Hoe een op afstand bestuurbare robot te bouwen 14 stappen (met afbeeldingen) Antwoorden op al uw "Hoe?"

2024 Auteur: Gilbert Ryder | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 17:38

Veel mensen beschouwen een robot als een machine die autonoom kan draaien. Als je de definitie van "robot" echter iets verruimt, kunnen op afstand bestuurbare objecten als een robot worden beschouwd. Je denkt misschien dat het bouwen van een op afstand bestuurbare robot moeilijk is, maar in werkelijkheid is het eenvoudig als je weet hoe. Middelbare scholieren en middelbare scholieren hebben robots gebouwd zonder eerdere ervaring. In dit artikel wordt uitgelegd hoe je een op afstand bestuurbare robot bouwt.

Stappen

Stap 1. Herken wat je gaat bouwen

Je zult geen grote, tweebenige, humanoïde robot kunnen bouwen die al je klusjes kan doen. Je zult ook geen robot bouwen met meerdere klauwen die kunnen reiken en gewichten van 100 pond kunnen oppakken. U moet beginnen met het bouwen van een robot die vooruit, achteruit, naar links en naar rechts kan gaan vanaf u hem draadloos bestuurt. Nadat u echter de basis onder de knie hebt en deze eenvoudige robot hebt gebouwd, kunt u er meestal dingen aan toevoegen en wijzigen. Bijvoorbeeld een giek en bak als een frontlader. Je moet meestal uitgaan van het principe dat geen enkele robot ooit af is. Het kan altijd worden aangepast en verbeterd.

Stap 2. Plan je robot

Voordat u uw robot bouwt, zelfs voordat u onderdelen bestelt. U moet uw robot ontwerpen. Voor je eerste robot moet je gaan voor een eenvoudig ontwerp van slechts twee servomotoren op een plat stuk plastic. Dit ontwerp is heel eenvoudig en laat meestal extra ruimte over om extra dingen toe te voegen nadat het is gebouwd. Plan om iets te bouwen van ongeveer 15 cm. bij 20cm. Voor een robot die zo eenvoudig is, zou je hem gewoon op papier moeten kunnen tekenen met een liniaal. Teken het op papier in hetzelfde formaat als het in het echt zou moeten zijn, omdat de robot zo klein is. Wanneer je in grotere, complexere robots komt, zou je moeten leren hoe je CAD of een vergelijkbaar programma, zoals Google Sketchup, kunt gebruiken.

Stap 3. Kies je onderdelen

Het is nog steeds geen tijd om onderdelen te bestellen. Maar je moet ze nu kiezen en weten waar je ze kunt kopen. Probeer bij zo min mogelijk sites te bestellen en soms kunt u geld besparen op verzendkosten. Je hebt materiaal nodig voor het chassis, twee "servo" motoren, een batterij, een zender en een ontvanger.

• Een servomotor kiezen: Om de robot te verplaatsen heb je motoren nodig. Eén motor drijft het ene wiel aan en het andere voor het andere. Op deze manier kunt u gebruik maken van de eenvoudigste stuurmethode, differentieel aandrijving. Dit betekent om vooruit te gaan, beide motoren draaien vooruit, om achteruit te gaan draaien beide motoren achteruit, en om te draaien gaat één motor en blijft één motor stilstaan. Een servomotor is anders dan een standaard gelijkstroommotor omdat een servomotor is afgestemd, slechts 180 graden kan draaien en gegevens op zijn positie kan terugzenden. Dit project zal servomotoren gebruiken omdat het gemakkelijker is en je geen dure "snelheidsregelaar" of een aparte versnellingsbak hoeft te kopen. Nadat u begrijpt hoe u een op afstand bestuurbare robot moet bouwen, wilt u misschien een andere maken (of de eerste aanpassen) om DC-motoren te gebruiken in plaats van servomotoren. Er zijn vier basiszaken waar u zich zorgen over moet maken bij het kopen van servomotoren. Dit zijn snelheid, koppel, grootte/gewicht en als ze 360 aanpasbaar zijn. Omdat servomotoren maar 180 graden draaien, zou je robot maar een klein stukje vooruit kunnen gaan. Als de motor 360 graden aanpasbaar is, kunt u deze aanpassen om continu te draaien. Zorg ervoor dat de motor 360 graden aanpasbaar is. Grootte/gewicht is niet erg belangrijk in dit project, omdat je waarschijnlijk toch genoeg ruimte overhoudt. Probeer iets van gemiddelde grootte te krijgen. Koppel is de kracht van de motoren. Daar worden de tandwielen voor gebruikt. Als er geen versnellingen zijn en het koppel laag is, zal de robot waarschijnlijk niet vooruit gaan omdat hij niet de kracht heeft. U wilt een hoog koppel, maar hoe hoger het koppel, hoe lager het toerental. Probeer voor deze robot een goede balans te krijgen tussen snelheid en koppel. Je kunt altijd een krachtigere of snellere servo kopen en bevestigen nadat je klaar bent met bouwen. Het wordt aanbevolen om de Hitec HS-311-servo te kopen voor de eerste RC-robot. Deze servo heeft een geweldige balans tussen snelheid en koppel, is goedkoop en heeft een goede maat voor deze robot. De HiTec HS-311 servo kan hier worden gekocht.

