Solarbetriebener Roboter - Gunook

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-23 12:52

Vor einiger Zeit habe ich Dutzende von Robotern gebaut, die größtenteils von BEAM Robotics inspiriert waren. Für Unbekannte ist BEAM im Grunde eine spezielle Methode des Roboterbaus mit Schwerpunkt auf Biologie, Elektronik, Ästhetik und Mechanik (daher die Abkürzung BEAM). Eine Sache, die BEAM von anderen Ansätzen der Robotik unterscheidet, ist sein Beharren auf der Nutzung von Strahlungsenergie (vorwiegend Sonnenenergie) und seine Tendenz zur Wiederverwendung und zum Minimalismus. Obwohl ich mich stark an das BEAM-Ethos und die Ästhetik anlehnte, waren die Roboter, die ich baute, nicht ganz dieselben (sie waren alle batteriebetrieben für den Anfang).

Da die BEAM-Robotik eine so große Inspirationsquelle war, wollte ich mich schon immer mal am Bau eines Solarroboters versuchen. Anstatt jedoch einfach einen weiteren BEAM-Roboter zu bauen, beschloss ich, die Solarenergie in meinen eigenen Roboterbaustil zu integrieren. Anstatt es vollständig von der Sonne mit Strom versorgen zu lassen, entschied ich mich, wiederaufladbare Batterien einzubauen. Dies bedeutet, dass die Motoren zu jeder Zeit entweder über die Batterien oder über das Solarpanel betrieben werden können, je nachdem, welches die meiste Leistung liefert. Das Solarpanel lädt auch die Batterien auf, wenn die Sonne darauf trifft. Dies ermöglicht es dem Bot, von der Sonne wegzulaufen, aber nicht vollständig darauf angewiesen zu sein, sich zu bewegen.

Ich denke, mein Ansatz verbindet die beiden Stile gut und ist ein lustiges und einfaches Experiment im Roboterbau.

Schritt 1: Materialien

Du wirst brauchen:

(x1) Solarpanel (x2) Kontinuierliche Servos (x3) 1N5817 Schottky-Dioden (x1) 9V Batterieschnapper (x8) AA-Akkus (x1) 8 x AA-Batteriehalter (x12) Kabelbinderhalterungen (x1) 2 breites Aluminium Lineal (x2) Klebehaken für Wandmontage (x1) Sonstige Kabelbinder (x1) Schrumpfschlauch

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Schritt 2: Ändern Sie den Servo

Öffnen Sie das Servogehäuse, indem Sie die vier Schrauben von der Unterseite entfernen.

Entlöten Sie die Platine im Inneren und befestigen Sie ein rotes und schwarzes Kabel an jedem der Motorklemmen.

Öffnen Sie schließlich das Getriebe und finden Sie das Zahnrad mit einer kleinen Plastiklasche, die eine kontinuierliche Drehung verhindert. Schneiden Sie einfach die Lasche vom Zahnrad ab.

Eine ausführlichere Anleitung dazu finden Sie in meinem anderen anweisbaren zum Ändern eines Servos für die kontinuierliche Drehung.

Schritt 3: Bohren

Bohren Sie ein 1/4 "Loch in die Mitte des Lineals, etwa 5/8" von einer der kürzeren Kanten.

Bohren Sie ein zweites Loch etwa 2-3/8 von derselben Kante.

Schritt 4: Biegen

Verwenden Sie einen Tischschraubstock oder zwei Metallstangen, die an die Tischkante geklemmt sind, und biegen Sie das Lineal um 90 Grad um 6 Zoll von der Kante, an der die Löcher gebohrt wurden.

Machen Sie eine zweite 90-Grad-Biegung bei 9 Zoll, so dass das Lineal ungefähr eine U-Form bildet.

Schritt 5: Anhängen

Binden Sie die Servos mit den beiden 1/4 Löchern so an das Lineal, dass die Servos Rücken an Rücken sitzen.

Schritt 6: Kabelbinderhalterungen

Platzieren Sie zwei Paare von Kabelbindern nebeneinander auf der Rückseite des Solarmoduls. Es ist wichtig, dass die Kanäle jedes Paares grundsätzlich ausgerichtet sind.

Schritt 7: Mehr Halterungen

Befestigen Sie zwei weitere Paar Kabelbinderhalterungen am Lineal auf der Innenseite der 'U'-Form, die den Servos gegenüberliegt.

Schritt 8: Verbinden

Verbinden Sie das Solarpanel mithilfe der Kabelbinderkanalhalterungen mit dem Lineal.

Schritt 9: Batterien einlegen

Legen Sie die Batterien in den Batteriehalter ein.

Schritt 10: Dioden

Löten Sie zwei Dioden so zusammen, dass die Kathoden verbunden sind (die Seite der Diode mit dem Streifen).

Schritt 11: Bauen Sie die Schaltung auf

Die Schaltung für diesen Bot basiert auf einer einfachen Solarladeschaltung von David Cook. Die Schaltung hat zwei Schottky-Dioden, die von Kathode zu Kathode geschaltet sind, wobei eine Diode mit dem Solarpanel und eine mit den Batterien verbunden ist. Dieses Setup ermöglicht es entweder den Batterien oder dem Solarpanel, die Motoren mit Strom zu versorgen, je nachdem, welches den meisten Strom liefern kann.

Da die Batterien auch wiederaufladbar sind, gibt es eine dritte Schottky-Diode, die vom Solarpanel direkt an die Batterierückseite angeschlossen ist. Dadurch kann Strom zu den Batterien fließen und sich wieder aufladen. Um es zu verdrahten, verbinden Sie zuerst ein rotes Kabel von einem der Servos und ein schwarzes Kabel vom gegenüberliegenden Servo zum Mittelpunkt des Kathodenanschlusses. Als nächstes verbinden Sie das rote Kabel vom Batterieschnapper mit der Anode einer der Schottky-Dioden. Verbinden Sie das rote Kabel vom Solarpanel mit der Anode der anderen Diode. Sobald dies erledigt ist, löten Sie die Anode einer dritten Diode an das rote Kabel, das mit dem Solarpanel verbunden ist, und die Kathode an das rote Kabel des Batterieschnappers. Isolieren Sie die Kabel mit Schrumpfschlauch oder Isolierband, um Kurzschlüsse zu vermeiden.

Schritt 12: Mehr Verkabelung

Löten Sie alle schwarzen Massedrähte und den verbleibenden freien roten Draht von den Servos zusammen.

Dies sollte Sie mit zwei Bündeln von Lötverbindungen verlassen; einen für Strom und einen für Masse. Isolieren Sie beide Anschlüsse mit Schrumpfschlauch oder Isolierband.

Schritt 13: Noch mehr Kabelbinderhalterungen

Befestigen Sie zwei Paar Kabelbinderhalterungen an der Unterseite der U-Form.

Schritt 14: Batterien anbringen

Binden Sie die Batterien mit einem Reißverschluss an die Innenseite der U-Form, sodass sie fest in Position gehalten werden.

Schritt 15: Trimmen

Schneiden Sie das eigentliche Hakenteil von den an der Wand klebenden Kunststoffhaken ab.

Schritt 16: Anbringen

Kleben Sie die modifizierten wandmontierbaren Haken an jedes der jeweiligen Servohörner (das Ding, das wie ein Zahnrad aussieht).

Schritt 17: Stecken Sie ein

Verbinden Sie den Akku-Schnappverschluss mit dem Akku und der Roboter ist jetzt voll betriebsbereit.

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