Machen Sie einen solarbetriebenen Insektenroboter - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Diese Roboter mögen klein und etwas einfältig sein, aber ihre einfache Konstruktion, einzigartige Fortbewegung und ihre schrullige Persönlichkeit machen sie zu einem großartigen Roboterprojekt zum ersten Mal. In diesem Projekt werden wir einen einfachen käferähnlichen Roboter erschaffen, der Lichtenergie speichert, bis er genug Energie hat, um sich mit einem Vibrationsmotor zu bewegen. Dieses einfache Robotikprojekt kann in wenigen Stunden durchgeführt werden und ist eine hervorragende Einführung in die Konzepte der Elektronik und des Lötens.

Schritt 1: Sammeln Sie Ihre Vorräte

Unten finden Sie alle Materialien, die für dieses Projekt benötigt werden, sowie Links, um sie zu kaufen. Die meisten Artikel finden Sie bei Amazon, einige der Komponenten werden jedoch am besten bei Mouser oder DigiKey gekauft.

• Lötkolben und Lot
• Heißkleber
• Kabelschneider
• Spitzzange
• Schmuckdraht
• 22AWG Elektronikkabel
• 4700μf Kondensator
• 2,2kΩ Widerstand
• 2N3904 NPN-Transistor
• 2N3906 PNP-Transistor
• Kleine Solarzellen
• Vibrationsmotor
• TC54 Spannungstrigger

Update: Ich wurde darauf aufmerksam gemacht, dass der Spannungsauslöser, den ich oben verlinkt habe, veraltet ist. Aber keine Angst! Ich habe einen meiner Meinung nach geeigneten Ersatz im DS1233A Voltage Trigger gefunden. Leider unterscheiden sich die Beine dieser Komponente vom TC54, so dass Sie dies während des gesamten Projekts im Hinterkopf behalten müssen.

Linkes Bein des TC54 ===> Mittleres Bein des DS1233A

Mittleres Bein des TC54 ===> Rechtes Bein des DS1233A

Rechtes Bein des TC54 ===> Linkes Bein des DS1233A

Schritt 2: Bereiten Sie Ihre Komponenten vor

Der erste Teil des Solar Bug Robot, den wir konstruieren werden, ist der "Solarmotor". Dies ist der Teil des Roboters, der den Kondensator überprüft, um zu sehen, ob er ausreichend geladen ist. Wenn dies der Fall ist, gibt es die gesamte Leistung für einen kurzen Bewegungsschub an den Motor ab. Um die Solar Engine zu bauen, müssen wir zuerst unsere Komponenten vorbereiten. Ich glaube, dass ich Ihnen dies am einfachsten zeigen kann, indem ich auf die obigen Bilder referenziere, aber ich werde auch Anweisungen schreiben, um zu erzählen, was ich tue.

HINWEIS: Aus Gründen der Konsistenz, wenn ich mich auf die "linken" und "rechten" Beine der Komponenten beziehe, spreche ich davon, dass sie mit der flachen Seite zu mir gerichtet sind und die Beine nach unten zeigen (wie in den meisten Bildern gezeigt.)

Biegen Sie zuerst das linke Bein des 2N3904 nach links und unten und das rechte Bein nach rechts und zu Ihnen hin, wobei das mittlere Bein gerade nach unten zeigt. Nun werden der 2N3906 und der Spannungsregler TC54 auf die gleiche Weise gebogen, wobei das linke und rechte Bein nach außen und unten gebogen sind und das mittlere Bein zu Ihnen zeigt.

Schritt 3: Verbinden Sie den 2N3904 mit dem 2N3906

Zeit, den Lötkolben herauszuziehen und sich an die Arbeit zu machen, dieses Ding zusammenzubauen. Platzieren Sie zuerst den 2N3904 neben dem 2N3906 und löten Sie dann das mittlere Bein des 2N3904 an das rechte Bein des 2N3906.

Als nächstes nehmen Sie den 2,2k-Widerstand und löten ihn zwischen dem rechten Bein des 2N3904 und dem mittleren Bein des 2N3906. An dieser Stelle können Sie den Drahtschneider verwenden, um das überschüssige Kabel vom Widerstand abzuschneiden.

Schritt 4: Befestigen Sie den Spannungsauslöser

Werfen wir nun den Spannungstrigger in die Mischung. Löten Sie das linke Bein des Spannungstriggers an das mittlere Bein des 2N3904 und das linke Bein des 2N3904 an das rechte Bein des Spannungstriggers. An dieser Stelle sollte Ihr Solarmotor wie auf dem ersten Bild oben aussehen.

Schneiden Sie nun ein etwa 2,5 cm langes Stück 22AWG-Draht ab und löten Sie es zwischen dem mittleren Bein des Spannungsauslösers und dem linken Bein des 2N3906. Jetzt ist Ihr Solarmotor fertig!

