Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

火曜日のハウツー:ビートルボットを作る

JérômeDemersによる写真

超簡単なバグボットは、フィーラとスイッチで障害物をナビゲートします。

ByJérômeDemers

ビートルボットは、シリコンチップを使用せずに床の上の障害物を回避する、非常にシンプルな小さなロボットです。オペアンプでも、プログラム可能なものもありません。 2つのモーターがバグボットを前方に推進し、その一方のフィーラーが障害物にぶつかると、反対側のモーターを逆転させて回避します。このプロジェクトで使用するスイッチは2つ、モーターは2つ、バッテリーホルダーは1つだけで、材料費は10ドル未満です(または無料で、いくらかの費用がかかります)。

材料

  • 1.5Vモーター(2)玩具、ドルストアのファンなどからこれらを掃除することができます
  • SPDT(単極双投)メタルタブ付きモーメンタリスイッチ(2)古いVCRやマウスから交換するか、1〜4ドルで新しいものを購入できます
  • 22ゲージ前後の電線
  • 単三電池(2)単三電池も使用できます。
  • 単三電池ホルダー
  • 球形のビードのプラスチックか木
  • モーターシャフトとアンテナコネクタの幅に合わせて収縮する熱収縮チューブ
  • 黒い電気テープ
  • ターミナルコネクタ、スペードタイプ、小型(2)
  • 1 "×3"のスクラップ金属板をアルミを使用しました。
  • ペーパークリップ(4)
  • シアノアクリレート(スーパー/クレイジー)のりまたはエポキシ
  • はんだごてとはんだ
  • オン/オフスイッチ用のトグルスイッチ(オプション)

貝殻用(オプション)

  • 丸いプラスチック製のふた私はヘアジェルの容器からふたを使いましたが、ピーナッツバターのふたふたなどを使うこともできます。
  • 自動車ボディフィラーパテまたはエポキシ接着剤
  • 黒と赤のエナメル塗料とプライマー
  • クリアニス
  • シェルをボディに取り付けるための小型の薄型磁石(2)

図A:ビートルボットが自由に走っていて、何にもぶつかっていない状態の図。両方のモーターは、正しいバッテリーからのみ電流を流します。

10の簡単なステップでビートルボット

  1. 熱収縮チューブを切り取り、ヒートガンまたは他の高熱源を使用してモーターシャフト上に収縮させます。シャフトの端を少し越えてチューブを均等に切り取ります。これらはタイヤとして働き、牽引力を向上させます(図B)。
  2. SPDTスイッチをバッテリーホルダーの背面に、ワイヤーで最後に接着します。図Cに示すように、スイッチは2つの角で、レバーが互いに向かって角度を付けて傾斜している必要があります。また、それぞれのボタンから最も遠い接点(通常閉じている接点)が接触するはずです。これが私たちのバグボットのフロントエンドになります。
  3. 金属ストリップを切り、両端をモーターを固定するのに十分な長さの印を付け、両端を約45度の角度で曲げます。これはあなたのモータープレートです。
  4. モーターを調べてテストして、極性を確認してください。モータープレートをモータープレートの反対側の端にテープで固定し、シャフトが下を向くようにして角度を付けます。正と負の接点が反対方向に回転するように配置します。
  5. シアノアクリレート接着剤またはエポキシ樹脂を使用して、モータープレートをバッテリーホルダーの背面、スイッチのすぐ後ろに接着します(図C)。下から見て左側のモーターが反時計回りに回転し、右側のモーターが時計回りに回転するようにモーターを配置します。美学のために、私はそれから黒い電気テープでプレートを覆いました。
  6. ペーパークリップを外し、ビードに通して滑らせ、左右対称に曲げてキャスターを作成します(図D)。クリップの両端をバッテリーホルダーの後部の角に取り付ける。私は熱い接着剤を使いました - それほどプロフェッショナルではありません。クリップの端をバッテリー接続タブの下に曲げてハンダ付けすることもできますが、タブに熱を加えすぎると、プラスチックが溶けてバッテリーホルダーが破損する可能性があります。注意してください。

    次に回路を配線しますが、最初に説明します。重要なのは、2つの電池が別々に動作することです。電池ホルダーは通常セルを直列に接続してそれらの電圧を結合しますが、Beetlebotでは、2つの間にはんだ付けされたワイヤがそれらを別々のサブ回路に入れます。モーターは一度に1つのバッテリーだけから引き出します。各スイッチの共通接続(C)はモーターにつながっています。スイッチのノーマリオープン(NO)端子は互いに接続されてバッテリホルダのマイナスのリード線まで延び、スイッチのノーマリクローズ(NC)の足はプラスのリード線まで延びています。

    ボットが何も打っていないときは、プラス側のバッテリーからの電圧が分割されてNC端子を介して両方のモーターに流れ、マイナス側のバッテリーはまったく使用されません。しかし、スイッチボタンが作動すると、それはNO端子を介して、マイナス側のバッテリーで回路を閉じます。これにより、その側のモーターの方向が逆になりますが、作動していない側は前進し続けます。その結果、障害物からすばやく離れることができます。

    両方のスイッチが作動すると、両方のモーターが一時的に後退し、ボットが後退します。 (フィーラーは正面で交差しているので、片側にバンプがあると反対側にあるボタンがアクティブになります。)これですべてです。さて、ビルドに戻りましょう。

