Oiseau robotique : 8 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Ce projet vous montre comment fabriquer un oiseau robotique qui boit de l'eau.

Vous pouvez regarder l'oiseau travailler dans la vidéo.

L'oscillateur est constitué d'un simple circuit à bascule qui se déclenche lorsque l'oiseau touche l'un des deux contacts.

Fournitures

Tu auras besoin de:

- kit boite de vitesse, - moteur à courant continu (vous n'avez pas besoin d'un moteur haute puissance, n'utilisez pas de moteur à faible courant qui ne pourra pas faire tourner la masse corporelle du gros oiseau), - fil 2 mm ou 1,5 mm, - fil de 0,9 mm, - Pile 9 V pour alimenter le relais ou autre pile si vous ne trouvez pas de relais 9 V. Le circuit doit fonctionner à 3 V minimum voire 2 V selon les composants que vous utilisez. Si vous utilisez une alimentation 3 V, utilisez un relais qui allume au moins 2 volts car la tension de la batterie chutera avec le temps à mesure que la batterie se décharge, - Relais DPDT (double pôle double jet) (le relais 12 V peut fonctionner avec 9 V), - deux piles 1,5 V ou alimentation réglable pour alimenter le moteur à courant continu. Deux batteries de 1,5 V placées en série fourniront 3 V qui est une tension typique requise pour la plupart des petits moteurs à courant continu. Cependant, le 3 V ne convient pas à tous les moteurs. Utilisez une tension appropriée pour que le moteur fournisse suffisamment de puissance pour faire tourner la masse corporelle du gros oiseau en métal. Veuillez vérifier les spécifications lorsque vous commandez en ligne ou achetez dans la boutique. C'est pourquoi une alimentation électrique réglable pourrait être une bonne idée.

- deux PNP BJT (Bipolar Junction Transistor) à usage général (2N2907A ou BC327), n'utilisez pas de BC547 ou d'autres transistors à faible courant bon marché, - deux NPN BJT à usage général (2N2222 ou BC337) ou un NPN à usage général et un transistor de puissance BJT NPN (TIP41C), n'utilisez pas de BC557 ou tout autre transistor à faible courant bon marché, - deux transistors 2N2907A ou BC337 (vous pouvez utiliser un TIP41C transistor de puissance pour piloter le relais au lieu de 2N2907A/BC337), - trois résistances de 2,2 kohm, - quatre résistances de 22 kohms, - une résistance haute puissance de 2,2 ohms (en option - vous pouvez utiliser un court-circuit), - une diode à usage général (1N4002), - fer à souder (facultatif - vous pouvez tordre les fils ensemble), - fils (nombreuses couleurs).

Étape 1: Assembler la boîte de vitesses

Choisissez un rapport de démultiplication de 344,2:1, qui correspond à la puissance maximale et à la vitesse la plus basse.

Vous pouvez acheter une boîte de vitesses assemblée ou en utiliser une d'une vieille voiture télécommandée. Si la vitesse est trop rapide, vous pouvez toujours réduire la tension d'alimentation du moteur.

Étape 2: Créez le support pour l'oiseau

Le support est principalement composé de fil dur de 2 mm. Il mesure 10 cm de long, 10 cm de large et 16 cm de haut.

Étape 3: Créer le corps de l'oiseau

L'oiseau mesure 30 cm de haut et est composé principalement de fil dur de 2 mm.

Après avoir fait l'oiseau, vous l'attachez aux engrenages à partir de fil de 0,9 mm.

Essayez de rendre le corps de l'oiseau aussi petit que possible tout en vous assurant qu'il touche les bornes des fils. L'utilisation d'un fil métallique de 1,5 mm au lieu d'un fil métallique de 2 mm réduira le poids corporel de l'oiseau et augmentera les chances que cette sculpture en mouvement fonctionne réellement, car le petit moteur à courant continu pourrait ne pas être en mesure de déplacer la masse corporelle du gros oiseau.

Étape 4: Fixez l'oiseau au support

Attachez l'oiseau au support avec un fil de 0,9 mm.

Étape 5: Fixez les terminaux électroniques

Fixez les bornes avant et arrière. La borne arrière est constituée d'un fil courbé de 0,9 mm en forme de demi-cercle (veuillez regarder attentivement l'image).

