หุ่นยนต์บีมแมลงปอกระพือปีกจากของเล่น RC ที่พัง: 14 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

นานมาแล้วฉันมีแมลงปอ RC รุ่น มันไม่เคยทำงานได้ดีนักและฉันก็ทำมันพังหลังจากนั้นไม่นาน แต่มันก็เป็นหนึ่งในความหลงใหลที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของฉันเสมอ หลายปีที่ผ่านมา ฉันได้กำจัดชิ้นส่วนส่วนใหญ่ออกจากแมลงปอเพื่อสร้างโปรเจ็กต์ BEAM อื่นๆ อย่างไรก็ตาม ฉันทิ้งกระปุกเกียร์ไว้เหมือนเดิมเสมอสำหรับวันที่ฉันตัดสินใจทำสิ่งนี้

ต่อมาฉันหวังว่าจะสร้างวงจรบีมรูปแบบอิสระมากขึ้น ดังนั้นโมเดลนี้จึงเป็นการทดลองสำหรับฉันในการฝึกบัดกรีแท่งทองเหลืองเป็นส่วนใหญ่

เสบียง

วัสดุ

ตอไม้เล็ก

แท่งและท่อทองเหลือง (ฉันใช้หลากหลายตามที่อธิบายไว้ในขั้นตอนที่ 1)

ของเล่นแมลงปอ RC หัก

อิเล็กทรอนิกส์

ทรานซิสเตอร์ BC557 และ BC547

ตัวต้านทาน 2.2k

2 ไฟ LED สีแดง

แผงโซลาร์เซลล์ 6v (เนื่องจากเราใช้ FLED สองตัวสำหรับแรงดันไฟฟ้าตามเกณฑ์ คำอธิบายแบบเต็มในขั้นตอนที่ 10 แผงโซลาร์ของเราต้องให้ >4V สำหรับแผงสองแผงที่มีขนาดเท่ากัน หนึ่งแผง 6v และหนึ่ง 12v ในที่แสงเดียวกัน 6v จะ ให้กระแสไฟเป็นสองเท่าของแผง 12v ดังนั้นฉันจึงเลือกใช้แผง 6v เพื่อให้วงจรทำงานในที่แสงน้อยเล็กน้อย

ลวดทองแดงเคลือบ

ตัวเก็บประจุหลากหลายตั้งแต่ 220-47uF

ตัวเก็บประจุ 4700uF หนึ่งตัว

ขั้นตอนที่ 1: ฐานสำหรับประติมากรรม

เริ่มประติมากรรมด้วยฐาน ฉันพบส่วนที่เหมาะสมของกิ่งก้านแล้วตัดให้เหลือขนาด ฉันเจาะรู 1.5 มม. ที่ไม้เพื่อสอดแท่งทองเหลืองขนาด 1/16 (~1.6 มม.) ที่แน่นมาก ต้องรัดให้แน่นเพราะแท่งทองเหลืองนี้จะรองรับรูปปั้นแมลงปอทั้งหมดในที่สุด

เพื่อให้ง่ายขึ้นสำหรับตัวเอง ฉันใช้ก้านทองเหลืองแบบอ่อนและแบบแข็งครึ่งตัว (ทั้งหมดมาจากโลหะของ K&S) สำหรับส่วนประกอบโครงสร้าง เช่น ส่วนรองรับนี้ หรือส่วนประกอบแบบตรงส่วนใหญ่ เช่น ส่วนทองเหลืองที่ปีก ฉันใช้ทองเหลืองแบบแข็งครึ่งหนึ่ง แต่สำหรับส่วนที่มี โค้งมากมายเช่นร่างกายหรือใบหน้าฉันเลือกใช้ทองเหลืองอ่อน

ขั้นตอนที่ 2: การสร้างปีก

ปีกถูกสร้างขึ้นจากแท่งทองเหลือง 0.8 มม. (และท่อทองเหลือง 2 มม. ส่วนเล็ก ๆ ที่ปลายปีกแต่ละข้าง)

