Πώς να φτιάξετε ένα ρομπότ με τηλεχειρισμό

Περιεχόμενο

• στάδια

είναι ένα wiki, που σημαίνει ότι πολλά άρθρα γράφονται από διάφορους συγγραφείς. Για να δημιουργηθεί αυτό το άρθρο, 41 άτομα, μερικοί ανώνυμοι, συμμετείχαν στην έκδοση και τη βελτίωσή του με την πάροδο του χρόνου.

Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι ένα ρομπότ είναι ένα αυτόνομο μηχάνημα. Ωστόσο, αν διευρύνουμε ελαφρώς τον ορισμό αυτού του όρου, μπορούμε επίσης να θεωρήσουμε ως μηχανήματα τηλεχειρισμού ρομπότ. Ίσως να πιστεύετε ότι η κατασκευή μιας τέτοιας συσκευής είναι κάτι περίπλοκο, αλλά στην πραγματικότητα δεν υπάρχει τίποτα απλούστερο όταν έχετε τις απαραίτητες γνώσεις. Ένα κατσαβίδι, ένας υπαινιγμός της επιστήμης και πηγαίνετε!

στάδια

1. 
   

   
   Ξέρτε τι θα χτίσετε. Δεν πρόκειται να χτίσετε εδώ ένα ανθρωποειδές ανθρώπινο μέγεθος που θα κάνει όλη τη βρώμικη εργασία σας. Δεν πρόκειται να κάνετε ένα ρομπότ με πένσες οπουδήποτε μπορεί να ανυψώσει 50 κιλά. Πρέπει να ξεκινήσετε κατασκευάζοντας ένα ρομπότ που μπορεί να κινηθεί προς τα εμπρός, προς τα πίσω και προς τα πλάγια όταν χειρίζεστε το τηλεχειριστήριο. Ωστόσο, μόλις καταλάβετε τα βασικά αυτών των ελιγμών και έχετε κάνει αυτό το απλό ρομπότ, μπορείτε να το τροποποιήσετε και να προχωρήσετε σε πιο περίπλοκα πράγματα. Πρέπει πάντα να έχετε κατά νου ότι ένα ρομπότ δεν τελειώνει ποτέ. Μπορείτε πάντα να το επεξεργαστείτε και να το βελτιώσετε.

2. 
   

   
   Σχεδιάστε το ρομπότ. Πριν ξεκινήσετε την κατασκευή, πρέπει να παραγγείλετε τα στοιχεία που θα χρειαστείτε. Για να γίνει αυτό, πρέπει να σκεφτείτε το σχεδιασμό. Αν αυτή είναι η πρώτη σας δημιουργία, επιλέξτε κάτι απλό με δύο σερβοί σε πλαστική πλάκα. Είναι ένα πολύ απλό πράγμα που σας επιτρέπει να προσθέσετε περισσότερα στοιχεία αργότερα, αν το επιθυμείτε. Θα πάρετε στη συνέχεια κάτι που μετρά 15 × 20 cm. Για ένα τόσο απλό ρομπότ, απλά σχεδιάστε το σχέδιο σε ένα φύλλο χαρτιού με έναν χάρακα. Δεδομένου ότι είναι μικρό, τραβήξτε το στην πραγματική κλίμακα στο χαρτί. Όταν κατασκευάζετε πιο περίπλοκα μηχανήματα, μπορείτε να μάθετε να χρησιμοποιείτε λογισμικό σχεδιασμού με υπολογιστή (CAD) ή παρόμοια προγράμματα όπως το Google Sketchup.

3. 
   