Fixez ensuite le fil de 2 mm pour terminer à la borne avant.

Étape 6: faire le circuit

Le circuit est un circuit à bascule qui contrôle le relais.

Le "bird front" est le terminal avant.

Le "support d'oiseau" est la connexion terminale arrière.

Le circuit illustré affiche deux commutateurs commandés en tension. En réalité, il y a deux interrupteurs mécaniques (les deux bornes que vous avez attachées à l'étape précédente) et les interrupteurs à tension contrôlée n'étaient inclus que dans le circuit car le logiciel PSpice n'autorise pas les composants mécaniques et simule uniquement les circuits électroniques ou électriques.

La résistance de 2,2 ohms n'est peut-être pas nécessaire. Cette résistance est utilisée si le relais a une inductance élevée est un court-circuit pendant une longue période jusqu'à ce qu'il s'allume. Cela pourrait brûler le transistor de puissance. Si vous n'avez pas de transistor de puissance, placez quelques transistors NPN en parallèle, en connectant les trois bornes les unes aux autres (connectez base à base, collecteur à collecteur et émetteur à émetteur). Cette méthode est utilisée pour la redondance et pour réduire la dissipation de puissance à travers chaque transistor.

Le dissipateur de chaleur sur le transistor n'est pas inclus. Parce que le transistor est saturé, la dissipation de puissance est très faible. Cependant, la dissipation de puissance dépend du relais. Si le relais consomme un courant élevé, le dissipateur thermique doit être inclus.

Les modèles de dissipation du dissipateur thermique sont présentés dans la simulation du circuit. Vous pouvez utiliser l'un des deux. Dans les deux modèles, une analogie de circuit est utilisée pour les températures de modèle. S'il n'y a pas de ventilateur de refroidissement et pas de boîtier, la résistance thermique correspondante est nulle. Vous devez supposer que l'appareil peut devenir chaud à l'intérieur de la boîte. La puissance dissipée est le courant, la température est le potentiel de tension et la résistance est la résistance thermique.

Voici comment vous choisissez la résistance du dissipateur de chaleur et la résistance du boîtier au dissipateur de chaleur:

Puissance dissipée = Vce (tension collecteur émetteur) * Ic (courant collecteur)

Vce (tension collecteur émetteur) = 0,2 volts (environ) pendant la saturation. Ic = (Alimentation - 0,2 V) / Résistance de relais (lorsqu'il est allumé)

Vous pouvez connecter un ampèremètre pour vérifier la quantité de courant consommée par le relais lorsqu'il est allumé.

Résistance du dissipateur de chaleur + résistance du boîtier au dissipateur de chaleur = (température maximale de jonction du transistor - température ambiante ou ambiante maximale) / dissipation de puissance (watts) - résistance à la chaleur de la jonction au boîtier

Les températures maximales de jonction du transistor et les résistances thermiques de jonction au boîtier sont spécifiées dans les spécifications du transistor.

La résistance du boîtier au dissipateur thermique dépend du composé de transfert de chaleur, du matériau de la rondelle thermique et du montage sous pression.

Ainsi, plus la dissipation de puissance est élevée, plus la résistance du dissipateur thermique doit être faible. Les dissipateurs thermiques plus grands auront des résistances thermiques plus faibles.

Une bonne option est de choisir un dissipateur thermique à faible résistance thermique si vous ne comprenez pas ces formules.

Étape 7: Fixez le relais

Le relais ne doit pas nécessairement être un relais à courant élevé. En fait il doit s'agir d'un relais à faible courant. Cependant, gardez à l'esprit que le moteur tirera des courants élevés s'il s'arrête en raison de problèmes mécaniques tels que des problèmes de boîte de vitesses. C'est pourquoi j'ai décidé de ne pas utiliser de transistors pour entraîner le moteur. Cependant, il existe des circuits de transistor en pont H et des circuits de résistance en pont H qui peuvent être utilisés pour piloter des moteurs.

Étape 8: Connectez l'alimentation

Le projet est maintenant terminé.

Vous pouvez voir l'oiseau travailler dans la vidéo.