The Carpet Crawler - Robot BEAM: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:59

Carpet Crawler adalah robot kecil yang akan bergerak melintasi lantai Anda. Tonton videonya, dan Anda akan melihat bagaimana ia mendapatkan namanya (itu, dan saya adalah penggemar berat prog rock!). BEAM adalah singkatan dari Biology, Electronics, Aesthetics, Mechanics, dan merupakan sekolah desain robot yang bekerja berdasarkan filosofi KISS - saya lebih suka definisi "Keep It Sweet and Simple". Google untuk 'beam robotics' dan Anda akan menemukan banyak sekali situs. 'Otak' robot ini adalah latching relay, sensornya adalah sepasang microswitch dan 'otot' adalah motor servo yang dimodifikasi. Energi berasal dari 2 x baterai AAA. Sepasang LED mencerahkan segalanya sedikit. Video asli segera diblokir (di AS) oleh stazi hak cipta, jadi ini dia tanpa musiknya. Lihat DI SINI untuk mendengar lagu eponymous (tapi tidak ada Peter Gabriel yang satu ini).

Langkah 1: Alat dan Bahan

Hampir tidak memerlukan alat khusus - Anda hanya memerlukan alat meja kerja elektronik standar. Namun, Anda memerlukan obeng titik silang Sangat Kecil untuk membuka servo. Strip kuningan - 1/32" x 1/4" x 8" Stripboard polos 2 potongan strip tembaga stripboard M2 (2mm) mur dan baut Servo RC mikro (7,5g) dengan tanduk dan sekrup. Kait DPCO Relai 3 Volt - saya dapat milik saya dari Farnell (9899600) (Mereka tidak lagi melakukan pemasangan PCB. Ini adalah versi SMD - lebih kecil) 2 x microswitch mini. Milik saya keluar dari beberapa drive CDROM 2 x LED - saya menggunakan yang merah. (Biru atau putih mungkin tidak berfungsi dalam aplikasi ini) 1 x 100R resistor (Gunakan 47R jika menggunakan LED kuning atau hijau) 2 x dudukan baterai AAA dan baterai Kabel penghubung tipis Di Inggris kami menggunakan ukuran Imperial dan metrik. Secara pribadi, saya cenderung berpikir Imperial tetapi mengukur metrik. Sebagai referensi cepat, 3mm adalah 1/8" 25mm adalah 1" 305mm = 1'.

Langkah 2: Memodifikasi Servo

Servo kontrol radio standar dirancang untuk digerakkan oleh rangkaian pulsa untuk secara akurat memposisikan poros keluaran lebih dari 160 derajat atau lebih dari perjalanan sesuai dengan lebar pulsa masukan. Ini bukan yang saya inginkan untuk proyek ini, tetapi servo juga merupakan motor dan gearbox dalam kotak kecil, yaitu! Ada dua cara untuk memodifikasi servo untuk rotasi terus menerus. Salah satunya melibatkan mempertahankan beberapa kontrol kecepatan dan arah motor dengan 'menipu' elektronik kontrol. Ini masih membutuhkan input pulse train untuk mengendalikannya. Saya tidak ingin ini. Cara lain adalah dengan meretas elektronik kontrol dan menghubungkan kabel input langsung ke motor yang berarti Anda perlu mengontrol kecepatan dan arah motor secara langsung. Inilah yang telah saya lakukan di sini. Saya melakukan ini beberapa waktu lalu tanpa mengambil foto, jadi saya hanya akan memberi Anda tautan INI ke Instruksi Guibot. Servos bervariasi, tetapi prinsipnya sama:- Menghentikan gerakan pembatas potensiometer: Memotong tab endstop pada gigi: Hubungkan lead motor ke lead supply. Letakkan roda gigi sejajar saat Anda membongkar kotak roda gigi karena sangat sulit untuk memasangnya kembali jika Anda kehilangan urutannya. Jika Anda tidak memiliki minyak silikon, simpan sebanyak mungkin saat Anda melakukan ini dan oleskan kembali pada permukaan yang bersentuhan saat Anda memasang kembali servo.

