Mávající robot Dragonfly z rozbité RC hračky: 14 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Dávno jsem měl model RC vážka. Nikdy to nefungovalo tak dobře a krátce poté jsem to zlomil, ale vždy to byla jedna z mých největších fascinací. Za ta léta jsem uklízel většinu dílů z vážky, abych vytvořil další projekty BEAM, a tak jsem však vždy nechal převodovku neporušenou v den, kdy jsem se rozhodl udělat něco takového.

Později doufám, že udělám více volných tvarů paprskových obvodů, takže tento model byl pro mě většinou experimentem pro nácvik pájení mosazné tyče.

Zásoby

Materiály

Malý pařez

Mosazná tyč a trubka (použil jsem různé, jak je vysvětleno v kroku 1)

Zlomená RC hračka vážky

Elektronika

Tranzistor BC557 a BC547

2.2k odpor

2 červené FLEDy

6v solární panel (Protože používáme dva FLEDy pro naše prahové napětí, úplné vysvětlení v kroku 10, náš solární panel musí poskytovat> 4V. Pro dva panely stejné velikosti, jeden 6v a jeden 12v, ve stejném světle bude 6v poskytují dvojnásobný proud než panel 12 V. Proto jsem se rozhodl pro panel 6 V, aby obvod fungoval při mírně slabém osvětlení, ale stále poskytoval dostatek proudu, aby naše vážka mohla pravidelně klapat)

Smaltovaný měděný drát

Sortiment kondenzátorů od 220 do 47 uF

Jeden 4700uF kondenzátor

Krok 1: Základna pro sochu

Počínaje sochou se základnou jsem našel vhodnou část větve a rozřezal ji na velikost. Do dřeva jsem vyvrtal 1,5 mm otvor, abych vložil mosaznou tyč 1/16 (~ 1,6 mm) s velmi těsným uložením. Musí to být těsné, protože tato mosazná tyč nakonec podpoří celou sochu vážky.

Abych si to usnadnil, použil jsem řadu měkkých a napůl tvrdých mosazných tyčí (vše z kovů K&S). Pro konstrukční součásti, jako je tato podpěra, nebo většinou přímé součásti, jako jsou mosazné profily v křídlech, jsem použil napůl tvrdou mosaz, nicméně pro profily s spousta ohybů, jako je tělo nebo obličej, jsem zvolil pro měkkou mosaz.

Krok 2: Konstrukce křídel

Křídla byla vyrobena z 0,8 mm mosazné tyče (a malé části 2 mm mosazné trubky na každé špičce křídla).

Obrázky vysvětlují můj postup slovy mnohem lépe, než jsem dokázal, ale základní metodou bylo tisknout plány v měřítku 1: 1. Pak jsem položil mosaznou tyč na plány a ohýbal každou sekci, dokud neodpovídala kresbě. Poté jsem každou část připájel na místo, často zatímco mosaz stále ležela na kresbě. Mosaz odvádí více tepla než tenká noha, ale kromě toho je to jako pájení obvodu dohromady.

Tento projekt byl většinou pouhou praxí pro komplikovanější a estetičtější obvody volného tvaru, než jsem dělal já, takže tato křídla pro mě byla skvělým způsobem, jak si procvičit navrhování a volné tváření čistě estetického „obvodu“v mosazi.

Když se mosaz zahřeje na teplotu pájení, vyvíjí se téměř růžová oxidace. Odstranil jsem to pomocí podprsenky a/nebo zubního kartáčku a horké vody. Brasso funguje mnohem lépe, ale je těžké se dostat do některých oblastí.

Krok 3: Konstrukce hlavy (1/2)

Design hlavy, který jsem do plánů nezahrnul, protože jsem jej jen zhruba načrtl a navrhl, jak jsem šel. (Později se ukázalo, že je to moje nejméně oblíbená část vážky, zajímalo by mě, co to říká o dobrém plánování.)

Hlava byla vyrobena ze směsi 1/16, měkké mosazi a 0,8 mm mosazné tyče.