  Omdat de servo normaal gesproken maar 180 graden kan draaien, moet je hem aanpassen zodat hij continu kan draaien. Het wijzigen van een servo maakt de garantie ongeldig, maar het moet wel gebeuren

• Kies een batterij Je hebt iets nodig om je robot van stroom te voorzien. Gebruik geen wisselstroom (d.w.z. steek de stekker in het stopcontact). U moet gelijkstroom (d.w.z. batterijen) gebruiken.

  • Kies een batterijtype. Er zijn 3 hoofdtypen batterijen waaruit we zullen kiezen. Dit zijn Lithium Polymer (Lipo), NiMH, NiCad en Alkaline.

    • Lipo-batterijen zijn de nieuwste batterijen die je kunt krijgen en zijn extreem licht van gewicht. Ze zijn echter gevaarlijk, duur en vereisen een speciale oplader. Gebruik dit type batterij alleen als je ervaring hebt met robots en bereid bent meer geld uit te geven aan je robot.
    • NiCad-batterijen zijn gewone oplaadbare batterijen. Deze worden in veel robots gebruikt. Het grootste probleem met deze batterijen is dat als je ze oplaadt als ze niet helemaal leeg zijn, ze niet zo lang meegaan als ze volledig zijn opgeladen.
    • NiMH-batterijen lijken qua grootte, gewicht en prijs sterk op NiCad-batterijen, maar hebben betere algemene prestaties en dit zijn de batterijen die gewoonlijk worden aanbevolen voor een beginnersproject.
    • Alkalinebatterijen zijn de gebruikelijke batterijen die niet oplaadbaar zijn. Deze batterijen zijn gebruikelijk (je hebt er waarschijnlijk een paar), goedkoop en gemakkelijk te krijgen. Ze gaan echter snel dood en je moet ze steeds opnieuw kopen. Gebruik deze niet.
  • Kies batterijspecificaties. U moet een spanning kiezen voor uw batterijpakket. De meest voorkomende in robots zijn 4.8V en 6.0V. De meeste servo's werken prima op een van beide. Het wordt meestal aanbevolen om met de 6.0V te gaan (als je servo's het aankunnen, wat de meeste kunnen) omdat je je servomotor sneller kunt laten gaan en meer vermogen hebt. Nu moet u omgaan met de capaciteit van het batterijpakket van uw robot. Deze worden aangeduid als mAh. Hoe hoger je gaat, hoe beter, maar hoe duurder en meestal zwaarder. Voor de grootte van de robot die u aan het bouwen bent, wordt ongeveer 1800 mAh aanbevolen. Als je moet kiezen tussen een 1450 mAh-batterij of een 2000 mAh-batterij met hetzelfde voltage en gewicht, ga dan voor de 2000 mAh. Het zal een paar dollar duurder zijn, maar het is een betere batterij om te krijgen. Zorg ervoor dat u een oplader krijgt om uw accu mee op te laden.
• Kies een materiaal voor je robot. Een robot heeft een chassis nodig om alle elektronica aan te bevestigen. De meeste robots van dit formaat zijn gemaakt van plastic of aluminium. Voor een beginner is het aan te raden om een soort plastic genaamd HDPE te gebruiken. Dit plastic is gemakkelijk te verwerken en goedkoop. Bij het bepalen van de dikte die u wilt krijgen, moet u ongeveer 1/4 "dik krijgen. Wanneer u beslist hoe groot een vel moet worden, moet u waarschijnlijk een vrij groot vel krijgen voor het geval u het verknoeien van het snijden. Het wordt meestal aanbevolen om ten minste het dubbele van de grootte van uw robot. U zou echter waarschijnlijk meer moeten krijgen. Een stuk HDPE van 1/4" 24"X24" kan online of in een ijzerhandel worden gekocht.
