Ako zostaviť diaľkovo ovládaného robota: 14 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: Gilbert Ryder | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 17:41

Mnoho ľudí považuje robota za stroj, ktorý môže bežať autonómne. Ak však definíciu „robota“mierne rozšíriš, diaľkovo ovládané objekty môžu byť považované za roboty. Môžete si myslieť, že postaviť diaľkovo ovládaného robota je náročné, ale v skutočnosti je to jednoduché, ak viete ako. Študenti stredných a stredných škôl zostrojili roboty bez predchádzajúcich skúseností. Tento článok vysvetlí, ako zostaviť diaľkovo ovládaného robota.

Kroky

Krok 1. Uvedomte si, čo budete stavať

Nebudete schopní postaviť plnohodnotného dvojnohého humanoidného robota, ktorý zvládne všetky vaše práce. Nebudete tiež stavať robota s niekoľkými pazúrmi, ktorý sa môže natiahnuť a zdvihnúť závažia s hmotnosťou 100 libier. Budete musieť začať stavať robota, ktorý bude schopný ísť dopredu, dozadu, doľava a doprava, pričom ho budete ovládať bezdrôtovo. Keď však získate základy a necháte si postaviť tohto jednoduchého robota, môžete naň spravidla pridávať a upravovať veci. Napríklad výložník a vedro ako čelný nakladač. Obvykle by ste sa mali riadiť zásadou, že žiadny robot nie je nikdy dokončený. Vždy sa dá upraviť a vylepšiť.

Krok 2. Naplánujte si svojho robota

Pred stavbou robota, dokonca aj pred objednaním dielov. Musíte navrhnúť svojho robota. Váš prvý robot by mal ísť s jednoduchým dizajnom iba z dvoch servomotorov na plochom kúsku plastu. Tento dizajn je skutočne jednoduchý a zvyčajne po inštalácii ponecháva ďalší priestor na pridanie ďalších vecí. Plánujte postaviť niečo okolo 15 cm. o 20 cm. Na tak jednoduchého robota by ste to mali byť schopní nakresliť na papier pomocou pravítka. Nakreslite ho na papier rovnakej veľkosti, ako by mal byť v skutočnom živote, pretože robot je taký malý. Keď sa dostanete do väčších a komplexnejších robotov, mali by ste sa začať učiť používať CAD alebo jemu podobný program, ako je napríklad Google Sketchup.

Krok 3. Vyberte si diely

Stále nie je čas objednať si diely. Mali by ste si ich však vybrať hneď a vedieť, kde ich kúpiť. Pokúste sa objednať z čo najmenšieho počtu stránok a niekedy môžete ušetriť peniaze za dopravu. Na podvozok budete potrebovať materiál, dva „servomotory“, batériu, vysielač a prijímač.

• Výber servomotora: Na pohyb robota budete potrebovať motory. Jeden motor bude poháňať jedno koleso a jedno pre druhé. Týmto spôsobom môžete použiť najjednoduchší spôsob riadenia, diferenciálny pohon. To znamená ísť dopredu oba motory dopredu, vrátiť sa dozadu oba motory dozadu a otočiť jeden motor ide a jeden motor stojí. Servomotor sa líši od základného jednosmerného motora, pretože servomotor je prevodový, môže sa otáčať iba o 180 stupňov a môže prenášať údaje späť na svoju polohu. Tento projekt bude používať servomotory, pretože je to jednoduchšie a nemusíte kupovať drahý „regulátor rýchlosti“alebo samostatnú prevodovku. Potom, čo pochopíte, ako zostrojiť diaľkovo ovládaného robota, možno budete chcieť vyrobiť iného (alebo upraviť prvého), ktorý bude namiesto servomotorov používať jednosmerné motory. Pri kúpe servomotorov máte na starosti štyri základné veci. Ide o rýchlosť, krútiaci moment, veľkosť/hmotnosť a v prípade, že ich je možné zmeniť na 360. Pretože sa servomotory otáčajú iba o 180 stupňov, váš robot by sa mohol pohnúť dopredu iba o kúsok. Ak je motor nastaviteľný na 360 stupňov, môžete ho upraviť tak, aby sa nepretržite otáčal. Zaistite, aby bol motor nastaviteľný na 360 stupňov. Veľkosť/hmotnosť nie je v tomto projekte veľmi dôležitá, pretože vám aj tak pravdepodobne zostane veľa miesta. Skúste si zaobstarať niečo priemernej veľkosti. Krútiaci moment je sila motora. Na to slúžia ozubené kolesá. Ak nie sú zaradené žiadne prevody a krútiaci moment je nízky, pravdepodobne to nedovolí robotu pohnúť sa dopredu, pretože nemá silu. Chcete vysoký krútiaci moment, ale čím vyšší je krútiaci moment, tým spravidla sú nižšie otáčky. V prípade tohto robota sa snažte nájsť dobrú rovnováhu medzi rýchlosťou a krútiacim momentom. Po dokončení stavby si môžete kedykoľvek kúpiť a pripojiť výkonnejšie alebo rýchlejšie servo. K prvému RC robotu sa odporúča zaobstarať servo Hitec HS-311. Toto servo má vynikajúcu rovnováhu rýchlosti a krútiaceho momentu, je lacné a má pre tento robot dobrú veľkosť. Servo HiTec HS-311 je možné kúpiť tu.

