Sådan opbygges en fjernstyret robot: 14 trin (med billeder)

2024 Forfatter: Gilbert Ryder | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 17:28

Mange mennesker betragter en robot som en maskine, der kan køre autonom. Men hvis du udvider definitionen af "robot" lidt, kan fjernstyrede objekter betragtes som en robot. Du synes måske, at det er hårdt at bygge en fjernstyret robot, men i virkeligheden er det enkelt, hvis du ved hvordan. Gymnasie- og mellemskoleelever har bygget robotter uden nogen tidligere erfaring. Denne artikel vil forklare, hvordan man bygger en fjernstyret robot.

Trin

Trin 1. Anerkend, hvad du vil bygge

Du vil ikke være i stand til at bygge en fuld størrelse, tobenet, humanoid robot, der kan udføre alle dine gøremål. Du vil heller ikke bygge en robot med flere kløer, der kan række ud og hente 100 pund vægte. Du bliver nødt til at begynde at bygge en robot, der vil være i stand til at gå fremad, baglæns, venstre og højre fra dig, der styrer den trådløst. Når du har fået det grundlæggende ned og har bygget denne simple robot, kan du dog normalt tilføje og ændre ting på den. For eksempel en bom og en skovl som en frontlæsser. Du bør normalt følge det princip, at ingen robot nogensinde er færdig. Det kan altid ændres og gøres bedre.

Trin 2. Planlæg din robot

Inden du bygger din robot, selv før du bestiller dele. Du skal designe din robot. Til din første robot bør du gå med et simpelt design af kun to servomotorer på et fladt stykke plast. Dette design er virkelig enkelt og efterlader normalt ekstra plads til at tilføje ekstra ting efter det er bygget. Planlæg at bygge noget omkring 15 cm. med 20 cm. For en robot, der er så simpel, skal du bare kunne tegne den ud på papir ved hjælp af en lineal. Tegn den samme størrelse på papir, som den burde være i virkeligheden, da robotten er så lille. Når du kommer ind i større og mere komplekse robotter, bør du begynde at lære at bruge CAD eller et program, der ligner det, f.eks. Google Sketchup.

Trin 3. Vælg dine dele

Det er stadig ikke tid til at bestille dele. Men du skal vælge dem nu og vide, hvor du kan købe dem. Prøv at bestille fra så få sider som muligt, og du kan nogle gange spare penge på forsendelse. Du skal bruge et materiale til chassiset, to "servomotorer", et batteri, en sender og en modtager.

• Valg af servomotor: For at flytte robotten skal du bruge motorer. Den ene motor driver det ene hjul og det ene til det andet. På denne måde kan du bruge den enkleste styremetode, differentialdrev. Dette betyder at gå fremad begge motorer drejer fremad, at gå baglæns begge motorer drejer baglæns, og at dreje en motor går, og en motor forbliver stille. En servomotor er anderledes end en grundlæggende jævnstrømsmotor, fordi en servomotor er gearet, kun kan dreje 180 grader og kan overføre data tilbage til dens position. Dette projekt vil bruge servomotorer, fordi det er lettere, og du ikke behøver at købe en dyr "hastighedsregulator" eller en separat gearkasse. Når du forstår, hvordan du bygger en fjernstyret robot, kan du lave en anden (eller ændre den første) for at bruge DC -motorer frem for servomotorer. Der er fire grundlæggende ting, du skal bekymre dig om, når du køber servomotorer. Disse er hastighed, drejningsmoment, størrelse/vægt, og hvis de kan ændres 360. Da servomotorer kun drejer 180 grader, ville din robot kun kunne gå lidt fremad. Hvis motoren kan ændres 360 grader, kan du ændre den til at rotere kontinuerligt. Sørg for, at motoren kan ændres 360 grader. Størrelse/vægt er ikke særlig vigtig i dette projekt, fordi du sandsynligvis alligevel vil have masser af plads tilovers. Prøv at få noget middelstørrelse. Moment er motorens styrke. Det er det, gearene bruges til. Hvis der ikke er gear, og drejningsmomentet er lavt, tillader det sandsynligvis ikke robotten at bevæge sig fremad, fordi den ikke har styrken. Du vil have et højt drejningsmoment, men jo højere drejningsmoment, generelt er lavere hastighed. For denne robot, prøv at få en god balance mellem hastighed og drejningsmoment. Du kan altid købe og vedhæfte en mere kraftfuld eller hurtigere servo, når du er færdig med at bygge. Det anbefales at få Hitec HS-311-servoen til den første RC-robot. Denne servo har en god balance mellem hastighed og drejningsmoment, er billig og har en god størrelse til denne robot. HiTec HS-311 servoen kan købes her.

