Alfombra Crawler: un robot BEAM: 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:45

El Carpet Crawler es un pequeño robot que se abrirá paso por el suelo. Mire el video, y verá cómo obtuvo su nombre (eso, ¡y soy un viejo fanático del rock progresivo en el fondo!). BEAM significa Biología, Electrónica, Estética, Mecánica, y es una escuela de diseño de robots que trabaja en la filosofía KISS; yo prefiero la definición de "Keep It Sweet and Simple". Busque en Google 'robótica de haz' y encontrará una verdadera plétora de sitios. El "cerebro" de este robot es un relé de enclavamiento, los sensores son un par de microinterruptores y el "músculo" es un servomotor modificado. La energía proviene de 2 pilas AAA. Un par de LED iluminan un poco las cosas. El video original fue bloqueado casi de inmediato (en los EE. UU.) Por el stazi de derechos de autor, por lo que aquí está sin la música. Mira AQUÍ para escuchar la pista del mismo nombre (pero no Peter Gabriel en esta).

Paso 1: herramientas y materiales

Casi no se requieren herramientas especiales: solo necesitará herramientas de banco de trabajo de electrónica estándar. Sin embargo, necesitará un destornillador de cruz muy pequeño para abrir el servo. Tira de latón - 1/32 "x 1/4" x 8 "Tablero de listones liso 2 recortes de tablero de listón de cobre Tornillos y tuercas M2 (2 mm) Micro servo RC (7,5 g) con cuernos y tornillos. Enganche DPCO Relé de 3 voltios - Tengo el mío de Farnell (9899600) (Ya no hacen montaje en PCB. Esta es la versión SMD - más pequeña) 2 x microinterruptores en miniatura. El mío salió de un par de unidades de CDROM 2 x LED - Usé rojos. (Azul o blanco puede no funciona en esta aplicación) 1 x resistencia 100R (use 47R si usa LED amarillos o verdes) 2 x soporte de batería AAA y baterías Cable de enlace delgado En el Reino Unido usamos medidas imperiales y métricas. Personalmente, tiendo a pensar imperial pero mido métrico. Como referencia rápida, 3 mm es 1/8 "25 mm es 1" 305 mm = 1 '.

Paso 2: modificar el servo

Un servo de control de radio estándar está diseñado para ser impulsado por un tren de pulsos para posicionar con precisión el eje de salida a más de 160 grados de recorrido de acuerdo con el ancho del pulso de entrada. Esto no es lo que quiero para este proyecto, pero un servo también es un motor y una caja de cambios en una caja pequeña, ¡que es! Hay dos formas de modificar un servo para rotación continua. Una implica retener algo de control de velocidad y dirección del motor "engañando" a la electrónica de control. Esto todavía necesita la entrada del tren de pulsos para controlarlo. No quiero esto. La otra forma es piratear la electrónica de control y conectar los cables de entrada directamente al motor, lo que significa que deberá controlar la velocidad y la dirección del motor directamente. Esto es lo que hice aquí. Hice esto hace algún tiempo sin tomar fotos, así que solo te daré ESTE enlace al Instructable de Guibot. Los servos varían, pero el principio es el mismo: - Detenga el movimiento de limitación del potenciómetro: corte la lengüeta del tope final en el engranaje: conecte los cables del motor a los cables de alimentación. Coloque los engranajes en línea mientras desmonta la caja de cambios, ya que es sorprendentemente difícil volver a colocarlos si pierde la secuencia. Si no tiene grasa de silicona, conserve tanto como sea posible mientras lo hace y frótelo en las superficies en contacto cuando vuelva a ensamblar el servo.