   
   
   
   Επιλέξτε τα στοιχεία. Δεν χρειάζεται να τα παραγγείλετε ακόμα, αλλά πρέπει να τα επιλέξετε σε αυτό το βήμα και να ξέρετε πού να τα αγοράσετε. Προσπαθήστε να επιλέξετε τους λιγότερους πιθανούς ιστότοπους για να εξοικονομήσετε χρήματα για τα έξοδα αποστολής. Χρειάζεστε υλικά για το πλαίσιο, δύο σερβοκινητήρες, μια μπαταρία, έναν πομπό και έναν δέκτη.
   • Επιλέξτε τον σερβοκινητήρα. Για να μετακινήσετε το ρομπότ, θα χρειαστείτε κινητήρες. Πρέπει να εγκαταστήσετε ένα για κάθε τροχό. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την απλούστερη μέθοδο διεύθυνσης, τη διαφορά. Αυτό σημαίνει ότι για να προχωρήσουμε, οι δύο κινητήρες θα γυρίσουν προς τα εμπρός, προς τα πίσω, θα γυρίσουν τόσο πίσω και στροφή, ένας από αυτούς θα γυρίσει ενώ ο άλλος δεν κινείται. Ο σερβοκινητήρας είναι μια διαφορετική συσκευή από τον βασικό ηλεκτροκινητήρα συνεχούς ρεύματος επειδή έχει τροχούς με γρανάζια, μπορεί να γυρίσει μόνο 180 μοίρες και μπορεί να δείξει την τρέχουσα θέση του. Αυτό το έργο θα προσελκύσει αυτό το είδος κινητήρα επειδή είναι ευκολότερο στη χρήση και δεν θα χρειαστεί να αγοράσετε ακριβό κιβώτιο ταχυτήτων. Αφού καταλάβετε πώς να φτιάξετε το ρομπότ με τηλεχειρισμό, μπορείτε να φτιάξετε άλλο (ή να το τροποποιήσετε) για να εγκαταστήσετε μοτέρ DC. Υπάρχουν τέσσερα πράγματα που πρέπει να σκεφτείτε όταν αγοράζετε σερβοκινητήρες: ταχύτητα, ροπή, μέγεθος και βάρος και περιστροφή. Δεδομένου ότι οι σερβοκινητήρες δεν μπορούν να γυρίσουν περισσότερο από 180 μοίρες, δεν θα μπορείτε να φτάσετε μακριά από εσάς. Ωστόσο, υπάρχουν κινητήρες που μπορούν να περιστρέφονται 360 μοίρες, επιτρέποντάς σας να τις τρέχετε συνεχώς. Βεβαιωθείτε ότι αυτά που αγοράζετε ανήκουν σε αυτήν την κατηγορία. Το μέγεθος και το βάρος δεν είναι πραγματικά σημαντικές εκτιμήσεις για αυτό το έργο επειδή έχετε άφθονο χώρο ούτως ή άλλως. Προσπαθήστε να βρείτε μεσαίο μέγεθος. Η ροπή του κινητήρα δείχνει τη δύναμη του κινητήρα. Αυτό είναι όπου οι τροχοί των γραναζιών γίνονται χρήσιμοι. Εάν δεν υπάρχουν γρανάζια και η ροπή του κινητήρα είναι χαμηλή, το ρομπότ δεν θα μπορεί να προχωρήσει, επειδή δεν θα έχει τη δύναμη. Πρέπει να βρείτε μια υψηλή ροπή κινητήρα, αλλά προσέξτε, γιατί όσο ψηλότερα είναι, τόσο μικρότερη είναι η ταχύτητα. Για αυτό το έργο, πρέπει να βρείτε μια καλή ισορροπία μεταξύ ταχύτητας και ροπής. Επιπλέον, όταν τελειώσετε, μπορείτε πάντα να αγοράσετε πιο ισχυρούς ή γρηγορότερους σερβοκινητήρες. Το Hitec HS-311 συνιστάται για αυτό το πρώτο ρομπότ. Είναι ένας κινητήρας με καλή σχέση ταχύτητας και ροπής, είναι φτηνός και το μέγεθός του είναι ιδανικό για αυτό το έργο. Κάντε online αναζήτηση για ένα κατάστημα κοντά σας που το προσφέρει.
