123
Главная » 2011 » Сентябрь » 20 » ОХОТНИК ЗА СВЕТОМ
23:09
ОХОТНИК ЗА СВЕТОМ


света. Если луч света падает сбоку, то робот поворачивается в его сторону.
Если луч света попадает непосредственно на переднюю часть (фототранзисторы) платы, то робот двигается в направлении источника света. С "охотником за светом" можно провести соревнования, например, расставить банки и объезжать их, управляя роботом с помощью луча света от фонарика." property="og:description" />

Охотник за светом - так называется очередной робот из серии PaperBot. Как следует из его названия он "бежит" за источником света. Если луч света падает сбоку, то робот поворачивается в его сторону.
Если луч света попадает непосредственно на переднюю часть (фототранзисторы) платы, то робот двигается в направлении источника света. С "охотником за светом" можно провести соревнования, например, расставить банки и объезжать их, управляя роботом с помощью луча света от фонарика.


Корпус робота полностью выполнен из бумаги, количество радиокомпонентов минимально, питание осуществляется от батарейки с напряжением 9 вольт. Для включения и выключения робота используется клип-разъём для подачи питания с батарейки.
$CUT$

***


1.ВИДЕОТЕСТЫ ОХОТНИКА ЗА СВЕТОМ.

На видео.1 манёвр обхода кеглей-банок с управлением от луча света фонарика. Обратите внимание на большую скорость поворота характерную для роботов с косым расположением моторов по отношению к поверхности.




ВСЕ РОБОТЫ на канале DROID1020 !!! подпишись и смотри. Переход по ссылке жми!
ALL ROBOTS on the DROID1020 channel! ! ! be signed and look. Transition according to the link



2.ХАРАКТЕРИСТИКИ И ФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ.

Поиск источника света обеспечивается с помощью двух фототранзисторов размещённых в передней части робота. В конструкции робота заложены простые многофункциональные решения. Так, например монтажная плата, является конструктивным элементом корпуса (передняя часть) и передней опорой (при движении робот опирается на кромку).

Робот быстро реагирует на яркий источник света и так же быстро поворачивает. Это необходимо учитывать при управлении световым лучом.

В качестве источника питания используется батарейка напряжением 9 вольт. Батарейка одновременно является элементом опоры и монтажа для всех силовых узлов робота, крепежа моторов и корпуса.

В целях упрощения конструкции робота, для включения и выключения используется клип-разъёма. Его поворотом относительно одного из выводов батарейки включают или выключают робота.




КОМПОНЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ РОБОТА

1.Моторы PPN13LB11C (низковольтные)
2.Протекторы (резиновые колпачки) повышения сцепления с поверхностью
3.Верхняя часть корпуса (тонкий гофрокартон)
4.Скрепка канцелярская.
5.Монтажная плата передней части (тонкий гофрокартон)
6.Транзисторы КТ814 в качестве драйверов моторов.
7.Фототранзисторы ФТ2К в качестве фотодетекторов.
8.Резисторы постоянного сопротивления 110 кОм.
9.Клипса-разъём для подключения к батареи напряжением 9 вольт

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
------------------------------------------------------------------------
Напряжение питания........................................9В
Количество фотодатчиков................................2шт
Количество моторов.........................................2шт
Ток потребления..............................................50-130мА
Габариты робота без учёта размеров моторов...60х44х30мм


Фото.2 нажмите на фото. для просмотра в полном размере.


3.ПРИНЦИП РАБОТЫ.

На рис.1. показана электрическая схема робота. После включения источника питания робот не двигается, если на фототранзисторы VT1,VT2 не падает свет. Так как электрическая схема состоит из двух одинаковых схемотехнических частей, рассмотрим работу одной половины схемы.


Рис.1.Принципиальная электрическая схема. Нажимайте фото для увеличения.

Пока фототранзистор VT1 не освещён, на базе транзистора VT3 присутствует положительный потенциал. Этот потенциал закрывает транзистор VT3, соответственно мотор M1 выключен. Как только на окно фототранзистора VT1 попадает свет, через его переход начинает нарастать ток, который вызывает падение напряжения на фототранзисторе.

В средней точке делителя образованного резистором R1 и выводом коллектора фототранзистора VT1 положительный потенциал сменяется отрицательным. Так как коллектор фототранзистора VT1 подключен непосредственно к базе биполярного транзистора VT3, то и на его базовом выводе одновременно меняется потенциал с положительного на отрицательный. Поскольку для транзистора прямой проводимости отрицательный потенциал является отпирающим, транзистор VT3 открывается. Через его переход эмиттер-коллектор начинает течь ток. Левый по схеме вывод мотора M1 оказывается подключенным через открытый переход транзистора VT3 к плюсовому выводу источника питания.  В результате цепь питания мотора M1 замыкается и через его обмотку начинает течь ток, мотор начинает работать.

