Flatternder Dragonfly BEAM Roboter von einem kaputten RC-Spielzeug - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Vor langer Zeit hatte ich eine Modell-RC-Libelle. Es hat nie sehr gut funktioniert und ich habe es kurz darauf gebrochen, aber es war immer eine meiner größten Faszination. Im Laufe der Jahre habe ich die meisten Teile von der Libelle gesäubert, um andere BEAM-Projekte zu machen, und so habe ich das Getriebe für den Tag, an dem ich mich entschied, so etwas zu machen, jedoch immer intakt gelassen.

Später hoffe ich, mehr Freiform-Beam-Schaltungen zu machen, daher war dieses Modell hauptsächlich ein Experiment für mich, um das Löten von Messingstangen zu üben.

Lieferungen

Materialien

Kleiner Stumpf

Messingstange und -rohr (ich habe eine Sorte verwendet, wie in Schritt 1 erklärt)

Zerbrochenes RC-Libellenspielzeug

Elektronik

Ein BC557 und ein BC547 Transistor

2.2k Widerstand

2 rote FLEDs

6V Solarpanel (Da wir zwei FLEDs für unsere Schwellenspannung verwenden, vollständige Erklärung in Schritt 10, muss unser Solarpanel >4V liefern. Für zwei Panels der gleichen Größe, ein 6V und ein 12V, werden die 6V im gleichen Licht liefern doppelt so viel Strom wie das 12-V-Panel. Daher habe ich mich für ein 6-V-Panel entschieden, damit die Schaltung bei etwas geringer Beleuchtung funktioniert und dennoch genug Strom für unsere Libelle liefert, um regelmäßig zu flattern)

Kupferlackdraht

Eine Auswahl an Kondensatoren von 220-47uF

Ein 4700uF Kondensator

Schritt 1: Die Basis für die Skulptur

Beginnend mit der Skulptur fand ich einen geeigneten Abschnitt eines Astes und schneide ihn auf die richtige Größe zu. Ich bohrte ein 1,5 mm Loch in das Holz, um einen 1/16 (~ 1,6 mm) Messingstab mit einer sehr engen Passform einzusetzen. Es muss eng sein, da diese Messingstange schließlich die gesamte Libellenskulptur trägt.

Um es mir leichter zu machen, habe ich verschiedene weiche und halbharte Messingstangen (alle aus K&S-Metallen) verwendet viele Biegungen wie der Körper oder das Gesicht Ich habe mich für weiches Messing entschieden.

Schritt 2: Konstruieren der Flügel

Die Flügel wurden aus 0,8 mm Messingstab (und einem kleinen Abschnitt von 2 mm Messingrohr an jeder Flügelspitze) hergestellt.

Die Bilder erklären meinen Prozess viel besser, als ich es mit Worten könnte, aber die grundlegende Methode bestand darin, die Pläne im Maßstab 1:1 auszudrucken. Dann würde ich Messingstangen auf die Pläne legen und jeden Abschnitt biegen, bis er der Zeichnung entsprach. Ich lötete dann jeden Abschnitt an Ort und Stelle, oft während das Messing noch auf der Zeichnung lag. Das Messing nimmt mehr Wärme auf als ein dünnes Bauteilbein, aber ansonsten ist es wie das Zusammenlöten einer Schaltung.

Dieses Projekt war hauptsächlich nur Übung für kompliziertere und ästhetischere Freiformschaltungen, als ich sie gemacht habe, daher waren diese Flügel eine großartige Möglichkeit für mich, das Entwerfen und Freiformen einer rein ästhetischen "Schaltung" aus Messing zu üben.

Wenn Messing auf Löttemperatur erhitzt wird, entwickelt es eine fast rosa Oxidation. Ich habe dies mit etwas Brasso und / oder einer Zahnbürste und heißem Wasser entfernt. Der Brasso funktioniert viel besser, ist aber in einigen Bereichen schwer zu erreichen.

Schritt 3: Konstruieren des Kopfes (1/2)

Das Kopfdesign habe ich nicht in die Pläne aufgenommen, da ich es nur grob skizziert und nach und nach entworfen habe. (Es stellte sich später als mein unbeliebtester Teil der Libelle heraus, ich frage mich, was das über gute Planung aussagt.)

Der Kopf wurde aus einer Mischung aus 1/16, Weichmessing und 0,8 mm Messingstab hergestellt.

Der Kopf wurde ähnlich wie die Flügel zusammengesetzt. Ein Tipp, der mir bei der Herstellung dieser Teile aufgefallen ist, ist, dass es schwierig ist, die Teile an Ort und Stelle zu halten und schöne Lötstellen zu machen ein anderer Ort. Sobald ich diese rauen, normalerweise kalten Lötstellen hatte, die ein Teil an Ort und Stelle hielten, konnte ich dann zu den anderen Befestigungspunkten für dieses Stück zurückkehren und meine Verbindungen etwas besser reinigen. Fast wie Heftschweißen.