     • Εφόσον ο σερβοκινητήρας μπορεί να περιστρέφεται μόνο κατά 180 μοίρες, θα χρειαστεί να αλλάξετε τον σερβοκινητήρα για να λειτουργεί συνεχώς. Με την τροποποίησή της, θα ακυρώσετε την εγγύηση, αλλά είναι ένα σημαντικό βήμα από το οποίο εξαρτάται το υπόλοιπο.
   • Επιλέξτε μια μπαταρία. Πρέπει να τροφοδοτείτε το ρομπότ με ηλεκτρική ενέργεια. Μην χρησιμοποιείτε συνεχές ρεύμα (δηλαδή καλώδιο συνδεδεμένο σε πρίζα), χρησιμοποιήστε αντ 'αυτού μπαταρία DC.
     • Επιλέξτε τον τύπο της μπαταρίας. Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι μπαταριών που πρέπει να λάβετε υπόψη. Υπάρχουν εκείνες που κατασκευάζονται από λιθίου (LiPo), NiMH, NiCad και αλκαλικές μπαταρίες.
       • Οι μπαταρίες LiPo είναι οι πιο καινούργιοι τύποι που μπορείτε να αγοράσετε και είναι εξαιρετικά ελαφρύ. Ωστόσο, είναι επικίνδυνα, είναι ακριβά και απαιτούν κατάλληλο φορτιστή. Θα πρέπει να τα χρησιμοποιήσετε μόνο εάν έχετε ήδη εμπειρία στην κατασκευή ρομπότ και είστε πρόθυμοι να πληρώσετε λίγο περισσότερο για το έργο σας.
       • Οι μπαταρίες NiCad είναι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες. Συχνά χρησιμοποιούνται για ρομπότ. Το κύριο πρόβλημα αυτού του μοντέλου είναι ότι θα διαρκέσει πολύ λιγότερο αν φορτίσετε τις μπαταρίες ενώ δεν είναι εντελώς άδειες.
       • Οι μπαταρίες NiMH έχουν μέγεθος, βάρος και τιμή παρόμοια με τις μπαταρίες NiCad, αλλά λειτουργούν καλύτερα και αυτό είναι το μοντέλο που συνιστάται γενικά για αρχάριους.
       • Οι αλκαλικές μπαταρίες είναι οι συνηθέστεροι τύποι μη επαναφορτιζόμενων μπαταριών. Είναι παντού (ίσως τους έχετε στο σπίτι), είναι φτηνές και εύκολο να φτάσουν. Ωστόσο, η ζωή τους είναι σύντομη και θα πρέπει να το αγοράσετε μόνιμα. Μην το χρησιμοποιείτε.
     • Ελέγξτε τις προδιαγραφές της μπαταρίας. Πρέπει να επιλέξετε τάση για την μπαταρία σας. Γενικά, τα περισσότερα ρομπότ αυτού του τύπου λειτουργούν σε τάση μεταξύ 4,8 και 6 V. Οι περισσότεροι σερβοκινητήρες θα λειτουργήσουν καλά κάτω από αυτόν τον τύπο τάσης. Συνιστάται γενικά η χρήση 6V (αν οι σερβοκινητήρες σας το υποστηρίζουν, κάτι που συμβαίνει για τους περισσότερους), επειδή τους επιτρέπει να στείλουν περισσότερη ισχύ και να τους κάνουν να τρέχουν γρηγορότερα. Τώρα πρέπει να σκεφτείτε την ικανότητα της μπαταρίας. Επισημαίνεται σε mAh (milliampere για μία ώρα). Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή, τόσο πιο ακριβό και ακριβότερο θα είναι η μπαταρία. Για ένα ρομπότ το μέγεθος που περιμένετε, συνιστάται η χρήση μπαταρίας 1800 mAh. Εάν διστάσετε να χρησιμοποιήσετε μια μπαταρία 1 4500 και 2000 mAh για την ίδια τάση και το ίδιο βάρος, επιλέξτε αυτή των 2 000. Θα ακούγεται σχεδόν ακριβά, αλλά θα είναι καλύτερη από την προηγούμενη. Δεν πρέπει να ξεχάσετε να πάρετε φορτιστή για την μπαταρία που έχετε επιλέξει. Πραγματοποιήστε online αναζήτηση για να βρείτε έναν κατάλληλο φορτιστή.
