Как построить робота с дистанционным управлением

Будьте в курсе того, что вы будете строить. Первым шагом в разработке робота с дистанционным управлением является осознание того, что вы не собираетесь создавать двуногого робота-гуманоида в натуральную величину, который сможет выполнять всю вашу работу по дому.Вы также не будете строить робота с несколькими конечностями, способного дотягиваться и поднимать гири весом в 100 фунтов.Вам нужно начать строить робота, который может двигаться вперед, назад, влево и вправо, управляемый вами по беспроводной сети.Однако после того, как вы заложили основу и построили этого простого робота, вы можете добавлять и изменять различные детали.Обычно вам следует следовать принципу, согласно которому ни один робот никогда не будет закончен.Его всегда можно улучшить.

Создайте своего собственного робота. Прежде чем построить его, даже прежде чем заказывать детали, вам придется его спроектировать.Для вашего первого робота вам следует выбрать простую конструкцию: всего два серводвигателя на куске пластика.Этот проект действительно прост и обычно оставляет дополнительное место для добавления дополнительных функций после завершения.Подумайте о том, чтобы построить что-нибудь размером примерно 15 х 20 см.Вы сможете нарисовать его на бумаге с помощью полноразмерной линейки, потому что он довольно маленький.Но когда вы думаете о более крупном и сложном роботе, вам следует научиться использовать САПР или аналогичную программу, например Google Sketchup.

Выберите кусочки. Еще не время заказывать детали, но вам следует выбрать их уже сейчас и знать, где их купить.Старайтесь заказывать их на небольшом количестве сайтов, чтобы сэкономить на доставке.Вам понадобятся материалы шасси, два «серводвигателя», аккумулятор, передатчик и приемник.