Ich ließ einen langen Schwanz vom Kopf ab, der verwendet wurde, um den Kopf am Körper zu befestigen und als Bauch der Libelle zu dienen.

Schritt 4: Aufbau des Körpers (1/2)

Der Korpus besteht aus 3/32 Weichmessing und der Boden aus 1/16 halbhartem Messingstab, der hinten in ein 3/32 Rohr gleitet. Ich habe es so gemacht, da ich beim Bauen einige Male die Rückseite entfernen und umlöten muss, um Flügelmechanismen und dergleichen zu testen, und so müsste ich nur ein Gelenk anstelle von zweien umlöten

Schritt 5: Aufbau des Körpers (2/2)

Die Stummel des Flügels wurden aus Messingrohren hergestellt (2 mm in diesem Fall, was für die 0,8 mm Flügel etwas groß war, aber ich habe sie nur ein wenig gequetscht) mit kleinen Abschnitten aus 3/32 Messingrohr, um von der Rückseite des Körpers zu gleiten. Dies alles hätte entweder in imperialer oder metrischer Form erfolgen können. Ich habe diese Messinggrößen sowieso.

Vier Einzelverbindungen wurden hergestellt und zwei Doppelverbindungen mit einem zusätzlichen Drehloch, das das eigentliche Schlagen der Flügel erleichtern würde. Am Ende habe ich einige Tests mit den originalen Flügelverbindern aus Kunststoff durchgeführt und festgestellt, dass sie zu gut funktionieren, als dass ich mich darum kümmern könnte, alles durch Messing zu ersetzen. Ich neige oft dazu, Mechanismen wie diesen zu verkomplizieren und viel zu viel Reibung einzuführen, als dass alles funktioniert, insbesondere bei der geringen Leistung des Solarmoduls.

Schritt 6: Konstruieren des Kopfes (2/2)

Ich habe dann zwei rot blinkende LEDs (oder FLEDs) in den Kopf eingelegt und in Reihe geschaltet. Ich nahm dann zwei Längen Kupferlackdraht und verband sie mit den restlichen Beinen der FLEDs.

(Auf diesem Foto seht ihr auch Überreste von mir, die verschiedene Wege ausprobiert haben, um die Flügel zum Schlagen zu bringen)

Schritt 7: Ändern des Libelle-Spielzeug-Mechanismus

Damit der Spielzeugmechanismus in unser Modell passt, waren einige Anpassungen erforderlich. Die Hauptziele dieser Modifikationen waren, alle unnötigen Strukturteile zu entfernen und das Getriebe und den Motor so hochzuschwenken, dass sie weniger Platz beanspruchen (da zuvor Getriebe und Motor im Verhältnis zu den Flügeln nach hinten gingen und viel ungenutzten Platz ließen) sehen Sie auf dem zweiten Foto).

Ich begann damit, die Beine abzuschneiden. Ich habe dann den Stift entfernt, der die beiden Flügelstummel an ihrer Stütze hält, und dann die Stütze vollständig zusammen mit allen anderen Stützen abgeschnitten, die den Motor und das Getriebe halten, sowie einen kleinen Abschnitt, den ich verwenden werde, um den Mechanismus zu sichern auf den Körper der Libelle.

Schritt 8: Anbringen des Dragonfly-Spielzeugmechanismus an unserem BEAM-Roboter

Ich beugte den verbleibenden Abschnitt, der vom Kopf der Libelle kam, in eine Position, die breit genug war, um den Motor und das Getriebe aufzunehmen. Dann nahm ich die Stützmessingstange, die wir in Schritt 1 gebogen haben, aus der Basis und lötete sie neben dem Bauch. Auf den Fotos sieht man diese Stütze vorne aus dem Bauch

Ich habe auch die Rückseite entfernt, alle Noppen des Flügelverbinders auf die Rückseite geschraubt und die Rückseite neu gelötet.

Schließlich habe ich einen Schrumpfschlauch verwendet, um die kleine Stütze, die wir am Getriebe gelassen haben, am Bauch zu halten

Schritt 9: Konstruieren des Schwanzes

Der Schwanz bestand aus zwei langen Abschnitten aus weichem Messing, an die ich eine Reihe von Kondensatoren parallel lötete. Diese Kondensatoren wurden zu ~ 2200 uF hinzugefügt, was ausreichte, aber ich fügte weitere 4700 uF hinzu, wie ich in Schritt 13 erkläre.

Schritt 10: Die klassische FLED-basierte Solarmotorschaltung

Es gibt viele Tutorials zum Freiformen einer FLED-basierten Solarmotorschaltung, aber ich werde meinen bevorzugten Weg teilen.

