Hacer un robot de insectos con energía solar: 9 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Estos robots pueden ser pequeños y algo sencillos, pero su fácil construcción, locomoción única y personalidad peculiar los hacen geniales como un proyecto de robótica por primera vez. En este proyecto crearemos un robot simple similar a un error que almacenará energía luminosa hasta que tenga suficiente potencia para moverse con un motor de vibración. Este sencillo proyecto de robótica se puede realizar en unas pocas horas y es una excelente introducción a los conceptos de electrónica y soldadura.

Paso 1: Recoja sus suministros

A continuación se muestran todos los suministros necesarios para este proyecto, así como enlaces para comprarlos. La mayoría de los elementos que puede encontrar en Amazon, sin embargo, algunos de los componentes se compran mejor en Mouser o DigiKey.

• Soldador y soldadura
• Pegamento caliente
• Cortadores de alambre
• Pinzas de punta de aguja
• Alambre de joyería
• Cable de electrónica 22AWG
• Condensador 4700μf
• Resistencia de 2,2 kΩ
• Transistor NPN 2N3904
• Transistor 2N3906 PNP
• Pequeñas células solares
• Motor de vibración
• Disparador de voltaje TC54

Actualización: Me han llamado la atención que el disparador de voltaje que vinculé anteriormente se ha vuelto obsoleto. ¡Pero no tengas miedo! Encontré lo que creo que es un sustituto adecuado en el disparador de voltaje DS1233A. Desafortunadamente, las patas de este componente son diferentes a las del TC54, por lo que deberá tenerlo en cuenta durante todo el proyecto.

Pata izquierda del TC54 ===> Pata media del DS1233A

Pata media del TC54 ===> Pata derecha del DS1233A

Pata derecha del TC54 ===> Pata izquierda del DS1233A

Paso 2: Prepare sus componentes

La primera parte del Solar Bug Robot que vamos a construir es el "motor solar". Esta es la parte del robot que verifica el capacitor para ver si está lo suficientemente cargado. Cuando lo está, descarga toda esa potencia al motor para un breve movimiento. Para construir el motor solar primero necesitaremos preparar nuestros componentes. Creo que la forma más fácil de mostrarles esto es haciendo referencia a las imágenes de arriba, pero también escribiré instrucciones para narrar lo que estoy haciendo.

NOTA: En aras de la coherencia, cuando me refiero a las patas "izquierda" y "derecha" de los componentes, me refiero a que están orientadas con el lado plano hacia mí y las patas apuntando hacia abajo (como se muestra en la mayoría de las imágenes.)

Primero doble la pierna izquierda del 2N3904 hacia la izquierda y hacia abajo y la pierna derecha hacia la derecha y hacia usted, dejando la pierna del medio apuntando hacia abajo. Ahora el 2N3906 y el regulador de voltaje TC54 estarán doblados de la misma manera, con las patas izquierda y derecha dobladas hacia afuera y hacia abajo y la pierna del medio apuntando hacia usted.

Paso 3: Conecte el 2N3904 al 2N3906

Es hora de sacar ese soldador y ponerse manos a la obra para armar esto. Primero coloque el 2N3904 adyacente al 2N3906 y luego suelde el lado medio del 2N3904 al lado derecho del 2N3906.

A continuación, tome la resistencia de 2.2k y suéldela entre la pata derecha del 2N3904 y la pata central del 2N3906. En este punto, puede usar los cortadores de alambre para cortar el cable sobrante de la resistencia.

Paso 4: conecte el disparador de voltaje

Ahora introduzcamos el disparador de voltaje en la mezcla. Suelde la pata izquierda del disparador de voltaje a la pata central del 2N3904 y suelde la pata izquierda del 2N3904 a la pata derecha del gatillo de voltaje. En este punto, su motor solar debería verse como la primera imagen de arriba.

Ahora corte un trozo de cable 22AWG de aproximadamente una pulgada de largo y suéldelo entre la pata central del disparador de voltaje y la pata izquierda del 2N3906. ¡Ahora su motor solar está completo!

