Flapping Dragonfly BEAM Robot from a Broken RC Toy: 14 Steps (with Pictures)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Dávnejšie som mal model RC vážka. Nikdy to nefungovalo veľmi dobre a krátko nato som to zlomil, ale vždy to bolo jedno z mojich najväčších fascinácií. V priebehu rokov som odstránil väčšinu dielov z vážky, aby som mohol robiť ďalšie projekty BEAM a podobne. Vždy som však nechal prevodovku neporušenú v deň, keď som sa rozhodol urobiť niečo také.

Neskôr dúfam, že urobím viac obvodov lúča voľného tvaru, takže tento model bol pre mňa väčšinou experimentom na precvičenie spájkovacej mosadznej tyče.

Zásoby

Materiály

Malý pahýľ

Mosadzná tyč a trubica (použil som rôzne, ako je vysvetlené v kroku 1)

Rozbitá hračka RC vážky

Elektronika

Tranzistor BC557 a BC547

Odpor 2,2k

2 červené FLEDY

6v solárny panel (Pretože používame dva FLED ako prahové napätie, úplné vysvetlenie v kroku 10, náš solárny panel musí poskytovať> 4V. Pre dva panely rovnakej veľkosti, jeden 6v a jeden 12v, v rovnakom svetle bude 6v poskytujú dvojnásobný prúd ako panel 12 V. Preto som sa rozhodol pre 6 V panel, aby obvod fungoval pri mierne slabom osvetlení, ale stále poskytoval dostatok prúdu pre našu vážku, aby pravidelne klapala)

Smaltovaný medený drôt

Sortiment kondenzátorov od 220 do 47 uF

Jeden 4700uF kondenzátor

Krok 1: Základ pre sochu

Začínajúc sochou so základňou som našiel vhodnú časť vetvy a rozrezal ju na veľkosť. Do dreva som vyvŕtal 1,5 mm otvor, do ktorého som vložil mosadznú tyč 1/16 (~ 1,6 mm) s veľmi tesným uchytením. Musí to byť tesné, pretože táto mosadzná tyč nakoniec podporí celú sochu vážky.

Aby to bolo pre mňa jednoduchšie, použil som rôzne mäkké a napoly tvrdé mosadzné tyče (všetky z kovov K&S). Na konštrukčné diely, ako je táto podpera, alebo väčšinou rovné komponenty, ako sú mosadzné profily v krídlach, som použil polotvrdú mosadz, avšak na sekcie s veľa ohybov ako telo alebo tvár som sa rozhodol pre mäkkú mosadz.

Krok 2: Konštrukcia krídel

Krídla boli vyrobené z mosadznej tyče 0,8 mm (a malej časti 2 mm mosadznej rúrky na každom konci krídla).

Obrázky vysvetľujú môj postup oveľa lepšie, ako by som mohol slovami, ale základnou metódou bolo vytlačiť plány v mierke 1: 1. Potom som položil mosadznú tyč na vrch plánov a ohýbal každú sekciu, kým nezodpovedala kresbe. Potom som každú časť spájkoval na miesto, často kým mosadz stále ležala na výkrese. Mosadz odvádza viac tepla ako tenká komponentová noha, ale okrem toho je to ako spájkovanie obvodu dohromady.

Tento projekt bol väčšinou len praxou pre komplikovanejšie a estetickejšie obvody voľného tvaru, ako som robil ja, takže tieto krídla boli pre mňa skvelým spôsobom, ako si precvičiť navrhovanie a tvarovanie čisto estetického „obvodu“z mosadze.

Keď sa mosadz zahreje na teplotu spájkovania, vyvíja sa takmer ružová oxidácia. Odstránil som to pomocou podprsenky a/alebo zubnej kefky a horúcej vody. Podprsenka funguje oveľa lepšie, ale je ťažké sa dostať do niektorých oblastí.

Krok 3: Konštrukcia hlavy (1/2)

Dizajn hlavy, ktorý som do plánov nezahrnul, pretože som ho len zhruba načrtol a navrhol, ako som išiel. (Neskôr sa ukázalo, že je to moja najmenej obľúbená časť vážky, zaujímalo by ma, čo to hovorí o dobrom plánovaní.)

Hlava bola vyrobená zo zmesi 1/16, mäkkej mosadze a 0,8 mm mosadznej tyče.

