Kā izveidot tālvadības robotu: 14 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: Gilbert Ryder | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 17:37

Daudzi cilvēki uzskata robotu par mašīnu, kas var darboties autonomi. Tomēr, ja jūs nedaudz paplašināt "robota" definīciju, tālvadības objektus var uzskatīt par robotiem. Jūs domājat, ka ar tālvadību vadāma robota izveide ir grūta, taču patiesībā tas ir vienkārši, ja zināt, kā. Vidusskolas un vidusskolas skolēni ir izveidojuši robotus bez iepriekšējas pieredzes. Šajā rakstā tiks paskaidrots, kā izveidot robotu ar tālvadību.

Soļi

1. solis. Atzīstiet, ko jūs veidosit

Jūs nevarēsit izveidot pilna izmēra divkājainu humanoīdu robotu, kas spēs paveikt visus jūsu darbus. Jūs arī neuzbūvēsiet robotu ar vairākām spīlēm, kas var sasniegt un pacelt 100 mārciņu svarus. Jums būs jāsāk veidot robots, kas varēs virzīties uz priekšu, atpakaļ, pa kreisi un pa labi, kontrolējot to bezvadu režīmā. Tomēr pēc tam, kad esat apguvis pamatus un izveidojis šo vienkāršo robotu, jūs parasti varat tam pievienot un mainīt lietas. Piemēram, strēle un spainis, piemēram, frontālais iekrāvējs. Parasti jums jāvadās pēc principa, ka neviens robots nekad nav pabeigts. To vienmēr var mainīt un uzlabot.

2. Izplānojiet savu robotu

Pirms robota būvēšanas, pat pirms detaļu pasūtīšanas. Jums ir jāprojektē robots. Pirmajam robotam jums vajadzētu izvēlēties vienkāršu divu servomotoru dizainu uz plakanas plastmasas. Šis dizains ir patiešām vienkāršs un parasti atstāj papildu vietu, lai pievienotu papildu lietas pēc tā uzbūvēšanas. Plānojiet būvēt kaut ko apmēram 15 cm. par 20 cm. Šim vienkāršam robotam jums vajadzētu būt iespējai to vienkārši uzzīmēt uz papīra, izmantojot lineālu. Uzzīmējiet to uz papīra tādā pašā izmērā, kādam tam vajadzētu būt reālajā dzīvē, jo robots ir tik mazs. Iepazīstoties ar lielākiem, sarežģītākiem robotiem, jums jāsāk mācīties, kā izmantot CAD vai tam līdzīgu programmu, piemēram, Google Sketchup.

3. solis. Izvēlieties savas detaļas

Vēl nav pienācis laiks pasūtīt rezerves daļas. Bet jums vajadzētu tos izvēlēties tagad un zināt, kur tos iegādāties. Mēģiniet pasūtīt pēc iespējas mazāk vietņu, un dažreiz jūs varat ietaupīt naudu par piegādi. Jums būs nepieciešams šasijas materiāls, divi "servo" motori, akumulators, raidītājs un uztvērējs.