  Pretože sa servo môže normálne otáčať iba o 180 stupňov, musíte ho upraviť tak, aby sa nepretržite otáčalo. Úpravou serva sa zruší záruka, ale musí sa vykonať

• Vyberte batériu Na pohon svojho robota budete potrebovať niečo. Nepokúšajte sa používať striedavé napätie (t. J. Zapojte ho do steny). Mali by ste používať napätie DC (t. J. Batérie).

  • Vyberte typ batérie. Existujú 3 hlavné typy batérií, z ktorých si budeme vyberať. Jedná sa o lítiový polymér (Lipo), NiMH, NiCad a alkalické.

    • Batérie Lipo sú najnovšie batérie, ktoré môžete získať, a sú extrémne ľahké. Sú však nebezpečné, drahé a vyžadujú si špeciálnu nabíjačku. Tento typ batérie používajte iba vtedy, ak máte skúsenosti s robotmi a ste ochotní minúť na svojho robota viac peňazí.
    • Batérie NiCad sú bežné nabíjateľné batérie. Používajú sa v mnohých robotoch. Najväčším problémom týchto batérií je, že ak ich nabijete, keď nie sú úplne vybité, pri plnom nabití nevydržia tak dlho.
    • Batérie NiMH sú veľkosťou, hmotnosťou a cenou veľmi podobné batériám NiCad, ale majú lepší celkový výkon, a to sú batérie, ktoré sa zvyčajne odporúčajú pre začiatočnícky projekt.
    • Alkalické batérie sú bežné batérie, ktoré nie je možné nabíjať. Tieto batérie sú bežné (pravdepodobne nejaké máte), lacné a ľahko dostupné. Umierajú však rýchlo a musíte si ich kupovať znova a znova. Nepoužívajte tieto.
  • Vyberte špecifikácie batérie. Pre batériu musíte zvoliť napätie. Najbežnejšie v robotoch sú 4,8 V a 6,0 V. Väčšina servov bude v poriadku fungovať na jednom z nich. Obvykle sa odporúča použiť 6,0 V (ak to vaše servá zvládnu, čo väčšina), pretože vám to umožní, aby váš servomotor bežal rýchlejšie a mal väčší výkon. Teraz sa musíte vysporiadať s kapacitou batérie vášho robota. Tieto sú označené ako mAh. Čím vyššie pôjdete, tým lepšie, ale tým drahšie a spravidla aj ťažšie. Na veľkosť robota, ktorého staviate, sa odporúča približne 1 800 mAh. Ak máte na výber 1450 mAh batériu alebo 2 000 mAh batériu rovnakého napätia a hmotnosti, choďte na 2 000 mAh. Bude to drahšie o niekoľko dolárov, ale je to oveľa lepšia batéria, akú dostať. Uistite sa, že máte nabíjačku, pomocou ktorej môžete batériu nabiť.
• Vyberte si materiál pre svojho robota. Robot potrebuje podvozok, ku ktorému pripojí všetku elektroniku. Väčšina robotov tejto veľkosti je vyrobená z plastu alebo hliníka. Pre začiatočníkov sa odporúča použiť typ plastu s názvom HDPE. S týmto plastom sa ľahko pracuje a je lacný. Keď sa rozhodujete, akú hrúbku chcete získať, získajte hrúbku asi 1/4 ". Pri rozhodovaní o tom, aký veľký plech chcete získať, by ste pravdepodobne mali dostať dosť veľký list v prípade, že sa pokazíte pri rezaní. Obvykle sa odporúča aspoň dvojnásobok veľkosť vášho robota. Pravdepodobne by ste však mali dostať viac. kus HDPE 1/4 "24" x24 "je možné zakúpiť online alebo v železiarstve.
