How-To Tuesday: Zrób Beetlebot - 💡 Fix My Ideas

How-To Tuesday: Zrób Beetlebot

How-To Tuesday: Zrób Beetlebot


Autor: Ethan Holmes, 2019

Fotografia Jérôme Demersa

Bardzo prosty bugbot nawiguje przeszkody za pomocą czujników i przełączników.

Autor: Jérôme Demers

Beetlebot to bardzo prosty mały robot, który unika przeszkód na podłodze bez użycia krzemowego układu scalonego - nawet wzmacniacza operacyjnego, a na pewno nie jest programowalny. Dwa silniki poruszają bugbota do przodu, a gdy jeden z jego czujników uderza w przeszkodę, bot odwraca swój przeciwny silnik, aby obrócić się i uniknąć. Projekt wykorzystuje tylko 2 przełączniki, 2 silniki i 1 uchwyt na baterie i kosztuje mniej niż 10 USD w materiałach (lub za darmo, z pewnymi dodatkami).

MATERIAŁY

  • Silniki 1,5 V (2) Często można je oczyszczać z zabawek, wentylatorów w sklepach z dolarami itp.
  • Przełączniki chwilowe SPDT (jednobiegunowe podwójne wyrzuty) z metalowymi zakładkami (2) Można je zgarnąć ze starego magnetowidu lub myszy lub kupić nowe za 1–4 USD
  • Przewód elektryczny około 22 gauge
  • Baterie AA (2) Można również korzystać z baterii AAA.
  • Uchwyt na baterię AA
  • Kuliste tworzywo sztuczne lub drewno
  • Rurki termokurczliwe do kurczenia się do szerokości wałów silnika i złącz antenowych
  • Czarna taśma elektryczna
  • Złącza zaciskowe, typ łopatkowy, małe (2)
  • Kawałek złomu o wymiarach 1 "× 3" użyłem aluminium.
  • Spinacze do papieru (4)
  • Klej cyjanoakrylowy (Super / Krazy) lub epoksydowy
  • Lutownica i lut
  • Przełącznik (opcjonalny) do włączania / wyłączania

DLA POWŁOKI (OPCJONALNIE)

  • Okrągła plastikowa pokrywa Użyłem pokrywki z pojemnika z żelem do włosów, ale możesz też użyć pokrywki słoika z masłem orzechowym lub czegoś podobnego.
  • Automatyczny szpachlówka lub klej epoksydowy
  • Czarno-czerwona emalia i podkład
  • Bezbarwny lakier
  • Małe, cienkie magnesy (2) do mocowania muszli do ciała

Ryc. A: Schemat Beetlebota działający swobodnie, nie wpadł na nic; oba silniki pobierają prąd tylko z właściwego akumulatora.

Beetlebot w 10 prostych krokach

  1. Wytnij kawałki rurki termokurczliwej i użyj opalarki lub innego źródła ciepła, aby obkurczyć je na wałkach silnika. Przytnij rurkę równomiernie, z małym kawałkiem biegnącym za końce wałów. Będą one działać jak opony, poprawiając przyczepność (rysunek B).
  2. Przyklej przełączniki SPDT z tyłu uchwytu baterii, na końcu przewodami. Przełączniki powinny wychylać się w 2 narożnikach, z ich dźwigniami ustawionymi pod kątem do siebie, jak pokazano na rysunku C. Styki znajdujące się najdalej od przycisków na każdym (styki normalnie zamknięte) powinny dotykać. To będzie nasz pierwszy bugbot.
  3. Odetnij metalowy pasek, oznacz wystarczająco dużo długości na każdym końcu, aby utrzymać silnik, i zgnij każdy koniec pod kątem około 45 °. To jest twoja płyta silnika.
  4. Sprawdź lub przetestuj silniki, aby określić ich polaryzację. Napnij silniki na przeciwległych końcach płyty silnika, tak aby ich wałki były skierowane w dół i wychylone pod kątem. Skieruj swoje pozytywne i negatywne kontakty tak, aby obracały się w przeciwnych kierunkach.
  5. Użyj kleju cyjanoakrylanowego lub epoksydowego, aby przykleić płytkę silnika do tylnej części uchwytu baterii, tuż za przełącznikami (Rysunek C). Ustaw silniki tak, aby lewy silnik obracał się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, patrząc od dołu, a prawy obraca się w prawo. Aby uzyskać estetykę, pokryłem płytę czarną taśmą elektryczną.
  6. Rozwiń spinacz biurowy, wsuń go przez koralik i zgnij go symetrycznie po obu stronach, aby utworzyć kółko (rysunek D). Przymocuj każdy koniec klipsa do rogów uchwytu baterii z tyłu. Użyłem gorącego kleju - niezbyt profesjonalnego. Można również spróbować zgiąć końcówki klipsa pod spodem i przylutować je do zaczepów akumulatora, ale jeśli zastosuje się zbyt dużo ciepła do zakładek, można stopić plastik i zniszczyć uchwyt baterii. Strzec się!