• Servomotora izvēle: Lai pārvietotu robotu, jums būs jāizmanto motori. Viens motors darbinās vienu riteni, bet viens - otru. Tādā veidā jūs varat izmantot vienkāršāko stūres metodi, diferenciālo piedziņu. Tas nozīmē, ka iet uz priekšu abi motori griežas uz priekšu, lai iet atpakaļ abi motori griežas atpakaļ, un, lai pagrieztu viens motors iet un viens motors paliek nekustīgs. Servomotors atšķiras no pamata līdzstrāvas motora, jo servomotors ir pārnests, var pagriezties tikai par 180 grādiem un var pārsūtīt datus atpakaļ uz savu stāvokli. Šajā projektā tiks izmantoti servomotori, jo tas ir vieglāk un jums nav jāpērk dārgs "ātruma regulators" vai atsevišķa pārnesumkārba. Kad esat sapratis, kā izveidot tālvadības robotu, iespējams, vēlēsities izgatavot citu (vai modificēt pirmo), lai izmantotu līdzstrāvas motorus, nevis servomotorus. Pērkot servomotorus, jāuztraucas par četrām pamatlietām. Tie ir ātrums, griezes moments, izmērs/svars un, ja tie ir 360 maināmi. Tā kā servomotori griežas tikai par 180 grādiem, jūsu robots varētu tikai nedaudz virzīties uz priekšu. Ja motoru var mainīt par 360 grādiem, varat to modificēt, lai nepārtraukti grieztos. Pārliecinieties, vai motors ir maināms par 360 grādiem. Izmērs/svars šajā projektā nav ļoti svarīgs, jo jums, iespējams, tik un tā paliks daudz vietas. Mēģiniet iegūt kaut ko vidēja izmēra. Griezes moments ir motora spēks. Šiem nolūkiem tiek izmantoti pārnesumi. Ja nav pārnesumu un griezes moments ir mazs, iespējams, tas neļaus robotam virzīties uz priekšu, jo tam nav spēka. Jūs vēlaties lielu griezes momentu, bet jo lielāks griezes moments, jo mazāks ātrums. Šim robotam mēģiniet panākt labu ātruma un griezes momenta līdzsvaru. Pēc būvniecības pabeigšanas vienmēr varat iegādāties un pievienot jaudīgāku vai ātrāku servo. Pirmajam RC robotam ieteicams iegādāties Hitec HS-311 servo. Šim servo ir lielisks ātruma un griezes momenta līdzsvars, tas ir lēts un ir piemērots šim robotam. HiTec HS-311 servo var iegādāties šeit.

  Tā kā servo parasti var griezties tikai par 180 grādiem, tas ir jāpārveido, lai tas nepārtraukti grieztos. Mainot servo, garantija tiek anulēta, bet tas ir jādara

• Izvēlieties akumulatoru Jums būs jāiegādājas kaut kas robota darbināšanai. Nemēģiniet izmantot maiņstrāvu (t.i., pievienojiet to pie sienas). Jums vajadzētu izmantot līdzstrāvas (t.i., bateriju) strāvu.

  • Izvēlieties akumulatora tipu. Mēs izvēlēsimies trīs galvenos bateriju veidus. Tie ir litija polimērs (Lipo), NiMH, NiCad un sārms.

