Робот-таракан на солнечной батарее своими руками

Робот-жук: как сделать самодельного таракана из конденсатора и вибромотора

Если вы умеете паять, то этот небольшой проект отнимет у вас около 20 минут. Самодельный робот-таракан использует вибромотор в качестве своей головы, мотор питается от конденсатора, который также является и брюшком насекомого, в спецификации указаны следующие параметры конденсатора: 2.8V 5F, вы можете купить такой за 100-150 рублей.

В качестве лапок и усиков можно использовать диоды или резисторы. Все эти компоненты спаиваются вместе на одной небольшой печатной плате, которая также является и грудной клеткой насекомого.

Так как в качестве источника питания микроробота используется суперконденсатор, то для питания нам понадобятся две батарейки AA (как показано в видео выше).

Шаг 1: Соберите нужную электронику

Для насекомого нам понадобится:

Вибромотор (Adafruit)
Суперконденсатор 2.8V 5F — я нашел свой в старом игрушечном самолёте
Пины хедеры-папы
Джамперы (Adafruit)
Макетная плата (Ebay)

2 батарейки AA
Отсек для батареек AA, желательно с выключателем
Джампер-мама для припаивания к проводу из отсека батареек
Термоусадочная трубка

В дополнение к компонентам, вот список приспособлений, нужных для завершения проекта:

Припой
Паяльник
Рука-помощник для паяльника
Ножницы
Плоскогубцы
Кусачки

Шаг 2: Отрежем кусочек макетной платы

Отрежьте небольшой кусок макетной платы, вам понадобится как минимум размер 4*6 отверстий, как показано на фото. Если вы не слишком ловко паяете, то лучше вырезать кусочек 8*5 и у вас будет больше пространства для манёвров.

В дополнение отрежьте небольшой хедер, вам нужно будет две части, одна с двумя пинами, а другая с одним пином.

Шаг 3: Припаиваем конденсаторы и пины хедера

Припаяйте конденсатор к одному концу платы, как показано на картинке. Удерживая плату плоскогубцами, припаяйте хедер на нужное место (смотрите картинку), после этого соедините внутренний верхний пин с положительной ножкой конденсатора.

Шаг 4: Припаиваем моторчик

Счистите плёнку с липкой стороны моторчика и приклейте его к плате как показано на первой картинке.

Проденьте положительный красный провод вокруг пинов хедера (если провод лишком длинный) и припаяйте его ниже верхнего внешнего пина.

Теперь припаяйте отрицательный синий провод сразу ниже отрицательного от конденсатора. Затем припаяйте одиночный пин хедера ниже синего провода, как показано на четвёртой фотографии.

Шаг 5: Припаяйте усики и ножки

Для ножек и усиков можно использовать диоды и резисторы. Я использую диоды и буду писать о них. Ножницами обрежьте 6 диодов, как это показано на фотографии. Припаяйте два диода сразу ниже вибромотора — они будут играть роль усиков насекомого. Затем припаяйте 4 остальных диода в качестве ножек насекомого (как показано на картинке сверху).

Шаг 6: Припаиваем коннекторы к заряднику

Чтобы создать зарядник для конденсатора, обрежьте концы джамперов-мам на кабелях, оголите и залудите концы поводов на проводах и отсеке батареек. Отрежьте два кусочка термоусадки и оденьте их на провода отсека батареек, как показано на картинке. Припаяйте джамперы-мамы к концам проводов отсека батареек. Используя источник тепла изолируйте соединение термоусадкой.

Шаг 7: Зарядка и тестирование робота-насекомого

Чтобы зарядить суперконденсатор, соедините отсек батареек с пинами, которые находятся сразу ниже конденсатора на плате насекомого (если отсек со включателем — включите его).

Как только вы подали питание, посчитайте до 10 и отключите его. Теперь используйте джампер, чтобы соединить два пина, как показано в приложенном видео и смотрите, как ваш микро-робот начал двигаться по столу.

Шаг 8: Рекомендации по пайке

Если вы всё делали правильно и дошли до этого шага — поздравляю вас, вы создали робота-жука.

