如何在家组装机器人

作者: William Ramirez
创建日期: 22 九月 2021
更新日期: 1 七月 2024
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内容

许多人希望将机器人设计为能够自主工作的机器。但是,如果我们将“机器人”这个词的概念扩展一点,那么遥控物体很可能被认为是机器人。您可能认为在遥控器上组装机器人会很困难,但实际上一切都比看起来容易。本文将告诉您如何组装遥控机器人。

脚步

  1. 1 决定你要建造什么。 你不太可能组装出一个能满足你所​​有心血来潮的全尺寸、两条腿的人形机器人。此外,它也不会是一个拥有各种爪子、能够抓取和拖拽5公斤物体的机器人。您将首先构建一个可以从控制面板无线前后左右移动的机器人。但是,在掌握了基本方面之后,您可以改进您的设计并添加各种创新,只需按照指南:“世界上没有完整的机器人”。您可以随时添加和改进某些内容。
  2. 2 七次测切一次。 在开始实际组装机器人之前,甚至在订购必要的零件之前。您的第一个机器人看起来就像一块平板塑料上的两个伺服电机。设计非常简单,让您有改进的余地。这种模型的大小约为 15 x 20 厘米。要创建这样一个简单的机器人,您只需用尺子、纸和铅笔按实际尺寸绘制即可。对于更大和更复杂的项目,您将需要学习扩展和自动编程的规则。
  3. 3 选择您需要的零件。 虽然现在不是订购零件的时候,但您应该已经选择它们并知道在哪里购买。如果您在线订购,最好在一个站点上找到所有零件,这将有助于您节省运费。您将需要框架或底盘材料、2 个伺服电机、电池、无线电发射器、发射器和接收器。
    • 选择驱动机器人所需的伺服系统。一台电机驱动前轮,另一台驱动后轮。这样你就可以用最简单的转向方式,差速齿轮,就是说机器人向前移动时两台电机正转,机器人向后移动时两台电机都向后旋转,做一个转弯,一台电机运行,做没有另一个。伺服电机与传统交流电机的不同之处在于,前者只能旋转 180 度并将信息传回其位置。这个项目将使用伺服电机,因为它会更容易,而且您不需要购买昂贵的速度控制器或单独的齿轮箱。一旦您弄清楚如何在遥控器上组装机器人,您就可以构建另一个机器人或使用交流电机而不是伺服系统修改您拥有的机器人。在购买伺服电机之前,有四个重要方面需要认真考虑,更具体地说:速度、扭矩、尺寸/重量以及是否可以修改为 360 度旋转。由于舵机只能旋转 180 度,因此您的机器人只能稍微向前移动。通过 360 度改装选项,您可以调整电机,使其不断向一侧旋转,并允许机器人以一种或另一种方式持续运行。尺寸和重量对于这个项目非常重要,因为无论如何你很可能会有很多可用空间。尝试找到中等大小的东西。扭矩是发动机的功率。这就是变速箱的用途。如果电机没有齿轮箱并且扭矩很低,那么您的机器人很可能不会移动,因为它没有足够的动力。完成组装后,您始终可以购买并安装更强劲或更快的电机。请记住,速度越高,功率越小。建议为机器人的第一个原型购买“HS-311”伺服。该电机具有良好的速度和功率平衡,价格低廉且适合机器人的尺寸。
      • 由于此舵机只能旋转 180 度,因此您必须将其重新调整 360 度,但此程序将违反购买保修,但您需要使用它来让机器人有更多的移动自由。可以在 Internet 上找到这方面的说明。
    • 拿起电池。您将需要一些东西来为机器人供电。不要尝试使用交流电源(即普通插座)。使用不间断电源(手电筒电池)。
      • 选择电池。电池有4种类型,我们将在其中选择:锂聚合物电池、镍氢电池、镍镉电池和碱性电池。
        • 锂聚合物电池是最新的,重量非常轻。但是,它们很危险,价格昂贵,您需要使用专用充电器。如果您有机器人技术经验并愿意为您的项目付出代价,请使用这种类型的电池。
        • 镍镉电池是一种常见的充电电池。这种类型用于许多机器人。问题是,如果你在它们完全放电之前给它们充电,它们将无法像充满电那样长久。
        • 镍氢电池在尺寸、重量和价格上与镍镉电池非常相似,但性能最好,是推荐给初学者技术人员的电池类型。
        • 碱性电池是一种常见的不可充电电池。这些电池非常受欢迎,价格便宜且容易获得。但是,它们会很快耗尽,您将不得不一直购买它们。不要使用它们。