    • Lipo baterijas ir jaunākās baterijas, kuras varat iegādāties, un tās ir ļoti vieglas. Tomēr tie ir bīstami, dārgi un prasa īpašu lādētāju. Izmantojiet šāda veida akumulatorus tikai tad, ja jums ir pieredze robotos un esat gatavs tērēt vairāk naudas savam robotam.
    • NiCad baterijas ir bieži uzlādējamas baterijas. Tos izmanto daudzos robotos. Lielākā problēma ar šīm baterijām ir, ja uzlādējat tās, kad tās nav pilnībā izlādējušās, ar pilnu uzlādi tās neizturēs tik ilgi.
    • NiMH akumulatori pēc izmēra, svara un cenas ir ļoti līdzīgi NiCad akumulatoriem, taču tiem ir labāka vispārējā veiktspēja, un šīs ir baterijas, kuras parasti ieteicams iesācēju projektam.
    • Sārma baterijas ir parastās baterijas, kuras nevar uzlādēt. Šīs baterijas ir izplatītas (jums, iespējams, ir dažas), lētas un viegli pieejamas. Tomēr tie ātri mirst, un jums tie ir jāpērk atkal un atkal. Nelietojiet šos.
  • Izvēlieties akumulatora specifikācijas. Jums ir jāizvēlas akumulatora spriegums. Visizplatītākie robotos ir 4.8V un 6.0V. Lielākajai daļai servu būs labi darboties jebkurā no tiem. Parasti ieteicams iet ar 6,0 V spriegumu (ja jūsu servos var tikt galā, ko lielākā daļa var), jo tas ļaus jums ātrāk darbināt servo motoru un iegūt lielāku jaudu. Tagad jums ir jātiek galā ar robota akumulatora ietilpību. Tie ir marķēti kā mAh. Jo augstāk, jo labāk, bet dārgāk un parasti smagāk. Jūsu izveidotā robota izmēram ieteicams aptuveni 1800 mAh. Ja jums ir jāizvēlas starp 1450 mAh akumulatoru vai tāda paša sprieguma un svara 2000 mAh akumulatoru, izmantojiet 2000 mAh. Tas būs dārgāks par dažiem dolāriem, taču ir visapkārt labāks akumulators. Noteikti iegādājieties lādētāju, ar kuru uzlādēt akumulatoru.
• Izvēlieties materiālu savam robotam. Robotam ir nepieciešama šasija, lai pievienotu visu elektroniku. Lielākā daļa šāda izmēra robotu ir izgatavoti no plastmasas vai alumīnija. Iesācējiem ieteicams izmantot plastmasas veidu, ko sauc par HDPE. Ar šo plastmasu ir viegli strādāt un tā ir lēta. Izlemjot, kādu biezumu iegūt, iegūstiet apmēram 1/4 collu biezumu. Izlemjot, cik lielu lapu iegūt, jums, iespējams, vajadzētu iegūt diezgan lielu loksni gadījumam, ja jūs sagrausit griezumu. Parasti ieteicams iegūt vismaz divkāršu Jūsu robota izmērs. Tomēr, iespējams, jums vajadzētu iegūt vairāk. 1/4 "24" X24 "HDPE gabalu var iegādāties tiešsaistē vai datortehnikas veikalā.
• Izvēlieties raidītāju/uztvērēju. Šī būs jūsu robota visdārgākā daļa. To var arī uzskatīt par vissvarīgāko, jo bez tā robots neko nevar izdarīt. Lai sāktu darbu, ir ļoti ieteicams iegādāties labu raidītāju/uztvērēju, jo tas ir tas, kas ierobežos to, cik daudz jūs varat uzvilkt. Lēts raidītājs/uztvērējs labi pārvietos jūsu robotu, taču jūs nevarēsit tam neko pievienot. Raidītāju var izmantot arī citiem robotiem, kurus nākotnē varat veidot. Tāpēc tā vietā, lai tagad iegādātos lētu un vēlāk dārgāku, vienkārši iegādājieties labāku. Tas ietaupīs naudu ilgtermiņā. Jebkurā gadījumā ir dažas frekvences, kuras varat izmantot. Visizplatītākie ir 27 MHz, 72 MHz, 75 MHz un 2,4 GHz. 27MHz var izmantot lidmašīnām vai automašīnām. Visbiežāk to izmanto lētās rotaļlietās ar tālvadību. 27MHz nav ieteicams nevienam, izņemot mazus projektus. 72MHz var izmantot tikai lidmašīnām. Tā kā lielos lidaparātu modeļos parasti tiek izmantots 72 MHz, virszemes transportlīdzekļos to lietošana ir nelikumīga. Ja izmantojat 72 MHz, jūs ne tikai pārkāpjat likumu, bet varat traucēt netālu lidojošai lielai, dārgai lidmašīnai. Tas var izraisīt avāriju un remonts var izmaksāt daudz naudas, vai vēl ļaunāk - ietriekties cilvēkā un ievainot vai pat nogalināt. 75 MHz ir paredzēts tikai virsmas lietošanai, tāpēc jūs varētu izmantot šo. Tomēr vislabākais ir 2,4 GHz. Tam ir mazāk traucējumu nekā jebkurai citai frekvencei. Ir ļoti ieteicams tērēt papildu pāris dolārus un iegūt 2,4 GHz raidītāju un uztvērēju. Kad esat izlēmis, kādu frekvenci izmantosit, jums jāizlemj, cik "kanālu" jūs saņemsiet raidītājā/uztvērējā. Kanāli ir diezgan daudz, cik daudz jūs varat kontrolēt savā robotā. Šim robotam jums būs nepieciešami vismaz divi. Viens kanāls ļaus jūsu robotam iet uz priekšu/atpakaļ, bet viens - pa kreisi/pa labi. Tomēr ieteicams iegūt vismaz 3. Tas ir tāpēc, ka pēc robota uzbūvēšanas, iespējams, vēlēsities tam pievienot citu lietu. Ja saņemat 4, jums parasti ir divi kursorsviras. Izmantojot četru kanālu raidītāju/uztvērēju, jūs, iespējams, varēsit pievienot spīli. Kā jau minēts iepriekš, jums vajadzētu iegūt vislabāko raidītāju/uztvērēju, ko tagad atļauj jūsu budžets, lai vēlāk jums nebūtu jāpērk labāks. Jūs varat atkal izmantot savu raidītāju un pat uztvērēju citos robotos, kurus varat veidot. Spectrum DX5e 5 kanālu 2,4 GHz radio sistēmas režīmu 2 un AR500 var iegādāties kopā.
• Izvēlieties riteņus. Izvēloties riteņus, trīs svarīgākās lietas, par kurām jāuztraucas, ir diametrs, vilce un tas, vai tie viegli piestiprināsies pie jūsu motoriem. Diametrs ir riteņa garums no vienas puses, caur centra punktu, uz otru pusi. Jo lielāks riteņa diametrs, jo ātrāk tas iet un jo vairāk var uzkāpt, bet jo mazāks būs griezes moments. Ja jums ir mazāks ritenis, iespējams, tas nevarēs uzkāpt ļoti viegli vai iet ļoti ātri, taču tam būs lielāka jauda. Vilce ir riteņu pieķeršanās pie virsmas. Pārliecinieties, ka jums ir riteņi ar gumijas vai putu gredzenu, lai tie neslīdētu apkārt. Lielāko daļu riteņu, kas ir piestiprināti pie servo, varēs vienkārši pieskrūvēt tiem, tāpēc jums par to nav tik daudz jāuztraucas. Ieteicams iegūt riteni no 3 līdz 5 collām diametrā ar gumijas gredzenu ap tiem. Jums būs nepieciešami 2 riteņi. Precīzus disku riteņus var iegādāties šeit.