  Da servoen normalt kun kan dreje 180 grader, skal du ændre den, så den har kontinuerlig rotation. Hvis du ændrer en servo, bortfalder garantien, men det skal gøres

• Vælg et batteri Du skal få noget til at drive din robot. Prøv ikke at bruge vekselstrøm (dvs. slut den til væggen). Du skal bruge jævnstrøm (dvs. batterier).

  • Vælg en batteritype. Der er 3 hovedtyper af batterier, som vi vil vælge imellem. Disse er Lithium Polymer (Lipo), NiMH, NiCad og Alkaline.

    • Lipo -batterier er de nyeste batterier, du kan få, og er ekstremt lette. De er imidlertid farlige, dyre og kræver en særlig oplader. Brug kun denne type batteri, hvis du har erfaring med robotter og er villig til at bruge flere penge på din robot.
    • NiCad -batterier er almindelige genopladelige batterier. Disse bruges i mange robotter. Det største problem med disse batterier er, at hvis du oplader dem, når de ikke er helt døde, holder de ikke så længe på en fuld opladning.
    • NiMH -batterier ligner meget NiCad -batterier i størrelse, vægt og pris, men har en bedre samlet ydeevne, og det er normalt de batterier, der anbefales til et nybegynderprojekt.
    • Alkaliske batterier er de almindelige batterier, der ikke kan genoplades. Disse batterier er almindelige (du har sikkert nogle), billige og lette at få. De dør dog hurtigt, og du skal købe dem igen og igen. Brug ikke disse.
  • Vælg batterispecifikationer. Du skal vælge en spænding til din batteripakke. De mest almindelige i robotter er 4,8V og 6,0V. De fleste servoer kører fint på en af dem. Det anbefales normalt at gå med 6.0V (hvis dine servoer kan klare det, hvilket de fleste kan), fordi det giver dig mulighed for at få din servomotor til at gå hurtigere og have mere strøm. Nu skal du håndtere kapaciteten på din robots batteripakke. Disse er mærket som mAh. Jo højere du går jo bedre, men jo dyrere og som regel tungere. For størrelsen på den robot, du bygger, anbefales det omkring 1800 mAh. Hvis du skal vælge mellem et 1450 mAh batteri eller et 2000 mAh batteri med samme spænding og vægt, skal du gå med 2000 mAh. Det vil være dyrere med et par dollars, men er et bedre batteri at få. Sørg for at få en oplader til at oplade din batteripakke med.
• Vælg et materiale til din robot. En robot har brug for et chassis til at fastgøre al elektronikken til. De fleste robotter af denne størrelse er lavet af plast eller aluminium. For en nybegynder anbefales det at bruge en type plast kaldet HDPE. Denne plast er let at arbejde med og billig. Når du beslutter dig for, hvilken tykkelse du vil få, skal du blive omkring 1/4 "tyk. Når du beslutter dig for, hvor stort et ark du skal have, skal du nok få et ret stort ark, hvis du går i klud med at skære. Det anbefales normalt at få mindst det dobbelte af det størrelse på din robot. Du bør dog sandsynligvis få mere. Et 1/4 "24" X24 "stykke HDPE kan købes online eller i en isenkræmmer.