   • Επιλέξτε το υλικό για το ρομπότ σας. Χρειάζεται ένα πλαίσιο στο οποίο θα εγκαταστήσετε τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Οι περισσότερες μηχανές αυτού του μεγέθους είναι κατασκευασμένες από πλαστικό ή αλουμίνιο. Για αρχάριους, συνιστάται να χρησιμοποιείτε έναν τύπο πλαστικού που ονομάζεται πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας (PE-HD). Είναι εύκολο να εργαστεί και δεν κοστίζει πολύ. Όταν αποφασίσετε για το πάχος που θέλετε, πηγαίνετε για 6 mm. Όταν αποφασίζετε για το πλάτος, θα πρέπει να επιλέξετε μια μεγαλύτερη πλάκα από το μηχάνημα που θέλετε να χτίσετε σε περίπτωση που κάνετε λάθος κόβοντας το. Γενικά, συνιστάται να αγοράσετε ένα διπλάσιο μέγεθος από το ρομπότ. Ωστόσο, πρέπει ακόμα να αγοράσετε περισσότερα. Πραγματοποιήστε μια ηλεκτρονική αναζήτηση για να αγοράσετε μια πλάκα PE-HD πάχους 60 × 60 cm και πάχους 6 mm PE-HD.
   • Επιλέξτε τον πομπό και τον δέκτη. Αυτό είναι το πιο ακριβό μέρος του ρομπότ. Αυτό είναι επίσης το πιο σημαντικό, διότι χωρίς αυτό, δεν θα μπορείτε να το μετακινήσετε. Συνιστάται θερμά να αγοράσετε από την αρχή έναν καλό πομπό και έναν καλό πομπό, επειδή αυτά είναι τα κομμάτια που θα περιορίσουν τι μπορείτε να κάνετε με τη δημιουργία σας. Μπορείτε να μετακινήσετε το μηχάνημά σας με έναν φτηνό πομπό και δέκτη, αλλά δεν θα μπορείτε να προσθέσετε τίποτα σε αυτό. Επιπλέον, μπορείτε να επαναχρησιμοποιήσετε τον πομπό για άλλα έργα που θα τοποθετήσετε στο μέλλον. Αντί να αγοράσετε ένα φτηνό ένα τώρα και πιο ακριβά αργότερα, αγοράστε τη συσκευή πιο ακριβά τώρα. Αυτό θα σας εξοικονομήσει χρήματα μακροπρόθεσμα. Τέλος πάντων, θα πρέπει να επιλέξετε τις σωστές συχνότητες. 27 MHz, 72 MHz, 75 MHz και 2,4 GHz είναι οι συχνότερες συχνότητες που χρησιμοποιούνται. Τα 27 MHz χρησιμοποιούνται για αεροπλάνα και αυτοκίνητα. Αυτή είναι η συχνότητα που χρησιμοποιείται συχνότερα για φτηνά παιχνίδια με τηλεχειρισμό. Δεν συνιστάται για τίποτα άλλο από τα μικρά έργα. Τα 72 MHz μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο για αεροσκάφη. Δεδομένου ότι πρόκειται για συχνότητα που χρησιμοποιείται συνήθως σε μοντέλο αεροσκάφους, απαγορεύεται για αεροσκάφη εδάφους. Εάν χρησιμοποιείτε τα 72 MHz, θα μπορούσατε να παραβιάσετε το νόμο της χώρας σας, αλλά θα μπορούσατε επίσης να προκαλέσετε παρεμβολές σε μοντέλα κοντά σας. Αυτό θα μπορούσε να τους προκαλέσει τη συντριβή και να