Langkah 3: Mekanika

Lihat foto untuk detail bagaimana sasis berjalan bersama. Jika saya melakukan ini lagi, saya akan membuat stripboard beberapa lubang lagi dan memasang relai di belakang baterai. Gunakan mur 2mm untuk membuat pilar tempat servo duduk, dan kencangkan semuanya dengan kencang, tetapi pastikan Anda tidak terlalu membebani lug pemasangan servo. Saya menemukan cara terbaik untuk memotong stripboard adalah dengan pemotong tajam, memegang dan memutar sebagian kecil dari tengah area terlebih dahulu, lalu menggigit di setiap sisi, lubang demi lubang. Gunakan wakil untuk meletakkan tikungan awal pada strip kuningan, lalu sesuaikan sudutnya dengan tang. Saya menggunakan Dremel untuk memberi sedikit keunggulan agar lebih cengkeraman di depan dan belakang. Pasang servo dan pasang sepasang tanduk depan sebelum Anda mengebor kuningan, dan bor dan pasang satu per satu untuk mendapatkan lubang di tempat yang tepat. Gunakan sekrup kecil yang disertakan dengan servo untuk memperbaiki strip depan dan self-tapper yang lebih panjang untuk bagian belakang karena ini juga bertindak sebagai endstop mekanis dengan menekan stripboard. Letakkan sepotong heatshrink 3mm di atas sekrup panjang. Sakelar mikro direkatkan ke servo menggunakan perekat kontak, dan diposisikan sedemikian rupa sehingga sekrup panjang mengklik sakelar mikro tepat sebelum penghentian mekanis. Bor lubang di dasar dudukan baterai agar pas dengan bagian atas baut dan biarkan terpasang rata di papan. Tempelkan dengan lem panas.

Langkah 4: Teori

Bagian cerdas dari Crawler adalah relai pengunci. Tidak seperti relai normal, setelah daya dilepaskan dari koil relai pengunci, relai akan tetap dalam keadaan semula. Untuk membaliknya, Anda menggerakkan koil dengan polaritas yang berlawanan dan itu akan berubah status dan tetap di sana sampai flip berikutnya. Ini adalah relay dengan memori! Pengkabelan kontak DPCO (perubahan kutub ganda) membalikkan polaritas ke motor (sehingga membalikkan arah) pada setiap flip relai. Pulsa ke koil relai berasal dari dua sakelar mikro yang diaktifkan ketika klakson relai mencapai setiap endstop. Saat setiap sakelar diaktifkan, ia memberi energi pada koil sampai motor mundur dan mendorong klakson menjauh dari endstop.

Langkah 5: Elektronik

Saya menemukan bahwa saya dapat memasang relai SMD pada secarik veroboard untuk membuat koneksi ke sana lebih mudah. Pitch pin / lubang sama sekali berbeda, tetapi dengan ketipisan pin dan jarak lubang itu berhasil. Pin hanya cukup panjang, jadi potong lugs plastik kecil pada relai dengan pisau kerajinan untuk memberikan fraksi ekstra, dan solder dengan sangat hati-hati. Papan LED adalah potongan lain dari stripboard. LED secara paralel tetapi terhubung sehingga arus yang mengalir satu arah menerangi salah satunya, dan mengalir ke arah lain menerangi yang lain. Solder mereka dengan terminal besar satu ke terminal kecil yang lain. Saya telah menggunakan kabel warna yang sama dengan diagram sirkuit untuk membuatnya lebih mudah diikuti. Hubungkan papan kecil ke relai, sakelar, dan motor menggunakan kabel penghubung tipis. Potong kabel menjadi panjang dan solder ke papan dan kemudian pasang ke servo dan dudukan baterai dengan lem panas. Saklar on/off adalah sepotong kecil kayu runcing yang dimasukkan untuk mengungkit baterai dari kontak dudukan.

Langkah 6: Mendapatkan Crawler Crawling

Hewan kecil yang kasar itu pertama kali bangkit dan merangkak. Jika milik Anda macet di satu sisi dan tidak mau bergerak, tukar koneksi motor untuk mengaturnya dengan benar. Dengan coba-coba, saya menemukan bahwa pegangannya lebih baik jika saya sedikit meratakan sudutnya. Jika berbunyi ke kiri atau kanan, atur perlahan lengan sakelar mikro untuk menyamakan gerakan. Saat kita membahas tentang robot, Anda mungkin ingin membaca cerita saya tentang Robot yang Dapat Diinstruksikan. "The Carpet Crawlers" adalah lagu dari album "The Lamb Lies Down on Broadway" oleh Genesis, sebelum mereka menjadi band Phil Collins. Saya melihat mereka di tur 'Lamb' pada tahun 1975, dan gambar Peter Gabriel yang merayap di sekitar panggung dengan kostum Slipperman (dengan alat kelamin yang bisa ditiup) adalah salah satu yang tidak mudah dilupakan.