• Vælg en sender/modtager. Dette bliver den dyreste del af din robot. Det kan også betragtes som det vigtigste, for uden det kan robotten ikke gøre noget. Det kan varmt anbefales at købe en god sender/modtager til at starte med, for det er det, der vil være grænsen for, hvor meget du kan lægge på. En billig sender/modtager vil flytte din robot fint, men du kan ikke tilføje noget til den. Senderen kan også bruges til andre robotter, som du kan bygge i fremtiden. Så i stedet for at købe en billig nu og en dyrere senere, skal du bare købe den bedre nu. Det vil spare dig penge i det lange løb. Anyway, der er et par frekvenser, du kan bruge. De mest almindelige er 27 MHz, 72 MHz, 75 MHz og 2,4 GHz. 27MHz kan bruges til fly eller biler. Det bruges mest i billigt fjernstyret legetøj. 27MHz anbefales ikke til andet end små projekter. 72MHz kan kun bruges til fly. Da 72MHz normalt bruges i store modelfly, er det ulovligt at bruge i overfladekøretøjer. Hvis du bruger 72MHz, bryder du ikke kun loven, men du kan forstyrre et stort, dyrt modelfly, der flyver i nærheden. Dette kan få det til at gå ned og kan koste mange penge at reparere, eller endnu værre at støde ind i en person og såre eller endda dræbe dem. 75MHz er kun beregnet til overfladebrug, så du kan bruge denne. Imidlertid er 2,4 GHz det bedste. Det har mindre interferens end nogen af de andre frekvenser. Det kan varmt anbefales at bruge de ekstra få dollars og få en 2,4 GHz sender og modtager. Når du har besluttet, hvilken frekvens du skal bruge, skal du beslutte, hvor mange "kanaler" du vil få på senderen/modtageren. Kanaler er stort set, hvor mange ting du kan styre på din robot. Til denne robot skal du bruge mindst to. Én kanal lader din robot gå frem/tilbage, og en vil lade den gå til venstre/højre. Det anbefales dog at få mindst 3. Det er fordi, efter at du har bygget robotten, kan du tilføje en anden ting til den. Hvis du får 4, har du normalt to joysticks. Med en firekanals sender/modtager kan du i sidste ende tilføje en klo. Som sagt før, bør du få den bedste sender/modtager, dit budget tillader nu, så du ikke behøver at købe en bedre senere. Du kan bruge din sender og endda din modtager igen på andre robotter, du måtte bygge. Spectrum DX5e 5-kanals 2,4 GHz radiosystemtilstand 2 og AR500 kan købes sammen.
• Vælg hjul. Når du vælger hjul, er de tre vigtigste ting, du skal bekymre dig om, diameter, trækkraft og om de let vil vedhæfte dine motorer. Diameter er hjulets længde fra den ene side, gennem midten, til den anden side. Jo større hjulets diameter, jo hurtigere går det, og jo mere kan det klatre, men jo mindre drejningsmoment vil det have. Hvis du har et mindre hjul, kan det muligvis ikke klatre meget let eller gå meget hurtigt, men det vil have mere kraft. Trækkraft er, hvor godt hjulene klæber til overfladen. Sørg for, at du får hjul med en gummi- eller skumring omkring dem, så de ikke bare glider rundt. De fleste hjul, der er lavet til at fastgøre til servoer, vil bare kunne skrues lige fast på dem, så du behøver ikke bekymre dig om det så meget. Det anbefales at få et hjul et sted mellem 3 og 5 tommer i diameter med en gummiring omkring dem. Du skal bruge 2 hjul. Præcisionsskivehjul kan købes her.

Trin 4. Nu hvor du har valgt dine dele, skal du gå videre og bestille dem online

Prøv at bestille dem fra så få sider som muligt, for du kan muligvis spare penge på forsendelse på den måde, hvis du bestiller alt på samme tid.

Trin 5. Mål og skær dit chassis

Tag en lineal og en skarpstik frem, og mål længden og bredden af dit chassis på det materiale, du bruger til dit chassis. Overvej ca. 15 cm med ca. 20 cm. Mål det nu igen, og sørg for, at dine linjer ikke er skæve, og hvor lange du vil have dem til at være. Husk, mål to gange, skær en gang. Nu kan du klippe. Hvis du bruger HDPE, skal du kunne skære det på samme måde som du ville klippe et stykke træ i den størrelse.