Paso 3: la mecánica

Mire las fotos para ver los detalles de cómo se combina el chasis. Si estuviera haciendo esto de nuevo, haría la placa de aislamiento unos agujeros más largos y montaría el relé en la parte posterior de las baterías. Utilice las tuercas de 2 mm para hacer un pilar sobre el que se asiente el servo y apriete todo con fuerza, pero asegúrese de no ejercer demasiada presión sobre las orejetas de montaje del servo. Encontré que la mejor manera de cortar el listón era con cortadores afilados, sosteniendo y girando una pequeña porción del centro del área primero, luego mordisqueando cada lado, agujero por agujero. Use un tornillo de banco para poner la curva inicial en la tira de latón y luego ajuste el ángulo con un par de alicates. Usé una Dremel para dar un poco de ventaja para un mayor agarre en la parte delantera y trasera. Monte el servo y coloque el par de cuernos delanteros antes de perforar el latón, y taladre y monte uno por uno para colocar los agujeros en los lugares correctos. Use los pequeños tornillos que vienen con el servo para fijar las tiras delanteras y los autoajustes más largos para la parte trasera, ya que estos también actúan como un tope mecánico al golpear la placa. Coloque un trozo de termorretráctil de 3 mm sobre los tornillos largos. Los microinterruptores se pegan al servo con adhesivo de contacto y se colocan de manera que el tornillo largo haga clic en el microinterruptor justo antes del tope mecánico. Taladre un agujero en la base del soporte de la batería para que encaje en la parte superior del perno y permita que se asiente plano sobre la placa. Adjuntar con pegamento caliente.

Paso 4: la teoría

La parte inteligente del Crawler es el relé de enclavamiento. A diferencia de un relé normal, una vez que se quita la energía de una bobina de relé de enclavamiento, permanecerá en el estado en el que se encuentra. Para darle la vuelta, presione la bobina con la polaridad opuesta y cambiará de estado y permanecerá allí hasta el próximo cambio. ¡Es un relé con memoria! El cableado de los contactos DPCO (cambio de doble polo) invierte la polaridad del motor (por lo que invierte la dirección) en cada cambio del relé. Los pulsos a la bobina del relé provienen de los dos microinterruptores que se activan cuando la bocina del relé llega a cada tope. A medida que se activa cada interruptor, energiza la bobina hasta que el motor se invierte y aleja la bocina del tope final.

Paso 5: la electrónica

Descubrí que podía montar el relé SMD en un trozo de veroboard para hacer las conexiones más fácilmente. El paso de los pasadores / orificios es completamente diferente, pero con la delgadez de los pasadores y el espaciado de los orificios funcionó. Las clavijas son solo lo suficientemente largas, así que corte las pequeñas orejetas de plástico en el relé con un cuchillo de artesanía para dar una fracción extra, y suelde con mucho cuidado. La placa de LED es otro trozo de cartón. Los LED están en paralelo pero conectados de modo que la corriente que fluye en un sentido ilumina uno de ellos y que fluye en el otro sentido ilumina el otro. Sueldelos con el terminal grande de uno al terminal pequeño del otro. He usado cables del mismo color que el diagrama del circuito para que sea más fácil de seguir. Conecte las placas pequeñas al relé, los interruptores y el motor con un cable de enlace delgado. Corte los cables a la longitud deseada y suéldelos a las placas y luego fíjelos al servo y al soporte de la batería con pegamento caliente. El interruptor de encendido / apagado es una pequeña pieza de madera ahusada que se inserta para alejar la batería del contacto del soporte.

Paso 6: hacer que el rastreador se arrastre

El pequeño bruto se encendió la primera vez y se fue arrastrándose. Si el suyo se atasca contra un lado y no se mueve, cambie las conexiones del motor para ajustarlo correctamente. Por ensayo y error, descubrí que se agarraba mejor si aplanaba un poco los ángulos. Si se desvía hacia la izquierda o hacia la derecha, ajuste suavemente el brazo de los microinterruptores para igualar el movimiento. Mientras estamos en el tema de los robots, es posible que desee leer mi historia sobre Instructables Robot. "The Carpet Crawlers" es una canción del álbum "The Lamb Lies Down on Broadway" de Genesis, antes de que se convirtieran en la banda de Phil Collins. Los vi en la gira 'Lamb' en 1975, y la imagen de Peter Gabriel deslizándose por el escenario con el disfraz de Slipperman (con los genitales inflables) es una que no se olvida fácilmente.