Der Teppich-Crawler - ein BEAM-Roboter. - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:23

Der Carpet Crawler ist ein kleiner Roboter, der über Ihren Boden schlurft. Sehen Sie sich das Video an und Sie werden sehen, wie es zu seinem Namen kam (und ich bin im Herzen ein alter Prog-Rock-Fan!). BEAM steht für Biologie, Elektronik, Ästhetik, Mechanik und ist eine Schule für Roboterdesign, die nach der KISS-Philosophie arbeitet - ich bevorzuge die "Keep It Sweet and Simple"-Definition. Google nach "Beam Robotics" und du wirst eine wahre Fülle von Websites finden. Das „Gehirn“dieses Roboters ist ein selbsthaltendes Relais, die Sensoren sind ein Paar Mikroschalter und der „Muskel“ist ein modifizierter Servomotor. Energie kommt aus 2 x AAA-Batterien. Ein Paar LEDs hellt die Dinge ein wenig auf. Das Originalvideo wurde fast sofort (in den USA) von der Copyright-Stazi gesperrt, daher ist es hier ohne Musik. Schaut HIER um den gleichnamigen Track zu hören (aber kein Peter Gabriel auf diesem).

Schritt 1: Werkzeuge und Materialien

Fast kein Spezialwerkzeug erforderlich - Sie benötigen nur Standard-Elektronikwerkbankwerkzeuge. Sie benötigen jedoch einen sehr kleinen Kreuzschlitzschraubendreher, um das Servo zu öffnen. Messingstreifen - 1/32" x 1/4" x 8" Einfaches Stripboard 2 Reste von Kupferband Stripboard M2 (2mm) Muttern und Schrauben Micro RC Servo (7,5g) mit Hörnern und Schrauben. DPCO verriegelndes 3 Volt Relais - ich habe Mine von Farnell (9899600) (Sie machen keine PCB-Montage mehr. Dies ist die SMD-Version - kleiner) 2 x Miniatur-Mikroschalter. Meine kam aus ein paar CD-ROM-Laufwerken 2 x LEDs - ich habe rote verwendet. (Blaue oder weiße Mai funktioniert in dieser Anwendung nicht) 1 x 100R-Widerstand (Verwenden Sie 47R, wenn Sie gelbe oder grüne LEDs verwenden) 2 x AAA-Batteriehalter und Batterien Dünner Verbindungsdraht In Großbritannien verwenden wir sowohl imperiale als auch metrische Maße metrisch. Als Kurzreferenz: 3 mm entspricht 1/8" 25 mm entspricht 1" 305 mm = 1'.

Schritt 2: Ändern des Servos

Ein Standard-Funkservo ist so konzipiert, dass es von einer Impulsfolge angetrieben wird, um die Abtriebswelle entsprechend der Eingangsimpulsbreite über einen Weg von etwa 160 Grad genau zu positionieren. Das ist nicht das, was ich für dieses Projekt will, aber ein Servo ist auch ein Motor und ein Getriebe in einer kleinen Box, das ist! Es gibt zwei Möglichkeiten, ein Servo für eine kontinuierliche Drehung zu modifizieren. Eine beinhaltet die Beibehaltung einer gewissen Geschwindigkeits- und Richtungssteuerung des Motors durch "Austricksen" der Steuerelektronik. Dies benötigt immer noch den Impulsfolgeeingang, um es zu steuern. Ich will das nicht. Die andere Möglichkeit besteht darin, die Steuerelektronik auszuhacken und die Eingangskabel direkt an den Motor anzuschließen, was bedeutet, dass Sie die Motordrehzahl und -richtung direkt steuern müssen. Das habe ich hier gemacht. Ich habe dies vor einiger Zeit getan, ohne Fotos zu machen, also gebe ich Ihnen nur DIESEN Link zu Guibots Instructable. Servos variieren, aber das Prinzip ist das gleiche: - Stopppotentiometer zur Begrenzung der Bewegung: Endanschlagslasche am Getriebe abschneiden: Motorkabel an Versorgungskabel anschließen. Legen Sie die Zahnräder beim Zerlegen des Getriebes in einer Linie aus, da sie überraschend schwierig zurückzulegen sind, wenn Sie die Reihenfolge verlieren. Wenn Sie kein Silikonfett haben, bewahren Sie dabei so viel wie möglich auf und schmieren Sie es beim Zusammenbau des Servos wieder auf die sich berührenden Oberflächen.