• Vyberte vysielač/prijímač. Toto bude najdrahšia časť vášho robota. Možno ho tiež považovať za najdôležitejší, pretože bez neho robot nič nezmôže. Na začiatku sa odporúča kúpiť si dobrý vysielač/prijímač, pretože to je vec, ktorá bude limitom toho, koľko si môžete obliecť. Lacný vysielač/prijímač bude s vašim robotom v pohode hýbať, ale nebudete k nemu môcť nič pridať. Vysielač je možné použiť aj pre ďalšie roboty, ktoré môžete v budúcnosti postaviť. Takže namiesto toho, aby ste teraz kupovali lacný a neskôr drahší, kúpte si teraz lepší. Z dlhodobého hľadiska vám ušetrí peniaze. Každopádne existuje niekoľko frekvencií, ktoré môžete použiť. Najbežnejšie sú 27 MHz, 72 MHz, 75 MHz a 2,4 GHz. 27 MHz je možné použiť pre lietadlá alebo autá. Najčastejšie sa používa v lacných diaľkovo ovládaných hračkách. 27 MHz sa neodporúča na nič okrem malých projektov. 72 MHz je možné použiť iba pre lietadlá. Pretože 72 MHz sa bežne používa vo veľkých modelových lietadlách, je nezákonné ich používanie v povrchových vozidlách. Ak používate frekvenciu 72 MHz, nielenže porušujete zákon, ale môžete zasahovať do veľkého, drahého modelu lietadla, ktoré letí neďaleko. Mohlo by to spôsobiť jeho zrútenie a oprava by mohla stáť veľa peňazí, alebo ešte horšie, keby ste do človeka narazili a zranili ho alebo ho dokonca zabili. 75 MHz je určené iba na povrchové použitie, takže by ste mohli použiť tento. 2,4 GHz je však najlepšie. Má menšie rušenie ako ostatné frekvencie. Dôrazne sa odporúča minúť pár dolárov navyše a zaobstarať si vysielač a prijímač 2,4 GHz. Potom, čo ste sa rozhodli, akú frekvenciu budete používať, musíte sa rozhodnúť, koľko „kanálov“získate na vysielači/prijímači. Kanály sú do značnej miery počtom vecí, ktoré môžete na svojom robote ovládať. Na tento robot budete potrebovať najmenej dva. Jeden kanál nechá vášho robota ísť dopredu/dozadu a jeden mu umožní ísť vľavo/vpravo. Odporúča sa však získať aspoň 3. Dôvodom je, že potom, čo ste robota postavili, možno budete chcieť k nemu pridať ďalšiu vec. Ak získate 4, máte väčšinou dva joysticky. So štvorkanálovým vysielačom/prijímačom môžete prípadne pridať pazúr. Ako už bolo povedané, mali by ste teraz dostať ten najlepší vysielač/prijímač, ktorý vám rozpočet umožňuje, aby ste si neskôr nemuseli kupovať lepší. Váš vysielač a dokonca aj prijímač môžete znova použiť na iných robotoch, ktoré môžete postaviť. 5-kanálový rádiový systém Spectrum DX5e 2,4 GHz s režimom 2 a AR500 je možné kúpiť spoločne.
• Vyberte kolesá. Pri výbere kolies sú tri najdôležitejšie veci, ktorých sa musíte obávať, sú priemer, trakcia a ľahké pripevnenie k vašim motorom. Priemer je dĺžka kolesa z jednej strany, cez stredový bod, na druhú stranu. Čím väčší je priemer kolesa, tým rýchlejšie sa pohybuje a čím viac môže stúpať, ale tým menší krútiaci moment bude mať. Ak máte menšie koleso, nemusí byť schopné stúpať veľmi ľahko alebo ísť veľmi rýchlo, ale bude mať väčšiu silu. Trakcia je to, ako dobre sa kolesá držia na povrchu. Uistite sa, že dostanete kolieska s gumovým alebo penovým krúžkom okolo nich, aby sa len tak nekĺzali. Väčšina kolies, ktoré sú určené na pripevnenie k servám, sa na ne bude dať jednoducho priskrutkovať, takže si s tým nemusíte až tak robiť starosti. Odporúča sa zaobstarať koleso s priemerom 3 až 5 palcov s gumovým krúžkom okolo nich. Budete potrebovať 2 kolieska. Presné kotúčové kolesá sa dajú kúpiť tu.

Krok 4. Teraz, keď ste si vybrali svoje diely, pokračujte a objednajte si ich online

Pokúste sa ich objednať z čo najmenšieho počtu stránok, pretože týmto spôsobom môžete ušetriť peniaze za dopravu, ak si objednáte všetko súčasne.