Hlava byla spojena dohromady podobným způsobem jako křídla. Jedna rada, kterou jsem si při výrobě těchto dílů uvědomil, je, že je těžké držet součásti na místě a vytvářet pěkné pájecí spoje, takže bych nedělal tolik starostí o čistotu mých pájecích spojů, dokud jsem část alespoň nezajistil. jiné místo. Jakmile jsem měl tyto drsné, normálně studené pájené spoje, které držely část na místě, mohl jsem se pak vrátit k dalším upevňovacím bodům pro tento kus a vyčistit si klouby o něco lépe. Skoro jako cínové svařování.

Z hlavy jsem nechal dlouhý ocas, který sloužil k připevnění hlavy k tělu a zároveň jako břicho vážky.

Krok 4: Konstrukce těla (1/2)

Tělo bylo vyrobeno z 3/32 měkké mosazi a zadní část byla vyrobena z 1/16 napůl tvrdé mosazné tyče, která se zasunula do 3/32 trubice v zadní části. Udělal jsem to takto, protože musím několikrát odstranit a překreslit záda při stavbě, abych otestoval křídlové mechanismy a podobně, a tímto způsobem bych musel vyřešit pouze jeden kloub místo dvou

Krok 5: Konstrukce těla (2/2)

Pahýly křídla byly konstruovány z mosazných trubek (v tomto případě 2 mm, což bylo pro křídla 0,8 mm trochu velké, ale jen jsem je trochu zvlnila) s malými částmi mosazné trubky 3/32, aby se posunula zadní část těla. To vše mohlo být provedeno buď v imperiálních, nebo metrických podobách, stejně jsem náhodou měl tyto velikosti mosazi.

Byly provedeny čtyři jednoduché spoje a dvě dvojitá spojení s extra otočným otvorem, který by usnadnil skutečné mávání křídly. Nakonec jsem udělal nějaké testování s původními plastovými křídlovými konektory a uvědomil jsem si, že fungují příliš dobře na to, abych se obtěžoval pohrávat si s výměnou všeho za mosaz. Často mám sklon komplikovat mechanismy, jako je tento, a zavádět příliš velké tření, než aby cokoli fungovalo, zejména s malým množstvím energie dodávané solárním panelem.

Krok 6: Konstrukce hlavy (2/2)

Potom jsem vložil dvě červené blikající LED (nebo FLED) do hlavy a zapojil je do série. Potom jsem vzal dvě délky smaltovaného měděného drátu a připojil je ke zbývajícím nohám FLEDů.

(Na této fotografii můžete také vidět zbytky mě, jak zkouším různé způsoby, jak přimět křídla klapnout)

Krok 7: Úprava mechanismu hračky Dragonfly

Aby mechanismus hraček zapadl do našeho modelu, bylo nutné trochu doladit. Hlavními cíli těchto úprav bylo odstranit všechny nepotřebné konstrukční součásti a otočit ozubená kola a motor nahoru tak, aby zabíraly méně místa (jak dříve ozubená kola a motor šly dozadu vzhledem k křídlům a zanechaly spoustu nevyužitého prostoru, protože můžete vidět na druhé fotografii).

Začal jsem odříznutím nohou. Poté jsem odstranil kolík, který drží dvě křídla na jejich podpěře, a poté úplně odřízl podporu spolu se všemi ostatními podpěrami, které drží motor a ozubená kola na místě, a malou část, kterou použiji k zajištění mechanismu na tělo vážky.

Krok 8: Připevnění mechanismu hračky Dragonfly k našemu robotu BEAM

Zahnul jsem zbývající část sestupující z hlavy vážky do polohy dostatečně široké na uložení motoru a převodů. Potom jsem vzal podpěrnou mosaznou tyč, kterou jsme ohnuli v kroku 1, ze základny a připájel ji podél břicha. Na fotografiích můžete vidět, jak tato podpora vychází z přední části břicha

Také jsem odstranil záda, navlékl všechny nubby věci na křídlovém konektoru na záda a přeformuloval záda.

Nakonec jsem použil teplem smrštitelné hadičky, abych tu malou oporu, kterou jsme nechali na převodovém mechanismu, přidržel k břichu

Krok 9: Konstrukce ocasu

Ocas byl vyroben ze dvou dlouhých částí z měkké mosazi, ke kterým jsem paralelně připájel řadu kondenzátorů. Tyto kondenzátory se přidaly na ~ 2200uF, což bylo dost, nicméně jsem přidal dalších 4700uF, jak vysvětluji v kroku 13.