  7. 近接または接触している2つのスイッチのNC端子を互いにはんだ付けします。次に、それらのNO端子、中央の脚を一緒にはんだ付けします。私はこのように短い結合のためにペーパークリップを使います。それは速くて強いからです。次に、各スイッチの共通の脚を最も近いモーターの前面端子に接続します(図E、上)。
  8. 2つのモーターの後部端子間にワイヤーをはんだ付けする。 2本の電池の間に電気的にある電池ホルダーのいずれかの接点にもう一方の線を接続します(図E、下部)。これがビートルボットの最も重要な「第三の関係」です。
  9. バッテリーホルダーのプラスのリード線をスイッチのNC端子にハンダ付けし、マイナスのリード線をスイッチのNO端子のいずれかに半田付けして配線を終了します(図F)。
  10. 2つのスペードコネクタから断熱材を取り除き、2つのペーパークリップを外します。コネクターをペーパークリップの上に滑り込ませ、プライヤーでそれらを押し下げて所定の位置にはんだ付けします。幅の広い熱収縮チューブを使用して接続部をドレスアップします(図G)。これらはビートルボットの触手です。スペードコネクタはスイッチレバーに固定されているため、梱包のために簡単に取り外すことができ、壊れやすいSPDTスイッチの損傷を防ぎます。長いペーパークリップは、指で直接トリガーするのが難しいように見えても、スイッチを有効にするのに十分な力を与えます。

    あなたのロボットは完成しました(図H)。電池を2つ追加すると、活気が出るはずです。きつい円を描くように回転したり、逆方向に走ったりする場合は、一方または両方のモーター接続を逆にする必要があります。ボットの速度を変えたり真っ直ぐに動かしたりするには、金属板を曲げてモーターの角度を調整します。

    回路がどのように機能するかについての追加の図については、makezine.com / 12 / diyscience_beetlebotを参照してください。

図B:熱収縮チューブがタイヤの働きをし、モーターシャフトに牽引力を与えます。

図C:スイッチとモータープレートをバッテリーホルダーの背面に接着します。

図D:ビードに通したペーパークリップを曲げてローリングキャスターを作るためにバッテリーホルダーの後端に接着した。

図E:ペーパークリップと絶縁電線を使用して、スイッチ、モーター、およびバッテリーホルダー間の接続部をハンダ付けします。

図F:スイッチホルダーの端子にバッテリーホルダーのリード線をはんだ付けした、完全な配線。

図G:ペーパークリップで作られた取り外し可能なアンテナは、スペードコネクタを使ってスイッチレバーに滑り込みます。

図H:完成して動作しているが、スイッチや装飾用のシェルがない裸骨のビートルボット。

オン/オフスイッチの追加(オプション)

ロボットを停止させたいときは毎回、バッテリーを取り外す必要があります。この問題を解決するには、モーターとバッテリーの間の「3番目の接続」ワイヤにトグルスイッチを接続します。ワイヤーを切断してから、スイッチをはんだ付けしてバッテリーホルダーの端に接着します。私はこの関係をもっと熱収縮で改善しました(図I)。

図I:ビートルボットのオン/オフスイッチは、モーターとバッテリーを接続します。

シェルを作る(オプション)

これが審美的な部分です。シェルを追加します。私は髪のゲルの容器から緑色のプラスチック製のふたから私のものを作りました。

  1. ボットの上に蓋をはめ込み、側面の穴を開けてモーターとフロントスイッチ/アンテナを設置します(図J)。
  2. シェルをより丸くするには、自動ボディパテ(気を付けてください - それはかなり速く硬化します!)またはエポキシ接着剤でそれを覆い、そしてそれを形作りそして滑らかにするためにファイルを使用してください(図K)。最後の仕上げのために、私はより柔らかいパテであらゆる穴を埋めました。
  3. ふたを滑らかにサンディングした後、それにプライマーを数回塗り、そしてそれを塗装する。てんとう虫のカブトムシのパターンを作るために、私は全体を黒く塗ることから始めました(私もアンテナを黒く塗った)。それからテンプレートとしてダイムを使ってマスキングテープの丸片を切り、それを薄いマスキングテープの中心線とともに蓋に貼り付けました(図L)。

    私はすべての上に光沢のある赤を塗った後、テープを取り除きました。最後の磨きのために、私は全体を非常に細かい紙やすりといくらかの水で紙やすりで磨きました。これは私がギターを復元していた友人から学んだトリックです。私はすべてを乾燥させて、それに透明なニスを2回塗りました。

  4. シェルをロボットに接続するには、シェルをバッテリーホルダーに直接接着するか、磁石を使用します。一方をふたの内側に、もう一方を電池ホルダーの対応する位置に接着します。これにより、シェルを簡単に削除して、友達にバイオメックのバグの中身を見せることができます。

図J:モーターとアンテナを収容するためにプラスチック製のフタを切ったもの。

図K:自動車ボディパテを使用してシェルを構築および成形する。

図L:ビートボットには、2倍の大きさのマスキングテープの丸が付いています。

JérômeDemersは、ケベック州シャーブルック大学の電子工学の学生です。彼は現在、500gと3kgの両方のカテゴリーで高度な相撲ロボットに取り組んでいます。


参考文献:

https://makezine.com/12/diyscience_beetlebot


MAKE 12から - 140ページ。MAKEを入手するには、シングルボリュームを購読するか購入してください。

シェア

コメントを残します