The Carpet Crawler - un robot BEAM. : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:11

Le Carpet Crawler est un petit robot qui se fraye un chemin à travers votre sol. Regardez la vidéo, et vous verrez d'où il tire son nom (ça, et je suis un vieux fan de rock progressif dans l'âme !). BEAM signifie Biology, Electronics, Aesthetics, Mechanics, et est une école de conception de robots travaillant sur la philosophie KISS - je préfère la définition "Keep It Sweet and Simple". Google pour 'beam robotics' et vous trouverez une véritable pléthore de sites. Le « cerveau » de ce robot est un relais de verrouillage, les capteurs sont une paire de micro-interrupteurs et le « muscle » est un servomoteur modifié. L'énergie provient de 2 piles AAA. Une paire de LED éclaire un peu les choses. La vidéo originale a été bloquée presque immédiatement (aux États-Unis) par le droit d'auteur stazi, donc la voici sans la musique. Regardez ICI pour entendre le morceau éponyme (mais pas de Peter Gabriel sur celui-ci).

Étape 1: Outils et matériaux

Presque aucun outil spécial requis - Vous aurez juste besoin d'outils d'établi électronique standard. Cependant, vous aurez besoin d'un tournevis cruciforme très petit pour ouvrir le servo. Bande de laiton - 1/32" x 1/4" x 8" Stripboard unie 2 chutes de stripboard de cuivre stripboard M2 (2mm) écrous et boulons Micro servo RC (7.5g) avec cornes et vis. Relais 3 Volts à verrouillage DPCO - I got le mien de Farnell (9899600) (Ils ne font plus de montage sur PCB. Ceci est la version SMD - plus petite) 2 x micro-interrupteurs miniatures. Le mien est sorti de quelques lecteurs de CD-ROM 2 x LED - j'ai utilisé des rouges. (Bleu ou blanc peut ne fonctionne pas dans cette application) 1 x résistance 100R (utilisez 47R si vous utilisez des LED jaunes ou vertes) 2 x support de piles AAA et piles Fil de liaison mince Au Royaume-Uni, nous utilisons à la fois des mesures impériales et métriques. Personnellement, j'ai tendance à penser impérial mais mesure métrique. À titre de référence rapide, 3 mm est 1/8 " 25 mm est 1 " 305 mm = 1 '.

Étape 2: Modification du servo

Un servomoteur de radiocommande standard est conçu pour être entraîné par un train d'impulsions afin de positionner avec précision l'arbre de sortie sur environ 160 degrés de course en fonction de la largeur d'impulsion d'entrée. Ce n'est pas ce que je veux pour ce projet, mais un servo, c'est aussi un moteur et une boîte de vitesses dans une petite boîte, ce qui l'est ! Il existe deux manières de modifier un servo pour une rotation continue. L'une consiste à conserver un certain contrôle de la vitesse et de la direction du moteur en « trompant » l'électronique de commande. Cela a encore besoin de l'entrée du train d'impulsions pour le contrôler. Je ne veux pas ça. L'autre moyen consiste à pirater l'électronique de commande et à connecter les fils d'entrée directement au moteur, ce qui signifie que vous devrez contrôler directement la vitesse et la direction du moteur. C'est ce que j'ai fait ici. Je l'ai fait il y a quelque temps sans prendre de photos donc je vais juste vous donner CE lien vers Instructable de Guibot. Les servos varient, mais le principe est le même:- Potentiomètre d'arrêt limitant le mouvement: Couper la languette de butée sur l'engrenage: Connecter les fils du moteur aux fils d'alimentation. Disposez les engrenages en ligne lorsque vous démontez la boîte de vitesses car ils sont étonnamment difficiles à remettre si vous perdez la séquence. Si vous n'avez pas de graisse silicone, conservez-en autant que possible et étalez-la sur les surfaces en contact lorsque vous remontez le servo.

