Размахващ се робот от Dragonfly BEAM от счупена RC играчка: 14 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Преди много време имах модел RC водно конче. Никога не работеше много добре и го счупих малко след това, но винаги беше едно от най -големите ми очарования. През годините изчистих повечето части от водното конче, за да направя други проекти на BEAM и такива, но винаги оставях скоростната кутия непокътната за деня, в който реших да направя нещо подобно.

По -късно се надявам да направя още вериги с лъч в свободна форма, така че този модел беше най -вече експеримент за мен да практикувам запояване на месингов прът.

Консумативи

Материали

Малък пън

Месингов прът и тръба (използвах разнообразие, както е обяснено в стъпка 1)

Счупена играчка RC водно конче

Електроника

Транзистор BC557 и BC547

2.2k резистор

2 червени FLED

6v слънчев панел (Тъй като използваме два FLED, както за нашето прагово напрежение, пълно обяснение в стъпка 10, нашият слънчев панел трябва да осигури> 4V. За два панела със същия размер, един 6v и един 12v, в същата светлина 6v ще осигуряват два пъти по -голям ток от 12v панела. Затова избрах 6v панел, така че схемата да работи при леко слабо осветление, но все пак осигурява достатъчно ток, за да може нашето водно конче да се размахва редовно)

Емайлирана медна жица

Асортимент от кондензатори от 220-47uF

Един 4700uF кондензатор

Стъпка 1: Основата за скулптурата

Започвайки скулптурата с основата, намерих подходящ участък от клон и го отрязах по размер. Пробих 1,5 мм отвор в дървото, за да вмъкна 1/16 (~ 1,6 мм) месингов прът с много плътно прилягане. Тя трябва да бъде стегната, тъй като тази месингова пръчка в крайна сметка ще поддържа цялата скулптура на водно конче.

За да улесня нещата, използвах различни меки и наполовина твърди месингови пръти (всички от K&S метали) За структурни компоненти като тази опора или предимно прави компоненти като месингови секции в крилата, но използвах половин твърд месинг за секции с много завои като тялото или лицето избрах мек месинг.

Стъпка 2: Конструиране на крилата

Крилата са изработени от 0.8 мм месингов прът (и малка част от 2 мм месингова тръба на всеки връх на крилото).

Снимките обясняват моя процес много по -добре, отколкото бих могъл с думи, но основният метод беше да отпечатам плановете в мащаб 1: 1. След това щях да поставя месингов прът върху плановете и да огъвам всяка секция, докато тя съответства на чертежа. След това запоявах всяка секция на място, често докато месингът все още лежеше върху чертежа. Месингът поглъща повече топлина от тънката част на крака, но освен това е точно като запояване на верига заедно.

Този проект беше предимно просто практика за по-сложни и по-естетични схеми в свободна форма, отколкото аз правех, така че тези крила бяха чудесен начин за мен да практикувам проектирането и свободното оформяне на чисто естетична „верига“от месинг.

Когато месингът се нагрява до температура на запояване, той развива почти розово окисление. Премахнах това с малко брасо и/или четка за зъби и гореща вода. Brasso работи много по -добре, но е трудно да влезе в някои области.

Стъпка 3: Конструиране на главата (1/2)

Дизайнът на главата не включих в плановете, тъй като просто грубо го скицирах и проектирах, докато вървях. (По -късно се оказа най -малко любимата ми част от водното конче, чудя се какво казва това за доброто планиране.)

Главата е изработена от смес от 1/16, мек месинг и 0,8 мм месингов прът.

Главата беше сглобена по подобен начин на крилата. Един съвет, който разбрах при изработването на тези части, е, че е трудно да се задържат частите на място и да се направят хубави спойки, така че това, което бих направил, не се притеснявам толкова за чистотата на моите спойки, докато не закрепя частта поне друго място. След като имах тези груби, нормално студени спойки, които държаха част на място, можех да се върна към другите точки на закрепване на това парче и да почистя ставите си малко по -добре. Почти като лепкаво заваряване.

Оставих дълга опашка, слизаща от главата, която щеше да се използва за закрепване на главата към тялото, както и като корем на водното конче.

Стъпка 4: Конструиране на тялото (1/2)

Тялото е направено от мек месинг 3/32, а гърбът е изработен от 1/16 половин твърд месингов прът, който се плъзга в тръба 3/32 отзад. Направих го по този начин, тъй като трябва да махна и препая гърба няколко пъти, докато изграждам, за да тествам механизми на крилото и така и по този начин ще трябва да препаявам само една връзка вместо две

Стъпка 5: Конструиране на тялото (2/2)

Пръстените елементи на крилото бяха изработени от месингови тръби (2 мм в този случай, които бяха малко големи за 0,8 мм крила, но аз просто ги нагънах малко) с малки участъци от месингова тръба 3/32, които да се плъзгат отзад на тялото. Всичко това можеше да бъде направено или имперско, или метрично, така или иначе просто имам такива размери месинг.

Бяха направени четири единични връзки и две двойни връзки с допълнителен шарнирен отвор, който би улеснил действителното размахване на крилата. В крайна сметка направих някои тестове с оригиналните пластмасови съединители за крила и осъзнах, че те работят твърде добре, за да се притеснявам да се забърквам с подмяната на всичко с месинг. Често съм склонен да усложнявам подобни механизми и да въвеждам твърде много триене, за да може нещо да работи, особено с малкото количество енергия, доставено от слънчевия панел.

Стъпка 6: Конструиране на главата (2/2)

След това поставих два червени мигащи светодиода (или FLED) в главата и ги свързах последователно. След това взех две дължини емайлирана медна тел и ги свързах с останалите крака на FLED.