Krok 10: Klasický obvod solárního motoru na bázi FLED

Existuje mnoho návodů, jak volně tvarovat obvod solárního motoru na bázi FLED, ale já se podělím o svůj oblíbený způsob.

Pokud nejste obeznámeni s tím, co solární motor dělá, doporučuji přečíst si tento

Náš solární motor jednoduše ukládá energii ze solárního panelu do kondenzátorů, dokud napětí na kondenzátorech nedosáhne určité prahové hodnoty, v tomto okamžiku veškerou energii nahodí do motoru nebo cívky nebo čehokoli, co chcete napájet. To je užitečné, protože to znamená, že naše vážka bude klapat, i když není dostatek světla pro přímý chod motoru.

Naše prahové napětí je nastaveno 2 blikajícími LED diodami, které pro mě poskytly spouštěcí napětí ~ 3,8 V a použil jsem odpor 2,2 k, jak se obecně doporučuje pro standardní zatížení motoru. Pokud máte solární panel, který při plném slunečním svitu produkuje pouze 4 V, po většinu dne váš obvod nedosáhne napětí nezbytného k odpálení, a proto možná budete chtít použít jiná opatření, abyste se dostali k vhodnějšímu prahovému napětí. Jediný červený FLED by měl vytvořit prahové napětí ~ 2,4 V a zelené ~ 2,8 V. Přidáním signálních diod do série můžete zvýšit tato prahová napětí o 0,7 V na diodu. Rád používám 2 FLEDy, protože mohou být použity jako oči, které při nabíjení jemně blikají.

Použil jsem tranzistor BC547 a BC557, které mají obě konfigurace CBE pro nohy, pokud používáte jiné typy tranzistorů, například 2n222s, například mohou mít konfiguraci EBC a budete muset obvod postavit jiným způsobem (nebo stejným způsobem, ale s tranzistory zády k sobě místo zepředu dopředu)

Na první a druhé fotografii vidíte jediná spojení, která mezi oběma tranzistory potřebujeme provést podle obvodu na stránce solarbotics. Zbytek fotografií pak ukazuje, jak tato spojení vytvářím. Zde je užitečné použít blu připínáček, aby při pájení držely malé součásti pohromadě.

Nebudu ukazovat přesně, jak volně tvarovat obvod, protože vás žádám, abyste obvodu porozuměli a jak jej spojit dohromady, a ne jednoduše kopírovat moje přesné zapojení. Takto jsem začal stavět obvody takto a je velmi snadné udělat chybu a téměř nemožné řešit problémy, pokud nerozumíte tomu, proč připojujete komponenty tam, což je velmi skličující. Trochu dalšího výzkumu vám snad ušetří spoustu trápení.

Krok 11: Dát to všechno dohromady (1/2)

Poté jsem umístil svůj solární motor na spodní část ocasu, připájel jej na místo a zkrátil vše na délku.

Poté jsem stočil vodiče motoru a vodiče FLED a také je zkrátil na délku, než jsem je připájel k solárnímu motoru, jak je znázorněno na obrázku.

Krok 12: Dát to všechno dohromady (2/2)

Ke solárnímu panelu byly připájeny další dvě délky smaltovaného měděného drátu, zkrouceny a zkráceny na délku. Panel byl připevněn k pahýlu oboustrannou pěnovou páskou a drát byl stočen do podpěry pro vážku a připájen k ocasnímu/solárnímu motoru.

Krok 13: Přidání tajného kondenzátoru (šššš, nikomu to neříkej)

Model fungoval dobře, i když byl za slabého osvětlení, výbuch z kondenzátorů ~ 2200 uF stačil k pohybu křídel jen ve velmi malém množství, protože v době, kdy motor překonal setrvačnost křídel, došel jeho napájecí zdroj. Přidáním dalších 4700 uF jsou křídla schopna vytvořit téměř celou klapku při každém cyklu solárního motoru.

Jak jsem si přál, aby model vypadal tak, jak vypadal, rozhodl jsem se skrýt kondenzátor vyvrtáním otvoru do základny pod solárním panelem.

Krok 14: Závěrečné myšlenky

Třepetání křídel způsobuje značné kolísání a díky mému rašlání dna pařezu je základna mírně vypouklá. Díky tomu se model docela chvěje, takže v určitém okamžiku budu muset najít gumové nožičky.

Velká cena ve hře Make it Move