Hvordan bygge en fjernstyrt robot: 14 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: Gilbert Ryder | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 17:39

Mange anser en robot som en maskin som kan kjøre autonom. Men hvis du utvider definisjonen av "robot" litt, kan fjernstyrte objekter betraktes som en robot. Du tror kanskje at det er tøft å bygge en fjernstyrt robot, men i virkeligheten er det enkelt hvis du vet hvordan. Videregående og ungdomsskoleelever har bygget roboter uten tidligere erfaring. Denne artikkelen vil forklare hvordan du bygger en fjernstyrt robot.

Trinn

Trinn 1. Erkjenn hva du skal bygge

Du kommer ikke til å kunne bygge en full størrelse, tobeint, humanoid robot som kan utføre alle dine gjøremål. Du vil heller ikke bygge en robot med flere klør som kan nå ut og veie 100 kilo. Du må begynne å bygge en robot som vil kunne gå fremover, bakover, til venstre og til høyre fra du kan kontrollere den trådløst. Men etter at du har fått det grunnleggende nede og har bygget denne enkle roboten, kan du vanligvis legge til og endre ting på den. For eksempel en bom og en skuffe som en frontlaster. Du bør vanligvis følge prinsippet om at ingen robot noen gang er ferdig. Det kan alltid modifiseres og gjøres bedre.

Trinn 2. Planlegg roboten din

Før du bygger roboten din, selv før du bestiller deler. Du må designe roboten din. For din første robot bør du gå med en enkel design av bare to servomotorer på et flatt stykke plast. Denne designen er veldig enkel og gir vanligvis ekstra plass til å legge til ekstra ting etter at den er bygget. Planlegger å bygge noe ca 15 cm. med 20 cm. For en så enkel robot bør du bare kunne tegne den ut på papir ved hjelp av en linjal. Tegn den samme størrelse på papir som den burde være i virkeligheten, siden roboten er så liten. Når du går inn i større og mer komplekse roboter, bør du begynne å lære å bruke CAD eller et program som ligner det, for eksempel Google Sketchup.

Trinn 3. Velg delene

Det er fremdeles ikke på tide å bestille deler. Men du bør velge dem nå og vite hvor du skal kjøpe dem. Prøv å bestille fra så få sider som mulig, og noen ganger kan du spare penger på frakt. Du trenger et materiale til chassiset, to "servomotorer", et batteri, en sender og en mottaker.

• Velge en servomotor: For å flytte roboten må du bruke motorer. En motor driver det ene hjulet og det ene for det andre. På denne måten kan du bruke den enkleste styremetoden, differensialdrift. Dette betyr å gå fremover begge motorene spinner fremover, å gå bakover begge motorene spinner bakover, og å snu en motor går og en motor holder seg stille. En servomotor er annerledes enn en grunnleggende likestrømsmotor fordi en servomotor er gearet, bare kan snu 180 grader og kan overføre data tilbake til posisjonen. Dette prosjektet vil bruke servomotorer fordi det er lettere og du ikke trenger å kjøpe en dyr "hastighetsregulator" eller en separat girkasse. Etter at du forstår hvordan du bygger en fjernstyrt robot, kan det være lurt å lage en til (eller endre den første) for å bruke likestrømsmotorer, i stedet for servomotorer. Det er fire grunnleggende ting du må bekymre deg for når du skal kjøpe servomotorer. Dette er hastighet, dreiemoment, størrelse/vekt, og hvis de kan endres 360. Siden servomotorer bare svinger 180 grader, vil roboten din bare kunne gå litt fremover. Hvis motoren kan endres 360 grader, kan du endre den til å spinne kontinuerlig. Sørg for at motoren kan endres 360 grader. Størrelse/vekt er ikke veldig viktig i dette prosjektet fordi du sannsynligvis vil ha god plass igjen uansett. Prøv å få noe gjennomsnittlig størrelse. Dreiemoment er motorens styrke. Det er dette tannhjulene brukes til. Hvis det ikke er noen gir og dreiemomentet er lavt, vil det sannsynligvis ikke tillate roboten å bevege seg fremover fordi den ikke har styrke. Du vil ha et høyt dreiemoment, men jo høyere dreiemoment, vanligvis lavere hastighet. For denne roboten, prøv å få en god balanse mellom hastighet og dreiemoment. Du kan alltid kjøpe og koble til en kraftigere eller raskere servo når du er ferdig med å bygge. Det anbefales å få Hitec HS-311-servoen for den første RC-roboten. Denne servoen har en god balanse mellom hastighet og dreiemoment, er billig og har en god størrelse for denne roboten. HiTec HS-311-servoen kan kjøpes her.