รูปภาพอธิบายกระบวนการของฉันได้ดีกว่าคำพูดมาก แต่วิธีพื้นฐานคือการพิมพ์แผนในอัตราส่วน 1:1 จากนั้นฉันจะวางแท่งทองเหลืองไว้บนแผนผังแล้วงอแต่ละส่วนจนเข้ารูป จากนั้นฉันก็บัดกรีแต่ละส่วนเข้าที่ บ่อยครั้งในขณะที่ทองเหลืองยังคงวางอยู่บนภาพวาด ทองเหลืองไส้ตะเกียงร้อนมากกว่าขาส่วนประกอบบาง ๆ แต่นอกเหนือจากนั้นมันก็เหมือนกับการบัดกรีวงจรเข้าด้วยกัน

โปรเจ็กต์นี้ส่วนใหญ่เป็นแบบฝึกหัดสำหรับวงจรฟรีฟอร์มที่ซับซ้อนและสวยงามกว่าที่ฉันทำ ดังนั้นปีกเหล่านี้จึงเป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมสำหรับฉันในการฝึกออกแบบและสร้าง "วงจร" ที่สวยงามอย่างแท้จริงในทองเหลือง

เมื่อทองเหลืองถูกทำให้ร้อนจนถึงอุณหภูมิในการบัดกรี จะเกิดออกซิเดชันเกือบเป็นสีชมพู ฉันลบสิ่งนี้ด้วยบราสโซและ/หรือแปรงสีฟันและน้ำร้อน บราสโซทำงานได้ดีกว่ามาก แต่เข้าถึงได้ยากในบางพื้นที่

ขั้นตอนที่ 3: การสร้างส่วนหัว (1/2)

การออกแบบส่วนหัวที่ฉันไม่ได้รวมไว้ในแผนในขณะที่ฉันเพิ่งร่างมันและออกแบบมันในขณะที่ฉันไป (ต่อมากลายเป็นส่วนที่ฉันชอบน้อยที่สุดในแมลงปอ ฉันสงสัยว่ามันพูดอะไรเกี่ยวกับการวางแผนที่ดี)

หัวถูกสร้างขึ้นจากส่วนผสมของ 1/16, ทองเหลืองอ่อนและแกนทองเหลือง 0.8 มม.

ส่วนหัวถูกประกบเข้าหากันในลักษณะเดียวกับปีก เคล็ดลับหนึ่งที่ฉันรู้เมื่อทำชิ้นส่วนเหล่านี้คือ มันยากที่จะยึดชิ้นส่วนให้เข้าที่และสร้างรอยต่อประสานที่ดี ดังนั้นสิ่งที่ฉันจะทำคือไม่ต้องกังวลมากเกี่ยวกับความสะอาดของข้อต่อบัดกรีของฉัน จนกว่าฉันจะยึดชิ้นส่วนนั้นให้แน่น สถานที่อื่น เมื่อฉันมีข้อต่อบัดกรีเย็นที่ปกติแล้วหยาบเหล่านี้จับชิ้นส่วนไว้ฉันก็สามารถกลับไปที่จุดยึดอื่น ๆ สำหรับชิ้นส่วนนั้นและทำความสะอาดข้อต่อของฉันให้ดีขึ้นเล็กน้อย เกือบจะเหมือนการเชื่อมแทค

ผมทิ้งหางยาวออกจากหัวที่จะใช้ติดหัวเข้ากับลำตัวและทำหน้าที่เป็นพุงของแมลงปอ

ขั้นตอนที่ 4: การสร้างร่างกาย (1/2)

ตัวเครื่องทำจากทองเหลืองอ่อน 3/32 และด้านหลังทำจากแท่งทองเหลืองแข็งครึ่ง 1/16 ที่เลื่อนเข้าไปในท่อ 3/32 ที่ด้านหลัง ฉันทำแบบนี้เพราะต้องถอดและขายต่อด้านหลังสองสามครั้งในขณะที่สร้างเพื่อทดสอบกลไกของปีกและด้วยวิธีนี้ฉันจะต้องขายต่อเพียงหนึ่งข้อต่อแทนที่จะเป็นสอง