Paso 5: conecte el motor solar al condensador

Nota: Ahora que hemos completado los "cerebros" del bot, es hora de darle un lugar para almacenar su energía. En este proyecto utilizaremos un condensador electrolítico para almacenar electricidad. Este tipo de condensador es lo que llamamos polar, esto significa que solo funciona en una dirección. Para averiguar qué cable es cuál, busque una raya impresa en el costado del capacitor. Esta es la ventaja negativa, por lo tanto, la otra es positiva. Esto será importante para este paso.

Use un poco de pegamento caliente para unir el motor solar al condensador con la pata negativa más cercana al disparador de voltaje. Asegúrese de colocarlo en algún lugar donde lleguen las patas del condensador.

Ahora dobla la pata negativa del condensador hacia atrás y suéldala a la pata derecha del disparador de voltaje. También doble la pata positiva del condensador en su lugar y suéldela a la pata izquierda del 2N3906.

Paso 6: conecte el motor

¡Ahora conectemos el motor! Primero decide dónde quieres colocar el motor, decidí poner el motor saliendo por la parte de atrás como un aguijón. Esto requiere algo de planificación porque los cables de mi motor son un poco cortos. Usé las patas sobrantes que corté de la resistencia para extender un poco los cables del motor para que llegaran a la parte posterior de mi robot.

Suelde uno de los cables del motor a la pata derecha del 2N3904 y el otro cable al extremo positivo del condensador. no importa qué cable vaya a dónde, voltear los cables solo cambiará la dirección de rotación del motor.

Luego, use un poco de pegamento caliente para asegurar el motor en su lugar. Asegúrese de que el contrapeso pueda girar libremente o su robot no podrá moverse.

Paso 7: ¡Energía solar

¡Estamos en la recta final! Ahora es el momento de colocar los paneles solares. Primero, si no hay cables soldados a los paneles, ahora es el momento de hacerlo. Recomiendo usar dos colores diferentes del cable 22AWG para que pueda identificar fácilmente las patas positivas y negativas del panel solar.

Nota: En este tutorial estoy usando dos paneles solares, sin embargo, si solo tiene uno, también funcionará. Cuantos más paneles tenga, más rápido se cargará el condensador y más pulsos del motor. Entonces, si desea que su bot se mueva más, agregue más paneles.

Utilice su soldador para conectar el cable negativo del panel solar a la pata negativa del condensador. Luego, haga lo mismo en el otro lado conectando el extremo positivo del panel a la pata positiva del capacitor.

Paso 8: haz que se vea bonito

¡En este punto, su Solar Bug-Bot está casi listo! El paso final ahora es solo cosmético.

Corta dos trozos de alambre de joyería de tres a cuatro pulgadas de largo. Use unos alicates de punta fina para doblar ambos extremos de ambos pedazos de alambre en pequeños pies. Ahora dobla ambos trozos de alambre en forma de "M" y pégalos en caliente a la parte inferior de tu robot. Estos actuarán como las piernas de su robot.

¡Y con eso su Solar Bug-Bot está completo! ¡Ahora todo lo que tienes que hacer es sacarlos al sol y verlos partir!

Paso 9: ¿Cómo funciona?

Cuando el robot entra en la luz del sol, los paneles solares comenzarán a cargar el condensador. A medida que se carga, el voltaje a través del capacitor aumentará hasta que finalmente supere el voltaje que desencadena el "punto de inflexión". En este punto, el disparador de voltaje aplicará voltaje a la base del 2N3904. Ahora, debido a que el 2N3904 es un transistor NPN, actúa como un interruptor, cuando se aplica una corriente a la base, permite que la corriente fluya de un lado al otro. Este "interruptor" activará el motor. El 2N3906, por otro lado, es un transistor PNP. Esto significa que permite que la corriente fluya cuando la base está conectada a tierra. Cuando se dispara el 2N3904, dispara el 2N3906 y evita por completo el disparador de voltaje, lo que permite que toda la electricidad fluya hacia el motor hasta que el condensador esté vacío y listo para ser recargado.