• Kies een zender/ontvanger. Dit wordt het duurste onderdeel van je robot. Het kan ook als het belangrijkste worden beschouwd, want zonder kan de robot niets doen. Het is ten zeerste aan te raden om om te beginnen een goede zender/ontvanger te kopen, omdat dit de limiet is voor hoeveel u kunt aantrekken. Een goedkope zender/ontvanger beweegt je robot prima, maar je kunt er niets aan toevoegen. Ook kan de zender worden gebruikt voor andere robots die u in de toekomst kunt bouwen. Dus in plaats van nu een goedkope en later een duurdere te kopen, koop je nu de betere. Het zal u geld besparen op de lange termijn. Hoe dan ook, er zijn een paar frequenties die je kunt gebruiken. De meest voorkomende zijn 27 MHz, 72 MHz, 75 MHz en 2,4 GHz. 27MHz kan worden gebruikt voor vliegtuigen of auto's. Het wordt het meest gebruikt in goedkoop op afstand bestuurbaar speelgoed. 27MHz wordt voor niets aanbevolen, behalve voor kleine projecten. 72MHz kan alleen worden gebruikt voor vliegtuigen. Aangezien 72 MHz normaal gesproken wordt gebruikt in grote modelvliegtuigen, is het illegaal om te gebruiken in oppervlaktevoertuigen. Als u 72 MHz gebruikt, overtreedt u niet alleen de wet, maar kunt u ook een groot, duur modelvliegtuig in de buurt hinderen. Hierdoor kan het crashen en kan het veel geld kosten om het te repareren, of erger nog, tegen een persoon botsen en deze verwonden of zelfs doden. 75MHz is alleen gemaakt voor oppervlaktegebruik, dus je zou deze kunnen gebruiken. 2,4 GHz is echter het beste. Het heeft minder interferentie dan alle andere frequenties. Het wordt ten zeerste aanbevolen om de extra paar dollars uit te geven en een 2,4 GHz-zender en -ontvanger te kopen. Nadat u hebt besloten welke frequentie u gaat gebruiken, moet u beslissen hoeveel "kanalen" u op de zender/ontvanger wilt krijgen. Kanalen zijn ongeveer hoeveel dingen je op je robot kunt besturen. Voor deze robot heb je er minimaal twee nodig. Met één kanaal kan uw robot vooruit/achteruit gaan en met één kanaal kan hij naar links/rechts gaan. Het wordt echter aanbevolen om er minimaal 3 te krijgen. Dit komt omdat je, nadat je de robot hebt gebouwd, er misschien nog iets aan wilt toevoegen. Als je er 4 krijgt, heb je meestal twee joysticks. Met een vierkanaals zender/ontvanger kunt u eventueel een klauw toevoegen. Zoals eerder gezegd, moet u nu de beste zender/ontvanger kopen die uw budget toelaat, zodat u later geen betere hoeft te kopen. Je kunt je zender en zelfs je ontvanger weer gebruiken op andere robots die je bouwt. De Spectrum DX5e 5-kanaals 2,4GHz-radiosysteemmodus 2 en AR500 kunnen samen worden gekocht.
• Kies wielen. Bij het kiezen van wielen zijn de drie belangrijkste dingen waar u zich zorgen over moet maken: diameter, tractie en of ze gemakkelijk aan uw motoren kunnen worden bevestigd. Diameter is de lengte van het wiel van de ene kant, door het middelpunt, naar de andere kant. Hoe groter de diameter van het wiel, hoe sneller het gaat en hoe meer het kan klimmen, maar hoe minder koppel het zal hebben. Als je een kleiner wiel hebt, kan het misschien niet heel gemakkelijk klimmen of erg snel gaan, maar het zal meer kracht hebben. Tractie is hoe goed de wielen aan het oppervlak blijven plakken. Zorg ervoor dat je wielen krijgt met een rubberen of foam ring er omheen zodat ze niet zomaar gaan schuiven. De meeste wielen die zijn gemaakt om aan servo's te bevestigen, kunnen er gewoon op worden geschroefd, dus daar hoef je je niet zoveel zorgen over te maken. Het wordt aanbevolen om een wiel te nemen met een diameter tussen de 3 en 5 inch met een rubberen ring eromheen. Je hebt 2 wielen nodig. Precisie schijfwielen zijn hier te koop.

Stap 4. Nu u uw onderdelen hebt gekozen, kunt u ze online bestellen

Probeer ze bij zo min mogelijk sites te bestellen, want op die manier kun je misschien geld besparen op verzendkosten als je alles tegelijk bestelt.

Stap 5. Meet en snijd uw chassis

Pak een liniaal en een scherp voorwerp en meet de lengte en breedte van je chassis af op het materiaal dat je voor je chassis gebruikt. Denk aan ongeveer 15 cm bij ongeveer 20 cm. Meet het nu opnieuw en zorg ervoor dat uw lijnen niet krom zijn en hoe lang u ze wilt hebben. Onthoud, meet twee keer, knip één keer. Nu kun je knippen. Als u HDPE gebruikt, moet u het op dezelfde manier kunnen zagen als een stuk hout van dat formaat.

