Robot bătătorit Dragonfly BEAM dintr-o jucărie RC spartă: 14 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Cu mult timp în urmă am avut un model de libelula RC. Nu a funcționat niciodată foarte bine și l-am rupt la scurt timp, însă a fost întotdeauna una dintre cele mai mari fascinații ale mele. De-a lungul anilor am scăpat de cele mai multe părți de pe libelula pentru a face alte proiecte BEAM și totuși am lăsat întotdeauna cutia de viteze intactă pentru ziua în care am decis să fac așa ceva.

Mai târziu, sper să fac mai multe circuite cu fascicul de formă liberă, așa că acest model a fost în mare parte un experiment pentru mine de a practica lipirea tijei de alamă.

Provizii

Materiale

Butuc mic

Tija și tub de alamă (am folosit o varietate așa cum se explică la pasul 1)

Jucărie libelula spartă RC

Electronică

Un tranzistor BC557 și BC547

Rezistor 2.2k

2 FLED-uri roșii

Panou solar de 6v (Deoarece folosim două FLED-uri pentru tensiunea de prag, explicație completă la pasul 10, panoul nostru solar trebuie să furnizeze> 4V. Pentru două panouri de aceeași dimensiune, unul de 6v și unul de 12v, în aceeași lumină, 6v furnizați curentul de două ori mai mare decât cel al panoului de 12 V. Prin urmare, am optat pentru un panou de 6 V, astfel încât circuitul să funcționeze cu iluminare ușor scăzută, dar totuși oferă suficient curent pentru ca libelulă să se clatine în mod regulat)

Sârmă de cupru emailată

Un sortiment de condensatori de la 220-47uF

Un condensator 4700uF

Pasul 1: baza pentru sculptură

Începând sculptura cu baza, am găsit o secțiune adecvată a unei ramuri și am tăiat-o la dimensiune. Am forat o gaură de 1,5 mm în lemn pentru a introduce o tijă de alamă de 1/16 (~ 1,6 mm) cu o potrivire foarte strânsă. Trebuie să fie strâns, deoarece această tijă de alamă va susține în cele din urmă întreaga sculptură a libelulei.

Pentru a face lucrurile mai ușoare pentru mine, am folosit o varietate de tije moi și jumătate tari din alamă (toate din metale K&S) Pentru componente structurale precum acest suport sau mai ales componente drepte precum secțiuni de alamă în aripi am folosit jumătate de alamă tare totuși pentru secțiuni cu Multe curbe precum corpul sau fața am optat pentru alamă moale.

Pasul 2: Construirea aripilor

Aripile au fost construite din tijă de alamă de 0,8 mm (și o mică secțiune de tub de alamă de 2 mm pe fiecare vârf de aripă).

Imaginile explică procesul meu mult mai bine decât puteam în cuvinte, dar metoda de bază a fost imprimarea planurilor la o scară 1: 1. Apoi așezam tija de alamă deasupra planurilor și îndoiem fiecare secțiune până se potrivea cu desenul. Apoi am lipit fiecare secțiune la locul său, adesea în timp ce alama încă zăcea pe desen. Alama aruncă mai multă căldură decât un picior subțire de componentă, dar în afară de aceasta este la fel ca lipirea unui circuit împreună.

Acest proiect a fost în mare parte doar o practică pentru circuite de formă liberă mai complicate și mai estetice decât am făcut, așa că aceste aripi au fost o modalitate excelentă pentru mine de a practica proiectarea și formarea liberă a unui „circuit” pur estetic în alamă.

Atunci când alama este încălzită la temperatura de lipire, se dezvoltă o oxidare aproape roz. Am eliminat acest lucru cu niște brasso și / sau o periuță de dinți și apă fierbinte. Brasso funcționează mult mai bine, dar este greu de accesat în anumite zone.

Pasul 3: Construirea capului (1/2)

Designul capului nu l-am inclus în planuri, deoarece l-am schițat aproximativ și l-am proiectat pe măsură ce mergeam. (Mai târziu sa dovedit a fi partea mea cea mai puțin preferată a libelulei, mă întreb ce spune asta despre o bună planificare.)

Capul a fost construit dintr-un amestec de 1/16, alamă moale și tijă de alamă de 0,8 mm.

