Aleteo del robot Dragonfly BEAM de un juguete RC roto: 14 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Hace mucho tiempo tuve un modelo de libélula RC. Nunca funcionó muy bien y lo rompí poco después, sin embargo, siempre fue una de mis mayores fascinaciones. A lo largo de los años, he recogido la mayoría de las partes de la libélula para hacer otros proyectos BEAM y, sin embargo, siempre dejé la caja de cambios intacta el día que decidí hacer algo como esto.

Más tarde, espero hacer más circuitos de haz de forma libre, por lo que este modelo fue principalmente un experimento para practicar la soldadura de varilla de latón.

Suministros

Materiales

Tocón pequeño

Varilla y tubo de latón (utilicé una variedad como se explicó en el paso 1)

Juguete de libélula RC roto

Electrónica

Un transistor BC557 y BC547

Resistencia de 2.2k

2 FLED rojos

Panel solar de 6v (como estamos usando dos FLED en cuanto a nuestro voltaje umbral, explicación completa en el paso 10, nuestro panel solar debe proporcionar> 4V. Para dos paneles del mismo tamaño, uno de 6v y otro de 12v, con la misma luz, el de 6v proporcionar el doble de corriente que el panel de 12v. Por lo tanto, opté por un panel de 6v para que el circuito funcione con una iluminación ligeramente baja y, al mismo tiempo, proporcione suficiente corriente para que nuestra libélula aletee con regularidad)

Alambre de cobre esmaltado

Una variedad de condensadores de 220-47uF

Un condensador de 4700uF

Paso 1: la base para la escultura

Comenzando la escultura con la base, encontré una sección adecuada de una rama y la corté a medida. Taladré un agujero de 1,5 mm en la madera para insertar una varilla de latón de 1/16 (~ 1,6 mm) con un ajuste muy ajustado. Tiene que estar apretado ya que esta varilla de latón eventualmente soportará toda la escultura de la libélula.

Para facilitarme las cosas, utilicé una variedad de varillas de latón blando y semiduro (todas de metales K&S). Para componentes estructurales como este soporte o componentes en su mayoría rectos como secciones de latón en las alas, usé latón semiduro, sin embargo, para secciones con muchas curvas como el cuerpo o la cara, opté por latón blando.

Paso 2: Construyendo las alas

Las alas se construyeron con varilla de latón de 0,8 mm (y una pequeña sección de tubo de latón de 2 mm en cada punta de ala).

Las imágenes explican mi proceso mucho mejor de lo que pude en palabras, pero el método básico era imprimir los planos a escala 1: 1. Luego, colocaba una varilla de latón sobre los planos y doblaba cada sección hasta que coincidiera con el dibujo. Luego soldé cada sección en su lugar, a menudo mientras el latón todavía estaba en el dibujo. El latón absorbe más calor que una pata de componente delgado, pero aparte de eso, es como soldar un circuito.

Este proyecto fue principalmente una práctica para circuitos de forma libre más complicados y más estéticos que los que he estado haciendo, por lo que estas alas fueron una excelente manera para practicar el diseño y la formación libre de un "circuito" puramente estético en latón.

Cuando el latón se calienta a la temperatura de soldadura, desarrolla una oxidación casi rosada. Quité esto con un poco de brasso y / o un cepillo de dientes y agua caliente. El sujetador funciona mucho mejor, pero es difícil entrar en algunas áreas.

Paso 3: Construcción de la cabeza (1/2)

El diseño de la cabeza no lo incluí en los planos, ya que simplemente lo esbocé y lo diseñé sobre la marcha. (Más tarde resultó ser mi parte menos favorita de la libélula, me pregunto qué dice eso sobre una buena planificación).

La cabeza se construyó a partir de una mezcla de 1/16, latón blando y varilla de latón de 0,8 mm.

