หุ่นยนต์พลังงานแสงอาทิตย์: 17 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

ไม่นานมานี้ ฉันได้สร้างหุ่นยนต์หลายสิบตัวซึ่งส่วนใหญ่ได้รับแรงบันดาลใจจาก BEAM Robotics สำหรับผู้ที่ไม่คุ้นเคย BEAM นั้นเป็นวิธีการพิเศษในการสร้างหุ่นยนต์โดยเน้นที่ชีววิทยา อิเล็กทรอนิกส์ สุนทรียศาสตร์ และกลไก (ด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่า BEAM) สิ่งหนึ่งที่ทำให้ BEAM แตกต่างจากแนวทางอื่นๆ ของหุ่นยนต์คือการยืนกรานที่จะใช้พลังงานที่แผ่รังสี (ส่วนใหญ่เป็นพลังงานแสงอาทิตย์) และแนวโน้มที่จะนำมาใช้ซ้ำและเรียบง่าย ในขณะที่ฉันยืมมาจากหลักจริยธรรมและสุนทรียศาสตร์ของ BEAM อย่างหนัก หุ่นยนต์ที่ฉันสร้างขึ้นนั้นไม่เหมือนกันเลย

เนื่องจากหุ่นยนต์ BEAM เป็นแหล่งแรงบันดาลใจขนาดใหญ่ ฉันจึงอยากลองสร้างหุ่นยนต์พลังงานแสงอาทิตย์อยู่เสมอ อย่างไรก็ตาม แทนที่จะเพียงแค่สร้างหุ่นยนต์ BEAM ตัวอื่น ฉันตัดสินใจที่จะรวมพลังงานแสงอาทิตย์เข้ากับรูปแบบการสร้างหุ่นยนต์ของฉันเอง แทนที่จะต้องปิดไฟทั้งหมดไว้กลางแดด ฉันตัดสินใจใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จซ้ำได้ ซึ่งหมายความว่าในช่วงเวลาใดก็ตาม มอเตอร์สามารถปิดแบตเตอรี่หรือแผงโซลาร์เซลล์ได้ ขึ้นอยู่กับว่าตัวใดสามารถให้พลังงานได้มากที่สุด แผงโซลาร์เซลล์ยังชาร์จแบตเตอรี่เมื่อโดนแสงแดด วิธีนี้ทำให้บอทวิ่งหนีแสงแดดได้ แต่ไม่ต้องพึ่งมันให้เคลื่อนที่ไปทั้งหมด

ฉันคิดว่าแนวทางของฉันผสมผสานทั้งสองสไตล์เข้าด้วยกันอย่างลงตัว และเป็นการทดลองที่สนุกและเรียบง่ายในการสร้างหุ่นยนต์

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุ

คุณจะต้องการ:

(x1) แผงโซลาร์เซลล์ (x2) เซอร์โวแบบต่อเนื่อง (x3) 1N5817 ไดโอด Schottky (x1) แบตเตอรี snap 9V (x8) แบตเตอรี่ AA แบบชาร์จไฟได้ (x1) 8 x ที่ใส่แบตเตอรี่ AA (x12) ตัวยึดซิป (x1) อะลูมิเนียมกว้าง 2 ไม้บรรทัด (x2) ตะขอกาวติดผนัง (x1) สายรัดซิป (x1) ท่อหด

(ลิงก์บางลิงก์ในหน้านี้ประกอบด้วยลิงก์พันธมิตร ซึ่งไม่ได้เปลี่ยนราคาของรายการขายใดๆ แต่ฉันได้รับค่าคอมมิชชั่นเล็กน้อยหากคุณคลิกลิงก์ใดๆ เหล่านั้นและซื้ออะไรก็ตาม ฉันนำเงินจำนวนนี้ไปลงทุนในวัสดุ และเครื่องมือสำหรับโครงการในอนาคต)

ขั้นตอนที่ 2: แก้ไขเซอร์โว

เปิดเคสเซอร์โวโดยถอดสกรูสี่ตัวออกจากด้านล่าง

ถอดแผงวงจรด้านในออกแล้วต่อสายสีแดงและสีดำเข้ากับขั้วของมอเตอร์แต่ละขั้ว

สุดท้าย เปิดกล่องเกียร์แล้วหาเกียร์ที่มีแถบพลาสติกเล็กๆ ติดอยู่ที่ป้องกันไม่ให้หมุนต่อเนื่อง เพียงแค่ตัดแท็บออกจากเกียร์

สำหรับคำแนะนำเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ โปรดดูคำแนะนำอื่น ๆ ของฉันเกี่ยวกับการปรับเปลี่ยนเซอร์โวสำหรับการหมุนอย่างต่อเนื่อง

ขั้นตอนที่ 3: เจาะ

เจาะรู 1/4" ตรงกลางไม้บรรทัด ประมาณ 5/8" จากขอบที่สั้นกว่าด้านใดด้านหนึ่ง

เจาะรูที่สองประมาณ 2-3/8 จากขอบเดียวกัน

ขั้นตอนที่ 4: โค้งงอ

ใช้คีมจับโต๊ะหรือแท่งโลหะสองอันที่ยึดกับขอบโต๊ะ ดัดไม้บรรทัดให้โค้ง 90 องศาที่ 6 นิ้วจากขอบที่เจาะรู