Capul a fost asamblat într-un mod similar cu aripile. Un sfat pe care mi l-am dat seama când fac aceste piese este că este greu să țin piesele în poziție și să realizezi îmbinări frumoase de lipit, așa că ceea ce aș face este să nu-mi fac griji atât de mult pentru curățenia îmbinărilor mele de lipit până când am asigurat piesa cel puțin o altă locație. Odată ce am avut aceste îmbinări de lipit dur, în mod normal reci, care țin o piesă pe loc, m-aș putea întoarce la celelalte puncte de fixare pentru acea piesă și mi-am curățat îmbinările puțin mai bine. Aproape ca sudarea cu lipici.

Am lăsat o coadă lungă ieșind de pe cap, care ar fi folosită pentru a atașa capul la corp, precum și pentru a acționa ca burta libelulei.

Pasul 4: Construirea corpului (1/2)

Corpul a fost realizat din alamă moale 3/32, iar partea din spate a fost realizată din tijă de alamă dură 1/16, care alunecă într-un tub 3/32 în spate. Am făcut asta așa cum trebuie să îndepărtez și să revând din spate de câteva ori în timp ce construiesc pentru a testa mecanismele de aripă și așa și așa ar trebui să revând doar o articulație în loc de două

Pasul 5: Construirea corpului (2/2)

Lucrurile de aripi ale aripii au fost construite din tuburi de alamă (2 mm în acest caz, care a fost puțin mare pentru aripile de 0,8 mm, dar le-am îndoit puțin) cu mici secțiuni de tub de alamă 3/32 pentru a aluneca din spatele corpului. Totul s-ar fi putut face fie în imperial, fie în metric. Am avut oricum aceste dimensiuni de alamă.

Au fost făcute patru conexiuni simple și două conexiuni duble cu o gaură de pivot suplimentară care ar facilita bătutul efectiv al aripilor. Am ajuns să fac niște teste cu conectorii originali, din plastic, și am realizat că funcționează prea bine pentru a mă deranja să înlocuiesc totul cu alamă. De multe ori tind să complicați excesiv mecanismele de acest gen și introduc prea multe fricțiuni pentru ca orice să funcționeze, în special cu cantitatea mică de energie furnizată de panoul solar.

Pasul 6: Construirea capului (2/2)

Am introdus apoi două LED-uri roșii intermitente (sau FLED-uri) în cap și le-am conectat în serie. Am luat apoi două lungimi de sârmă de cupru smalt și le-am conectat la picioarele rămase ale FLED-urilor.

(În această fotografie puteți vedea, de asemenea, rămășițe ale mele încercând diferite moduri de a obține aripile să bată)

Pasul 7: Modificarea mecanismului de jucărie Dragonfly

Pentru ca mecanismul jucăriilor să se încadreze în modelul nostru a fost necesar un pic de modificări. Principalele obiective ale acestor modificări au fost îndepărtarea tuturor componentelor structurale inutile și oscilarea angrenajelor și a motorului în sus, astfel încât să ocupe mai puțin spațiu (așa cum anterior, angrenajele și motorul mergeau înapoi în raport cu aripile și lăsau mult spațiu neutilizat ca puteți vedea în a doua fotografie).

Am început prin tăierea picioarelor. Apoi am îndepărtat știftul care ținea cele două articole de aripi la suportul lor și apoi am tăiat suportul în întregime, împreună cu toate celelalte bare de susținere, cele care țin motorul și roțile dințate în poziție, precum și o mică secțiune pe care o voi folosi pentru a fixa mecanismul pe corpul libelulei.

Pasul 8: Atașarea mecanismului de jucărie Dragonfly la robotul nostru BEAM

Am îndoit secțiunea rămasă ieșind de pe capul libelulei într-o poziție suficient de largă pentru a adăposti motorul și treptele de viteză. Am luat apoi tija de alamă de susținere, pe care am îndoit-o în pasul 1, din bază și am lipit-o alături de burta. În fotografii puteți vedea acest suport ieșind din fața burții

De asemenea, am îndepărtat partea din spate, am înfășurat toate conectorii de aripi în spate și am revândut partea din spate.

În cele din urmă, am folosit tuburi termocontractabile pentru a menține puținul suport pe care l-am lăsat pe mecanismul de transmisie până la burtă

Pasul 9: Construirea cozii

Coada a fost făcută din două secțiuni lungi de alamă moale, cărora le-am lipit o serie de condensatori în paralel. Acești condensatori s-au adăugat la ~ 2200uF, ceea ce a fost suficient, totuși am adăugat încă 4700uF așa cum explic la pasul 13.