La cabeza se ensambló de manera similar a las alas. Un consejo que me di cuenta al hacer estas piezas es que es difícil mantener las piezas en su lugar y hacer buenas juntas de soldadura, por lo que lo que haría es no preocuparme tanto por la limpieza de mis juntas de soldadura hasta que haya asegurado la pieza en al menos otra localización. Una vez que tenía estas uniones soldadas ásperas y normalmente frías que sujetaban una pieza en su lugar, podía volver a los otros puntos de fijación de esa pieza y limpiar mis juntas un poco mejor. Casi como la soldadura por puntos.

Dejé una cola larga saliendo de la cabeza que se usaría para unir la cabeza al cuerpo y actuaría como el vientre de la libélula.

Paso 4: Construcción del cuerpo (1/2)

El cuerpo estaba hecho de latón blando de 3/32 y la parte posterior estaba hecha de varilla de latón semiduro de 1/16 que se desliza en un tubo de 3/32 en la parte posterior. Lo hice así porque tengo que quitar y resolver la parte posterior varias veces mientras construyo para probar los mecanismos de las alas y tal y de esta manera solo tendría que resolver una unión en lugar de dos.

Paso 5: Construcción del cuerpo (2/2)

Los trozos del ala se construyeron con tubos de latón (2 mm en este caso, que era un poco grande para las alas de 0,8 mm, pero solo los doblé un poco) con pequeñas secciones de tubo de latón de 3/32 para deslizar la parte posterior del cuerpo. Todo esto podría haberse hecho en sistema imperial o métrico. De todos modos, tengo estos tamaños de latón.

Se realizaron cuatro conexiones simples y dos conexiones dobles con un orificio de pivote adicional que facilitaría el batido real de las alas. Terminé haciendo algunas pruebas con los conectores de ala de plástico originales y me di cuenta de que funcionan demasiado bien como para molestarme en cambiar todo con latón. A menudo tiendo a complicar demasiado los mecanismos como este e introduzco demasiada fricción para que algo funcione, especialmente con la pequeña cantidad de energía entregada por el panel solar.

Paso 6: Construcción de la cabeza (2/2)

Luego coloqué dos LED rojos intermitentes (o FLED) en la cabeza y los conecté en serie. Luego tomé dos trozos de alambre de cobre esmaltado y los conecté a las patas restantes de los FLED.

(En esta foto también puedes ver restos míos probando diferentes formas de hacer que las alas se muevan)

Paso 7: modificar el mecanismo de juguete de la libélula

Para que el mecanismo de los juguetes encajara en nuestro modelo fue necesario realizar algunos ajustes. Los principales objetivos de estas modificaciones eran eliminar todos los componentes estructurales innecesarios y hacer girar los engranajes y el motor hacia arriba para que ocupen menos espacio (ya que anteriormente los engranajes y el motor retrocedían en relación con las alas y dejaban mucho espacio sin usar. puedes ver en la segunda foto).

Empecé cortando las piernas. Luego quité el pasador que sujetaba los dos trozos de ala a su soporte y luego corté el soporte por completo junto con todos los demás soportes de la barra que sostienen el motor y los engranajes en su lugar, así como una pequeña sección que usaré para asegurar el mecanismo. sobre el cuerpo de la libélula.

Paso 8: Conexión del mecanismo de juguete Dragonfly a nuestro robot BEAM

Doblé la sección restante que salía de la cabeza de la libélula en una posición lo suficientemente amplia como para albergar el motor y los engranajes. Luego saqué la varilla de latón de soporte, que doblamos en el paso 1, de la base y la soldé a lo largo del vientre. En las fotos puedes ver este soporte saliendo por la parte delantera de la barriga.

También quité la parte posterior, enrosqué todas las cosas nudosas del conector del ala en la parte posterior y resolví la parte posterior.

Finalmente utilicé un tubo termorretráctil para sujetar el poco de soporte que dejamos en el mecanismo de engranajes al vientre.

Paso 9: construcción de la cola

La cola estaba hecha de dos secciones largas de latón blando a las que soldé una serie de condensadores en paralelo. Estos condensadores se agregaron a ~ 2200uF, lo cual fue suficiente, sin embargo, agregué otros 4700uF como explico en el paso 13.