Я приложу несколько советов по пайке элементов:

Перед спаиванием двух проводов, обязательно залудите их
Как только вы припаяли компонент, например конденсатор или диод, слегка покачайте его, чтобы проверить, что он надёжно держится на месте.
Если по какой-то причине вы допустили ошибку при спайке, всегда лучше отпаять элемент при помощи паяльной станции или нагрева, а затем использовать свежий припой для создания нового соединения, вместо того, чтобы пытаться восстановить плохое соединение.
Как только вы закончили паять, всегда чистите носик паяльника
Для термоусадки — вместо использования зажигалки или пламени, просто прокрутите трубку над кончиком паяльника, как показано на картинке.

Читать еще: Автомобильный преобразователь 12-220В на мощность 300Вт своими руками

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Механический таракан своими руками

Механический таракан – это конструкция, которая весьма популярна среди любителей мастерить своими руками. Такие механические тараканы – прекрасный способ вызвать интерес к творчеству среди подрастающего поколения.
Его походка очень схожа с настоящим тараканом. При ходьбе немного раскачивается шагая уверенно вперед. Таракан имеет минимум сложных деталей и очень прост в изготовлении.

1.Видеотест
На видео показан механический таракан с разных ракурсов во время его работы и передвижении.

2. Характеристики и особенности.
На фото 1. Показан Механический таракан, вид сбоку. На фото 2. Показан вид сверху.

КОНСТРУКЦИЯ. В качестве рамы использован профиль ппн-2 30Х20. Крепление двигателя и других соединений произведено с помощью пайки. Лапы таракана крепятся болтами М6. Кнопка включения и отсек для батареек приклеены на двухсторонний скотч. В качестве тяги для привода лап таракана использован медный кабель сечением 2,5мм.

МОТОР И КРИВОШИП. Моторчик и ось кривошипа припаяны к раме на ПОС-61, паяльная кислота ZnCl (Хлористый цинк). Для увеличения крутящего момента и уменьшения габаритов, была использована червячная передача.

ПИТАНИЕ. В качестве питания робота был использован аккумулятор 18650. Источник питания 3,7В.

ДЕТАЛИ КОНСТРУКЦИИ РОБОТА
1. Лапы таракана.
2. Ребро жесткости.
3. Рама.
4. Ось лап таракана.
5. Кривошипный механизм.
6. Червячный привод.
7. Электродвигатель F130 5 В.
8. Втулка оси лап таракана.
9. Аккумулятор типа 18650, 3.7 В.
10. Батарейный отсек.
11. Кнопка включения.

3. Принцип работы.
На фото 3. 4. Показан принцип работы механических частей таракана. Стоит помнить, что передние и задние лапы робота, движутся по горизонтальной плоскости, а средние лапы движутся по вертикальной и горизонтальной плоскости.

На электродвигатель через ключ поступает питание, двигатель вращает кривошипный механизм. Кривошип приводит в движение через тягу переднюю лапу, соответственно от передней лапы тяга толкает заднюю лапу (они движутся синхронно). Средняя пара лап соединена с первой парой, накрест (они движутся в противофазе).

Для движения средней пары лап вертикально, над моторчиком установлен рычаг, который приводится в движение от кривошипного механизма.

4. Материалы и инструмент.
1.Паяльник 50Вт.
2.Батарейный отсек.
3.Припой ПОС-61.
4.Медный провод сечением 2.5 мм.
5.Паяльная кислота ZnCl (Хлористый цинк)
6 .Электромотор F130 5В.
7.Ножницы по металлу.
8.Червячный привод.
9.Плоскогубцы.
10.Стальная трубка, диаметром 80мм.
11.Аккумуляторная батарея 18650.
12.Профиль ппн-2 30Х20.

А также: (кнопка включения, двухсторонний скотч, провод монтажный)

5. Инструкция по сборке.

1.Изготовление рамы таракана.
Рисуем на профиле разметку как указано на Фото 5.
Фото 5.

С помощью ножниц по металлу, отрезаем и загибаем заготовку плоскогубцами как указано на фото 6. Размечаем нижнюю часть как указано на фото 6. Загибаем профиль плоскогубцами как на фото 7.

