The Carpet Crawler - a BEAM Robot .: 6 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:48

The Carpet Crawler är en liten robot som blandar sig över ditt golv. Titta på videon så ser du hur den fick sitt namn (det, och jag är en gammal progrockfläkt i själen!). BEAM står för biologi, elektronik, estetik, mekanik och är en skola för robotdesign som arbetar med KISS -filosofin - jag föredrar definitionen "Keep It Sweet and Simple". Google för "beam robotics" och du hittar en verklig uppsjö av webbplatser. "Robotens" hjärna är ett spärrrelä, sensorerna är ett par mikrobrytare och "muskeln" är en modifierad servomotor. Energi kommer från 2 x AAA -batterier. Ett par lysdioder lyser upp saker och ting lite. Originalvideon blockerades nästan omedelbart (i USA) av upphovsrättsstazi, så här är det utan musiken. Titta HÄR för att höra samma namn (men ingen Peter Gabriel på den här).

Steg 1: Verktyg och material

Nästan inga specialverktyg krävs - Du behöver bara vanliga elektroniska arbetsbänkverktyg. Du behöver dock en mycket liten korsskruvmejsel för att öppna servon. Mässingsremsa - 1/32 "x 1/4" x 8 "Vanlig bandbräda 2 avskärningar av kopparlistlistbräda M2 (2 mm) muttrar och bultar Micro RC -servo (7,5 g) med horn och skruvar. DPCO -låsning 3 Volt -relä - jag fick min från Farnell (9899600) (De gör inte längre PCB -montering. Detta är SMD -versionen - mindre) 2 x miniatyrmikrobrytare. Min kom ut från ett par CDROM -enheter 2 x lysdioder - jag använde röda. (Blå eller vit kan fungerar inte i denna applikation) 1 x 100R motstånd (Använd 47R om du använder gula eller gröna lysdioder) 2 x AAA batterihållare och batterier Tunn länkledning I Storbritannien använder vi både imperiala och metriska mått. Personligen brukar jag tänka Imperial men mäta som en snabbreferens är 3 mm 1/8 "25 mm 1" 305 mm = 1 '.

Steg 2: Ändra servon

En standardradiostyrservo är konstruerad för att drivas av ett pulståg för att exakt placera utgående axel över 160 graders rörelse enligt ingångspulsbredden. Detta är inte vad jag vill ha för det här projektet, men en servo är också en motor och en växellåda i en liten låda, vilket är! Det finns två sätt att ändra en servo för kontinuerlig rotation. Det ena innebär att behålla viss hastighets- och riktningskontroll av motorn genom att "lura" kontrollelektroniken. Detta behöver fortfarande pulstågsinmatningen för att styra det. Jag vill inte det här. Det andra sättet är att hacka ut kontrollelektroniken och ansluta ingångskablarna direkt till motorn vilket innebär att du måste styra motorns varvtal och riktning direkt. Det här är vad jag har gjort här. Jag gjorde detta för en tid sedan utan att ta foton så jag ger dig DENNA länk till Guibots instruerbara. Servon varierar, men principen är densamma:- Stoppa potentiometern som begränsar rörelsen: Klipp av ändstoppfliken på växeln: Anslut motorkablarna till matningsledningarna. Lägg ut växlarna i linje när du demonterar växellådan eftersom de är förvånansvärt knepiga att sätta tillbaka om du tappar sekvensen. Om du inte har något silikonfett, bevara så mycket som möjligt när du gör detta och smörj tillbaka det på de vidrörande ytorna när du sätter ihop servon igen.

Steg 3: Mekaniken

Titta på bilderna för detaljer om hur chassit går ihop. Om jag skulle göra detta igen skulle jag göra bandet några hål längre och montera reläets baksida på batterierna. Använd 2 mm -muttrarna för att göra en pelare för servon att sitta på, och dra åt allt hårt, men se till att du inte belastar allt för mycket på servomonteringsöglorna. Jag hittade det bästa sättet att klippa bort bandplattan med vassa skär, hålla och vrida en liten del från mitten av området först och sedan nappa bort på varje sida, hål för hål. Använd en skruv för att sätta den första böjningen på mässingslisten och justera sedan vinkeln med en tång. Jag använde en Dremel för att ge lite kant för mer grepp fram och bak. Montera servon och sätt på det främre paret av horn innan du borrar mässingen, och borra och montera en efter en för att få hålen på rätt ställen. Använd de små skruvarna som medföljer servon för att fixera de främre remsorna och längre självgängare för baksidan, eftersom dessa också fungerar som ett mekaniskt ändstopp genom att träffa bandbrädan. Lägg en bit 3 mm värmekrymp över de långa skruvarna. Mikrobrytarna limmas på servon med hjälp av kontaktlim och placeras så att den långa skruven klickar på mikrobrytaren strax före det mekaniska ändstoppet. Borra ett hål i basen av batterihållaren så att den passar toppen av bulten och låt den sitta platt på brädet. Fäst med varmt lim.

Steg 4: Teorin

Den smarta biten hos Crawler är låsningsreläet. Till skillnad från ett normalt relä, när strömmen har tagits bort från en spärrreläspole, kommer den att förbli i det läge den är i. För att vända den pulsar du spolen med motsatt polaritet och den ändrar tillstånd och stannar där tills nästa vändning. Det är en stafett med ett minne! Kablarna till DPCO (dubbelpolskift) -kontakterna vänder polariteten till motorn (så att den vänder riktning) på varje relä. Pulserna till reläspolen kommer från de två mikrobrytarna som aktiveras när relähornet kommer till varje ändstopp. När varje omkopplare aktiveras, aktiverar den spolen tills motorn har backat och drivit bort hornet från ändstoppet.

Steg 5: Elektroniken

Jag upptäckte att jag kunde montera SMD -reläet på en bit av veroboard för att göra anslutningar till det lättare. Stiftet / hålhöjden är helt annorlunda, men med tapparnas tunnhet och hålens avstånd fungerade det. Stiften är bara tillräckligt långa, så skär av de små plastöglorna på reläet med en hantverkskniv för att ge en extra fraktion och löd mycket noggrant. LED -kortet är ett annat skrot av band. Lysdioderna är parallella men anslutna så att strömmen som flödar på ett sätt tänder ett av dem och flödar åt andra hållet tänder det andra. Löd dem med den stora terminalen på den ena till den lilla terminalen på den andra. Jag har använt samma färgtrådar som kretsschemat för att göra det lättare att följa. Anslut de små korten till reläet, omkopplarna och motorn med hjälp av tunn länkvajer. Klipp ledningarna i längd och löd till brädorna och fäst dem sedan på servon och batterihållaren med varmt lim. På/av -omkopplaren är en liten bit avsmalnande trä som sätts in för att lyfta batteriet från hållarkontakten.

Steg 6: Få Crawler Crawling

Den lilla bruten eldade upp första gången och gick iväg. Om din fastnar mot ena sidan och inte viker, byt över motoranslutningarna för att ställa in den rätt. Genom försök och misstag fann jag att det fick bättre grepp om jag plattade ut vinklarna lite. Om den går till vänster eller höger, justera försiktigt armen på mikrobrytarna för att utjämna rörelsen. Medan vi handlar om robotar kanske du vill läsa min berättelse om Instructables Robot. "The Carpet Crawlers" är en låt från "The Lamb Lies Down on Broadway" album av Genesis, innan de blev Phil Collins -bandet. Jag såg dem på 'Lamb' -turnén 1975, och bilden av Peter Gabriel som slingrade runt scenen i Slipperman -dräkten (med de uppblåsbara könsorganen) är en som inte lätt glöms bort.