      • 选择电池规格。您需要为您的电池组找到正确的电压。大多数情况下使用 4.8 (V) 和 6.0 (V)。大多数伺服系统将在其中之一上运行。建议更频繁地使用 6.0 (V)(如果您的伺服可以处理它,尽管大多数可以),因为它会让您的电机更快更强大。现在您应该考虑以 (mAh)(毫安/小时)为单位的电池容量。这个数字越高越好,但也越贵,越难。对于这种尺寸的机器人,1,800 (mAh) 是最好的。如果你必须在1450(mAh)和2000(mAh)的电压和重量相同的情况下选择,那就选择2000(mAh),因为这种电池各方面都比较好,只会稍微贵一点。不要忘记为您的电池购买充电器。
    • 为您的机器人选择一种材料。需要将框架连接到机器人以连接所有电子设备。大多数这种尺寸的机器人都是由塑料或铝制成的。对于初学者,建议使用塑料板。这种类型的塑料价格便宜且易于使用。厚度约为半厘米。你应该买什么尺寸的塑料片?拿一张足够大的纸,如果你失败了还有第二次机会,但买足够 4 或 5 次尝试。
    • 选择发射器/接收器。这部分将是您机器人中最昂贵的部分。此外,这将是最重要的部分,因为没有它,您的机器人将无法做任何事情。建议您从一个非常好的发射器/接收器开始,因为这个特殊的部分可能会成为未来改进机器人的障碍。便宜的发射器/接收器可以很好地使机器人运动,但很可能,您的机械创作的所有可能性都将就此结束。因此,与其现在购买便宜的设备,将来再购买昂贵的设备,不如现在省钱并购买昂贵且功能强大的发射器/接收器。尽管您可以使用的频率很少,但最常见的是 27 (MHz)、72 (MHz)、75 (MHz) 和 2.4 (MHz)。频率 27 (MHz) 用于飞机和玩具车。频率 27 (MHz) 最常用于儿童玩具车。建议将此频率用于非常小的项目。 72 (MHz) 频率只能用于大型模型飞机,因此使用该频率是非法的,因为您可能会破坏大型模型飞机的信号,这可能会撞到路人的头部并致残甚至杀了他。 75 (MHz) 频率仅用于地面用途,因此请随意使用。但是,没有什么比 2.4 (GHz) 频率更好的了,它受到的干扰最少,我们强烈建议您多花一点钱,选择具有此频率的发射器/接收器。确定频率后,您应该决定将使用多少个频道。通道数决定了您的机器人将支持多少功能。一个通道将被分配用于向前和向后行驶,第二个将负责左转和右转。但是,建议您至少获取三个通道,因为您可能想在机器人的运动库中添加其他内容。通过四个通道,您还可以获得两个操纵杆。正如我们之前提到的,您应该获得最好的发射器/接收器之一,以免以后再购买。此外,您可以在其他机器人或科技项目中使用相同的设备。我们建议您仔细查看 5 通道无线电系统“Spektrum DX5e MD2”和“AR500”。
    • 选择轮子。选择车轮时,请注意三个主要方面:直径、抓地力以及它们与发动机的匹配程度。直径是车轮从一侧通过中心点到另一侧的长度。轮子的直径越大,它旋转得越快,它能够行驶的高度就越大,它与地面的抓地力就越小。如果您购买了小轮子,那么它们不太可能通过困难区域或加速到疯狂的速度,但作为回报,您将从它们获得更多动力。牵引力是指车轮通过橡胶或泡沫橡胶涂层与地面抓地力的程度,从而使车轮不会在地面上滑动。大多数设计用于连接伺服电机的轮子不会太难。建议使用直径为 7 或 12 厘米且周围有橡胶涂层的车轮。您将需要 2 个轮子。
  4. 4 现在您已经选择了您需要的零件,请在线订购它们。 尝试从尽可能少的站点订购它们,这样您就可以节省运输成本并同时获得所有零件。
  5. 5 测量并剪下框架。 拿一把尺子和一个切割物体,量出行走架的长度和宽度,大约15(厘米)乘20(厘米)。现在,检查你的线条有多直。记住,量七次,剪一次。如果您使用塑料板,您将能够以与木板相同的方式切割它。
  6. 6 组装机器人。 目前,您拥有所有必要的材料和一个切好的起落架。
    1. 将伺服电机放在靠近边缘的塑料板底部。伺服电机有杆的一侧应朝外。确保您有足够的空间来接合车轮。
    2. 使用电机随附的螺钉将车轮固定到电机上。
    3. 将一块魔术贴粘在接收器上,将另一块粘在电池组上。
    4. 将两块相反类型的魔术贴粘在机器人上,然后将接收器和电池组连接到其上。
    5. 之前出现一个机器人,一侧有两个轮子,另一侧只是在地板上拖动,但我们暂时不会添加第三个轮子。
  7. 7 连接电线。 现在所有部件都已就位,一切都需要连接到接收器。将电池连接到显示“电源”或“电池”的接收器,尝试正确连接所有内容。接下来,将舵机连接到接收器,接收器显示“通道 1”和“通道 2”。
  8. 8 去收费。 从接收器上断开电池并将其连接到充电器。充电大约需要 24 小时,所以请耐心等待。
  9. 9 现在玩你的新玩具。 向前!按下发射器上的前进按钮。组织一个障碍课程,和你的猫一起玩。当你玩够了时,给它添加一些花里胡哨的东西!