ขั้นตอนที่ 5: การสร้างร่างกาย (2/2)

ต้นขั้วของปีกสร้างขึ้นจากท่อทองเหลือง (2 มม. ในกรณีนี้ซึ่งใหญ่เล็กน้อยสำหรับปีก 0.8 มม. แต่ฉันเพิ่งจีบมันเล็กน้อย) โดยมีท่อทองเหลือง 3/32 ส่วนเล็กๆ เพื่อเลื่อนไปทางด้านหลังของลำตัว ทั้งหมดนี้สามารถทำได้ในอิมพีเรียลหรือเมตริก ฉันเพิ่งจะมีขนาดทองเหลืองเหล่านี้อยู่แล้ว

มีการเชื่อมต่อสี่จุดเดียวและการเชื่อมต่อสองครั้งด้วยรูหมุนพิเศษซึ่งจะช่วยอำนวยความสะดวกในการกระพือปีกที่แท้จริง ฉันลงเอยด้วยการทดสอบกับคอนเน็กเตอร์ปีกแบบพลาสติกดั้งเดิมและพบว่ามันทำงานได้ดีเกินไปสำหรับฉันที่จะวุ่นวายกับการแทนที่ทุกอย่างด้วยทองเหลือง ฉันมักจะใช้กลไกที่ซับซ้อนเกินไปเช่นนี้ และทำให้เกิดการเสียดสีมากเกินไปสำหรับทุกสิ่งที่จะทำงานได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับพลังงานจำนวนเล็กน้อยที่ส่งมาจากแผงโซลาร์เซลล์

ขั้นตอนที่ 6: การสร้างหัว (2/2)

จากนั้นฉันก็ใส่ไฟ LED กะพริบสีแดงสองดวง (หรือ FLED) ที่หัวและเชื่อมต่อเป็นอนุกรม จากนั้นฉันก็เอาลวดทองแดงเคลือบสองความยาวมาต่อเข้ากับขาที่เหลือของ FLED

(ในภาพนี้ คุณยังเห็นเศษของฉันกำลังพยายามทำปีกต่างๆ ให้กระพือปีก)

ขั้นตอนที่ 7: การปรับเปลี่ยนกลไกของเล่นแมลงปอ

เพื่อให้กลไกของเล่นเข้ากับโมเดลของเรา จำเป็นต้องมีการปรับแต่งเล็กน้อย เป้าหมายหลักของการดัดแปลงเหล่านี้คือการเอาส่วนประกอบโครงสร้างที่ไม่จำเป็นออกทั้งหมด และแกว่งเกียร์และมอเตอร์ขึ้นเพื่อให้ใช้พื้นที่น้อยลง (เนื่องจากก่อนหน้านี้เกียร์และมอเตอร์ถอยหลังเมื่อเทียบกับปีกและเหลือพื้นที่ว่างที่ไม่ได้ใช้เป็นจำนวนมาก คุณสามารถเห็นในภาพที่สอง)

ฉันเริ่มต้นด้วยการตัดขา จากนั้นฉันก็ถอดหมุดที่ยึดส่วนต้นขั้วปีกทั้งสองไว้เพื่อรองรับจากนั้นตัดส่วนรองรับทั้งหมดพร้อมกับแถบรองรับอื่น ๆ ทั้งหมดที่ยึดมอเตอร์และเกียร์ให้เข้าที่รวมถึงส่วนเล็ก ๆ ที่ฉันจะใช้เพื่อยึดกลไก สู่ร่างของแมลงปอ

ขั้นตอนที่ 8: การติดกลไกของเล่นแมลงปอกับ BEAM Robot ของเรา

ฉันงอส่วนที่เหลือออกจากหัวแมลงปอให้อยู่ในตำแหน่งที่กว้างพอที่จะใส่มอเตอร์และเกียร์ จากนั้นฉันก็เอาแกนทองเหลืองรองรับที่เรางอในขั้นตอนที่ 1 ออกจากฐานแล้วบัดกรีที่ด้านข้างท้อง ในรูปจะเห็นการสนับสนุนนี้ออกมาด้านหน้าของพุง