• Выбрать серводвигатель.Для перемещения робота вам понадобятся моторы.Первый будет передавать мощность на одно колесо, а второй на другое.Таким образом вы можете реализовать самый простой метод управления:дифференциальная передача.Это означает, что робот будет двигаться вперед, когда оба двигателя вращаются вперед, будет двигаться назад, когда оба двигателя вращаются назад, и будет вращаться, когда один двигатель активен, а другой неподвижен.Серводвигатель отличается от обычного двигателя постоянного тока тем, что он ориентирован, может поворачиваться только на 180° и возвращаться в исходное положение.В этом проекте будут использоваться серводвигатели, потому что они облегчают передвижение и вам не придется покупать дорогой «регулятор» или отдельную коробку передач.Как только вы поймете, как построить радиоуправляемого робота, вы сможете сделать еще одного (или модифицировать первого), используя двигатели постоянного тока, а не серводвигатели.Есть четыре основные особенности, о которых вам следует беспокоиться при покупке серводвигателей:скорость, крутящий момент, размер/вес, а также возможность их изменения на 360°.Поскольку серводвигатели могут поворачиваться только на 180°, робот сможет лишь немного двигаться вперед.Если двигатель можно изменять на 360°, вы можете заставить его вращаться непрерывно.Убедитесь, что двигатель это действительно так Редактируемый на 360°.Размер и вес не имеют большого значения в этом проекте, поскольку места у вас, скорее всего, будет достаточно.Попробуйте сделать что-то среднего размера.Крутящий момент – это сила двигателей.Для этого используются шестерни.Если передач нет и крутящий момент мал, робот, скорее всего, не сможет двигаться вперед, потому что у него не хватит сил.Постарайтесь добиться высокого крутящего момента, но чем он выше, тем ниже будет скорость.Для этого робота постарайтесь добиться хорошего баланса между скоростью и крутящим моментом.После завершения сборки вы всегда можете приобрести и установить более мощный или быстрый серводвигатель.Приобретите серводвигатель HiTec HS-311 для своего первого радиоуправляемого робота:Он имеет отличный баланс между скоростью и крутящим моментом, недорогой и имеет размер, подходящий для этого робота.Серводвигатель HiTec HS-311 можно приобрести здесь.
  • Поскольку серводвигатель обычно может поворачиваться только на 180 градусов, вам необходимо модифицировать его, чтобы обеспечить непрерывное вращение.Изменение этого ты отменишь гарантия, но это необходимо сделать.Подробные инструкции по модификации серводвигателя см. здесь.
• Выберите батарею. Вам нужно что-то, чтобы привести в действие вашего робота.Не пытайтесь использовать питание переменного тока:вам не нужно подключать его к стене.Вам придется использовать питание постоянного тока, то есть батареи.
  • Выберите тип батареи.На выбор есть три типа:щелочные, NiMH и NiCad, литий-полимерные (LiPo).
    • Аккумуляторы Lipo являются новейшими и чрезвычайно легкими.Однако они опасны, дороги и требуют специального зарядного устройства.Используйте аккумулятор этого типа только в том случае, если у вас уже есть опыт работы с робототехникой и вы готовы потратить больше на робота.
    • Никель-кадмиевые аккумуляторы являются распространенными аккумуляторными батареями.Их вставляют во многие роботы.Самая большая проблема с этими батареями заключается в том, что если заряжать их, когда они не полностью разряжены, они больше не будут держать полный заряд.
    • NiMH аккумуляторы очень похожи на NiCad по размеру, весу и цене, но в целом работают лучше.Обычно это рекомендуемые батареи для проектов начинающих.
    • Щелочные батареи — это обычные неперезаряжаемые батареи.Некоторые из них у вас уже есть, потому что они дешевы и их легко найти.Однако они быстро заканчиваются, и их приходится покупать снова и снова.Не используйте их.
  • Выберите характеристики аккумулятора.Вам необходимо выбрать напряжение для вашего аккумуляторного блока.Наиболее распространены в роботах 4,8 В и 6,0 В.Благодаря этому большинство серводвигателей будут работать хорошо.Обычно лучше всего получить напряжение 6,0 В (что подходит для большинства серводвигателей), поскольку это позволит вашему серводвигателю работать быстрее и иметь большую мощность.Теперь вам нужно определить емкость аккумуляторной батареи вашего робота, которая измеряется в мАч (миллиампер-часах).Чем выше емкость, тем лучше, но при этом он становится дороже и обычно тяжелее.Для размера робота, который вы строите, рекомендуется около 1800 мАч.Если вам приходится выбирать между 1450 или 2000 мАч при одинаковом напряжении и весе, выбирайте 2000 мАч.Возможно, он будет на пару евро дороже, но это по-прежнему лучший многофункциональный аккумулятор, который вы можете получить.Убедитесь, что у вас есть зарядное устройство для зарядки аккумуляторной батареи.У нас вы можете купить NiMH аккумулятор 6,0В 2000мАч.
• Выберите материал для своего робота.Вам понадобится шасси для подключения всех электронных компонентов.Большинство роботов такого размера изготовлены из пластика или алюминия.Новичку рекомендуется использовать пластик под названием HDPE.Этот пластик легко поддается обработке и стоит дешево.Определяясь с толщиной, возьмите ее около 5 мм.Что касается размера листа, то вам, вероятно, понадобится достаточно большой лист на случай, если вы ошибетесь при резке.Обычно рекомендуется брать как минимум вдвое большую площадь поверхности, необходимую для вашего робота.Кусок ПНД 5 х 600 х 600 мм можно приобрести. здесь.
• Выберите передатчик/приемник.Это будет самая дорогая часть вашего робота.Его также можно считать самым важным, ведь без него робот ничего не сможет сделать.Настоятельно рекомендуется для начала приобрести хороший передатчик/приемник, поскольку именно это устройство будет ограничивать возможности робота.Дешевый передатчик/приемник будет нормально перемещать робота, но вы не сможете больше ничего добавить.Кроме того, передатчик можно будет использовать для других роботов, которые вы создадите в будущем.Поэтому вместо того, чтобы покупать дешевый сейчас, а потом более дорогой, купите лучший сейчас.Это сэкономит вам деньги в долгосрочной перспективе.Однако можно использовать разные частоты.Наиболее распространены 27 МГц, 72 и 75 МГц и 2,4 ГГц.27 МГц можно использовать для самолетов или автомобилей.Он обычно используется в дешевых играх с дистанционным управлением:не рекомендуется, за исключением небольших проектов.Можно использовать 72 МГц Один для самолетов.Поскольку он обычно используется в больших моделях, его использование в наземных транспортных средствах запрещено.Если вы используете эту частоту, вы не только нарушаете закон, но и можете помешать пролетанию дорогого авиалайнера поблизости.Вы рискуете стать причиной авиакатастрофы с огромными затратами на ремонт или, что еще хуже, подвергнуть опасности жизни людей.Однако 75 МГц сделано. Один для поверхностного использования:вы могли бы использовать его.Однако частота 2,4 ГГц является лучшей.Он имеет меньше помех, чем любая другая частота.Целесообразно потратить еще несколько долларов, чтобы приобрести передатчик 2,4 ГГц с приемником.После принятия решения о том, какую частоту использовать, вам необходимо решить, сколько «каналов» вы будете использовать в передатчике/приемнике.Количество каналов в основном соответствует тому, сколькими функциями вы можете управлять на своем роботе.Для этого робота вам понадобится как минимум два.Один канал позволит вашему роботу двигаться вперед/назад, а другой — влево или вправо.Однако рекомендуется иметь как минимум три.Это потому, что после создания робота вы всегда можете добавить еще одну функцию.Если у вас четыре, обычно у вас будет два джойстика.Благодаря четырем каналам передатчика/приемника вы в конечном итоге можете добавить коготь.Как упоминалось ранее, вам следует купить лучший передатчик/приемник, который позволяет ваш бюджет, чтобы вам не пришлось покупать лучший вариант позже.Вы также сможете снова использовать передатчик и приемник на других роботах, которых сможете построить в будущем.5-канальную радиосистему Spektrum DX5e 2,4 ГГц Mode 2 и AR500 можно приобрести вместе здесь.
• Выберите колеса.При выборе колес вам следует беспокоиться о трех наиболее важных вещах: диаметре, тяге и о том, легко ли они прикрепятся к вашим двигателям.Диаметр — это длина колеса из стороны в сторону через центральную точку.Чем больше диаметр колеса, тем быстрее оно движется и тем выше оно может подняться, но крутящий момент у него будет меньше.Если у вас колесо меньшего размера, вам, возможно, не удастся так легко подниматься или двигаться очень быстро, но у вас будет больше мощности.Качество тяги зависит от сцепления колес с поверхностью.Убедитесь, что у вас есть колеса с резиновым или пенопластовым кольцом, чтобы они не скользили.Большинство колес, подходящих для серводвигателей, можно правильно прикрутить, так что вам не о чем беспокоиться.Рекомендуется использовать колесо диаметром от 3 до 5 дюймов с резиновым кольцом вокруг него.Вам понадобятся два колеса.Прецизионные дисковые колеса можно приобрести здесь.