προκαλέσει σημαντικό κόστος για επισκευές, ή ακόμα χειρότερα, το αεροπλάνο θα μπορούσε να χτυπήσει κάποιον και να τον σκοτώσει. Τα 75 MHz χρησιμοποιούνται μόνο για μοντέλα εδάφους, επομένως μπορείτε να τα χρησιμοποιήσετε. Ωστόσο, από όλες αυτές τις συχνότητες, το 2,4 GHz είναι το καλύτερο. Προκαλεί λιγότερες παρεμβολές από άλλες συχνότητες. Συνιστάται ιδιαίτερα να δαπανήσετε λίγα επιπλέον ευρώ για να αγοράσετε έναν πομπό και δέκτη 2,4 GHz. Μόλις αποφασίσετε για τη συχνότητα που θέλετε να χρησιμοποιήσετε, πρέπει να αποφασίσετε ποια "κανάλια" θα εγκαταστήσετε στον πομπό και στον δέκτη. Βασικά, αναφέρονται σε πράγματα που μπορείτε να ελέγξετε στο ρομπότ. Για αυτό το έργο, θα χρειαστείτε δύο. Ένα κανάλι θα επιτρέψει στο μηχάνημα να προχωρήσει προς τα εμπρός και προς τα πίσω και το άλλο για να ενεργοποιήσει τις πλευρές. Ωστόσο, συνιστάται να έχετε τουλάχιστον τρία. Μόλις τελειώσετε την οικοδόμηση, ίσως θελήσετε να προσθέσετε κάτι.Εάν εγκαταστήσετε τέσσερα, θα πρέπει να έχετε δύο ελεγκτές. Με ένα ζεύγος πομπού / δέκτη τεσσάρων καναλιών, θα μπορούσατε να προσθέσετε έναν σφιγκτήρα. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, αγοράστε το καλύτερο δυνατό ζευγάρι για τον προϋπολογισμό σας, ώστε να μην χρειαστεί να αγοράσετε ένα καλύτερο αργότερα. Μπορείτε να επαναχρησιμοποιήσετε τον πομπό και ακόμη και τον δέκτη αργότερα σε άλλα έργα. Για παράδειγμα, μπορείτε να αγοράσετε το Spectrum DX5e 5-Channel 2.4Ghz Radio System Mode 2 και το AR500.
   • Επιλέξτε τους τροχούς. Κατά την επιλογή των τροχών, υπάρχουν τρεις παράγοντες που πρέπει να λάβετε υπόψη: τη διάμετρο, την πρόσφυση και το σύστημα προσάρτησης του κινητήρα. Η διάμετρος αντιστοιχεί στο μήκος του τροχού, ξεκινώντας από την άκρη, περνώντας από το κέντρο και φτάνοντας στην αντίθετη άκρη. Όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος, τόσο πιο γρήγορος είναι ο τροχός και τόσο ευκολότερο το ρομπότ μπορεί να σκαρφαλώσει στις πλαγιές, αλλά η μικρότερη ροπή που έχει. Εάν έχετε έναν μικρότερο τροχό, θα είναι πιο δύσκολο να αναρριχηθείτε ή να πάτε πιο γρήγορα, αλλά θα έχει περισσότερη δύναμη. Η πρόσφυση καθιστά δυνατό να γνωρίζετε αν ο τροχός προσκολλάται καλά στις επιφάνειες στις οποίες θα το βάλετε. Πρέπει να πάρετε τροχούς με επίστρωση από καουτσούκ ή αφρό, ώστε να μην γλιστρήσουν. Οι περισσότεροι τροχοί έχουν σχεδιαστεί για εύκολη σύνδεση με τους σερβοκινητήρες, συνήθως αρκεί να τα βιδώσετε απευθείας, οπότε δεν θα πρέπει να ανησυχείτε πολύ. Συνιστάται γενικά να προτιμάτε έναν τροχό διαμέτρου 8 έως 12 cm με επικάλυψη από καουτσούκ. Θα χρειαστείτε επίσης δύο. Μάθετε επίσης σχετικά με τροχούς δίσκου ακριβείας.