4. solis. Tagad, kad esat izvēlējies savas daļas, dodieties uz priekšu un pasūtiet tās tiešsaistē

Mēģiniet tos pasūtīt pēc iespējas mazāk vietņu, jo, iespējams, varēsit ietaupīt naudu par piegādi, ja pasūtīsit visu vienlaikus.

5. solis. Izmēriet un sagrieziet savu šasiju

Izņemiet lineālu un asmeņu un izmēriet šasijas garumu un platumu uz materiāla, ko izmantojat šasijai. Apsveriet apmēram 15 cm apmēram 20 cm. Tagad izmēriet to vēlreiz un pārliecinieties, vai līnijas nav izliektas un cik ilgi vēlaties. Atcerieties, mēriet divreiz, sagrieziet vienu reizi. Tagad jūs varat griezt. Ja izmantojat HDPE, jums vajadzētu būt iespējai to sagriezt tādā pašā veidā, kā jūs sagrieztu šāda izmēra koka gabalu.

Solis 6. Salieciet robotu

Tagad, kad visi materiāli un šasija ir sagriezti, jums tas vienkārši jāsamontē kopā. Tas patiesībā var būt vienkāršākais solis, ja labi izstrādājāt robotu.

1. Uzstādiet servo motorus plastmasas gabala apakšā pie priekšpuses. Tiem jābūt uz sāniem tā, lai vārpsta/rags (servo daļa, kas pārvietojas) būtu vērsta uz sāniem. Pārliecinieties, vai ir pietiekami daudz vietas riteņu uzstādīšanai.
2. Piestipriniet riteņus pie servo, izmantojot servo komplektācijā iekļautās skrūves.
3. Uzlieciet velcro gabalu uz uztvērēja un otru uz akumulatora.
4. Uzlieciet uz robota divus gabalus pretējā velcro un pielīmējiet pie tā uztvērēju un akumulatoru.