Спаиваем корпус электромотора и рамы вместе, хорошо прогревая детали паяльником прижав их друг к другу Фото 9. БУДЬТЕ АККУРАТНЫ, ДЕТАЛИ СИЛЬНО НАГРЕВАЮТСЯ.

Также припаиваем на ушко за электромотором гайку. На эту гайку будет крепиться рычаг, отвечающий за подъем средних лап по вертикальной оси

Для усиления конструкции рамы, были припаяны ребра жесткости медным проводом сечением 2,5мм.
Также были впаяны втулки 8мм в места крепления лап таракана Фото 15.

4. Лапы таракана.
В качестве лап таракана использована металлическая проволока диаметром 3мм, она припаяна к головке болта М6 Фото 16. Средняя пара лап таракана выполнена по-другому, в головке болта высверливается отверстие по диаметру проволоки. Проволока загибается в виде буквы “S”, это даст возможность лапам таракана двигаться вертикально Фото 17.

Читать еще: Барашки или ручки-крутилки своими руками

Изготавливаем из медной проволоки рычаг для движения средних лап вертикально Фото 21.22.
На этом механическая часть таракана закончена.

5. Электрическая часть.
Батарейный отсек приклеиваем на двухсторонний скотч к раме таракана. Кнопку включения приклеиваем на батарейный отсек. Спаиваем все элементы Фото 23.

Робот таракан своими руками

Если вы новичок в этом деле, то я предлагаю вам создание робота таракана без использования микроконтроллеров, программирования и других непонятных вещей.

При конструировании данного робота нам понадобятся:

два SPDT выключателя;

один корпус для этих батареек;

один пластиковый шарик со сквозным отверстием;

Купить это можно или на радиорынке, или в интернет-магазине. В любом случае вы уложитесь в 300-400 рублей.

Итак, вы приобрели все необходимые детали, и я начинаю объяснять что и как нужно делать.

Шаг 1. У нас есть проводки. Нарезаем 13 проводков по 6 см кадждый.

Теперь у каждого провода с двух концов удаляем по 1 см изоляцию плоскогубцами или ножом.

Шаг 2. С помощью паяльника прикрепляем по два провода к моторчикам и по три провода к SPDT выключателям.

Шаг 3. Берём корпус для батареек. С одной стороны от него отходят красный и чёрный провода. Поэтому к другой стороне припаиваем ещё один провод.

Теперь переворачиваем держатель батареек вверх ногами и с помощью клея приклеиваем SPDT выключатели в форме буквы V.

Шаг 4. Далее к корпусу для батареек приклеиваем два наших моторчика так, чтобы они вращались вперёд.

Шаг 5. Берём большую скрепку. Разгибаем её. Получаем одну проволочку. Берём пластиковый или металлический шарик и через сквозное отверстие протаскиваем «бывшую скрепку».

Шаг 6. Наступил самый сложный процесс. Нужно правильно спаять и припаять все проводки. Как это сделать показано на рисунке.

Шаг 7. Чтобы наш робот реагировал на окружающий его мир и смог объезжать препятствия мы сделаем ему антенны Smile Берём две скрепки, разгибаем их.

Далее приклеиваем их к SPDT выключателям (лучше приклеить, чем спаивать — иначе можете насквозь пропаять выключатели)

Шаг 8. Чтобы обезопасить оси моторчиков от поломки, мы оденем их в резину. Для этого можно взять изоляцию от провода и надеть её на ось.

Шаг 9. Ну что? Вот мы с Вами и сделали первого несложного робота, который реагирует на препятствия и объезжает их. Чтобы этот робот поехал вставьте батарейки и наоборот. А чтобы ускорить движение робота или замедлить, то приклейте моторчики, как на рисунке.

Робот на солнечной батарее

Недавно я сконструировал десятки роботов, в большей части вдохновленный чудесами BEAM-робототехники. Если вы не знакомы с этой технологией, BEAM – это особый метод конструирования роботов с упором B – биологию (biology), E – электронику (electronics), A- эстетику (aesthetics) и M – механику (mechanics). Это и есть акроним BEAM. Что отделяет эту технологию от остальных подходов – использование только радиационной энергии для питания (преимущественно солнечная энергия), утилизация разных материалов (повторное использование) и минимализм. Хоть я и перенял эти принципы, мои собственные роботы были не совсем в духе BEAM (они питались от батарейки).

