza, lahko štejemo tudi za robote daljinsko vodene stroje. Morda boste pomislili, da je izdelava takšne naprave nekaj zapletenega, a v resnici ni nič preprostejše, ko pridobite potrebno znanje. Izvijač, namig znanosti in gremo!

faze

1. 
   

   
   Vedite, kaj boste gradili. Tu ne boste gradili humanoidne človeške velikosti, ki bo opravila vse vaše umazano delo. Kjerkoli ne boste izdelali robota s kleščami, ki lahko dvigne 50 kg. Začeti morate z izdelavo robota, ki se lahko premika naprej, nazaj in ob straneh, ko upravljate daljinski upravljalnik. Ko pa razumete osnove teh manevrov in ste naredili tega preprostega robota, ga lahko spremenite in preidete na bolj zapletene stvari. Vedno morate imeti v mislih, da robot ni nikoli končan. Vedno ga lahko uredite in izboljšate.

2. 
   

   
   Načrtujte robota. Preden začnete graditi, morate naročiti predmete, ki jih boste potrebovali. Če želite to narediti, morate razmišljati o oblikovanju. Če je to vaša prva stvaritev, izberite nekaj preprostega z dvema servo motorjema na plastični plošči. Zelo preprosta stvar vam omogoča, da pozneje dodate več predmetov, če želite. Nato boste dobili nekaj, kar meri 15 × 20 cm. Za tako preprostega robota preprosto narišite oblikovanje na list papirja z ravnilom. Ker je majhen, ga na papirju narišite na dejansko lestvico. Ko gradite bolj zapletene stroje, se lahko naučite uporabljati računalniško programsko opremo za načrtovanje ali podobne programe, kot je Google Sketchup.

3. 
   

   
   
