Maak een op zonne-energie aangedreven Bug Robot - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Deze robots zijn misschien klein en enigszins eenvoudig van geest, maar hun eenvoudige constructie, unieke voortbeweging en eigenzinnige persoonlijkheid maken ze geweldig als een eerste robotica-project. In dit project gaan we een eenvoudige insectachtige robot maken die lichtenergie zal opslaan totdat hij genoeg kracht heeft om zichzelf te verplaatsen met een vibratiemotor. Dit eenvoudige robotica-project kan in een paar uur worden gedaan en het is een uitstekende introductie tot de concepten van elektronica en solderen.

Stap 1: Verzamel uw benodigdheden

Hieronder staan alle benodigdheden voor dit project en links om ze te kopen. De meeste items die u op amazon kunt vinden, maar sommige componenten kunt u het beste kopen bij Mouser of DigiKey.

• Soldeerbout en soldeer
• Hete lijm
• Draadsnijders
• Naaldtang
• Sieraden Draad
• 22AWG Elektronica Draad
• 4700μf condensator
• 2.2kΩ weerstand
• 2N3904 NPN-transistor
• 2N3906 PNP-transistor
• Kleine zonnecellen
• Trillingsmotor
• TC54 Spanningstrigger

Update: Ik heb vernomen dat de spanningstrigger die ik hierboven heb gekoppeld, verouderd is. Maar wees niet bang! Ik heb gevonden wat volgens mij een geschikte vervanging is in de DS1233A Voltage Trigger. Helaas zijn de poten van dit onderdeel anders dan die van de TC54, dus daar moet je tijdens het project rekening mee houden.

Linkerpoot van de TC54 ===> Middenpoot van de DS1233A

Middenpoot van de TC54 ===> Rechterpoot van de DS1233A

Rechterpoot van de TC54 ===> Linkerpoot van de DS1233A

Stap 2: Bereid uw componenten voor

Het eerste onderdeel van de Solar Bug Robot dat we gaan bouwen is de 'zonnemotor'. Dit is het deel van de robot dat de condensator controleert om te zien of deze voldoende is opgeladen. Als dat zo is, wordt al dat vermogen naar de motor gedumpt voor een korte bewegingsspurt. Om de Solar Engine eerst te bouwen, moeten we onze componenten voorbereiden. Ik geloof dat de gemakkelijkste manier voor mij om je dit te laten zien is door te verwijzen naar de afbeeldingen hierboven, maar ik zal ook instructies opschrijven om te vertellen wat ik aan het doen ben.

OPMERKING: Omwille van de consistentie, wanneer ik verwijs naar de "linker" en "rechter" benen van de componenten, heb ik het over dat ze georiënteerd zijn met de platte kant naar mij gericht en de benen naar beneden wijzend (zoals weergegeven in de meeste afbeeldingen).)

Buig eerst het linkerbeen van de 2N3904 naar links en naar beneden en het rechterbeen naar rechts en naar u toe, waarbij het middelste been recht naar beneden wijst. Nu worden de 2N3906 en de TC54-spanningsregelaar op dezelfde manier gebogen, met de linker- en rechterbenen naar buiten en naar beneden gebogen en het middelste been naar u toe gericht.

Stap 3: Sluit de 2N3904 aan op de 2N3906

Tijd om die soldeerbout tevoorschijn te halen en aan de slag te gaan om dit ding in elkaar te zetten. Plaats eerst de 2N3904 naast de 2N3906 en soldeer vervolgens de middelste poot van de 2N3904 aan de rechter poot van de 2N3906.

Neem vervolgens de 2.2k-weerstand en soldeer deze tussen het rechterbeen van de 2N3904 en het middelste been van de 2N3906. Op dit punt kunt u de draadknippers gebruiken om de overtollige draad van de weerstand af te knippen.

Stap 4: Bevestig de spanningstrigger

Laten we nu de spanningstrigger in de mix gooien. Soldeer het linkerbeen van de spanningstrekker aan het middelste been van de 2N3904 en soldeer het linkerbeen van de 2N3904 aan het rechterbeen van de spanningsschakelaar. Op dit punt zou uw zonnemotor eruit moeten zien als de eerste afbeelding hierboven.

Knip nu een stuk 22AWG-draad van ongeveer 2,5 cm lang en soldeer het tussen het middelste been van de spanningstrigger en het linkerbeen van de 2N3906. Nu is uw zonnemotor compleet!