提示

  • 尝试将带有摄像头的旧“智能手机”放在机器人上,并将其用作移动录音设备。您可以使用视频聊天来查看机器人的前进方向,这样您就可以在没有陪同的情况下将其带到房间外。
  • 添加一些花里胡哨。如果你的发射器/接收器有一个额外的通道,那么你可以制作一个可以关闭的爪子,如果你有多个通道,那么你的爪子就可以打开和关闭。动用你的想象力。
  • 如果您向右推而机器人向左行驶,则尝试以不同的方式连接接收器上的电线,例如,如果将右侧伺服电机插入通道 2,将左侧伺服电机插入通道 1,然后交换它们。
  • 您可能需要购买一个适配器,以便将电池连接到充电器。
  • 您可能更喜欢使用 12 伏直流电池,这将提高机器人的速度和功率。
  • 确保您购买相同频率的发射器和接收器。此外,请确保接收器与发射器具有相同或更多的频道。如果接收器的通道比发射器多,那么可用的通道就更少。

警告

  • 初学者不应将交流电源(家用插座)用于家庭项目。交流电是非常危险的。
  • 不要调到 72 (MHz),除非您正在制造飞机,因为您触犯了法律,在地面玩具上使用此频率,您也有致残或杀死某人的风险。
  • 不要将 12V AC 电池与 110-240V AC 电池一起使用,因为这可能很快导致发动机无法使用。
  • 如果发动机不支持此类电池,则使用 12 (V) 交流电可能会炸毁发动机。

你需要什么

  • 底盘材料:一块塑料。
  • 两个伺服电机。
  • 接收器:发射器接收器。
  • 电池:60 (V) 2000 (mAh) 镍氢电池。
  • 充电器。
  • 2个轮子。