ฉันยังถอดด้านหลังออก ร้อยเกลียวของข้อต่อปีกทั้งหมดไว้ที่ด้านหลังแล้วนำไปขายต่อที่ด้านหลัง

ในที่สุดฉันก็ใช้ท่อหดความร้อนเพื่อยึดส่วนรองรับที่เราทิ้งไว้บนกลไกเกียร์ไปที่ท้อง

ขั้นตอนที่ 9: การสร้างหาง

หางทำจากทองเหลืองเนื้ออ่อนยาวสองส่วนซึ่งฉันบัดกรีตัวเก็บประจุแบบขนานกัน ตัวเก็บประจุเหล่านี้เพิ่มใน ~2200uF ซึ่งเพียงพอ แต่ฉันได้เพิ่มอีก 4700uF ตามที่อธิบายในขั้นตอนที่ 13

ขั้นตอนที่ 10: วงจรเครื่องยนต์พลังงานแสงอาทิตย์แบบคลาสสิกที่ใช้ FLED

มีบทช่วยสอนมากมายเกี่ยวกับวิธีการสร้างวงจรเครื่องยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้ FLED ให้เป็นอิสระ แต่ฉันจะแบ่งปันวิธีที่ฉันชอบ

หากคุณไม่คุ้นเคยกับเครื่องยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ ฉันขอแนะนำให้อ่าน

เครื่องยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ของเราเก็บพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ในตัวเก็บประจุจนกว่าแรงดันไฟฟ้าข้ามตัวเก็บประจุจะถึงเกณฑ์ที่กำหนด ณ จุดที่ทิ้งพลังงานทั้งหมดลงในมอเตอร์หรือขดลวดหรืออะไรก็ตามที่คุณต้องการจ่ายไฟ สิ่งนี้มีประโยชน์เพราะหมายความว่าแมลงปอของเราจะกระพือปีกแม้ในยามที่แสงไม่เพียงพอในการสั่งงานมอเตอร์โดยตรง

แรงดันไฟฟ้าตามเกณฑ์ของเราถูกกำหนดโดยไฟ LED กระพริบ 2 ดวงซึ่งสำหรับฉันให้แรงดันทริกเกอร์ที่ ~ 3.8V และฉันใช้ตัวต้านทาน 2.2k ตามที่แนะนำโดยทั่วไปสำหรับโหลดมอเตอร์มาตรฐาน หากคุณมีแผงโซลาร์เซลล์ที่ให้เอาต์พุตเพียง 4V ในแสงแดดเต็มที่ เกือบตลอดวันวงจรของคุณจะไม่ถึงแรงดันไฟที่จำเป็นในการยิง และด้วยเหตุนี้คุณอาจต้องการใช้วิธีการอื่นเพื่อให้ได้แรงดันไฟตามเกณฑ์ที่เหมาะสมกว่า FLED สีแดงเพียงอันเดียวควรสร้างแรงดันไฟฟ้าตามเกณฑ์ที่ ~2.4V และสีเขียว ~2.8V การเพิ่มไดโอดสัญญาณแบบอนุกรมคุณสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าตามเกณฑ์เหล่านี้ได้ 0.7V ต่อไดโอด ฉันชอบใช้ FLED 2 อันเพราะสามารถใช้เป็นดวงตาที่กะพริบอย่างละเอียดเมื่อชาร์จ

ฉันใช้ทรานซิสเตอร์ BC547 และ BC557 ซึ่งทั้งคู่มีการกำหนดค่า CBE สำหรับขา หากคุณใช้ทรานซิสเตอร์ประเภทอื่น เช่น 2n222 เช่น อาจมีการกำหนดค่า EBC และคุณจะต้องสร้างวงจรด้วยวิธีอื่น (หรือวิธีเดียวกัน แต่ด้วย ทรานซิสเตอร์กลับไปข้างหลังแทนที่จะเป็นด้านหน้า)

