Fladderende Dragonfly BEAM-robot van een kapot RC-speelgoed - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Lang geleden had ik een model RC-libel. Het werkte nooit erg goed en ik brak het kort daarna, maar het was altijd een van mijn grootste fascinaties. In de loop der jaren heb ik de meeste onderdelen van de libel weggevaagd om andere BEAM-projecten te maken en dergelijke, maar ik liet de versnellingsbak altijd intact voor de dag dat ik besloot om zoiets als dit te maken.

Later hoop ik meer freeform-straalcircuits te maken, dus dit model was vooral een experiment voor mij om te oefenen met het solderen van koperen staafjes.

Benodigdheden

Materialen

kleine stomp

Messing staaf en buis (ik gebruikte een variëteit zoals uitgelegd in stap 1)

Gebroken RC libel speelgoed

Elektronica

Een BC557 en een BC547-transistor

2.2k weerstand

2 rode FLED's

6v zonnepaneel (Aangezien we twee FLED's gebruiken voor onze drempelspanning, volledige uitleg in stap 10, moet ons zonnepaneel> 4V leveren. Voor twee panelen van dezelfde grootte, een 6v en een 12v, in hetzelfde licht zal de 6v leveren tweemaal de stroom als het 12v-paneel. Daarom heb ik gekozen voor een 6v-paneel zodat het circuit werkt bij weinig licht en toch voldoende stroom levert voor onze libel om regelmatig te fladderen)

Emaille koperdraad

Een assortiment condensatoren van 220-47uF

Een condensator van 4700uF

Stap 1: De basis voor de sculptuur

Ik begon het beeld met de basis en vond een geschikt deel van een tak en zaagde het op maat. Ik heb een gat van 1,5 mm in het hout geboord om een 1/16 (~ 1,6 mm) koperen staaf met een zeer strakke pasvorm in te voegen. Het moet strak zijn omdat deze koperen staaf uiteindelijk het hele libelbeeld zal ondersteunen.

Om het mezelf gemakkelijker te maken heb ik een verscheidenheid aan zachte en halfharde koperen staafjes gebruikt (allemaal van K&S-metalen). veel bochten zoals het lichaam of het gezicht heb ik gekozen voor zacht messing.

Stap 2: De vleugels construeren

De vleugels waren gemaakt van 0,8 mm koperen staaf (en een klein gedeelte van 2 mm koperen buis op elke vleugeltip).

De foto's leggen mijn proces veel beter uit dan ik in woorden zou kunnen, maar de basismethode was om de plannen af te drukken op een schaal van 1: 1. Dan zou ik een koperen staaf op de plannen leggen en elke sectie buigen totdat deze overeenkwam met de tekening. Vervolgens soldeerde ik elke sectie op zijn plaats, vaak terwijl het koper nog op de tekening lag. Het messing neemt meer warmte op dan een dunne componentpoot, maar verder is het net als het aan elkaar solderen van een circuit.

Dit project was meestal gewoon oefenen voor meer gecompliceerde en meer esthetische vrije-vormcircuits dan ik heb gemaakt, dus deze vleugels waren een geweldige manier voor mij om te oefenen met het ontwerpen en vrijvormen van een puur esthetisch "circuit" in messing.

Bij verhitting van messing tot soldeertemperatuur ontstaat er een bijna roze oxidatie. Dit heb ik verwijderd met wat brasso en/of een tandenborstel en heet water. De brasso werkt een stuk beter, maar is moeilijk in sommige gebieden te komen.

Stap 3: De kop construeren (1/2)

Het hoofdontwerp heb ik niet in de plannen opgenomen, omdat ik het gewoon ruwweg heb geschetst en het heb ontworpen terwijl ik bezig was. (Het bleek later mijn minst favoriete onderdeel van de libel te zijn, ik vraag me af wat dat zegt over een goede planning.)

De kop is gemaakt van een mix van 1/16, zacht messing en 0,8 mm messing staaf.

Het hoofd was op dezelfde manier als de vleugels in elkaar gezet. Een tip die ik me realiseerde bij het maken van deze onderdelen, is dat het moeilijk is om de onderdelen op hun plaats te houden en mooie soldeerverbindingen te maken. een andere locatie. Toen ik eenmaal deze ruwe, normaal gesproken koude soldeerverbindingen had die een onderdeel op zijn plaats hielden, kon ik teruggaan naar de andere bevestigingspunten voor dat stuk en mijn verbindingen een beetje beter opruimen. Bijna zoals hechtlassen.

