ساخت یک ربات اشکال خورشیدی: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

این روبات ها ممکن است کوچک و تا حدودی ساده اند ، اما ساخت آسان آنها ، حرکت منحصر به فرد و شخصیت عجیب آنها را به عنوان اولین پروژه روباتیک عالی می کند. در این پروژه ما یک ربات ساده شبیه باگ ایجاد می کنیم که انرژی نور را ذخیره می کند تا زمانی که قدرت کافی برای حرکت خود با یک موتور ارتعاشی را داشته باشد. این پروژه ساده روباتیک را می توان در چند ساعت انجام داد و مقدمه ای عالی برای مفاهیم الکترونیک و لحیم کاری است.

مرحله 1: وسایل خود را جمع آوری کنید

در زیر کلیه لوازم مورد نیاز این پروژه و همچنین پیوندهایی برای خرید آنها آمده است. اکثر مواردی که می توانید در آمازون پیدا کنید با این حال برخی از اجزای آن بهتر است از Mouser یا DigiKey خریداری شود.

• لحیم کاری و لحیم کاری
• چسب گرم
• سیم بر، دم باریک
• دم باریک
• سیم جواهرات
• سیم الکترونیکی 22AWG
• خازن 4700μf
• مقاومت 2.2kΩ
• 2N3904 ترانزیستور NPN
• ترانزیستور 2N3906 PNP
• سلولهای خورشیدی کوچک
• موتور لرزش
• ماشه ولتاژ TC54

به روز رسانی: توجه من به این نکته جلب شده است که ماشه ولتاژ که من در بالا به آن وصل کردم ، منسوخ شده است. اما نترس! من آنچه را که معتقدم جایگزین مناسبی در ماشه ولتاژ DS1233A است ، پیدا کرده ام. متأسفانه پایه های این جزء با TC54 متفاوت است ، بنابراین باید در طول پروژه به آن توجه داشته باشید.

پای چپ TC54 ===> پای وسط DS1233A

پای میانی TC54 ===> پای راست DS1233A

پای راست TC54 ===> پای چپ DS1233A

مرحله 2: اجزای خود را آماده کنید

اولین قسمت از ربات اشکال خورشیدی که قصد ساخت آن را داریم "موتور خورشیدی" است. این قسمتی از روبات است که خازن را بررسی می کند تا ببیند آیا به اندازه کافی شارژ شده است. در صورت وجود ، تمام این قدرت را برای یک حرکت کوتاه در موتور می ریزد. برای ساخت موتور خورشیدی ابتدا باید اجزای خود را آماده کنیم. من معتقدم که ساده ترین راه برای من این است که به تصاویر بالا ارجاع دهم ، اما همچنین دستورالعمل هایی را برای بیان کاری که انجام می دهم ، بنویسم.

توجه: به منظور ثبات زمانی که به پاهای "چپ" و "راست" اجزا اشاره می کنم ، در مورد جهت گیری آنها با جهت صاف به سمت من و پاها به سمت پایین (همانطور که در اکثر تصاویر نشان داده شده است) صحبت می کنم.)

ابتدا پای چپ 2N3904 را به چپ و پایین و پای راست را به راست و به سمت شما خم کنید و پای وسط را مستقیماً به سمت پایین بکشید. اکنون 2N3906 و تنظیم کننده ولتاژ TC54 به یک شکل خم می شوند و پاهای چپ و راست به سمت بیرون و پایین خم شده و پای وسط به سمت شما نشان داده می شود.

مرحله 3: 2N3904 را به 2N3906 وصل کنید

زمان بیرون آوردن آن آهن لحیم کاری و کار کردن با کنار هم قرار دادن این کار است. ابتدا 2N3904 را در مجاورت 2N3906 قرار دهید سپس قسمت میانی 2N3904 را به پای راست 2N3906 بچسبانید.

سپس ، مقاومت 2.2k را بردارید و آن را بین پای راست 2N3904 و قسمت میانی 2N3906 لحیم کنید. در این مرحله می توانید با استفاده از برش سیم سیم اضافی را از مقاومت جدا کنید.

مرحله 4: ولتاژ تریگر را وصل کنید

حالا بیایید ماشه ولتاژ را به مخلوط بیندازیم. پای چپ ماشه ولتاژ را به قسمت میانی 2N3904 بچسبانید و پای چپ 2N3904 را به پای راست ماشه ولتاژ لحیم کنید. در این مرحله موتور خورشیدی شما باید مانند تصویر اول باشد.

حالا قطعه ای از سیم 22AWG را به طول حدود یک اینچ برش داده و بین پایه میانی ماشه ولتاژ و پای چپ 2N3906 لحیم کنید. حالا موتور خورشیدی شما کامل است!