   
   Izberite elemente. Ni vam jih še treba naročiti, ampak jih morate izbrati na tem koraku in vedeti, kje jih lahko kupite. Poskusite izbrati čim manj možnih spletnih mest, s katerimi boste prihranili denar pri stroških pošiljanja. Potrebujete materiale za podvozje, dva servomotorja, baterijo, oddajnik in sprejemnik.
   • Izberite servomotor. Za premikanje robota boste potrebovali motorje. Za vsako kolo morate namestiti enega. Na ta način lahko uporabite najpreprostejši način krmiljenja, diferencial. To pomeni, da se bosta dva motorja, če želite napredovati, vrniti naprej, nazaj, oba se bosta vrnila nazaj, eden pa se bo vrtel, medtem ko se drugi ne premika. Servomotor je drugačna naprava kot osnovni enosmerni motor, saj ima zobniška kolesa, vrti se lahko le za 180 stopinj in lahko kaže na svoj trenutni položaj. Ta projekt bo všeč tovrstnim motorjem, saj so enostavnejši za uporabo in vam ne bo treba kupiti dragega menjalnika. Ko razumete, kako sestaviti robota na daljinsko upravljanje, lahko naredite še enega (ali ga spremenite) za namestitev enosmernih motorjev. Ob nakupu servomotorjev morate razmišljati o štirih stvareh: hitrost, navor, velikost in teža ter vrtenje. Ker servomotorji ne morejo obračati več kot 180 stopinj, ne boste mogli priti svoje daleč. Vendar obstajajo motorji, ki se lahko vrtijo za 360 stopinj, kar vam omogoča, da jih neprekinjeno zaženete. Poskrbite, da tisti, ki jih kupite, spadajo v to kategorijo. Velikost in teža nista zares pomembni dejavniki pri tem projektu, saj imate tako ali tako veliko prostora. Poskusite najti nekaj srednje velikosti. Navor motorja kaže na silo motorja. Tu postanejo uporabna zobniška kolesa. Če ni prestav in je navor motorja nizek, se robot ne bo mogel premakniti naprej, ker ne bo imel moči. Najti morate velik navor motorja, vendar bodite pozorni, ker višji kot je, nižja je hitrost. Za ta projekt morate najti dobro razmerje med hitrostjo in navorom. Ko končate, lahko vedno kupite zmogljivejše ali hitrejše servomotorje. Hitec HS-311 je priporočljiv za tega prvega robota. Je motor z dobrim razmerjem med hitrostjo in navorom, poceni je in njegova velikost je kot nalašč za ta projekt. Poiščite spletno trgovino v bližini, ki jo ponuja.
     • Ker se servomotor lahko vrti samo pri 180 stopinjah, boste morali spremeniti servomotor, da bo neprekinjeno deloval. Če ga spremenite, boste preklicali garancijo, vendar je to bistven korak, od katerega je odvisno ostalo.
   • Izberite baterijo. Robota morate nahraniti z elektriko. Ne uporabljajte enosmernega toka (torej kabla, priključenega v vtičnico), namesto tega uporabite enosmerno baterijo.
     • Izberite vrsto baterije. Obstajajo tri glavne vrste baterij, ki jih morate upoštevati. Obstajajo litijeve (LiPo), NiMH, NiCad in alkalne baterije.
       • LiPo baterije so najnovejši tip, ki ga lahko kupite, in so izjemno lahke. Vendar so nevarne, drage so in zahtevajo ustrezen polnilec. Uporabite jih lahko le, če že imate izkušnje z gradnjo robotov in ste pripravljeni plačati malo več za svoj projekt.
       • NiCad baterije so baterije za ponovno polnjenje. Pogosto se uporabljajo za robote. Glavna težava tega modela je, da bo zdržal veliko manj, če napolnite baterije, medtem ko niso popolnoma prazne.
       • NiMH baterije imajo po velikosti, teži in ceni podobne kot NiCad baterije, vendar delujejo bolje in to je model, ki ga na splošno priporočamo začetnikom.
       • Alkalne baterije so najpogostejši tip brez polnjenja. Povsod so (verjetno jih imate doma), poceni in enostavno jih je dobiti. Vendar je njihovo življenje kratko, zato ga boste morali trajno kupiti. Ne uporabljajte ga.
     • Preverite specifikacije baterije. Izbrati morate napetost za baterijo. Na splošno večina te vrste robotov deluje pri napetosti med 4,8 in 6 V. Večina servomotorjev bo dobro delovala pod to vrsto napetosti. Na splošno je priporočljivo uporabljati 6V (če ga lahko podpirajo vaši servomotorji, kar velja za večino), saj jim omogoča, da pošljejo več moči in omogočajo hitrejši tek. Zdaj morate razmišljati o zmogljivosti baterije. Naveden je v mAh (miliamper za eno uro). Višja kot je vrednost, dražja in dražja bo baterija. Za robota, ki ga pričakujete, je priporočljiva uporaba baterije z močjo 1800 mAh. Če oklevate med baterijo 1 4500 in 2000 mAh za isto napetost in enako težo, izberite eno od 2 000. Poslušala bo komaj dražje, vendar bo boljša od prejšnje. Ne pozabite dobiti polnilnika za izbrano baterijo. V spletnem iskanju poiščite ustrezen polnilnik.
   • Izberite material za svojega robota. Potrebuje podvozje, na katerega boste namestili elektronsko opremo. Večina strojev te velikosti je narejena iz plastike ali aluminija. Za začetnika je priporočljivo uporabljati vrsto plastike, imenovano polietilen visoke gostote (PE-HD). Delo je enostavno in ne stane veliko. Ko se odločite za želeno debelino, pojdite za 6 mm. Ko se odločite za širino, morate izbrati večjo ploščo od stroja, ki ga želite sestaviti, če naredite napako z rezanjem. Na splošno je priporočljivo kupiti enega dvojnega velikosti robota. Vendar bi morali vseeno kupiti več. Oglejte si spletno iskanje za nakup plošče PE-HD velikosti 60 × 60 cm in debeline 6 mm.
   • Izberite oddajnik in sprejemnik. To je najdražji del robota. To je tudi najpomembnejše, saj ga brez tega ne boste mogli premakniti. Zelo priporočljivo je, da od začetka kupite dober oddajnik in dober oddajnik, saj so to tisti deli, ki bodo omejili, kaj lahko naredite s svojim ustvarjanjem. Stroj lahko premikate s poceni oddajnikom in sprejemnikom, vendar mu ne boste mogli dodati ničesar. Poleg tega lahko oddajnik ponovno uporabite za druge projekte, ki jih boste montirali v prihodnosti. Namesto da bi kupili poceni zdaj in dražje pozneje, napravo kupite zdaj dražje. Tako boste na dolgi rok prihranili denar. Kakor koli že, morali boste izbrati prave frekvence. 27 MHz, 72 MHz, 75 MHz in 2,4 GHz so najpogostejše uporabljene frekvence. 27 MHz se uporablja za letala in avtomobile. To je najpogosteje uporabljena poceni igrače na daljinsko upravljanje. Ni priporočljivo za nič drugega kot za majhne projekte. 72 MHz se lahko uporablja samo za letala. Ker gre za pogostost, ki se običajno uporablja na modelnih letalih, je prepovedana za zemeljska letala. Če uporabljate 72 MHz, lahko kršite zakonodajo svoje države, lahko pa povzročate tudi motnje pri modelih v svoji bližini. To bi jih lahko zrušilo in povzročilo znatne stroške popravil, ali še huje, letalo bi lahko nekoga prizadelo in ga ubilo. 75 MHz se uporablja samo za zemeljske modele, tako da jih lahko uporabljate. Vendar je od vseh teh frekvenc 2,4 GHz najboljši. Povzroča manj motenj kot druge frekvence. Zelo priporočljivo je porabiti nekaj dodatnih evrov za nakup oddajnika in sprejemnika 2,4 GHz. Ko se odločite za frekvenco, ki jo želite uporabiti, se morate odločiti, katere "kanale" boste namestili na oddajnik in sprejemnik. V bistvu se nanašajo na stvari, ki jih lahko nadzirate na robotu. Za ta projekt boste potrebovali dva. En kanal bo omogočil, da se stroj premika naprej in nazaj, drugi pa, da se vrti ob straneh. Vendar je priporočljivo imeti vsaj tri. Ko končate gradnjo, boste morda želeli nekaj dodati.Če namestite štiri, bi morali imeti dva krmilnika. S parom oddajnikov / sprejemnikov s štirimi kanali lahko morda dodate objemko. Kot smo že omenili, za svoj proračun kupite najboljši možni par, da vam pozneje ni treba kupiti boljšega. Kasneje lahko ponovno uporabite oddajnik in celo sprejemnik za druge projekte. Na primer, lahko kupite Spectrum DX5e 5-kanalni 2,4 GHz radio sistemski način 2 in AR500.
   • Izberite kolesa. Pri izbiri koles morate upoštevati tri dejavnike: premer, oprijem in sistem pritrditve motorja. Premer ustreza dolžini kolesa, ki se začne od roba, poteka skozi sredino in pride do nasprotnega roba. Večji je premer, hitrejše je kolo in lažje se robot povzpne po pobočju, manj pa ima navora. Če imate manjše kolo, bo težje plezati ali hoditi hitreje, vendar bo imelo več moči. Z oprijemom lahko veste, ali se kolo dobro oprime površine, na katero ga boste postavili. Kolesa morate dobiti z gumijastim ali penastim premazom, da ne zdrsnejo. Večina koles je zasnovana tako, da se na servomotorje enostavno pritrdi, običajno je dovolj, da jih privijete neposredno, tako da ne bi smeli preveč skrbeti. Na splošno velja, da dajete prednost kolesu s premerom 8 in 12 cm z gumijasto prevleko. Potrebovali boste tudi dva. Pozanimajte se tudi o natančnih platiščih.

