The Carpet Crawler - un robot BEAM.: 6 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:06

Il Carpet Crawler è un piccolo robot che si fa strada attraverso il pavimento. Guarda il video e vedrai come ha preso il nome (quello, e io sono un vecchio fan del rock prog nel cuore!). BEAM sta per Biology, Electronics, Aesthetics, Mechanics ed è una scuola di progettazione di robot che lavora sulla filosofia KISS - preferisco la definizione "Keep It Sweet and Simple". Google per "robotica del raggio" e troverai una vera e propria pletora di siti. Il "cervello" di questo robot è un relè a scatto, i sensori sono una coppia di microinterruttori e il "muscolo" è un servomotore modificato. L'energia proviene da 2 batterie AAA. Un paio di LED illuminano un po' le cose. Il video originale è stato bloccato quasi immediatamente (negli Stati Uniti) dagli stazi del copyright, quindi eccolo senza la musica. Guarda QUI per ascoltare la traccia omonima (ma niente Peter Gabriel su questo).

Passaggio 1: strumenti e materiali

Quasi nessun attrezzo speciale richiesto - Avrai solo bisogno di strumenti da banco di lavoro elettronici standard. Tuttavia, avrai bisogno di un cacciavite a croce molto piccolo per aprire il servo. Nastro in ottone - 1/32" x 1/4" x 8" Stripboard semplice 2 ritagli di stripboard in rame M2 (2 mm) dadi e bulloni Servo Micro RC (7,5 g) con trombe e viti. Relè a scatto DPCO 3 Volt - Ho ricevuto il mio di Farnell (9899600) (non fanno più il montaggio su PCB. Questa è la versione SMD - più piccola) 2 microinterruttori miniaturizzati. Il mio è uscito da un paio di unità CDROM 2 x LED - ho usato quelli rossi. (Blu o bianco possono non funziona in questa applicazione) 1 x resistenza 100R (usa 47R se si utilizzano LED gialli o verdi) 2 x portabatterie AAA e batterie Filo di collegamento sottile Nel Regno Unito usiamo sia misure imperiali che metriche. Personalmente, tendo a pensare imperiale ma misuro metrico. Come riferimento rapido, 3 mm è 1/8" 25 mm è 1" 305 mm = 1'.

Passaggio 2: modifica del servo

Un servocomando radio standard è progettato per essere guidato da un treno di impulsi per posizionare con precisione l'albero di uscita oltre 160 gradi circa di corsa in base alla larghezza dell'impulso in ingresso. Questo non è quello che voglio per questo progetto, ma un servo è anche un motore e un riduttore in una piccola scatola, che è! Esistono due modi per modificare un servo per la rotazione continua. Uno consiste nel mantenere un certo controllo della velocità e della direzione del motore "ingannando" l'elettronica di controllo. Questo ha ancora bisogno dell'ingresso del treno di impulsi per controllarlo. Non voglio questo. L'altro modo è hackerare l'elettronica di controllo e collegare i cavi di ingresso direttamente al motore, il che significa che sarà necessario controllare direttamente la velocità e la direzione del motore. Questo è quello che ho fatto qui. L'ho fatto qualche tempo fa senza scattare foto, quindi ti darò QUESTO link a Instructable di Guibot. I servi variano, ma il principio è lo stesso: - Arresto del movimento di limitazione del potenziometro: Tagliare la linguetta del finecorsa sull'ingranaggio: Collegare i cavi del motore ai cavi di alimentazione. Disporre gli ingranaggi in linea mentre si smonta il cambio in quanto sono sorprendentemente difficili da rimontare se si perde la sequenza. Se non si dispone di grasso al silicone, conservarne il più possibile mentre si esegue questa operazione e spalmarlo nuovamente sulle superfici a contatto quando si rimonta il servo.