5. Tagad jums vajadzētu būt robotam, kuram priekšā ir divi riteņi un kas slīpi uz leju. Šim robotam nebūs "trešā riteņa", tā vietā aizmugure vienkārši slīdēs gar grīdu.

   

   Solis 7. Pievienojiet vadus

   Tagad, kad robots ir samontēts, jums vienkārši jāpievieno viss uztvērējam. Ievietojiet akumulatoru vietā, kur uz tā ir rakstīts "akumulators". Pārliecinieties, ka pievienojat to pareizā veidā. Tagad pievienojiet servo uztvērēja pirmajiem diviem kanāliem, kur ir rakstīts "1. kanāls" un "2. kanāls".

   

   8. solis. Uzlādējiet to

   Atvienojiet akumulatoru no uztvērēja un pievienojiet to lādētājam. Pagaidiet, līdz akumulators ir uzlādēts. Tas var aizņemt visas 24 stundas, tāpēc esiet pacietīgs.

   

   9. solis. Spēlējiet ar to Tagad jums ir jābūt pabeigtam

   Iet uz priekšu, nospiediet raidītāju uz priekšu. Izveidojiet tam šķēršļu joslu, spēlējiet ar savu kaķi un suni un lieciet tos dzīt. Tagad, kad esat pabeidzis spēlēties ar to. Pievienojiet tam dažas lietas !.

   Padomi

   • Mēģiniet ievietot tajā savu veco viedtālruni un izmantot to kā video raidītāju, ja tam ir kamera. Jūs varat to izmantot kopā ar Google Hangouts kā video tērzēšanas saiti starp robotu un datoru vai citu ierīci, lai vadītu robotu ārpus telpas!
   • Jums, iespējams, būs jāiegādājas adapteris, kas ļauj pievienot akumulatoru lādētājam.
   • Jūs varētu izmantot 12VDC velosipēdu akumulatoru, lai tam varētu būt liels griezes moments un ātrums
   • Ja nospiežat pa labi un robots iet pa kreisi, mēģiniet uztvērējā pārslēgt ievadi, kurai pievienojāt servo. i., ja pievienojāt labo servo 1. kanālam, bet kreiso - 2. kanālā, pārslēdziet tos un pievienojiet labo 2. kanālam, bet kreiso - 1. kanālā.
   • Pievienojiet lietas. Ja jūsu raidītājā/uztvērējā bija papildu kanāls, varat pievienot citu servomotoru, lai veiktu kaut ko papildus. Ja jums ir viens papildu kanāls, mēģiniet izveidot spīli, kas var aizvērties. Ja jums ir divi papildu kanāli, mēģiniet izveidot spīli, kas var atvērt/aizvērt un pārvietoties pa kreisi un pa labi. Izmantojiet savu iztēli.
   • Pārliecinieties, vai raidītāja un uztvērēja frekvence ir vienāda. Tāpat pārliecinieties, vai uztvērējam ir tāds pats vai vairāk kanālu kā raidītājam. Ja uztvērējā ir vairāk kanālu nekā raidītājs, var izmantot tikai mazāko kanālu skaitu.

   Brīdinājumi

   • Izmantojot 12VDC akumulatoru, motors var uzspridzināties, ja motors nav 12VDC
   • Izmantojot 12VDC akumulatoru 110-240VAC motorā, tas sāk dūmot un drīz vien neizdodas
   • Nelietojiet frekvenci 72mhz, ja vien nebūvējat lidmašīnu. Ja jūs to izmantojat virszemes transportlīdzekļos, tas ir ne tikai nelikumīgs, bet arī varat kādu ievainot vai pat nogalināt.
   • Iesācējiem nevajadzētu mēģināt nevienam pašmāju projektam izmantot maiņstrāvu (t.i., pievienotu elektrības kontaktligzdai). Maiņstrāva ir ārkārtīgi bīstama.