Étape 3: La mécanique

Regardez les photos pour plus de détails sur la façon dont le châssis s'assemble. Si c'était à refaire, je ferais quelques trous plus longs sur le stripboard et monterais le relais à l'arrière des batteries. Utilisez les écrous de 2 mm pour faire un pilier sur lequel le servo peut s'asseoir et serrez le tout fermement, mais assurez-vous de ne pas trop forcer sur les pattes de montage du servo. J'ai trouvé que la meilleure façon de couper le stripboard était d'utiliser des couteaux tranchants, en tenant et en tordant d'abord une petite partie du centre de la zone, puis en grignotant de chaque côté, trou par trou. Utilisez un étau pour mettre le coude initial sur la bande de laiton, puis ajustez l'angle avec une paire de pinces. J'ai utilisé un Dremel pour donner un peu d'avantage pour plus d'adhérence à l'avant et à l'arrière. Montez le servo et placez la paire de cornes avant avant de percer le laiton, puis percez et montez un par un pour obtenir les trous aux bons endroits. Utilisez les petites vis fournies avec le servo pour fixer les bandes avant et les autotaraudeuses plus longues pour l'arrière, car elles servent également de butée mécanique en frappant la bande. Mettez un morceau de gaine thermorétractable de 3 mm sur les longues vis. Les microrupteurs sont collés sur le servomoteur à l'aide de colle contact et positionnés de manière à ce que la vis longue enclenche le microrupteur juste avant la butée mécanique. Percez un trou dans la base du support de batterie pour s'adapter au haut du boulon et laissez-le reposer à plat sur la planche. Fixez avec de la colle chaude.

Étape 4: La théorie

Le morceau intelligent du Crawler est le relais de verrouillage. Contrairement à un relais normal, une fois que l'alimentation est coupée d'une bobine de relais à verrouillage, elle restera dans l'état dans lequel elle se trouve. Pour la retourner, vous pulsez la bobine avec la polarité opposée et elle changera d'état et y restera jusqu'au prochain retournement. C'est un relais avec une mémoire ! Le câblage des contacts DPCO (changement de pôle double) inverse la polarité du moteur (il inverse donc le sens) à chaque basculement du relais. Les impulsions envoyées à la bobine du relais proviennent des deux micro-interrupteurs qui sont activés lorsque le klaxon du relais atteint chaque butée. Lorsque chaque interrupteur est activé, il alimente la bobine jusqu'à ce que le moteur s'inverse et éloigne le klaxon de la butée.

Étape 5: L'électronique

J'ai découvert que je pouvais monter le relais SMD sur un morceau de veroboard pour y faire des connexions plus facilement. Le pas goupille/trou est totalement différent, mais avec la finesse des goupilles et l'espacement des trous cela a fonctionné. Les broches sont juste assez longues, alors coupez les minuscules cosses en plastique du relais avec un cutter pour donner une fraction supplémentaire et soudez très soigneusement. Le panneau LED est un autre morceau de stripboard. Les LED sont en parallèle mais connectées de sorte que le courant circulant dans un sens éclaire l'un d'eux, et le courant circulant dans l'autre sens éclaire l'autre. Soudez-les avec la grande borne de l'un à la petite borne de l'autre. J'ai utilisé les mêmes fils de couleur que le schéma de circuit pour le rendre plus facile à suivre. Connectez les petites cartes au relais, aux commutateurs et au moteur à l'aide d'un fil de liaison mince. Coupez les fils à longueur et soudez aux cartes, puis fixez-les au servo et au support de batterie avec de la colle chaude. L'interrupteur marche/arrêt est un petit morceau de bois conique qui est inséré pour retirer la batterie du contact du support.

Étape 6: Obtenir le Crawler Crawler

La petite brute a tiré pour la première fois et est partie en rampant. Si le vôtre se coince contre un côté et ne bouge pas, échangez les connexions du moteur pour le régler correctement. Par essais et erreurs, j'ai trouvé qu'il obtenait une meilleure adhérence si j'aplatis un peu les angles. S'il part à gauche ou à droite, ajustez doucement le bras des micro-interrupteurs pour égaliser le mouvement. Pendant que nous parlons de robots, vous aimerez peut-être lire mon histoire sur le robot Instructables. "The Carpet Crawlers" est une chanson de l'album "The Lamb Lies Down on Broadway" de Genesis, avant qu'ils ne deviennent le groupe Phil Collins. Je les ai vus lors de la tournée 'Lamb' en 1975, et l'image de Peter Gabriel se glissant autour de la scène dans le costume de Slipperman (avec les parties génitales gonflables) n'est pas facilement oubliée.