Schritt 5: Befestigen Sie den Solarmotor am Kondensator

Hinweis: Jetzt, da wir das "Gehirn" des Bots fertiggestellt haben, ist es an der Zeit, ihm einen Platz zum Speichern seiner Energie zu geben. In diesem Projekt werden wir einen Elektrolytkondensator verwenden, um Strom zu speichern. Diese Art von Kondensator nennen wir polar, das heißt, er funktioniert nur in eine Richtung. Um herauszufinden, welches Kabel welches ist, suchen Sie nach einem Streifen, der auf der Seite des Kondensators gedruckt ist. Dies ist die negative Leitung, daher ist die andere positiv. Dies wird für diesen Schritt wichtig sein.

Verwenden Sie einen Klecks Heißkleber, um den Solarmotor mit dem negativen Bein am nächsten zum Spannungsauslöser am Kondensator zu befestigen. Stellen Sie sicher, dass Sie es irgendwo platzieren, wo die Beine des Kondensators reichen.

Biegen Sie nun den negativen Schenkel des Kondensators zurück und löten Sie ihn an den rechten Schenkel des Spannungsauslösers. Biegen Sie auch den positiven Schenkel des Kondensators ein und löten Sie ihn an den linken Schenkel des 2N3906.

Schritt 6: Befestigen Sie den Motor

Jetzt können wir den Motor anbringen! Entscheiden Sie zuerst, wo Sie den Motor platzieren möchten. Ich habe mich entschieden, den Motor wie einen Stachel hinten herauszubringen. Dies erfordert etwas Planung, da die Drähte an meinem Motor etwas kurz sind. Ich benutzte die übrig gebliebenen Beine, die ich vom Widerstand abgeschnitten hatte, um die Motordrähte ein wenig zu verlängern, damit sie die Rückseite meines Roboters erreichen würden.

Löten Sie eines der Motorkabel an das rechte Bein des 2N3904 und das andere Kabel an das positive Ende des Kondensators. Es spielt keine Rolle, welcher Draht wohin geht, das Umdrehen der Drähte ändert nur die Drehrichtung des Motors.

Als nächstes verwenden Sie einen Klecks Heißkleber, um den Motor zu befestigen. Stellen Sie sicher, dass sich das Gegengewicht frei drehen kann, sonst kann sich Ihr Roboter nicht bewegen.

Schritt 7: Solarenergie

Wir sind auf der Zielgeraden! Jetzt ist es an der Zeit, die Sonnenkollektoren anzubringen. Erstens, wenn keine Drähte an die Platten gelötet sind, ist es jetzt an der Zeit, dies zu tun. Ich empfehle die Verwendung von zwei verschiedenen Farben des 22AWG-Drahts, damit Sie die positiven und negativen Schenkel des Solarmoduls leicht identifizieren können.

Hinweis: In diesem Tutorial verwende ich zwei Sonnenkollektoren, aber wenn Sie nur eines haben, funktioniert das auch. Je mehr Panels Sie haben, desto schneller lädt sich der Kondensator auf und desto mehr pulsiert der Motor. Wenn Sie also möchten, dass Ihr Bot mehr bewegt, fügen Sie weitere Felder hinzu.

Verwenden Sie Ihren Lötkolben, um den negativen Draht des Solarpanels mit dem negativen Bein des Kondensators zu verbinden. Machen Sie dann dasselbe auf der anderen Seite, indem Sie das positive Ende des Panels mit dem positiven Bein des Kondensators verbinden.

Schritt 8: Machen Sie es hübsch aussehen

An diesem Punkt ist Ihr Solar Bug-Bot fast fertig! Der letzte Schritt ist jetzt nur noch kosmetischer Natur.

Schneiden Sie zwei Längen des Schmuckdrahts von etwa drei bis zehn Zentimeter Länge ab. Verwenden Sie eine Spitzzange, um beide Enden der beiden Drahtstücke zu kleinen Füßen zu biegen. Biegen Sie nun beide Drahtlängen in eine "M" -Form und kleben Sie sie mit Heißkleber auf die Unterseite Ihres Bots. Diese fungieren als die Beine Ihres Roboters.

Und damit ist Ihr Solar Bug-Bot komplett! Jetzt musst du sie nur noch in die Sonne bringen und ihnen beim Gehen zusehen!

Schritt 9: Wie funktioniert es?

Wenn der Bot in das Sonnenlicht eindringt, beginnen die Sonnenkollektoren, den Kondensator aufzuladen. Beim Aufladen steigt die Spannung am Kondensator an, bis sie schließlich die Spannung überschreitet und den "Kipppunkt" auslöst. An diesem Punkt legt der Spannungstrigger Spannung an die Basis des 2N3904 an. Da der 2N3904 ein NPN-Transistor ist, wirkt er wie ein Schalter. Wenn ein Strom an die Basis angelegt wird, kann Strom von einer Seite zur anderen fließen. Dieser "Schalter" aktiviert den Motor. Der 2N3906 hingegen ist ein PNP-Transistor. Dies bedeutet, dass Strom fließen kann, wenn die Basis mit Masse verbunden ist. Wenn der 2N3904 ausgelöst wird, löst er den 2N3906 aus und überbrückt den Spannungsauslöser vollständig, sodass die gesamte Elektrizität in den Motor fließen kann, bis der Kondensator leer und zum Nachfüllen bereit ist.