Paso 10: El circuito de motor solar clásico basado en FLED

Hay muchos tutoriales sobre cómo crear un circuito de motor solar basado en FLED de forma libre, pero compartiré mi forma favorita.

Si no está familiarizado con lo que hace un motor solar, le recomendaría leer este

Nuestro motor solar simplemente almacena energía de un panel solar en condensadores hasta que el voltaje a través de los condensadores alcanza un cierto umbral, momento en el que descarga toda la energía en un motor o bobina o lo que sea que desee alimentar. Esto es útil ya que significa que nuestra libélula aleteará incluso cuando no haya suficiente luz para hacer funcionar el motor directamente.

Nuestro voltaje de umbral se establece mediante 2 LED parpadeantes que para mí dieron un voltaje de activación de ~ 3.8V y usé una resistencia de 2.2k como se recomienda generalmente para una carga de motor estándar. Si tiene un panel solar que solo emite 4V a plena luz del sol, durante la mayor parte del día su circuito no alcanzará el voltaje necesario para disparar y, por lo tanto, es posible que desee utilizar otros arreglos para llegar a un voltaje de umbral más adecuado. Un solo FLED rojo debería crear un voltaje umbral de ~ 2.4V y un voltaje verde ~ 2.8V. Al agregar diodos de señal en serie, puede aumentar estos voltajes de umbral en 0,7 V por diodo. Simplemente me gusta usar 2 FLED, ya que se pueden usar como ojos que parpadean sutilmente cuando se cargan.

Usé un transistor BC547 y BC557 que tienen configuraciones CBE para las patas si está usando otros tipos de transistores como 2n222s, por ejemplo, pueden tener una configuración EBC y tendrá que construir el circuito de otra manera (o de la misma manera pero con los transistores de atrás hacia atrás en lugar de delante hacia delante)

En la primera y segunda foto, puede ver las únicas conexiones que necesitamos hacer entre los dos transistores según el circuito en la página de solarbotics. El resto de las fotos luego muestran cómo hago estas conexiones. Es útil usar blu tack aquí para mantener unidos los componentes pequeños mientras suelda.

No mostraré exactamente cómo realizar una forma libre del circuito, ya que le imploro que comprenda el circuito y cómo conectarlo en lugar de simplemente copiar mis conexiones exactas. Así es como comencé a construir circuitos como este y es muy fácil cometer un error y casi imposible solucionar problemas si no entiendes por qué estás conectando componentes donde lo cual es muy desalentador. Es de esperar que un poco de investigación adicional le ahorre muchos dolores de cabeza.

Paso 11: Poniéndolo todo junto (1/2)

Luego coloqué mi motor solar en la base de la cola, lo soldé en su lugar y corté todo a medida.

Luego retorcí los cables del motor y los cables FLED y los corté a la medida necesaria también antes de soldarlos al motor solar como se muestra.

Paso 12: Poniéndolo todo junto (2/2)

Se soldaron dos trozos más de alambre de cobre esmaltado al panel solar, se retorcieron y se cortaron a medida. El panel se unió al muñón con cinta de espuma de doble cara y el cable se retorció hasta el soporte de la libélula y se soldó a la cola / motor solar.

Paso 13: Agregar un condensador secreto (shhhh, no se lo digas a nadie)

El modelo funcionó bien ya que estaba, sin embargo, con poca luz, la explosión de los condensadores de ~ 2200uF solo fue suficiente para mover las alas una cantidad muy pequeña, ya que cuando el motor superó la inercia de las alas, su fuente de alimentación se había agotado. Por lo tanto, al agregar otros 4700uF, las alas pueden hacer casi un flap completo en cada ciclo del motor solar.

Como deseaba mantener el modelo con el aspecto que tenía, decidí ocultar el condensador perforando un agujero en la base debajo del panel solar.

Paso 14: Pensamientos finales

El batir de las alas causa una cantidad sustancial de bamboleo y debido a que raspo la parte inferior del muñón, la base es ligeramente convexa. Todo esto hace que el modelo se tambalee un poco, por lo que necesitaré encontrar algunos pies de goma en algún momento.

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