Ik liet een lange staart van de kop die zou worden gebruikt om de kop aan het lichaam te bevestigen en die ook als de buik van de libel zou dienen.

Stap 4: Het lichaam construeren (1/2)

De body is gemaakt van 3/32 zacht messing en de achterkant is gemaakt van 1/16 halfharde messing staaf die in een 3/32 buis aan de achterkant schuift. Ik deed het zo omdat ik de achterkant een paar keer moest verwijderen en opnieuw moet solderen tijdens het bouwen om vleugelmechanismen en dergelijke te testen en op deze manier zou ik maar één verbinding opnieuw hoeven te solderen in plaats van twee

Stap 5: Het lichaam construeren (2/2)

De stompjes van de vleugel waren gemaakt van koperen buizen (2 mm in dit geval, wat een beetje groot was voor de vleugels van 0,8 mm, maar ik heb ze gewoon een beetje gekrompen) met kleine delen van 3/32 koperen buis om van de achterkant van het lichaam te schuiven. Dit had allemaal in imperiaal of metrisch kunnen worden gedaan. Ik heb toevallig deze maten messing toch.

Er werden vier enkele verbindingen gemaakt en twee dubbele verbindingen met een extra scharniergat dat het daadwerkelijk klapperen van de vleugels zou vergemakkelijken. Ik heb uiteindelijk wat testen gedaan met de originele, plastic vleugelconnectoren en besefte dat ze te goed werken voor mij om te rommelen met het vervangen van alles door messing. Ik heb vaak de neiging om mechanismen als deze te ingewikkeld te maken en veel te veel wrijving te introduceren om iets te laten werken, vooral met de kleine hoeveelheid stroom die door het zonnepaneel wordt geleverd.

Stap 6: Het hoofd construeren (2/2)

Ik heb toen twee rode knipperende LED's (of FLED's) in de kop geklemd en in serie geschakeld. Ik nam toen twee stukken geëmailleerd koperdraad en verbond ze met de resterende poten van de FLED's.

(Op deze foto kun je ook overblijfselen zien van mij die verschillende manieren probeerde om de vleugels te laten klapperen)

Stap 7: Het Dragonfly-speelgoedmechanisme wijzigen

Om het speelgoedmechanisme in ons model te laten passen, was een beetje tweaken nodig. De belangrijkste doelen van deze aanpassingen waren om alle onnodige structurele componenten te verwijderen en de tandwielen en motor omhoog te zwaaien zodat ze minder ruimte in beslag nemen (zoals voorheen de tandwielen en motor achteruit gingen ten opzichte van de vleugels en veel ongebruikte ruimte overlieten als zie je op de tweede foto).

Ik begon met het afsnijden van de benen. Ik heb toen de pen verwijderd die de twee vleugelstompdingen op hun steun hield en sneed toen de steun volledig af samen met alle andere steunen, behalve degenen die de motor en tandwielen op hun plaats houden, evenals een klein gedeelte dat ik zal gebruiken om het mechanisme vast te zetten op het lichaam van de libel.

Stap 8: Het Dragonfly-speelgoedmechanisme aan onze BEAM-robot bevestigen

Ik boog het resterende deel dat van het hoofd van de libel kwam in een positie die breed genoeg was om de motor en tandwielen te huisvesten. Vervolgens heb ik de koperen steunstaaf, die we in stap 1 hebben gebogen, uit de basis gehaald en langs de buik gesoldeerd. Op de foto's zie je deze steun uit de voorkant van de buik komen

Ik heb ook de achterkant verwijderd, alle nubby-dingen van de vleugelconnector op de achterkant geregen en de achterkant opnieuw gesoldeerd.

Ten slotte gebruikte ik krimpkous om het kleine beetje steun dat we op het tandwielmechanisme naar de buik hadden achtergelaten, vast te houden

Stap 9: De staart construeren

De staart was gemaakt van twee lange stukken zacht messing waaraan ik parallel een reeks condensatoren heb gesoldeerd. Deze condensatoren voegden ~2200uF toe, wat genoeg was, maar ik heb nog eens 4700uF toegevoegd, zoals ik in stap 13 uitleg.

Stap 10: Het klassieke, op FLED gebaseerde zonnemotorcircuit

Er zijn veel tutorials over hoe je een FLED-gebaseerd zonnemotorcircuit vrij kunt vormen, maar ik zal mijn favoriete manier delen.