(На тази снимка можете също да видите останки от мен, опитващи се по различни начини да накарам крилата да се размахват)

Стъпка 7: Промяна на механизма на играчката на водно конче

За да може механизмът на играчките да се побере в нашия модел, беше необходимо малко ощипване. Основните цели на тези модификации бяха да премахнат всички ненужни конструктивни компоненти и да завъртят зъбните колела и двигателя нагоре, така че да заемат по -малко място (както преди зъбните колела и моторът се върнаха назад спрямо крилата и оставиха много неизползвано пространство като можете да видите на втората снимка).

Започнах с отрязване на краката. След това премахнах щифта, който държи двата елемента на крилото към опората им и след това отрязах опората изцяло заедно с всички останали опори, които държат двигателя и зъбните колела на място, както и малка секция, която ще използвам за закрепване на механизма върху тялото на водното конче.

Стъпка 8: Прикрепване на механизма на играчката Dragonfly към нашия робот BEAM

Огънах останалата част, слизаща от главата на водното конче, в положение, достатъчно широко, за да побере двигателя и предавките. След това извадих опорния месингов прът, който се огънахме в стъпка 1, от основата и го запоявахме до корема. На снимките можете да видите как тази опора излиза от предната част на корема

Извадих и задната част, нанизах всички куплунгови съединители на крилото на гърба и препаявах гърба.

Накрая използвах охладителни тръби, за да задържа малкото опора, която оставихме на зъбния механизъм към корема

Стъпка 9: Изграждане на опашката

Опашката беше направена от две дълги секции от мек месинг, към които успорих паралелно редица кондензатори. Тези кондензатори добавиха към ~ 2200uF, което беше достатъчно, но добавих още 4700uF, както обяснявам в стъпка 13.

Стъпка 10: Класическата верига на слънчевия двигател на базата на FLED

Има много уроци за това как да създадете свободна схема на слънчев двигател, базиран на FLED, но ще споделя любимия си начин.

Ако не сте запознати с това, което прави слънчев двигател, бих препоръчал да прочетете това

Нашият слънчев двигател той просто съхранява енергия от слънчев панел в кондензатори, докато напрежението в кондензаторите достигне определен праг, след което изхвърля цялата енергия в двигател или бобина или каквото искате да захранвате. Това е полезно, тъй като означава, че нашето водно конче ще се размахне дори когато няма достатъчно светлина, за да работи директно двигателя.

Нашето прагово напрежение се задава от 2 мигащи светодиода, които за мен дадоха тригерно напрежение ~ 3.8V и използвах 2.2k резистор, както обикновено се препоръчва за стандартен товар на двигателя. Ако имате слънчев панел, който извежда само 4V при пълна слънчева светлина, през по -голямата част от деня вашата верига няма да достигне напрежението, необходимо за задействане и следователно може да искате да използвате други подредби, за да стигнете до по -подходящо прагово напрежение. Един червен FLED трябва да създаде прагово напрежение от ~ 2.4V и зелено ~ 2.8V. Добавяйки последователно сигнални диоди, можете да увеличите тези прагови напрежения с 0,7 V на диод. Просто обичам да използвам 2 FLED, тъй като те могат да се използват като очи, които фино мигат при зареждане.

Използвах транзистор BC547 и BC557, които и двата имат CBE конфигурации за краката, ако използвате други типове транзистори като 2n222s например, те може да имат EBC конфигурация и ще трябва да изградите веригата по друг начин (или по същия начин, но с транзисторите отзад назад вместо отпред напред)

На първата и втората снимка можете да видите единствените връзки, които трябва да осъществим между двата транзистора, съгласно схемата на страницата на solarbotics. Останалите снимки след това показват как създавам тези връзки. Тук е полезно да използвате blu tack, за да държите малките компоненти заедно, докато запоявате.

Няма да ви показвам точно как да формулирате веригата, докато ви моля да разберете схемата и как да я свържете заедно, вместо просто да копирате моите точни връзки. Ето как започнах да изграждам схеми по този начин и е много лесно да се направи грешка и почти невъзможно да се отстранят неизправности, ако не разбирате защо свързвате компоненти, което е много обезсърчаващо. Надяваме се, че малко допълнително проучване ще ви спести много сърдечна болка.

Стъпка 11: Обединяване на всичко (1/2)

След това поставих слънчевия си двигател в основата на опашката, запоявах го на място и изрязах всичко по дължина.

След това усуках проводниците на двигателя и проводниците FLED и ги нарязах на дължина, преди да ги запоя към слънчевия двигател, както е показано.

Стъпка 12: Обединяване на всичко (2/2)

Още две дължини емайлирана медна жица бяха запоени към слънчевия панел, усукани и нарязани на дължина. Панелът беше прикрепен към пънчето с двустранна лента от пяна, а телта беше усукана към опората за водното конче и запоена към опашката/слънчевия двигател.

Стъпка 13: Добавяне на таен кондензатор (шшшш, не казвай на никого)

Моделът работеше добре, но при слаба светлина, взривът от кондензаторите ~ 2200uF беше достатъчен само за преместване на крилата много малко, тъй като по времето, когато двигателят преодолее инерцията на крилата, захранването му се изчерпа. Следователно чрез добавяне на още 4700uF крилата могат да направят почти цял клапан на всеки цикъл на слънчевия двигател.

Тъй като исках моделът да изглежда така, реших да скрия кондензатора, като пробия дупка в основата под слънчевия панел.

Стъпка 14: Заключителни мисли

Размахването на крилата причинява значително поклащане и поради това, че разкъсвам дъното на пънчето, основата е леко изпъкнала. Всичко това кара модела да се клати доста, така че в даден момент ще трябва да намеря гумени крачета.

Голямата награда в Make it Move