Krok 5. Zmerajte a odrežte svoj podvozok

Vytiahnite pravítko a ostrie a zmerajte dĺžku a šírku podvozku na materiáli, ktorý na podvozok používate. Zvážte asi 15 cm asi 20 cm. Teraz to znova zmerajte a uistite sa, že vaše riadky nie sú pokrčené a sú také dlhé, ako by ste chceli. Nezabudnite, dvakrát merajte, raz strihajte. Teraz môžete rezať. Ak používate HDPE, mali by ste byť schopní rezať ho rovnako ako by ste narezali kus dreva tejto veľkosti.

Krok 6. Zostavte robota

Teraz, keď máte všetky svoje materiály a podvozok vyrezané, stačí to všetko zmontovať dohromady. To môže byť v skutočnosti najľahší krok, ak ste robota dobre navrhli.

1. Namontujte servomotory na spodok kusu plastu v blízkosti prednej časti. Mali by byť bokom tak, aby hriadeľ/klaksón (časť serva, ktoré sa pohybuje) smeroval k bokom. Uistite sa, že je dostatok miesta na namontovanie kolies.
2. Pripojte kolesá k servu pomocou skrutiek dodaných so servom.
3. Na prijímač prilepte kus suchého zipsu a na batériu ďalší.
4. Na robot vložte dva kusy protiľahlého suchého zipsu a prilepte k nemu prijímač a batériu.

5. Teraz by ste mali mať robota, ktorý má vpredu dve kolesá a klesá dole. Na tomto robote nebude žiadne „tretie koleso“, ale chrbát sa bude iba kĺzať po podlahe.

   

   Krok 7. Pripojte vodiče

   Teraz, keď máte robota zostaveného, stačí všetko zapojiť do prijímača. Pripojte batériu tam, kde je na prijímači uvedené „batéria“. Uistite sa, že ste ho zapojili správnym spôsobom. Teraz zapojte serva do prvých dvoch kanálov na prijímači, kde je napísané „kanál 1“a „kanál 2“.

   

   Krok 8. Nabite ho

   Odpojte batériu od prijímača a zapojte ju do nabíjačky. Počkajte, kým sa batéria nenabije. Môže to trvať celých 24 hodín, buďte preto trpezliví.

   

   Krok 9. Hrajte s tým Teraz by ste mali byť hotoví

   Pokračujte, stlačte dopredu na vysielači. Postavte mu prekážkovú dráhu, hrajte sa so svojou mačkou a psom a prinútite ich ho prenasledovať. Teraz, keď ste s hraním skončili. Pridajte k tomu nejaké veci !.

   Tipy

   • Skúste naň položiť svoj starý smartfón a použiť ho ako vysielač videa, ak má fotoaparát. Môžete ho použiť v spojení so službou Google Hangouts ako prepojenie videorozhovoru medzi robotom a vašim počítačom alebo iným zariadením a riadiť tak robota mimo miestnosti!
   • Možno budete musieť kúpiť adaptér, ktorý vám umožní zapojiť batériu do nabíjačky.
   • Môžete dať prednosť použitiu batérie 12 V DC, aby mohla mať vysoký krútiaci moment a rýchlosť
   • Ak stlačíte vpravo a robot prejde doľava, skúste prepnúť vstup, do ktorého ste zapojili serva, na prijímači. tj. Ak ste zapojili pravé servo do kanála 1 a ľavé do kanála 2, prepnite ich a zapojte pravé do kanála 2 a ľavé do kanála 1.
   • Pridajte veci. Ak máte na vysielači/prijímači ďalší kanál, môžete pridať ďalší servomotor a urobiť tak niečo navyše. Ak máte jeden kanál navyše, skúste vytvoriť špáradlo, ktoré sa môže zavrieť. Ak máte dva ďalšie kanály, pokúste sa vytvoriť pazúr, ktorý sa dá otvoriť/zatvoriť a pohybovať sa vľavo a vpravo. Použi svoju predstavivosť.
   • Uistite sa, že zakúpený vysielač a prijímač majú rovnakú frekvenciu. Uistite sa tiež, že prijímač má rovnaké alebo viac kanálov ako vysielač. Ak je v prijímači viac kanálov ako vo vysielači, bude možné použiť iba najnižšie množstvo kanálov.

   Varovania

   • Použitie batérie 12VDC môže vybuchnúť motor, ak motor nie je 12VDC
   • Použitím batérie 12VDC na motore 110-240 VAC sa dymí a čoskoro zlyhá
   • Nepoužívajte frekvenciu 72 MHz, pokiaľ nestaviate lietadlo. Ak ho použijete na povrchovom vozidle, nielenže je nezákonný, ale môžete niekoho zraniť alebo dokonca zabiť.
   • Začiatočníci by sa nemali pokúšať používať striedavý prúd (t. J. Zapojený do elektrickej zásuvky) na žiadny domáci projekt. Napájanie striedavým prúdom je mimoriadne nebezpečné.