Schritt 3: Die Mechanik

Sehen Sie sich die Fotos an, um zu erfahren, wie das Chassis zusammenpasst. Wenn ich dies wieder tun würde, würde ich das Stripboard ein paar Löcher länger machen und das Relais hinter den Batterien montieren. Verwenden Sie die 2 mm Muttern, um eine Säule für das Servo zu bilden, und ziehen Sie alles fest an, aber stellen Sie sicher, dass Sie die Servobefestigungsösen nicht zu stark belasten. Ich fand den besten Weg, das Stripboard mit scharfen Schneidern wegzuschneiden, indem ich zuerst einen kleinen Teil von der Mitte des Bereichs hielt und verdrehte und dann an jeder Seite, Loch für Loch, wegknabberte. Verwenden Sie einen Schraubstock, um die anfängliche Biegung des Messingstreifens anzubringen, und stellen Sie dann den Winkel mit einer Zange ein. Ich habe einen Dremel verwendet, um ein bisschen Kante für mehr Grip vorne und hinten zu geben. Montieren Sie das Servo und setzen Sie das vordere Paar Hörner auf, bevor Sie das Messing bohren, und bohren und montieren Sie eines nach dem anderen, um die Löcher an den richtigen Stellen zu bekommen. Verwenden Sie die kleinen Schrauben, die mit dem Servo geliefert werden, um die vorderen Streifen und längere Gewindeschneidplatten für das Heck zu befestigen, da diese auch als mechanischer Endanschlag beim Anschlagen des Stripboards dienen. Legen Sie ein Stück 3 mm Schrumpfschlauch über die langen Schrauben. Die Mikroschalter werden mit Kontaktkleber auf das Servo geklebt und so positioniert, dass die lange Schraube kurz vor dem mechanischen Anschlag in den Mikroschalter einrastet. Bohren Sie ein Loch in die Basis des Batteriehalters, um die Oberseite der Schraube zu passen und lassen Sie sie flach auf der Platine sitzen. Mit Heißkleber befestigen.

Schritt 4: Die Theorie

Das clevere am Crawler ist das Stromstoßrelais. Im Gegensatz zu einem normalen Relais bleibt es, sobald die Stromversorgung von einer Verriegelungsrelaisspule unterbrochen wird, in dem Zustand, in dem es sich befindet. Um es umzudrehen, pulsieren Sie die Spule mit der entgegengesetzten Polarität und sie ändert ihren Zustand und bleibt dort bis zum nächsten Flip. Es ist ein Relais mit Gedächtnis! Die Verdrahtung der DPCO-Kontakte (Doppelpolumschaltung) kehrt die Polarität zum Motor bei jedem Kippen des Relais um (also die Richtung umkehrt). Die Impulse an die Relaisspule kommen von den beiden Mikroschaltern, die aktiviert werden, wenn das Relaishorn an jedem Endanschlag ankommt. Wenn jeder Schalter aktiviert wird, erregt er die Spule, bis der Motor reversiert und die Hupe vom Endanschlag weggetrieben hat.

Schritt 5: Die Elektronik

Ich entdeckte, dass ich das SMD-Relais auf einem Stück Veroboard montieren konnte, um einfacher Verbindungen herzustellen. Der Stift-/Lochabstand ist ganz anders, aber mit der Dünne der Stifte und dem Abstand der Löcher hat es funktioniert. Die Stifte sind gerade lang genug, also schneiden Sie die winzigen Plastiknasen am Relais mit einem Cuttermesser ab, um einen zusätzlichen Bruch zu erhalten, und löten Sie sehr sorgfältig. Die LED-Platine ist ein weiteres Stück Stripboard. Die LEDs sind parallel geschaltet, aber so geschaltet, dass der in die eine Richtung fließende Strom eine von ihnen beleuchtet und der in die andere Richtung fließende die andere beleuchtet. Löten Sie sie mit dem großen Anschluss des einen an den kleinen Anschluss des anderen. Ich habe die gleichen Farbdrähte wie im Schaltplan verwendet, um das Folgen zu erleichtern. Verbinden Sie die kleinen Platinen mit dem Relais, den Schaltern und dem Motor mit dünnem Verbindungsdraht. Schneiden Sie die Drähte auf Länge und löten Sie sie an die Platinen und befestigen Sie sie dann mit Heißkleber am Servo- und Batteriehalter. Der Ein-/Ausschalter ist ein kleines Stück spitz zulaufendes Holz, das eingesetzt wird, um den Akku vom Halterkontakt wegzuhebeln.

Schritt 6: Den Crawler zum Crawlen bringen

Das kleine Tier feuerte zum ersten Mal an und kroch davon. Wenn Ihres an einer Seite klemmt und sich nicht bewegt, tauschen Sie die Motoranschlüsse aus, um es richtig einzustellen. Durch Ausprobieren stellte ich fest, dass es besser wurde, wenn ich die Winkel etwas abflachte. Wenn es nach links oder rechts ausgeht, drehen Sie vorsichtig den Arm der Mikroschalter, um die Bewegung auszugleichen. Während wir beim Thema Roboter sind, möchten Sie vielleicht meine Geschichte über den Instructables-Roboter lesen. "The Carpet Crawlers" ist ein Song aus dem Album "The Lamb Lies Down on Broadway" von Genesis, bevor sie zur Phil Collins-Band wurden. Ich habe sie 1975 auf der 'Lamb'-Tour gesehen, und das Bild von Peter Gabriel, der im Slipperman-Kostüm (mit den aufblasbaren Genitalien) über die Bühne schlittert, ist eines, das man nicht so leicht vergisst.