  Siden servoen normalt bare kan snurre 180 grader må du endre den slik at den har kontinuerlig rotasjon. Hvis du endrer en servo, blir garantien ugyldig, men det må gjøres

• Velg et batteri Du må få noe for å drive roboten din. Ikke prøv å bruke vekselstrøm (dvs. koble den til veggen). Du bør bruke likestrøm (dvs. batterier).

  • Velg en batteritype. Det er tre hovedtyper batterier som vi vil velge mellom. Disse er litiumpolymer (Lipo), NiMH, NiCad og Alkaline.

    • Lipo -batterier er de nyeste batteriene du kan få og er ekstremt lette. Imidlertid er de farlige, dyre og krever en spesiell lader. Bruk bare denne typen batterier hvis du har erfaring med roboter og er villig til å bruke mer penger på roboten din.
    • NiCad -batterier er vanlige oppladbare batterier. Disse brukes i mange roboter. Det største problemet med disse batteriene er at hvis du lader dem når de ikke er helt døde, vil de ikke vare så lenge på full lading.
    • NiMH -batterier ligner veldig på NiCad -batterier i størrelse, vekt og pris, men har bedre generell ytelse, og dette er batteriene som vanligvis anbefales for et nybegynnerprosjekt.
    • Alkaliske batterier er de vanlige batteriene som ikke er oppladbare. Disse batteriene er vanlige (du har sikkert noen), billige og enkle å få tak i. Imidlertid dør de fort, og du må kjøpe dem igjen og igjen. Ikke bruk disse.
  • Velg batterispesifikasjoner. Du må velge en spenning for batteripakken. De vanligste i roboter er 4,8V og 6,0V. De fleste servoer vil fungere fint på noen av disse. Det anbefales vanligvis å gå med 6.0V (hvis servoene dine kan håndtere det, som de fleste kan) fordi det lar deg få servomotoren til å gå raskere og ha mer kraft. Nå må du håndtere kapasiteten til robotens batteripakke. Disse er merket som mAh. Jo høyere du går jo bedre, men jo dyrere og vanligvis tyngre. For størrelsen på roboten du bygger, anbefales det ca 1800 mAh. Hvis du må velge mellom et 1450 mAh batteri eller et 2000 mAh batteri med samme spenning og vekt, gå med 2000 mAh. Det vil bli dyrere med noen få dollar, men er et bedre batteri å få. Pass på at du får en lader til å lade batteripakken med.
• Velg et materiale for roboten din. En robot trenger et chassis for å feste all elektronikken til. De fleste roboter i denne størrelsen er laget av plast eller aluminium. For en nybegynner anbefales det å bruke en type plast som kalles HDPE. Denne plasten er enkel å jobbe med og billig. Når du bestemmer tykkelsen du skal få, blir du omtrent 1/4 "tykk. Når du bestemmer deg for hvor stort et ark du skal få, bør du sannsynligvis få et ganske stort ark i tilfelle du roter til skjæringen. Det anbefales vanligvis å få minst det dobbelte av størrelsen på roboten din. Imidlertid bør du sannsynligvis få mer. Et 1/4 "24" X24 "stykke HDPE kan kjøpes online eller i en jernvarehandel.
• Velg en sender/mottaker. Dette kommer til å bli den dyreste delen av roboten din. Det kan også betraktes som det viktigste, for uten det kan roboten ikke gjøre noe. Det anbefales på det sterkeste å kjøpe en god sender/mottaker til å begynne med, fordi det er tingen som vil være grensen for hvor mye du kan legge på. En billig sender/mottaker vil flytte roboten din fint, men du vil ikke kunne legge til noe i den. Senderen kan også brukes til andre roboter som du kan bygge i fremtiden. Så i stedet for å kjøpe en billig nå og en dyrere senere, bare kjøp den bedre nå. Det vil spare deg for penger i det lange løp. Uansett, det er noen få frekvenser du kan bruke. De vanligste er 27 MHz, 72 MHz, 75 MHz og 2,4 GHz. 27MHz kan brukes til fly eller biler. Det er mest brukt i billige fjernstyrte leker. 