Als u niet bekend bent met wat een zonnemotor doet, raad ik u aan deze te lezen

Onze zonnemotor, het slaat eenvoudig energie van een zonnepaneel op in condensatoren totdat de spanning over de condensatoren een bepaalde drempel bereikt, waarna het alle energie in een motor of spoel dumpt of wat je maar wilt. Dit is handig omdat het betekent dat onze libel naar binnen klapt, zelfs als er niet genoeg licht is om de motor direct te laten draaien.

Onze drempelspanning wordt ingesteld door 2 knipperende LED's die voor mij een triggerspanning van ~ 3.8V gaven en ik gebruikte een 2.2k-weerstand zoals over het algemeen wordt aanbevolen voor een standaard motorbelasting. Als je een zonnepaneel hebt dat alleen 4V levert in de volle zon, zal je circuit het grootste deel van de dag niet de spanning bereiken die nodig is om te vuren en daarom wil je misschien andere regelingen gebruiken om tot een meer geschikte drempelspanning te komen. Een enkele rode FLED moet een drempelspanning van ~ 2,4 V en een groene ~ 2,8 V creëren. Door signaaldiodes in serie toe te voegen, kunt u deze drempelspanningen met 0,7 V per diode verhogen. Ik gebruik gewoon graag 2 FLED's omdat ze kunnen worden gebruikt als ogen die subtiel flitsen tijdens het opladen.

Ik heb een BC547- en BC557-transistor gebruikt die beide CBE-configuraties voor de benen hebben als je andere soorten transistors gebruikt, zoals 2n222s, ze kunnen bijvoorbeeld een EBC-configuratie hebben en je zult het circuit op een andere manier moeten bouwen (of op dezelfde manier maar met de transistors van achteren naar achteren in plaats van van voren naar voren)

Op de eerste en tweede foto ziet u de enige verbindingen die we moeten maken tussen de twee transistors volgens het circuit op de solarbotics-pagina. De rest van de foto's laten dan zien hoe ik deze verbindingen maak. Het is handig om hier blu tack te gebruiken om de kleine componenten bij elkaar te houden tijdens het solderen.

Ik zal niet precies laten zien hoe je het circuit vrij kunt vormen, want ik smeek je om het circuit te begrijpen en hoe je het met elkaar kunt verbinden in plaats van simpelweg mijn exacte verbindingen te kopiëren. Dit is hoe ik begon met het bouwen van circuits zoals deze en het is heel gemakkelijk om een fout te maken en het is bijna onmogelijk om problemen op te lossen als je niet begrijpt waarom je componenten aansluit, wat erg ontmoedigend is. Een beetje extra onderzoek zal je hopelijk veel hartzeer besparen.

Stap 11: Alles samenvoegen (1/2)

Ik plaatste toen mijn zonnemotor aan de basis van de staart, soldeerde hem op zijn plaats en knipte alles op lengte.

Vervolgens heb ik de motordraden en FLED-draden gedraaid en ook op lengte gesneden voordat ik ze aan de zonnemotor soldeerde, zoals weergegeven.

Stap 12: Alles samenvoegen (2/2)

Er werden nog twee stukken geëmailleerd koperdraad aan het zonnepaneel gesoldeerd, gedraaid en op lengte gesneden. Het paneel werd met dubbelzijdig foamtape aan de stronk vastgemaakt en de draad werd in de steun voor de libel gedraaid en aan de staart/zonnemotor gesoldeerd.

Stap 13: Een geheime condensator toevoegen (shhhh, vertel het aan niemand)

Het model werkte goed, maar bij weinig licht was de uitbarsting van de ~2200uF-condensatoren slechts voldoende om de vleugels een heel klein beetje te bewegen, omdat tegen de tijd dat de motor de traagheid van de vleugels had overwonnen, de stroomvoorziening op was. Door nog eens 4700uF toe te voegen, zijn de vleugels in staat om elke cyclus van de zonnemotor bijna een hele flap te maken.

Omdat ik het model er zo uit wilde laten zien als het deed, besloot ik de condensator te verbergen door een gat in de basis onder het zonnepaneel te boren.

Stap 14: Laatste gedachten

De flapperende vleugels veroorzaken een aanzienlijke hoeveelheid wiebelen en doordat ik de onderkant van de stronk rasp, is de basis licht convex. Dit alles zorgt ervoor dat het model behoorlijk wiebelt, dus ik zal op een gegeven moment wat rubberen voetjes moeten vinden.

Hoofdprijs in de Make it Move