    Następnie podłączymy obwód, ale najpierw wyjaśnienie: kluczem jest to, że 2 baterie działają oddzielnie. Uchwyty baterii zazwyczaj łączą ogniwa szeregowo i łączą ich napięcia, ale w Beetlebot drut lutowany pomiędzy 2 umieszcza je w oddzielnych obwodach. Silniki pobierają tylko jedną baterię na raz. Wspólne połączenie każdego przełącznika (C) biegnie do silnika. Zaciski normalnie otwarte (NO) łączą się ze sobą i biegną do ujemnego przewodu uchwytu baterii, podczas gdy normalnie zamknięte nogi NC przełączają się na przewód dodatni.

    Gdy bot niczego nie uderza, napięcie z akumulatora dodatniego rozdziela się i przechodzi przez oba silniki przez zaciski NC, a akumulator po stronie ujemnej nie jest w ogóle używany. Ale gdy przycisk przełącznika jest aktywny, zamyka obwód za pomocą akumulatora po stronie ujemnej, poprzez zacisk NO. Powoduje to odwrócenie kierunku silnika na tej stronie, podczas gdy strona nieaktywna kontynuuje bieg do przodu, co powoduje szybki obrót od przeszkody.

    Gdy aktywują się oba przełączniki, oba silniki na chwilę biegną do tyłu, a bot wycofuje się. (Czujniki krzyżują się z przodu, więc uderzenie po jednej stronie aktywuje przycisk po przeciwnej stronie.) To wszystko. Wróćmy do kompilacji.

  7. Przylutuj 2 zaciski NC przełączników, które są blisko lub dotykają. Następnie przylutuj ich zaciski NO, środkowe nogi. Używam takich spinaczy do papieru do krótkich połączeń, ponieważ jest szybszy i silniejszy. Następnie podłącz wspólną nogę każdego przełącznika do przedniego zacisku najbliższego silnika (Rysunek E, góra).
  8. Przylutuj przewód między tylnymi zaciskami 2 silników. Podłącz inny przewód z jednego do dowolnego punktu styku na uchwycie baterii, który znajduje się elektrycznie między 2 bateriami (Rysunek E, na dole). To najważniejsze „trzecie połączenie” Beetlebota.
  9. Zakończ okablowanie, lutując dodatni przewód uchwytu baterii do zacisków NC przełączników, a jego ujemny przewód do któregokolwiek z zacisków NO przełączników (rysunek F).
  10. Zdejmij izolację z 2 łączników widełkowych i odłącz 2 spinacze. Wsuń złącza na spinacze, a następnie ściśnij je szczypcami i wlutuj. Ubierz połączenie za pomocą szerokiej rurki termokurczliwej (rysunek G). To są czujki Beetlebota. Złącza widełkowe mocują się na dźwigniach przełącznika, co ułatwia ich odłączanie w celu zapakowania i zapobiega uszkodzeniu delikatnych przełączników SPDT. Długie spinacze do papieru zapewniają wystarczającą dźwignię, aby aktywować przełączniki, nawet jeśli wydają się trudne do uruchomienia palcem bezpośrednio.

    Twój robot jest gotowy (rysunek H)! Dodaj 2 baterie i powinno ożywać. Jeśli obraca się w ciasnym okręgu lub biegnie do tyłu, musisz odwrócić jedno lub oba połączenia silnika. Aby zmienić prędkość bota lub sprawić, by biegał bardziej prosto, zegnij metalową płytkę, aby wyregulować kąty silników.

    Aby uzyskać dodatkowe diagramy działania układu, zobacz makezine.com/12/diyscience_beetlebot.

Rys. B: Rurki termokurczliwe działają jak opony, zapewniając przyczepność wałów silnika.

Rys. C: Przełączniki i płyta silnika przyklejone z tyłu uchwytu baterii.

Rys. D: Zgięty spinacz do papieru przewleczony przez koralik i przyklejony do tylnego końca uchwytu baterii, aby wykonać kołowrotek.