4. 
   

   
   
   
   Αγοράστε τον εξοπλισμό. Τώρα που έχετε επιλέξει το σωστό εξοπλισμό, μεταβείτε στο διαδίκτυο για να το αγοράσετε. Προσπαθήστε να το παραγγείλετε σε όσο το δυνατόν λιγότερες τοποθεσίες για να εξοικονομήσετε χρήματα στα ταχυδρομικά τέλη.

5. 
   

   
   Μετρήστε και κόψτε το πλαίσιο. Πάρτε ένα χάρακα και ένα δείκτη και μετρήστε το μήκος και το πλάτος του πλαισίου στην πλάκα που αγοράσατε. Εξετάστε το σχέδιο ενός πλαισίου 15 x 20 cm. Μετρήστε το σωστά και βεβαιωθείτε ότι οι γραμμές που έχετε σχεδιάσει δεν είναι στραβές και είναι το μήκος που θέλετε. Μην ξεχάσετε αυτόν τον κανόνα: μετρήστε δύο φορές, κόψτε μία φορά. Τώρα μπορείτε να κόψετε την πλάκα. Αν αγοράσατε PE-HD, μπορείτε να το κόψετε με τον ίδιο τρόπο όπως ένα ξύλινο χαρτόνι ίδιου μεγέθους.

6. 
   

   
   Συναρμολογήστε το ρομπότ. Τώρα που έχετε όλο τον εξοπλισμό που χρειάζεστε και κόψτε το πλαίσιο, ήρθε η ώρα να τοποθετήσετε τα μέρη μαζί. Είναι πραγματικά το πιο εύκολο βήμα εάν έχετε σκεφτεί προηγουμένως το σχεδιασμό.
   • Τοποθετήστε τους σερβοκινητήρες στο πίσω μέρος της πλαστικής πλάκας προς τα εμπρός. Πρέπει να τα τοποθετήσετε στις πλευρές έτσι ώστε το τμήμα που πρόκειται να γυρίσει να στραφεί προς τα έξω. Φροντίστε να αφήσετε αρκετό χώρο για να τοποθετήσετε τους τροχούς.
   • Στερεώστε τους τροχούς στους σερβοκινητήρες με τις βίδες που πωλούνται στο κιβώτιο του κινητήρα.
   • Κόψτε ένα κομμάτι velcro στον δέκτη και στη μπαταρία.
   • Βάλτε δύο κομμάτια velcro στο ρομπότ στο οποίο θα κολλήσετε τον δέκτη και την μπαταρία.
   • Τώρα το ρομπότ σας θα πρέπει να έχει δύο τροχούς μπροστά και το σασί θα πρέπει να κατέβει ελαφρώς κάτω από την πλάτη. Δεν θα υπάρχει τρίτος τροχός σε αυτό το έργο, το πίσω μέρος του μηχανήματος θα τρίβεται μόνο στο έδαφος.

7. 
   

   
   Συνδέστε τα καλώδια. Τώρα που έχετε συγκεντρώσει τα στοιχεία, πρέπει να κάνετε τις συνδέσεις με τον δέκτη. Συνδέστε την μπαταρία στην υποδοχή του δέκτη. Ελέγξτε διπλά τις συνδέσεις. Στη συνέχεια, συνδέστε τους σερβοκινητήρες στα δύο πρώτα κανάλια του δέκτη, όπου λέγεται "κανάλι 1" και "κανάλι 2".

8. 
   

   
   Φορτίστε την μπαταρία. Αποσυνδέστε τη μπαταρία του δέκτη και συνδέστε τον με το φορτιστή. Περιμένετε έως ότου γεμίσει η μπαταρία. Θα μπορούσε να διαρκέσει έως και 24 ώρες, να είστε υπομονετικοί.

9. 
   

   
   Το έργο πρέπει τώρα να ολοκληρωθεί. Πατήστε το κουμπί πομπού για να μετακινήσετε το ρομπότ προς τα εμπρός. Κατασκευάστε μια πορεία εμπόδιο, παίζουν με το σκυλί σας και τη γάτα σας να τρέχει μετά το ρομπότ. Μόλις τελειώσετε τη διασκέδαση, μπορείτε να βελτιώσετε το ρομπότ σας!

• Υλικό για το πλαίσιο: μια πλάκα PE-HD μεγαλύτερη από το απαιτούμενο μέγεθος
• Δύο σερβοκινητήρες (π.χ. HiTec HS-311)
• Ένας δέκτης και ένας πομπός
• Μια μπαταρία (για παράδειγμα μια μπαταρία NiMH 6 V της τάξης των 2000 mAh)
• Ένας φορτιστής για την μπαταρία
• 2 τροχούς με δίσκο ακριβείας διαμέτρου 12 cm
• Velcro