Wenn Sie nicht mit der Funktionsweise eines Solarmotors vertraut sind, würde ich empfehlen, dies https://solarbotics.net/library/circuits/se_t1_fled zu lesen…

Unser Solarmotor speichert einfach Energie von einem Solarpanel in Kondensatoren, bis die Spannung an den Kondensatoren einen bestimmten Schwellenwert erreicht. An diesem Punkt leitet er die gesamte Energie in einen Motor oder eine Spule oder was auch immer Sie antreiben möchten. Dies ist nützlich, da unsere Libelle auch dann einfliegt, wenn nicht genug Licht vorhanden ist, um den Motor direkt zu betreiben.

Unsere Schwellenspannung wird durch 2 blinkende LEDs eingestellt, die für mich eine Triggerspannung von ~ 3,8 V ergaben, und ich habe einen 2,2 k-Widerstand verwendet, wie er allgemein für eine Standardmotorlast empfohlen wird. Wenn Sie ein Solarpanel haben, das bei vollem Sonnenlicht nur 4 V ausgibt, erreicht Ihr Stromkreis die meiste Zeit des Tages nicht die zum Auslösen erforderliche Spannung und daher möchten Sie möglicherweise andere Anordnungen verwenden, um eine geeignetere Schwellenspannung zu erreichen. Eine einzelne rote FLED sollte eine Schwellenspannung von ~2,4V und eine grüne von ~2,8V erzeugen. Durch Hinzufügen von Signaldioden in Reihe können Sie diese Schwellenspannungen um 0,7 V pro Diode erhöhen. Ich verwende einfach gerne 2 FLEDs, da sie als Augen verwendet werden können, die beim Laden dezent blinken.

Ich habe einen BC547- und einen BC557-Transistor verwendet, die beide CBE-Konfigurationen für die Beine haben die Transistoren Rücken an Rücken statt von vorne nach vorne)

Auf dem ersten und zweiten Foto sehen Sie die einzigen Verbindungen, die wir zwischen den beiden Transistoren gemäß der Schaltung auf der Solarbotics-Seite herstellen müssen. Der Rest der Fotos zeigt dann, wie ich diese Verbindungen herstelle. Hier ist es hilfreich, Blu Tack zu verwenden, um die kleinen Bauteile beim Löten zusammenzuhalten.

Ich werde nicht genau zeigen, wie man die Schaltung freiformt, da ich Sie bitte, die Schaltung zu verstehen und zu verbinden, anstatt einfach meine genauen Verbindungen zu kopieren. Auf diese Weise habe ich angefangen, Schaltungen wie diese zu bauen, und es ist sehr einfach, einen Fehler zu machen und es ist fast unmöglich, Fehler zu beheben, wenn Sie nicht verstehen, warum Sie Komponenten an einer Stelle anschließen, was sehr entmutigend ist. Ein wenig zusätzliche Recherche wird Ihnen hoffentlich viel Kummer ersparen.

Schritt 11: Alles zusammenfügen (1/2)

Ich habe dann meinen Solarmotor an der Basis des Schwanzes platziert, angelötet und alles auf Länge geschnitten.

Ich habe dann die Motordrähte und FLED-Drähte verdreht und auch auf Länge geschnitten, bevor ich sie wie gezeigt an den Solarmotor lötete.

Schritt 12: Alles zusammenfügen (2/2)

Zwei weitere Längen Kupferlackdraht wurden an das Solarpanel gelötet, verdrillt und auf Länge geschnitten. Die Platte wurde mit doppelseitigem Schaumklebeband am Stumpf befestigt und der Draht wurde zur Halterung für die Libelle hochgedreht und an das Heck / den Solarmotor gelötet.

Schritt 13: Hinzufügen eines geheimen Kondensators (shhhh, erzählen Sie es niemandem)

Das Modell funktionierte gut, da es jedoch bei schwachem Licht war, der Stoß der ~2200uF-Kondensatoren reichte nur aus, um die Flügel sehr wenig zu bewegen, da der Motor die Trägheit der Flügel überwunden hatte, war seine Stromversorgung aufgebraucht. Durch Hinzufügen weiterer 4700uF können die Flügel daher bei jedem Zyklus des Solarmotors fast eine ganze Klappe machen.

Da ich das Modell so behalten wollte, wie es war, beschloss ich, den Kondensator zu verstecken, indem ich ein Loch in die Basis unter dem Solarpanel bohrte.

Schritt 14: Abschließende Gedanken

Der Flügelschlag verursacht ein erhebliches Wackeln und durch das Raspeln der Unterseite des Stumpfes ist die Basis leicht konvex. Das alles lässt das Modell ziemlich wackeln, so dass ich irgendwann Gummifüße finden muss.

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