Hlava bola spojená dohromady podobným spôsobom ako krídla. Jedna rada, ktorú som si pri výrobe týchto súčiastok uvedomil, je, že je ťažké udržať diely na mieste a vytvárať pekné spájkovacie spoje, takže by som sa nemusel toľko starať o čistotu svojich spájkovacích spojov, kým som diel nezabezpečil aspoň iné miesto. Akonáhle som mal tieto drsné, normálne studené spájkovacie spoje, ktoré držali časť na mieste, mohol som sa potom vrátiť k iným upevňovacím bodom pre tento kus a vyčistiť si kĺby o niečo lepšie. Skoro ako cvakavé zváranie.

Z hlavy som nechal dlhý chvost, ktorý by slúžil na pripevnenie hlavy k telu a zároveň slúžil ako brucho vážky.

Krok 4: Konštrukcia tela (1/2)

Telo bolo vyrobené z 3/32 mäkkej mosadze a zadná časť bola vyrobená z 1/16 napoly tvrdej mosadze, ktorá sa vzadu zasúva do 3/32 trubice. Urobil som to takto, pretože pri stavbe na testovanie krídlových mechanizmov musím párkrát odstrániť a preložiť chrbát a takto a takto by som musel vyriešiť iba jeden kĺb namiesto dvoch.

Krok 5: Konštrukcia tela (2/2)

Časti krídla boli vyrobené z mosadze (v tomto prípade 2 mm, čo bolo pre krídla s priemerom 0,8 mm trochu veľké, ale trochu som ich zvlnil) s malými časťami mosadze 3/32, ktoré sa posúvali po zadnej časti tela. To všetko sa dalo urobiť buď v imperiálnych, alebo v metrických parametroch, náhodou mám aj tak tieto veľkosti mosadze.

Vykonali sa štyri jednoduché spojenia a dve dvojité spojenia s extra otočným otvorom, ktorý by uľahčoval skutočné mávanie krídlami. Nakoniec som urobil nejaké testovanie s pôvodnými plastovými konektormi krídel a zistil som, že fungujú príliš dobre na to, aby som sa mohol obťažovať s výmenou všetkého za mosadz. Často mám sklon príliš komplikovať tieto mechanizmy a zavádzať príliš veľké trenie, aby čokoľvek fungovalo, najmä s malým množstvom energie dodávanej solárnym panelom.

Krok 6: Konštrukcia hlavy (2/2)

Potom som vložil dve červené blikajúce LED diódy (alebo FLED) do hlavy a zapojil ich do série. Potom som vzal dve dĺžky smaltovaného medeného drôtu a spojil ich so zvyšnými nohami FLEDov.

(Na tejto fotografii môžete tiež vidieť zvyšky mňa, ako sa snažím rôznymi spôsobmi prinútiť krídla klopať)

Krok 7: Úprava mechanizmu hračky Dragonfly

Aby mechanizmus hračky zapadol do nášho modelu, bolo potrebné trochu doladiť. Hlavným cieľom týchto úprav bolo odstrániť všetky nepotrebné konštrukčné súčasti a rozhýbať prevody a motor tak, aby zaberali menej miesta (ako predtým, prevodové stupne a motor šli oproti krídlam dozadu a ponechali veľa nevyužitého priestoru, pretože môžete vidieť na druhej fotografii).

Začal som odrezaním nôh. Potom som odstránil kolík, ktorý držal dve veci s čapmi krídla, na ich podperu, a potom som podporu úplne odrezal spolu so všetkými ostatnými podperami, tými, ktoré držali motor a prevody na mieste, ako aj malú časť, ktorú použijem na zaistenie mechanizmu na telo vážky.

Krok 8: Pripojenie mechanizmu hračky Dragonfly k nášmu robotovi BEAM

Zostávajúcu časť zostupujúcu z hlavy vážky som ohnul do polohy dostatočne širokej na uloženie motora a prevodových stupňov. Potom som vzal podpernú mosadznú tyč, ktorú sme v kroku 1 ohli, zo základne a spájkoval som ju s bruškom. Na fotografiách môžete vidieť, ako táto podpora vychádza z prednej časti brucha

Tiež som odstránil zadnú stranu, navliekol všetky nubby veci na krídlovom konektore na zadnú stranu a spojil som chrbát.

Nakoniec som pomocou teplom zmrštiteľnej trubice držal malú oporu, ktorú sme nechali na prevodovom mechanizme, k bruchu

Krok 9: Konštrukcia chvosta

Chvost bol vyrobený z dvoch dlhých častí z mäkkej mosadze, ku ktorým som paralelne spájkoval sústavu kondenzátorov. Tieto kondenzátory sa pridali na ~ 2200 uF, čo stačilo, ale pridal som ďalších 4700 uF, ako vysvetľujem v kroku 13.