27MHz anbefales ikke for annet enn små prosjekter. 72MHz kan bare brukes til fly. Siden 72MHz vanligvis brukes i store modellfly, er det ulovlig å bruke i overflatebiler. Hvis du bruker 72MHz, bryter du ikke bare loven, men du kan forstyrre et stort, dyrt modellfly som flyr i nærheten. Dette kan føre til at det krasjer og kan koste mye penger å reparere, eller enda verre krasje i en person og skade eller til og med drepe dem. 75MHz er laget for bare overflatebruk, så du kan bruke denne. Imidlertid er 2,4 GHz det beste. Den har mindre interferens enn noen av de andre frekvensene. Det anbefales på det sterkeste å bruke de få ekstra dollarene og kjøpe en 2,4 GHz sender og mottaker. Etter at du har bestemt deg for hvilken frekvens du skal bruke, må du bestemme hvor mange "kanaler" du skal få på senderen/mottakeren. Kanaler er ganske mye hvor mange ting du kan kontrollere på roboten din. For denne roboten trenger du minst to. En kanal lar roboten gå fremover/bakover, og en vil la den gå til venstre/høyre. Imidlertid anbefales det å få minst 3. Dette er fordi du kan legge til en annen ting etter at du har bygget roboten. Hvis du får 4, har du vanligvis to styrespaker. Med en firekanals sender/mottaker kan du til slutt legge til en klo. Som sagt før, bør du få den beste senderen/mottakeren budsjettet ditt tillater nå, så du trenger ikke å kjøpe en bedre senere. Du kan bruke senderen og til og med mottakeren igjen på andre roboter du kan bygge. Spectrum DX5e 5-kanals 2,4 GHz radiosystemmodus 2 og AR500 kan kjøpes sammen.
• Velg hjul. Når du velger hjul, er de tre viktigste tingene du trenger å bekymre deg for diameter, trekkraft og om de lett vil feste seg til motorene dine. Diameter er lengden på hjulet fra den ene siden, gjennom midtpunktet, til den andre siden. Jo større hjulets diameter, desto raskere går det og jo mer kan det klatre, men jo mindre dreiemoment vil det ha. Hvis du har et mindre hjul, kan det være at det ikke kan klatre veldig lett eller gå veldig fort, men det vil ha mer kraft. Trekkraft er hvor godt hjulene holder seg til overflaten. Sørg for at du får hjul med en gummi- eller skumring rundt dem slik at de ikke bare glir rundt. De fleste hjulene som er laget for å festes til servoer, vil bare kunne skrues fast på dem, så du trenger ikke å bekymre deg for det så mye. Det anbefales å få et hjul et sted mellom 3 og 5 tommer i diameter med en gummiring rundt dem. Du trenger 2 hjul. Presisjonsskivehjul kan kjøpes her.

Trinn 4. Nå som du har valgt delene dine, kan du bestille dem online

Prøv å bestille dem fra så få sider som mulig, fordi du kan spare penger på frakt på den måten hvis du bestiller alt samtidig.

Trinn 5. Mål og kutt chassiset ditt

Få frem en linjal og en skarpe og mål ut lengden og bredden på chassiset ditt på materialet du bruker til chassiset ditt. Tenk på ca 15 cm med ca 20 cm. Mål den igjen, og sørg for at linjene dine ikke er skjeve og hvor lange du vil at de skal være. Husk, mål to ganger, kutt en gang. Nå kan du kutte. Hvis du bruker HDPE, bør du kunne kutte det på samme måte som du ville kutte et treverk i den størrelsen.