مرحله 5: موتور خورشیدی را به خازن وصل کنید

توجه: اکنون که ما "مغز" ربات را تکمیل کرده ایم ، زمان آن فرا رسیده است تا جایی برای ذخیره انرژی خود در اختیار آن قرار دهیم. در این پروژه ما از یک خازن الکترولیتی برای ذخیره برق استفاده خواهیم کرد. این نوع خازن همان چیزی است که ما آن را قطبی می نامیم ، این بدان معناست که فقط در یک جهت کار می کند. برای فهمیدن اینکه کدام سرب کدام است ، به دنبال نوار چاپ شده در کنار خازن باشید. این برتری منفی است ، بنابراین ، دیگری مثبت است. این برای این مرحله مهم خواهد بود.

از چسب داغ برای اتصال موتور خورشیدی به خازن با نزدیکترین پایه منفی به ماشه ولتاژ استفاده کنید. حتما آن را در جایی قرار دهید که پاهای خازن به آن برسد.

حالا پای منفی خازن را به عقب خم کرده و آن را به پای راست ماشه ولتاژ لحیم کنید. همچنین پای مثبت خازن را در جای خود خم کرده و آن را به پای چپ 2N3906 بچسبانید.

مرحله 6: موتور را وصل کنید

حالا اجازه دهید موتور را وصل کنیم! ابتدا تصمیم بگیرید که کجا می خواهید موتور را قرار دهید ، من تصمیم گرفتم موتور را مانند نیش از عقب بیرون بیاورم. این نیاز به برنامه ریزی دارد زیرا سیمهای موتور من کمی کوتاه است. من از پاهای باقیمانده که از مقاومت جدا کردم استفاده کردم تا سیم های موتور را کمی گسترش دهم تا به پشت ربات من برسد.

یکی از سیم های موتور را به پای راست 2N3904 و سیم دیگر را به انتهای مثبت خازن لحیم کنید. مهم نیست کدام سیم به کجا می رود ، چرخاندن سیم ها فقط جهت چرخش موتور را برعکس می کند.

در مرحله بعد از یک تکه چسب داغ برای محکم کردن موتور در محل خود استفاده کنید. مطمئن باشید که وزنه مقابل می تواند آزادانه بچرخد یا ربات شما قادر به حرکت نخواهد بود.

مرحله 7: انرژی خورشیدی

ما در محدوده خانه هستیم! اکنون وقت آن است که صفحات خورشیدی را متصل کنیم. اول ، اگر سیم هایی به پانل ها لحیم نشده است ، اکنون زمان انجام این کار است. توصیه می کنم از دو رنگ مختلف سیم 22AWG استفاده کنید تا بتوانید پایه های مثبت و منفی پنل خورشیدی را به راحتی تشخیص دهید.

توجه: در این آموزش من از دو پنل خورشیدی استفاده می کنم ، اما اگر شما فقط یکی از آنها را دارید کار می کند. هرچه تعداد صفحات بیشتر باشد ، خازن سریعتر شارژ می شود و ضربان قلب موتور بیشتر می شود. بنابراین ، اگر می خواهید ربات شما بیشتر حرکت کند ، پنل های بیشتری اضافه کنید.

از آهن لحیم کاری خود برای اتصال سیم منفی پنل خورشیدی به پایه منفی خازن استفاده کنید. سپس ، همین کار را در طرف دیگر با اتصال سر مثبت پانل به پایه مثبت خازن انجام دهید.

مرحله 8: ظاهری زیبا داشته باشید

در این مرحله Solar Bug-Bot شما تقریباً تمام شده است! آخرین مرحله اکنون فقط لوازم آرایشی است.

دو طول سیم جواهرات به طول سه تا چهار اینچ را قطع کنید. از چند انبردست بینی سوزنی برای خم شدن هر دو انتهای سیم به پای کوچک استفاده کنید. حالا هر دو طول سیم را به شکل "M" خم کنید و آنها را به قسمت دائمی ربات خود بچسبانید. اینها به عنوان پاهای ربات شما عمل خواهند کرد.

و با این کار باگ خورشیدی شما کامل است! اکنون تنها کاری که باید انجام دهید این است که آنها را در معرض آفتاب قرار دهید و به تماشای رفتن آنها بنشینید!

مرحله 9: چگونه کار می کند؟

هنگامی که ربات وارد نور خورشید می شود ، صفحات خورشیدی شروع به شارژ خازن می کنند. با شارژ شدن ولتاژ خازن افزایش می یابد تا در نهایت از "نقطه اوج" محرک های ولتاژ فراتر رود. در این مرحله ماشه ولتاژ ولتاژ را به پایه 2N3904 اعمال می کند. اکنون چون 2N3904 یک ترانزیستور NPN است مانند یک سوئیچ عمل می کند ، هنگامی که یک جریان به پایه اعمال می شود اجازه می دهد جریان از یک طرف به طرف دیگر جریان یابد. این "سوئیچ" موتور را فعال می کند. 2N3906 ، از سوی دیگر ، یک ترانزیستور PNP است. این بدان معناست که اجازه می دهد جریان هنگامی که پایه به زمین متصل می شود جریان یابد. هنگامی که 2N3904 متوقف می شود ، 2N3906 را ترک می کند و محرک ولتاژ را کاملاً دور می زند و اجازه می دهد تا تمام جریان برق به موتور منتقل شود تا زمانی که خازن خالی و آماده پر شدن شود.