Поскольку BEAM-робототехника вдохновила меня серьезно, я захотел сделать робота на солнечной батарее. Но вместо того, чтобы просто сделать BEAM-робота, я решил встроить солнечную батарейку в робота моего привычного стиля. Вместо полного питания от солнца, я решил встроить перезаряжаемые батарейки. То есть мой робот может питаться либо от батарейки, либо от солнечной панели, в зависимости от того, какой источник питания в данный момент мощнее. Солнечная панель также заряжает батарейки, когда на нее попадает солнечный свет. Это позволяет роботу передвигаться как на свету, так и в тени.

Читать еще: Бассейн своими руками из деревянных поддонов

Я думаю, такой подход удачно сочетает в себе два стиля, и это интересный эксперимент в конструировании роботов.

Шаг 1: Материалы

(x1) Солнечная панель
(x2) Стандартные сервомоторы
(x3) Диоды Шоттки 1N5817 – эквивалент NTE578
(x1) 9V батарейка
(x8) Перезаряжаемые батарейки AA
(x1) 8 x AA батарейный блок
(x12) Основания для хомутов
(x1) Линейка (30 – 50 см)
(x2) Настенные клейкие крючки
(x1) Пластиковые хомуты
(x1) Термоусадочная трубка

Шаг 2: Модификация сервопривода

Откройте корпус сервопривода, раскрутив 4 шурупа на нижней панели. Распаяйте плату внутри и присоедините красный и черный проводки к каждой клемме привода.

Откройте зубчатый привод и найдите шестеренку с небольшим пластиковым колпачком, которая предотвращает непрерывное вращение. Срежьте колпачок с шестеренки.

Просверлите отверстие в четверть дюйма (6.3 мм) посередине линейки, на расстояние около 15 мм от короткого края. Просверлите второе отверстие, на расстоянии около 60 мм от того же края.

Используя тиски или две металлические пластинки, зажатые на крае стола, согните линейку под углом 90 градусов на расстоянии 15 см от края, в котором были просверлены отверстия.

Сделайте такой же сгиб под углом 90 градусов на расстоянии 15 см от другого края. У вас получится фигура в виде буквы П.

Шаг 5: Соединение

Нужно закрепить сервоприводы на линейке пластиковыми хомутами, через просверленные отверстия. Сервомоторы должны сидеть спиной друг к другу.

Шаг 6: Основания для хомутов

Разместите две пары оснований для хомутов рядом друг с другом на задней стороне солнечной панели. Важно, чтобы каналы каждой пары были на одной линии.

Шаг 7: Больше оснований

Присоедините еще два основания ко внутренней стороне П-образной линейки, на сторону напротив сервоприводов.

Шаг 8: Соединение

Прикрепите солнечную батарею хомутами, через закрепленные основания.

Шаг 9: Вставьте батарейки

Вставьте батареи в батарейный блок.

Спаяйте два диода вместе катодами (стороны диодов с дорожкой).

Шаг 11: Сборка цепи

Цепь для этого робота основана на простой солнечной зарядной цепи Дэвида Кука. Цепь содержит два диода Шоттки, соединенные катод-к-катоду, один диод присоединен к солнечной панели и одной из батарей. Такая конфигурация позволяет питаться и от батареек, и от солнечной панели, в зависимости от условий.

Так как батарейки перезаряжаемые, от солнечной панели прямо к батарейному отсеку подсоединен третий диод Шоттки для заряда батареек от солнца.

Чтобы подключить это все, подсоедините красный провод с одного из сервоприводов и черный проводок с другого к центральной точке катодного соединения.

Далее соедините красный провод с вывода батареи к аноду одного из диодов Шоттки. Соедините красный провод с солнечной панели к аноду на другом диоде.

Теперь припаяйте анод третьего диода к красному проводу, который присоединен к солнечной панели, и катод – к красному проводу от вывода батареи.
Оберните все провода термоусадочной трубкой, чтобы защитить цепь от короткого замыкания.

Шаг 12: Еще немного проводов