Trinn 6. Monter roboten

Nå som du har alle dine materialer og kabinettet kuttet, trenger du bare å sette sammen alt sammen. Dette kan faktisk være det enkleste trinnet hvis du designet roboten godt.

1. Monter servomotorene på bunnen av plaststykket nær fronten. De skal være sidelengs slik at akselen/hornet (delen av servoen som beveger seg) vender mot sidene. Sørg for at det er nok plass til å montere hjulene.
2. Fest hjulene til servoen ved hjelp av skruene som fulgte med servoen.
3. Fest en borrelås på mottakeren og en annen på batteripakken.
4. Legg to deler av den motsatte borrelåsen på roboten og fest mottakeren og batteripakken til den.

5. Du bør nå ha en robot som har to hjul foran og skråner ned til baksiden. Det kommer ikke til å være et "tredje hjul" på denne roboten, i stedet vil ryggen bare gli langs gulvet.

   

   Trinn 7. Koble til ledningene

   Nå som du har montert roboten, trenger du bare å koble alt til mottakeren. Koble batteriet til stedet der det står "batteri" på mottakeren. Sørg for å koble den til på riktig måte. Koble servoene til de to første kanalene på mottakeren, der det står "kanal 1" og "kanal 2".

   

   Trinn 8. Lad den opp

   Koble batteriet fra mottakeren og sett det i laderen. Vent til batteriet er ferdig ladet. Dette kan ta hele 24 timer, så vær tålmodig.

   

   Trinn 9. Spill med det Du bør nå være ferdig

   Trykk videre på senderen. Bygg en hinderbane for den, lek med katten og hunden din og få dem til å jage den. Nå som du er ferdig med å leke med det. Legg til noen ting i det !.

   Tips

   • Prøv å sette den gamle smarttelefonen på den og bruk den som en videosender, hvis den har et kamera. Du kan bruke den sammen med Google Hangouts som en videochattkobling mellom roboten og datamaskinen eller en annen enhet for å styre roboten din utenfor rommet!
   • Du må kanskje kjøpe en adapter som lar deg koble batteriet til laderen.
   • Du foretrekker kanskje å bruke et 12VDC sykkelbatteri, slik at det kan ha høyt dreiemoment og hastighet
   • Hvis du trykker til høyre og roboten går til venstre, kan du prøve å bytte inngangen du koblet servoene til på mottakeren. dvs. hvis du koblet høyre servo til kanal 1 og venstre til kanal 2, bytt dem og koble den høyre til kanal 2 og venstre til kanal 1.
   • Legg til ting. Hvis du hadde en ekstra kanal på senderen/mottakeren, kan du legge til en annen servomotor for å gjøre noe ekstra. Hvis du har en ekstra kanal, kan du prøve å lage en klo som kan lukke. Hvis du har to ekstra kanaler, kan du prøve å lage en klo som kan åpne/lukke og flytte til venstre og høyre. Bruk fantasien din.
   • Sørg for at senderen og mottakeren du kjøper har samme frekvens. Sørg også for at mottakeren har samme eller flere kanaler som senderen. Hvis det er flere kanaler på mottakeren enn senderen, er det bare den laveste mengden kanaler som kan brukes.

   Advarsler

   • Bruk av et 12VDC batteri kan blåse motoren hvis motoren ikke er 12VDC
   • Ved å bruke et 12VDC batteri på en 110-240VAC motor får det røyk opp og det mislykkes snart
   • Ikke bruk frekvensen 72mhz med mindre du bygger et fly. Hvis du bruker det på et kjøretøy på overflaten, er det ikke bare ulovlig, men du kan skade eller til og med drepe noen.
   • Nybegynnere bør ikke prøve å bruke vekselstrøm (dvs. koblet til stikkontakten) for hjemmelagde prosjekter. Vekselstrøm er ekstremt farlig.