Trin 6. Saml robotten

Nu hvor du har skåret alle dine materialer og dit chassis, skal du bare samle det hele sammen. Dette kan faktisk være det letteste trin, hvis du har designet robotten godt.

1. Monter servomotorer på bunden af plaststykket nær fronten. De skal være sidelæns, så akslen/hornet (den del af servoen, der bevæger sig) vender mod siderne. Sørg for, at der er plads nok til at montere hjulene.
2. Fastgør hjulene til servoen ved hjælp af skruerne, der fulgte med servoen.
3. Sæt et stykke velcro fast på modtageren og et andet på batteripakken.
4. Læg to stykker af den modsatte velcro på robotten, og sæt din modtager og batteripakke på den.

5. Du skal nu have en robot, der har to hjul foran og skråner ned til bagsiden. Der kommer ikke til at være et "tredje hjul" på denne robot, i stedet glider bagsiden bare langs gulvet.

   

   Trin 7. Tilslut ledningerne

   Nu hvor du har monteret robotten, skal du bare tilslutte alt til modtageren. Sæt batteriet i, hvor der står "batteri" på modtageren. Sørg for at tilslutte den på den rigtige måde. Slut nu servoerne til de to første kanaler på modtageren, hvor der står "kanal 1" og "kanal 2".

   

   Trin 8. Oplad den

   Tag batteriet ud af modtageren, og sæt det i opladeren. Vent, indtil batteriet er færdigopladet. Dette kan tage hele 24 timer, så vær tålmodig.

   

   Trin 9. Leg med det Du skulle nu være færdig

   Fortsæt, tryk fremad på senderen. Byg en forhindringsbane for det, leg med din kat og hund og få dem til at jagte den. Nu hvor du er færdig med at lege med det. Tilføj nogle ting til det !.

   Tips

   • Prøv at lægge din gamle smartphone på den og bruge den som en videosender, hvis den har et kamera. Du kan bruge den i forbindelse med Google Hangouts som et videochat -link mellem robotten og din computer eller anden enhed til at styre din robot udefra rummet!
   • Du skal muligvis købe en adapter, der lader dig sætte batteriet i opladeren.
   • Du foretrækker måske at bruge et 12VDC cykelbatteri, så det kan have højt drejningsmoment og hastighed
   • Hvis du trykker til højre, og robotten går til venstre, kan du prøve at skifte input, som du tilsluttede servoerne på modtageren. dvs. hvis du tilsluttede den højre servo til kanal 1 og venstre til kanal 2, skal du skifte dem og sætte den højre ind i kanal 2 og den venstre i kanal 1.
   • Tilføj ting. Hvis du havde en ekstra kanal på din sender/modtager, kan du tilføje en anden servomotor for at gøre noget ekstra. Hvis du har en ekstra kanal, kan du prøve at lave en klo, der kan lukke. Hvis du har to ekstra kanaler, kan du prøve at lave en klo, der kan åbne/lukke og flytte til venstre og højre. Brug din fantasi.
   • Sørg for, at den sender og modtager, du køber, har samme frekvens. Sørg også for, at modtageren har samme eller flere kanaler som senderen. Hvis der er flere kanaler på modtageren end senderen, er det kun den laveste mængde kanaler, der kan bruges.

   Advarsler

   • Brug af et 12VDC batteri kan sprænge motoren, hvis motoren ikke er 12VDC
   • Brug af et 12VDC batteri på en 110-240VAC motor får det til at ryge op, og det fejler snart
   • Brug ikke frekvensen 72mhz, medmindre du bygger et fly. Hvis du bruger det på et overfladekøretøj, er det ikke kun ulovligt, men du kan skade eller endda dræbe nogen.
   • Begyndere bør ikke prøve at bruge vekselstrøm (dvs. tilsluttet stikkontakten) til hjemmelavede projekter. Vekselstrøm er ekstremt farlig.