Stap 5: Bevestig de Solar Engine aan de condensator

Opmerking: nu we de "hersenen" van de bot hebben voltooid, is het tijd om hem een plaats te geven om zijn energie op te slaan. In dit project zullen we een elektrolytische condensator gebruiken om elektriciteit op te slaan. Dit type condensator noemen we polair, dit betekent dat hij maar in één richting werkt. Zoek naar een streep die op de zijkant van de condensator is gedrukt om erachter te komen welk snoer dat is. Dit is de negatieve lead, dus de andere is positief. Dit is belangrijk voor deze stap.

Gebruik een beetje hete lijm om de zonnemotor aan de condensator te bevestigen met het negatieve been het dichtst bij de spanningstrigger. Zorg ervoor dat u het ergens plaatst waar de poten van de condensator reiken.

Buig nu het negatieve been van de condensator terug en soldeer het aan het rechter been van de spanningstrekker. Buig ook de positieve poot van de condensator op zijn plaats en soldeer deze aan de linker poot van de 2N3906.

Stap 6: Bevestig de motor

Laten we nu de motor bevestigen! Bepaal eerst waar je de motor wilt plaatsen, ik heb besloten om de motor als een angel uit de achterkant te laten komen. Dit vereist enige planning omdat de draden op mijn motor een beetje kort zijn. Ik gebruikte de overgebleven poten die ik van de weerstand had afgeknipt om de motordraden een beetje te verlengen, zodat deze de achterkant van mijn robot zouden bereiken.

soldeer een van de motordraden aan het rechterbeen van de 2N3904 en de andere draad aan het positieve uiteinde van de condensator. het maakt niet uit welke draad waarheen gaat, het omdraaien van de draden zal gewoon de draairichting van de motor omdraaien.

Gebruik vervolgens een beetje hete lijm om de motor op zijn plaats te houden. Zorg ervoor dat het contragewicht vrij kan draaien, anders kan uw robot niet bewegen.

Stap 7: Zonne-energie

We zijn in de home-stretch! Nu is het tijd om de zonnepanelen te bevestigen. Ten eerste, als er geen draden aan de panelen zijn gesoldeerd, is dit het moment om dit te doen. Ik raad aan om twee verschillende kleuren van de 22AWG-draad te gebruiken, zodat u gemakkelijk de positieve en negatieve benen van het zonnepaneel kunt identificeren.

Opmerking: in deze tutorial gebruik ik twee zonnepanelen, maar als je er maar één hebt, zal dat ook werken. Hoe meer panelen je hebt, hoe sneller de condensator zal opladen en hoe meer de motor zal pulseren. Dus als u wilt dat uw bot meer beweegt, voegt u meer panelen toe.

Gebruik je soldeerbout om de negatieve draad van het zonnepaneel aan te sluiten op de negatieve poot van de condensator. Doe vervolgens hetzelfde aan de andere kant door het positieve uiteinde van het paneel aan te sluiten op het positieve been van de condensator.

Stap 8: Laat het er mooi uitzien

Op dit punt is uw Solar Bug-Bot bijna klaar! De laatste stap is nu slechts cosmetisch.

Knip twee lengtes van de sieradendraad af van ongeveer drie tot vier centimeter lang. Gebruik een punttang om beide uiteinden van beide stukken draad in kleine voetjes te buigen. Buig nu beide stukken draad in een "M"-vorm en lijm ze warm op de onderkant van je bot. Deze zullen fungeren als de benen van uw robot.

En daarmee is je Solar Bug-Bot compleet! Nu hoef je ze alleen nog maar in de zon te zetten en ze te zien gaan!

Stap 9: Hoe werkt het?

Wanneer de bot in het zonlicht komt, beginnen de zonnepanelen de condensator op te laden. Naarmate het laadt, zal de spanning over de condensator toenemen totdat deze uiteindelijk het "tipping point" van de spanning overschrijdt. Op dit punt zal de spanningstrigger spanning toepassen op de basis van de 2N3904. Omdat de 2N3904 nu een NPN-transistor is, werkt hij als een schakelaar, wanneer een stroom op de basis wordt toegepast, kan er stroom van de ene naar de andere kant vloeien. Deze "schakelaar" activeert de motor. De 2N3906 daarentegen is een PNP-transistor. Dit betekent dat er stroom kan vloeien wanneer de basis op aarde is aangesloten. Wanneer de 2N3904 wordt geactiveerd, wordt de 2N3906 uitgeschakeld en wordt de spanningstrigger volledig omzeild, waardoor alle elektriciteit in de motor kan stromen totdat de condensator leeg is en klaar om te worden bijgevuld.