Теперь, когда вы выбрали детали, вы можете приступить к оформлению онлайн-заказа. Старайтесь покупать их на небольшом количестве сайтов, чтобы сэкономить на доставке, особенно если вы покупаете все одновременно.

Отмеряем и вырезаем раму. Возьмите линейку и маркер и измерьте длину и ширину рамы на материале, который вы планируете использовать для рамы.Лучше всего сделать его размером примерно 15 х 20 см.Снимите правильные мерки:линии не должны быть кривыми и убедитесь, что их длина правильная.Помнить:мерки снимаются дважды, а резать можно только один раз!Вот, пожалуйста:теперь можно резать.Если вы используете полиэтилен высокой плотности, вы сможете разрезать его так же, как если бы вы разрезали кусок дерева того же размера.

Собрать робота. Теперь, когда у вас есть все материалы и вы вырезали раму, все, что вам нужно сделать, это собрать их все вместе.На самом деле это может быть самый простой шаг, если вы хорошо спроектировали робота.

• Установите серводвигатели внизу пластиковой детали, ближе к передней части.Их следует располагать боком так, чтобы каждый «рожок» вала (часть серводвигателя, которая движется) был обращен к боковой грани.Убедитесь, что достаточно места для установки колес.
• Прикрепите колеса к сервоприводу с помощью винтов, входящих в комплект поставки.
• Прикрепите одну часть липучки к трубке, а другую к аккумуляторному блоку.
• Наденьте на робота два куска липучки так, чтобы у него была другая сторона, и прикрепите к ним приемник и аккумулятор.
• Теперь у вас должен быть робот с двумя колесами спереди и касающийся пола сзади.Третьего колеса у этого робота не будет:он точно сконструирован так, что спинка скользит по полу.

Подключите провода. Теперь, когда робот собран, просто подключите все к приемнику.Вставьте батарею в гнездо на приемнике с надписью «Батарея».Убедитесь, что вы подключили его правильно.Теперь подключите серводвигатели к первым двум каналам приемника, где вы видите надпись «Канал 1» и «Канал 2».

Зарядите аккумулятор. Отсоедините аккумулятор от приемника и подключите его к зарядному устройству.Подождите, пока аккумулятор зарядится.Это может занять до 24 часов, поэтому вам придется набраться терпения.