Krok 10: Klasický obvod solárneho motora na báze FLED

Existuje mnoho návodov, ako voľne vytvoriť obvod solárneho motora na báze FLED, ale podelím sa o svoj obľúbený spôsob.

Ak nie ste oboznámení s tým, čo robí solárny motor, odporučil by som vám prečítať si tento

Náš solárny motor jednoducho ukladá energiu zo solárneho panelu do kondenzátorov, kým napätie na kondenzátoroch nedosiahne určitú prahovú hodnotu, v tomto okamihu všetku energiu naleje do motora alebo cievky alebo čohokoľvek, čo chcete napájať. Je to užitočné, pretože to znamená, že naša vážka bude klapať, aj keď nie je dostatok svetla na priamy chod motora.

Naše prahové napätie je nastavené 2 blikajúcimi diódami LED, ktoré pre mňa poskytli spúšťacie napätie ~ 3,8 V a použil som odpor 2,2 k, ako sa všeobecne odporúča pre štandardné zaťaženie motora. Ak máte solárny panel, ktorý pri plnom slnečnom svetle vydáva iba 4 V, váš obvod väčšinu dňa nedosiahne napätie potrebné na zapálenie, a preto možno budete chcieť na dosiahnutie vhodnejšieho prahového napätia použiť iné opatrenia. Jediný červený FLED by mal vytvárať prahové napätie ~ 2,4 V a zelené ~ 2,8 V. Pridaním signálnych diód do série môžete tieto prahové napätia zvýšiť o 0,7 V na diódu. Rád používam 2 FLED, pretože môžu byť použité ako oči, ktoré pri nabíjaní jemne blikajú.

Použil som tranzistor BC547 a BC557, ktoré majú konfiguráciu CBE pre nohy, ak používate iné typy tranzistorov, napríklad 2n222s, môžu mať napríklad konfiguráciu EBC a obvod budete musieť postaviť iným spôsobom (alebo rovnakým spôsobom, ale s tranzistory zozadu dozadu namiesto spredu dopredu)

Na prvej a druhej fotografii môžete vidieť jediné spojenia, ktoré musíme urobiť medzi dvoma tranzistormi podľa obvodu na stránke solarbotics. Ostatné fotografie potom ukazujú, ako tieto prepojenia vytváram. Je užitočné použiť bluetooth na prichytenie malých komponentov k sebe počas spájkovania.

Nebudem presne ukazovať, ako vytvoriť voľný obvod, pretože vás žiadam, aby ste obvodu porozumeli a ako ho prepojiť, a nie jednoducho kopírovať moje presné spojenia. Takto som začal stavať obvody týmto spôsobom a je veľmi ľahké urobiť chybu a takmer nemožné riešiť problémy, ak nerozumiete, prečo spájate komponenty tam, kde je to veľmi skľučujúce. Trochu ďalšieho výskumu vám dúfajme ušetrí veľa bolesti srdca.

Krok 11: Dajte to všetko dohromady (1/2)

Potom som umiestnil svoj solárny motor na spodok chvosta, spájkoval som ho na mieste a skrátil všetko na dĺžku.

Potom som skrútil vodiče motora a vodiče FLED a tiež som ich skrátil na dĺžku, než som ich spájkoval so solárnym motorom, ako je to znázornené.

Krok 12: Dajte to všetko dohromady (2/2)

K solárnemu panelu boli spájkované ďalšie dve dĺžky smaltovaného medeného drôtu, skrútené a narezané na dĺžku. Panel bol k pňu pripevnený obojstrannou penovou páskou a drôt bol skrútený nahor k podpore pre vážku a spájkovaný s chvostovým/solárnym motorom.

Krok 13: Pridanie tajného kondenzátora (šššš, nikomu to nehovorte)

Model fungoval dobre, aj keď bol pri slabom svetle, výbuch kondenzátorov ~ 2200 uF stačil na pohyb krídel veľmi malé množstvo, pretože v čase, keď motor prekonal zotrvačnosť krídel, došiel jeho zdroj energie. Vďaka pridaniu ďalších 4700 uF sú krídla schopné urobiť takmer celú klapku pri každom cykle solárneho motora.

Keďže som chcel, aby model vyzeral tak, ako vyzeral, rozhodol som sa skryť kondenzátor vyvŕtaním otvoru do základne pod solárnym panelom.

Krok 14: Záverečné myšlienky

Mávanie krídlami spôsobuje značné množstvo kývania a kvôli tomu, že raším spodok pňa, je základňa mierne vypuklá. To všetko spôsobuje, že sa model dosť chveje, takže v určitom okamihu budem musieť nájsť gumené nožičky.

Veľká cena v hre Make it Move