4. 
   

   
   
   
   Kupite opremo. Zdaj, ko ste izbrali pravo opremo, pojdite po spletu, da jo kupite. Poskusite ga naročiti na čim manj spletnih mestih in tako prihranite denar za poštnino.

5. 
   

   
   Izmerite in odrežite okvir. Vzemite ravnilo in marker ter izmerite dolžino in širino okvirja na plošči, ki ste jo kupili. Razmislite o risanju okvirja velikosti 15 x 20 cm. Izmerite ga pravilno in se prepričajte, da črte, ki ste jih narisali, niso krive in da bodo želene dolžine. Ne pozabite na to pravilo: dvakrat izmerite, enkrat izrežite. Zdaj lahko ploščo razrežete. Če ste kupili PE-HD, ga lahko razrežete na enak način kot leseno desko iste velikosti.

6. 
   

   
   Sestavite robota. Zdaj, ko imate vso opremo, ki jo potrebujete in odrežete okvir, je čas, da sestavite dele. Pravzaprav bo to najlažji korak, če ste že prej razmišljali o oblikovanju.
   • Servomotorje namestite na zadnjo stran plastične plošče naprej. Namestiti jih morate ob straneh, tako da je del, ki se bo obrnil, obrnjen navzven. Pazite, da pustite dovolj prostora za namestitev koles.
   • Kolesa pritrdite na servomotorje z vijaki, ki se prodajajo v škatli motorja.
   • Na sprejemnik in na baterijo nalepite kos žametnice.
   • Na robota položite dva kosa velkro, na katerega boste nalepili sprejemnik in baterijo.
   • Zdaj naj bi imel vaš robot dve kolesi spredaj, podvozje pa naj se nekoliko spusti zadaj. Tretjega kolesa pri tem projektu ne bo, zadnji del stroja bo drgnil le po tleh.

7. 
   

   
   Priključite kable. Zdaj, ko ste predmete sestavili, morate vzpostaviti povezave s sprejemnikom. Vstavite baterijo v režo na sprejemniku. Dvakrat preverite povezave. Nato priključite servomotorje na prva dva kanala sprejemnika, kjer piše "kanal 1" in "kanal 2".

8. 
   

   
   Napolnite baterijo. Odklopite baterijo sprejemnika in jo povežite s polnilnikom. Počakajte, da se baterija napolni. Lahko traja do 24 ur, bodite potrpežljivi.

9. 
   

   
   Projekt naj bi bil zdaj zaključen. Pritisnite gumb oddajnika, če želite robota premakniti naprej. Zgradite progo z ovirami, igrajte se s svojim psom in mačko, da tečete po robotu. Ko se končate zabavati, lahko izboljšate svojega robota!

• Strojna oprema za podvozje: plošča PE-HD večja od zahtevane velikosti
• Dva servomotorja (npr. HiTec HS-311)
• Sprejemnik in oddajnik
• Baterija (na primer 6 m NiMH baterija 2000 mAh 6M)
• Polnilec za baterijo
• 2 kolesa z natančnim kolutom premera 12 cm
• Velcro