ในภาพถ่ายแรกและภาพที่สอง คุณจะเห็นการเชื่อมต่อเพียงอย่างเดียวที่เราต้องทำระหว่างทรานซิสเตอร์สองตัวตามวงจรในหน้าโซลาร์โบติกส์ รูปภาพที่เหลือแสดงให้เห็นว่าฉันสร้างความสัมพันธ์เหล่านี้ได้อย่างไร การใช้ Blu tack เพื่อยึดส่วนประกอบขนาดเล็กไว้ด้วยกันขณะบัดกรีจะเป็นประโยชน์

ฉันจะไม่แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงวิธีการสร้างวงจรอิสระในขณะที่ฉันขอให้คุณเข้าใจวงจรและวิธีการเชื่อมต่อเข้าด้วยกันแทนที่จะคัดลอกการเชื่อมต่อที่แน่นอนของฉัน นี่คือวิธีที่ฉันเริ่มสร้างวงจรแบบนี้ และมันง่ายมากที่จะทำผิดพลาด และแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะแก้ไขปัญหา หากคุณไม่เข้าใจว่าทำไมคุณถึงเชื่อมต่อส่วนประกอบซึ่งทำให้ท้อใจมาก การวิจัยเพิ่มเติมเล็กน้อยหวังว่าจะช่วยให้คุณหายปวดหัวได้มาก

ขั้นตอนที่ 11: นำทุกอย่างมารวมกัน (1/2)

จากนั้นฉันก็วางเครื่องโซลาร์เซลล์ไว้ที่ฐานของหาง บัดกรีให้เข้าที่และตัดทุกอย่างให้ยาว

จากนั้นฉันก็บิดสายมอเตอร์และสาย FLED แล้วตัดให้ยาวเกินไปก่อนที่จะบัดกรีเข้ากับเครื่องยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ตามที่แสดง

ขั้นตอนที่ 12: นำทุกอย่างมารวมกัน (2/2)

ลวดทองแดงเคลือบอีกสองเส้นถูกบัดกรีเข้ากับแผงโซลาร์เซลล์ บิดและตัดให้ได้ความยาว แผงติดกับตอไม้ด้วยเทปโฟมสองด้านและลวดก็บิดตัวรองรับแมลงปอและบัดกรีที่หาง/เครื่องยนต์พลังงานแสงอาทิตย์

ขั้นตอนที่ 13: การเพิ่มตัวเก็บประจุลับ (shhhh อย่าบอกใคร)

โมเดลนี้ใช้งานได้ดีแม้ในที่แสงน้อย การระเบิดจากตัวเก็บประจุ ~2200uF ก็เพียงพอแล้วที่จะขยับปีกได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น เนื่องจากเมื่อมอเตอร์เอาชนะความเฉื่อยของปีก แหล่งจ่ายไฟของมันก็หมดลง ดังนั้นด้วยการเพิ่มอีก 4700uF ปีกจึงสามารถทำปีกได้เกือบทั้งหมดในทุกรอบของเครื่องยนต์พลังงานแสงอาทิตย์

เนื่องจากฉันต้องการให้โมเดลดูเหมือนเดิม ฉันจึงตัดสินใจซ่อนตัวเก็บประจุโดยเจาะรูที่ฐานใต้แผงโซลาร์เซลล์

ขั้นตอนที่ 14: ความคิดสุดท้าย

การกระพือปีกทำให้เกิดการโยกเยกจำนวนมาก และเนื่องจากฉันบีบที่ด้านล่างของตอไม้ ฐานจึงนูนเล็กน้อย ทั้งหมดนี้ทำให้โมเดลวอกแวกเล็กน้อย ดังนั้นฉันจะต้องหายางรองในบางครั้ง

รางวัลใหญ่ใน Make it Move