ดัดโค้ง 90 องศาครั้งที่สองที่ 9 เพื่อให้ไม้บรรทัดเป็นรูปตัว U

ขั้นตอนที่ 5: แนบ

ซิปผูกเซอร์โวกับไม้บรรทัดโดยใช้รูขนาด 1/4 สองรูเพื่อให้เซอร์โวนั่งด้านหลัง

ขั้นตอนที่ 6: Zip Tie Mounts

วางที่ยึดซิปสองคู่เคียงข้างกันที่ด้านหลังของแผงโซลาร์เซลล์ เป็นสิ่งสำคัญที่ช่องของแต่ละคู่จะต้องสอดคล้องกันโดยทั่วไป

ขั้นตอนที่ 7: Mounts เพิ่มเติม

ติดที่ยึดซิปอีกสองคู่เข้ากับไม้บรรทัดที่ด้านในของรูปตัว 'U' ซึ่งอยู่ตรงข้ามกับเซอร์โว

ขั้นตอนที่ 8: เชื่อมต่อ

ใช้ที่ยึดช่องซิปเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์กับไม้บรรทัด

ขั้นตอนที่ 9: ใส่แบตเตอรี่

ใส่แบตเตอรี่ลงในที่ใส่แบตเตอรี่

ขั้นตอนที่ 10: ไดโอด

ประสานสองไดโอดเข้าด้วยกันเพื่อให้แคโทดเชื่อมต่อ (ด้านข้างของไดโอดที่มีแถบ)

ขั้นตอนที่ 11: สร้างวงจร

วงจรสำหรับบอทนี้ใช้วงจรชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์อย่างง่ายโดย David Cook วงจรนี้มีไดโอด schottky สองตัวที่เชื่อมต่อแคโทดกับแคโทดโดยมีไดโอดหนึ่งตัวเชื่อมต่อกับแผงโซลาร์เซลล์และอีกตัวหนึ่งกับแบตเตอรี่ การตั้งค่านี้ช่วยให้แบตเตอรี่หรือแผงโซลาร์เซลล์สามารถจ่ายพลังงานให้กับมอเตอร์ได้ ขึ้นอยู่กับว่าตัวใดสามารถจ่ายกระแสไฟได้มากที่สุด

เนื่องจากแบตเตอรี่สามารถชาร์จใหม่ได้ จึงมีไดโอด schottky ตัวที่สามที่เชื่อมต่อจากแผงโซลาร์เซลล์เข้ากับด้านหลังแบตเตอรี่โดยตรง ซึ่งช่วยให้กระแสไฟฟ้าไหลเข้าสู่แบตเตอรี่และชาร์จใหม่ได้ ในการต่อสาย ขั้นแรกให้เชื่อมต่อสายสีแดงจากเซอร์โวตัวใดตัวหนึ่งและสายสีดำจากเซอร์โวที่อยู่ตรงข้ามกับจุดศูนย์กลางของการเชื่อมต่อแคโทด ถัดไปเชื่อมต่อสายสีแดงจากสแน็ปแบตเตอรี่กับขั้วบวกของไดโอด schottky ตัวใดตัวหนึ่ง ต่อสายสีแดงจากแผงโซลาร์เซลล์เข้ากับขั้วบวกของไดโอดอีกตัว เมื่อเสร็จแล้วให้บัดกรีขั้วบวกของไดโอดตัวที่สามกับสายสีแดงที่เชื่อมต่อกับแผงโซลาร์เซลล์และแคโทดกับสายสีแดงจากสแน็ปแบตเตอรี่ ใช้ท่อหดหรือเทปพันสายไฟเพื่อป้องกันสายไฟขาด

ขั้นตอนที่ 12: การเดินสายเพิ่มเติม

ประสานสายกราวด์สีดำทั้งหมดและสายสีแดงที่เหลือจากเซอร์โวเข้าด้วยกัน

สิ่งนี้จะทำให้คุณมีการเชื่อมต่อแบบบัดกรีสองชุด หนึ่งสำหรับพลังงานและอีกหนึ่งสำหรับพื้นดิน หุ้มฉนวนข้อต่อทั้งสองด้วยท่อหดหรือเทปพันสายไฟ

ขั้นตอนที่ 13: Zip Tie Mounts มากยิ่งขึ้น

ติดซิปผูกสองคู่เข้ากับส่วนด้านล่างของรูปตัว 'U'

ขั้นตอนที่ 14: ติดแบตเตอรี่

ซิปผูกแบตเตอรี่ไว้กับด้านในของรูปตัว 'U' โดยยึดให้แน่น

ขั้นตอนที่ 15: ตัดแต่ง

ตัดส่วนขอเกี่ยวจริงออกจากตะขอพลาสติกแบบยึดติดผนัง

ขั้นตอนที่ 16: ติด

ติดตะขอติดผนังที่ดัดแปลงเข้ากับแตรเซอร์โวแต่ละตัว (สิ่งที่ดูเหมือนเกียร์)

ขั้นตอนที่ 17: เสียบปลั๊ก

เชื่อมต่อสแน็ปแบตเตอรี่กับก้อนแบตเตอรี่และตอนนี้หุ่นยนต์ก็ทำงานได้อย่างสมบูรณ์

คุณพบว่าสิ่งนี้มีประโยชน์ สนุก หรือสนุกสนานหรือไม่ ติดตาม @madeineuphoria เพื่อดูโครงการล่าสุดของฉัน