Stap 6. Monteer de robot

Nu u al uw materialen en uw chassis hebt gesneden, hoeft u het alleen nog maar in elkaar te zetten. Dit kan eigenlijk de gemakkelijkste stap zijn als je de robot goed hebt ontworpen.

1. Monteer de servomotoren aan de onderkant van het stuk plastic aan de voorkant. Ze moeten zijwaarts zijn, zodat de as/hoorn (het deel van de servo dat beweegt) naar de zijkanten wijst. Zorg ervoor dat er voldoende ruimte is om de wielen te monteren.
2. Bevestig de wielen aan de servo met behulp van de schroeven die bij de servo zijn geleverd.
3. Plak een stuk klittenband op de ontvanger en een ander op het batterijpakket.
4. Plaats twee stukken van het tegenovergestelde klittenband op de robot en plak uw ontvanger en batterijpakket erop.

5. Je zou nu een robot moeten hebben die twee wielen aan de voorkant heeft en naar achteren afloopt. Er komt geen "derde wiel" op deze robot, in plaats daarvan glijdt de achterkant gewoon over de vloer.

   

   Stap 7. Sluit de draden aan

   Nu je de robot in elkaar hebt gezet, hoef je alleen nog maar alles op de ontvanger aan te sluiten. Steek de batterij in waar het zegt "batterij" op de ontvanger. Zorg ervoor dat u deze op de juiste manier aansluit. Sluit nu de servo's aan op de eerste twee kanalen van de ontvanger, waar staat "kanaal 1" en "kanaal 2".

   

   Stap 8. Laad het op

   Koppel de batterij los van de ontvanger en steek deze in de oplader. Wacht tot de batterij klaar is met opladen. Dit kan 24 uur duren, dus wees geduldig.

   

   Stap 9. Speel ermee Je zou nu helemaal klaar moeten zijn

   Ga je gang, druk vooruit op de zender. Bouw er een hindernisbaan voor, speel met je kat en hond en laat ze hem achtervolgen. Nu je klaar bent met spelen. Voeg er wat dingen aan toe!.

   Tips

   • Probeer uw oude smartphone erop te plaatsen en hem als videozender te gebruiken, als hij een camera heeft. Je kunt het gebruiken in combinatie met Google Hangouts als videochat-link tussen de robot en je computer of ander apparaat om je robot van buiten de kamer te besturen!
   • Mogelijk moet u een adapter aanschaffen waarmee u de batterij op de oplader kunt aansluiten.
   • Misschien geeft u er de voorkeur aan een 12VDC-fietsaccu te gebruiken, zodat deze een hoog koppel en hoge snelheid kan hebben
   • Als je op rechts drukt en de robot gaat naar links, probeer dan de ingang waarop je de servo's hebt aangesloten op de ontvanger om te schakelen. d.w.z. als je de rechter servo op kanaal 1 hebt gestoken en de linker op kanaal 2, verwissel ze dan en sluit de rechter servo aan op kanaal 2 en de linker op kanaal 1.
   • Voeg spullen toe. Als je een extra kanaal op je zender/ontvanger had, kun je nog een servomotor toevoegen om iets extra's te doen. Als je één extra kanaal hebt, probeer dan een klauw te maken die kan sluiten. Als je twee extra kanalen hebt, probeer dan een klauw te maken die kan openen/sluiten en naar links en rechts kan bewegen. Gebruik je fantasie.
   • Zorg ervoor dat de zender en ontvanger die u koopt dezelfde frequentie hebben. Zorg er ook voor dat de ontvanger hetzelfde of meer kanalen heeft als de zender. Als er meer kanalen op de ontvanger zijn dan de zender, is alleen het laagste aantal kanalen bruikbaar.

   Waarschuwingen

   • Het gebruik van een 12VDC-batterij kan de motor opblazen als de motor geen 12VDC is
   • Het gebruik van een 12VDC-batterij op een 110-240VAC-motor zorgt ervoor dat deze begint te roken en snel defect raakt
   • Gebruik de frequentie 72 MHz niet tenzij u een vliegtuig bouwt. Als u het op een oppervlaktevoertuig gebruikt, is het niet alleen illegaal, maar kunt u iemand verwonden of zelfs doden.
   • Beginners moeten niet proberen wisselstroom te gebruiken (d.w.z. aangesloten op het stopcontact) voor een zelfgemaakt project. Wisselstroom is extreem gevaarlijk.