Pasul 10: Circuitul de motor solar clasic, bazat pe FLED

Există multe tutoriale despre cum să formezi liber un circuit de motor solar bazat pe FLED, dar îți voi împărtăși modul meu preferat.

Dacă nu sunteți familiarizați cu ce face un motor solar, vă recomand să citiți acest

Motorul nostru solar stochează pur și simplu energia de la un panou solar în condensatori până când tensiunea din condensatori atinge un anumit prag, moment în care aruncă toată energia într-un motor sau o bobină sau orice vrei să alimentezi. Acest lucru este util, deoarece înseamnă că libelulă va clapa chiar și atunci când nu există suficientă lumină pentru a porni motorul direct.

Tensiunea noastră de prag este setată de 2 LED-uri intermitente care pentru mine au dat o tensiune de declanșare de ~ 3,8V și am folosit un rezistor de 2,2k așa cum este recomandat în general pentru o încărcare standard a motorului. Dacă aveți un panou solar care scoate doar 4V în plin soare, pentru cea mai mare parte a zilei circuitul dvs. nu va atinge tensiunea necesară pentru a declanșa și, prin urmare, poate doriți să utilizați alte aranjamente pentru a ajunge la o tensiune de prag mai adecvată. Un singur FLED roșu ar trebui să creeze o tensiune prag de ~ 2,4 V și un verde ~ 2,8 V. Adăugând diode de semnal în serie, puteți crește aceste tensiuni de prag cu 0,7 V per diodă. Îmi place să folosesc 2 FLED-uri, deoarece pot fi folosite ca ochi care clipesc subtil la încărcare.

Am folosit un tranzistor BC547 și BC557 care ambele au configurații CBE pentru picioare dacă utilizați alte tipuri de tranzistoare, cum ar fi 2n222s, de exemplu, ar putea avea o configurație EBC și va trebui să construiți circuitul într-un alt mod (sau în același mod, dar cu tranzistoarele spate în spate în loc de față în față)

În prima și a doua fotografie puteți vedea singurele conexiuni pe care trebuie să le facem între cele două tranzistoare conform circuitului de pe pagina solarbotics. Restul fotografiilor arată apoi cum fac aceste conexiuni. Este util să folosiți blu tack aici pentru a ține împreună componentele mici în timpul lipirii.

Nu voi arăta exact cum să formez liber circuitul, așa cum vă implor să înțelegeți circuitul și cum să îl conectați, mai degrabă decât să copiați conexiunile mele exacte. Așa am început să construiesc circuite de acest fel și este foarte ușor să greșesc și aproape imposibil de depanat dacă nu înțelegeți de ce conectați componente în care este foarte descurajant. Un pic de cercetare suplimentară, sperăm, vă va salva o mulțime de dureri de inimă.

Pasul 11: Puneți totul împreună (1/2)

Mi-am așezat apoi motorul solar la baza cozii, l-am lipit la loc și am tăiat totul la lungime.

Apoi am răsucit firele motorului și firele FLED și le-am tăiat la lungime și înainte de a le lipi la motorul solar, așa cum se arată.

Pasul 12: Puneți totul împreună (2/2)

Alte două lungimi de sârmă de cupru smalt au fost lipite pe panoul solar, răsucite și tăiate la lungime. Panoul a fost atașat la butuc cu bandă de spumă pe două fețe, iar firul a fost răsucit suportul pentru libelula și lipit la coada / motorul solar.

Pasul 13: Adăugarea unui condensator secret (shhhh, Nu spune nimănui)

Modelul a funcționat bine, deoarece a fost totuși cu lumină slabă, explozia de la condensatorii ~ 2200uF a fost suficientă doar pentru a mișca aripile o cantitate foarte mică, deoarece până când motorul a depășit inerția aripilor, sursa de alimentare sa epuizat. Prin urmare, prin adăugarea a încă 4700uF aripile sunt capabile să facă aproape o clapetă întreagă la fiecare ciclu al motorului solar.

Așa cum am dorit să păstrez modelul așa cum a făcut-o, am decis să ascund condensatorul găurind o gaură în baza de sub panoul solar.

Pasul 14: Gânduri finale

Bătutele aripilor provoacă o cantitate substanțială de oscilație și, datorită faptului că eu răzuiesc fundul butucului, baza este ușor convexă. Toate acestea fac ca modelul să se clatine destul de mult, așa că va trebui să găsesc niște picioare de cauciuc la un moment dat.

Marele premiu la Make it Move