Robot op zonne-energie: 17 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Een tijdje terug heb ik tientallen robots gemaakt die voor een groot deel geïnspireerd waren door BEAM Robotics. Voor degenen die niet bekend zijn, BEAM is in feite een speciale methode voor het bouwen van robots met de nadruk op biologie, elektronica, esthetiek en mechanica (vandaar het acroniem BEAM). Een ding dat BEAM onderscheidt van andere benaderingen van robotica, is de nadruk op het gebruik van stralingsenergie (voornamelijk zonne-energie) en de neiging tot hergebruik en minimalisme. Hoewel ik zwaar leende van de BEAM-ethos en esthetiek, waren de robots die ik bouwde niet helemaal hetzelfde (ze waren allemaal op batterijen om te beginnen).

Omdat BEAM-robotica zo'n grote inspiratiebron was, wilde ik altijd al eens proberen een zonnerobot te bouwen. In plaats van simpelweg nog een BEAM-robot te bouwen, besloot ik zonne-energie op te nemen in mijn eigen stijl van robotbouw. In plaats van het volledig uit de zon te laten lopen, besloot ik oplaadbare batterijen op te nemen. Dit betekent dat de motoren op elk moment op de batterijen of op het zonnepaneel kunnen draaien, afhankelijk van welke het meeste vermogen kan leveren. Het zonnepaneel laadt ook de batterijen op als de zon erop schijnt. Hierdoor kan de bot van de zon wegrennen, maar er niet helemaal afhankelijk van zijn om te bewegen.

Ik denk dat mijn aanpak de twee stijlen mooi combineert en een leuk en eenvoudig experiment is in het bouwen van robots.

Stap 1: Materialen

Je zal nodig hebben:

(x1) Zonnepaneel (x2) Continue servo's (x3) 1N5817 schottky-diodes (x1) 9V batterij snap (x8) AA oplaadbare batterijen (x1) 8 x AA batterijhouder (x12) Ritsbevestigingen (x1) 2 breed aluminium liniaal (x2) Zelfklevende haken voor wandmontage (x1) Diverse kabelbinders (x1) Krimpkous

(Sommige van de links op deze pagina bevatten gelieerde links. Dit verandert niets aan de prijs van de te koop aangeboden artikelen, maar ik verdien een kleine commissie als je op een van die links klikt en iets koopt. Ik herinvesteer dit geld in materialen en hulpmiddelen voor toekomstige projecten.)

Stap 2: Wijzig de servo

Open de servobehuizing door de vier schroeven aan de onderkant te verwijderen.

Desoldeer de printplaat aan de binnenkant en bevestig een rode en zwarte draad aan elk van de motorklemmen.

Breek ten slotte de versnellingsbak open en vind het tandwiel met een klein plastic lipje erop dat continue rotatie voorkomt. Knip eenvoudig het lipje van het tandwiel af.

Voor een meer diepgaande gids hiervoor, bekijk mijn andere instructable over het wijzigen van een servo voor continue rotatie.

Stap 3: Boor

Boor een gat van 1/4 "in het midden van de liniaal, ongeveer 5/8" van een van de kortere randen.

Boor een tweede gat ongeveer 2-3/8 van dezelfde rand.

Stap 4: Buig

Gebruik een tafelbankschroef of twee metalen staven die aan de rand van de tafel zijn geklemd en maak een bocht van 90 graden in de liniaal op 6 van de rand waar de gaten zijn geboord.

Maak een tweede bocht van 90 graden op 9 zodat de liniaal ongeveer een 'U'-vorm vormt.

Stap 5: Bevestigen

Bind de servo's aan de liniaal met behulp van de twee 1/4 gaten, zodat de servo's rug aan rug zitten.

Stap 6: Zip Tie Mounts

Plaats twee paren ritssluitingen naast elkaar op de achterkant van het zonnepaneel. Het is belangrijk dat de kanalen van elk paar in principe zijn uitgelijnd.

Stap 7: Meer steunen

Bevestig nog twee paar ritssluitingen aan de liniaal aan de binnenkant van de 'U'-vorm die zich tegenover de servo's bevindt.

Stap 8: Verbinden

Verbind het zonnepaneel met de liniaal met behulp van de kabelbinders.

Stap 9: Batterijen plaatsen

Plaats batterijen in de batterijhouder.

Stap 10: Diodes

Soldeer twee diodes aan elkaar zodat de kathodes verbonden zijn (de kant van de diode met de streep).

Stap 11: Bouw het circuit

Het circuit voor deze bot is gebaseerd op een eenvoudig zonne-oplaadcircuit van David Cook. Het circuit heeft twee schottky-diodes die kathode-naar-kathode zijn verbonden, waarbij één diode is aangesloten op het zonnepaneel en één op de batterijen. Met deze opstelling kunnen de batterijen of het zonnepaneel de motoren van stroom voorzien, afhankelijk van welke de meeste stroom kan leveren.

Aangezien de batterijen ook oplaadbaar zijn, is er een derde schottky-diode die vanaf het zonnepaneel rechtstreeks op de batterij terug wordt aangesloten. Hierdoor kan elektriciteit naar de batterijen stromen en opladen. Om het aan te sluiten, sluit u eerst een rode draad van een van de servo's en een zwarte draad van de tegenoverliggende servo aan op het middelpunt van de kathodeverbinding. Sluit vervolgens de rode draad van de batterijklem aan op de anode van een van de schottky-diodes. Sluit de rode draad van het zonnepaneel aan op de anode van de andere diode. Als dat klaar is, soldeert u de anode van een derde diode aan de rode draad die is aangesloten op het zonnepaneel en de kathode aan de rode draad van de batterijklem. Gebruik een krimpkous of isolatietape om de bedrading te isoleren om kortsluiting te voorkomen.

Stap 12: Meer bedrading

Soldeer alle zwarte aardedraden en de resterende vrije rode draad van de servo's aan elkaar.

Dit zou je moeten achterlaten met twee bundels gesoldeerde verbindingen; één voor stroom en één voor aarde. Isoleer beide verbindingen met krimpkous of isolatietape.

Stap 13: Nog meer ritssluitingen

Bevestig twee paar kabelbinders aan wat in wezen de onderkant van de 'U'-vorm is.

Stap 14: Batterijen bevestigen

Rits de batterijen aan de binnenkant van de 'U'-vorm zodat ze stevig op hun plaats worden gehouden.

Stap 15: Trim

Knip het eigenlijke haakgedeelte af van zelfklevende plastic haken die aan de muur kunnen worden bevestigd.

Stap 16: Bevestigen

Plak de aangepaste aan de muur te monteren haken op elk van de respectieve servohoorns (het ding dat op een versnelling lijkt).

Stap 17: Inpluggen

Sluit de batterijklem aan op het batterijpakket en de robot is nu volledig operationeel.

Vond je dit nuttig, leuk of vermakelijk? Volg @madeineuphoria om mijn laatste projecten te zien.