Rys. E: Użyj kawałków spinacza do papieru i izolowanego przewodu do lutowania połączeń między przełącznikami, silnikami i uchwytem baterii.

Rys. F: Kompletne okablowanie z przylutowanymi przewodami uchwytu baterii do przełączania zacisków.

Rys. G: Wyjmowane anteny wykonane z spinaczy papierowych używają łączników widełkowych do wsunięcia na dźwignie przełączające.

Ryc. H: Beetlebot gołe kości, wykończone i działające, ale bez przełącznika lub ozdobnej skorupy.

Dodawanie przełącznika wł. / Wył. (Opcjonalnie)

Za każdym razem, gdy chcesz zatrzymać robota, musisz wyjąć akumulator, co może być denerwujące. Aby rozwiązać ten problem, połącz przełącznik przełączający na przewód „trzeciego połączenia” między silnikami i akumulatorami. Wytnij drut, a następnie wlutuj przełącznik i przyklej go do krawędzi uchwytu baterii. Uzupełniłem to połączenie bardziej termokurczliwym (Rysunek I).

Rys. I: Przełącznik włączania / wyłączania Beetlebota łączy silniki i akumulatory.

Dokonywanie powłoki (opcjonalnie)

Oto część estetyczna: dodanie powłoki. Wyrzuciłem z zielonej plastikowej pokrywy pojemnik z żelem do włosów.

  1. Dopasuj pokrywę do bota i wyciąć otwory po bokach, aby zrobić miejsce dla silników i przednich przełączników / anten (Rysunek J).
  2. Aby pocisk był bardziej okrągły, zakryj go kitem do nadwozia (uważaj - leczy się dość szybko!) Lub klejem epoksydowym, a następnie używaj plików do kształtowania i wygładzania (rysunek K). W celu ostatecznego uzupełnienia wypełniłem wszelkie otwory miękką szpachlą.
  3. Po wygładzeniu gładkiej pokrywy, daj jej kilka warstw podkładu, a następnie pomaluj ją. Aby stworzyć wzór biedronki, zacząłem od pomalowania całej rzeczy na czarno (pomalowałem również czerń anteny). Następnie użyłem dziesięciocentówki jako szablonu do cięcia okrągłych kawałków taśmy maskującej, którą nałożyłem na pokrywę wraz z cienką linią środkową taśmy maskującej (rysunek L).

    Pomalowałem wszystko na czerwono, a następnie usunąłem taśmę. Do ostatecznego polerowania całość przeszlifowałem bardzo drobnym papierem ściernym i odrobiną wody, co daje błyszczące wykończenie niż szlifowanie na sucho; to sztuczka, której nauczyłem się od przyjaciela, który przywracał gitarę. Wysuszyłem wszystko i podałem 2 warstwy czystego lakieru.

  4. Aby połączyć powłokę z robotem, możesz przykleić ją bezpośrednio do uchwytu baterii lub użyć magnesów; przyklej jedną w pokrywie, a drugą w odpowiedniej pozycji na uchwycie baterii. Pozwala to łatwo usunąć powłokę, aby pokazać swoim znajomym wnętrze błędu biomechowego!

Rys. J: Pokrywka z tworzywa sztucznego wycięta w celu przystosowania do silników i anten.

Rys. K: Budowanie i kształtowanie powłoki za pomocą szpachlówki samochodowej.

Rys. L: Okręgi maskujące w rozmiarze Dime nadają Beetlebotowi plamy.

Jérôme Demers jest studentem elektroniki na University of Sherbrooke w Quebecu. Obecnie pracuje nad zaawansowanymi robotami sumo zarówno w kategoriach 500g, jak i 3kg.


Referencje:

https://makezine.com/12/diyscience_beetlebot


Z MAKE 12 - Strona 140. Aby uzyskać, należy subskrybować lub zakupić pojedyncze woluminy.



Możesz Być Zainteresowany

Math Monday: Quick Giant Polyhedra

Math Monday: Quick Giant Polyhedra


Spotlight Maker: Ralph McCaskey

Spotlight Maker: Ralph McCaskey


Proste, ale oszałamiające podstawki na napoje z wkładką do paznokci

Proste, ale oszałamiające podstawki na napoje z wkładką do paznokci


W tym tygodniu: Podcasty, bilety do filmów i oprogramowanie do umierania

W tym tygodniu: Podcasty, bilety do filmów i oprogramowanie do umierania






Najnowsze Posty