Passaggio 3: la meccanica

Guarda le foto per i dettagli di come il telaio va insieme. Se lo facessi di nuovo, farei qualche foro più lungo sullo stripboard e monterei il relè sul retro delle batterie. Usa i dadi da 2 mm per creare un montante su cui appoggiare il servo e stringi tutto bene, ma assicurati di non sforzare troppo le alette di montaggio del servo. Ho scoperto che il modo migliore per tagliare via lo stripboard era con frese affilate, tenendo e torcendo prima una piccola porzione dal centro dell'area, quindi rosicchiando via su ciascun lato, foro per foro. Usa una morsa per mettere la piega iniziale sulla striscia di ottone, quindi regola l'angolo con un paio di pinze. Ho usato un Dremel per dare un po' di vantaggio per una maggiore presa davanti e dietro. Montare il servo e inserire la coppia anteriore di squadrette prima di forare l'ottone, quindi forare e montare uno per uno per ottenere i fori nei punti giusti. Usa le piccole viti fornite con il servo per fissare le strisce anteriori e gli autofilettanti più lunghi per la parte posteriore poiché questi fungono anche da finecorsa meccanico colpendo il listello. Metti un pezzo di termoretraibile da 3 mm sulle viti lunghe. I microinterruttori sono incollati sul servo tramite adesivo per contatti e posizionati in modo che la vite lunga scatti il microinterruttore appena prima del finecorsa meccanico. Praticare un foro nella base del supporto della batteria per adattarlo alla parte superiore del bullone e lasciarlo appoggiare piatto sulla tavola. Fissare con colla a caldo.

Passaggio 4: la teoria

La parte intelligente del Crawler è il relè di blocco. A differenza di un normale relè, una volta che l'alimentazione viene rimossa da una bobina del relè di blocco, rimarrà nello stato in cui si trova. Per capovolgerlo, fai pulsare la bobina con la polarità opposta e cambierà stato e rimarrà lì fino al prossimo capovolgimento. È un relè con una memoria! Il cablaggio dei contatti DPCO (doppio polo di scambio) inverte la polarità al motore (quindi inverte la direzione) su ogni capovolgimento del relè. Gli impulsi alla bobina del relè provengono dai due microinterruttori che vengono attivati quando l'avvisatore acustico del relè raggiunge ciascun finecorsa. Quando ogni interruttore viene attivato, eccita la bobina fino a quando il motore non si è invertito e ha allontanato il clacson dal finecorsa.

Passaggio 5: l'elettronica

Ho scoperto che potevo montare il relè SMD su un frammento di veroboard per effettuare più facilmente i collegamenti. Il passo dei perni/fori è completamente diverso, ma con la sottigliezza dei perni e la spaziatura dei fori ha funzionato. I perni sono solo abbastanza lunghi, quindi taglia le piccole alette di plastica sul relè con un coltello artigianale per dare una frazione in più e salda con molta attenzione. La scheda LED è un altro pezzo di stripboard. I LED sono in parallelo ma collegati in modo tale che la corrente che scorre in un modo ne illumini uno e che scorre nell'altro illumini l'altro. Saldarli con il terminale grande di uno al terminale piccolo dell'altro. Ho usato i fili dello stesso colore dello schema elettrico per renderlo più facile da seguire. Collegare le schede piccole al relè, agli interruttori e al motore utilizzando un filo sottile. Tagliare i fili a misura e saldarli alle schede, quindi fissarli al servo e al supporto della batteria con la colla a caldo. L'interruttore di accensione/spegnimento è un piccolo pezzo di legno conico che viene inserito per sollevare la batteria dal contatto del supporto.

Passaggio 6: ottenere la scansione del crawler

Il piccolo bruto si è acceso per la prima volta ed è andato via strisciando. Se il tuo si inceppa contro un lato e non si muove, scambia i collegamenti del motore per sistemarlo correttamente. Per tentativi ed errori ho scoperto che ha una presa migliore se appiattisco un po' gli angoli. Se si spegne a sinistra oa destra, azionare delicatamente il braccio dei microinterruttori per equalizzare il movimento. Visto che siamo in tema di robot, potresti leggere la mia storia sul Robot Instructables. "The Carpet Crawlers" è una canzone dell'album "The Lamb Lies Down on Broadway" dei Genesis, prima che diventassero la band di Phil Collins. Li ho visti durante il tour 'Lamb' nel 1975, e l'immagine di Peter Gabriel che striscia sul palco nel costume di Slipperman (con i genitali gonfiabili) è una di quelle che non si dimentica facilmente.