Если убрать засветку фототранзистора VT1, то потенциал на базе транзистора VT3 вновь измениться, теперь уже с отрицательного на положительный. Транзистор VT3 окажется заперт, цепь питания мотора M1 будет разомкнута. Так как в закрытом состоянии сопротивление перехода эмиттер-коллектор биполярного транзистора составляет несколько десятков мегаом, мотор будет обесточен. Аналогично работает вторая полностью идентичная часть схемы для второго мотора M2.



4.ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ.

В качестве элементов корпуса используется тонкий гофрокартон. Особенность этого материала и его повышенной прочности в двух слоях между которыми находится также картон в гофрированном (гармошкой) состоянии. Как правило такой картон используется в качестве материала для коробок из -под бытовой аппаратуры, компьютерной техники.


КОМПОНЕНТЫ ДЛЯ СБОРКИ РОБОТА

1.Транзисторы КТ814А.............................2шт. 
2.Фототранзисторы ФТ2К..........................2шт.
3.Резисторы сопротивлением 110кОм........2шт.
4.Клипс-разъём.......................................1шт.
5.Скрепка большая канцелярская 50мм...2шт.
6.Мотор низковольтный...........................2шт.

Примечание.1. Транзисторы КТ814 можно заменить на КТ816. Отечественные фототранзисторы ФТ2К можно заменить на любые импортного производства. Резисторы R1,R2 могут иметь значительный разброс сопротивления более и менее 100кОм. Нужно только учесть, что чем меньше сопротивление указанных резисторов, тем робот будет менее чувствителен к источник света. Все резисторы мощностью 0,125вт импортного или отечественного производства.


Фото.3. нажмите на фото. для просмотра в полном размере.

  Таблица.1.Список радиокомпонентов.
 


5.ПОШАГОВАЯ ИНСТРУКЦИЯ СБОРКИ РОБОТА.

Для успешной сборки точно следуйте инструкциям. Сборка робота выполняется на шаблоне, который необходимо распечатать на принтере. Помните, все чертежи архива приведены в точных размерах, подгонять или изменять размеры до  печати категорически не рекомендуется!

Скачайте шаблон, размещённый в конце страницы, в виде архивного файла Шаблон выполнен в точных натуральных размерах. Распечатайте шаблон на листе офисной бумаги формата А4. Вырежьте шаблон по толстым линиям .  Выполните предварительные сгибы также ориентируясь по пунктирным линиям чертежа.

Шаг.1.Изготовление корпуса (передней части).

Изготовьте из тонкого и плотного гофрокартона основу, которая будет передней частью робота. Размеры в миллиметрах и линии сгиба основы (пунктиром) показаны на фото.4. Наклейте шаблон монтажной платы на картонную основу (фото.5). В местах установки радиокомпонентов шилом просверлите отверстия (фото.6).

нажимайте фото для открытия в полном размере

Фото.4


Фото.5


Фото.6



Шаг.2.Монтаж радиокомпонентов.

Приступаем к монтажу радиокомпонентов. Монтаж начните с установки фототранзисторов ФТ2К. Длинный вывод фототранзистора - это вывод коллектора, короткий вывод транзистора - вывод эмиттера. На позициях VT1,VT2 для фототранзисторов отверстия помечены буквами "Э", "К", это означает, что в данные отверстия необходимо установит фототранзистор с учётом его выводов (фото.7, фото.8).

Эмиттеры (э) фототранзисторов VT1,VT2 соедините, обрежьте и спаяйте вместе с противоположной стороны (фото.9). Длинные выводы коллекторов (к) фототранзисторов отогните вниз. Установите резисторы на позиции R1,R2 крайние выводы резисторов отгибайте в стороны выводов коллекторов (к) фототранзисторов. А оставшиеся выводы резисторов R1,R2, которые расположены близко друг к другу сгибайте навстречу друг другу, один из которых нужно отрезать накоротко, а второй выгнуть ещё и в низ к отверстиям подключения источника питания. Запаивайте эти выводы резисторов друг с другом (фото.9).

нажимайте фото для открытия в полном размере

Фото.7

Фото.8

Фото.9

Выполняйте пайку всех согнутых во встречном направлении выводов деталей (фото.10).  Установите транзисторы КТ814 на позиции VT3,VT4 с учётом топологии (расположения) выводов. Для установки воспользуйтесь топологией показанной на фото.8. Обратите внимание на позиции установки транзисторов VT3,VT4, транзисторы устанавливают в разных ориентациях. Установка транзисторов КТ814 на позициях, хорошо видна на фото.11, фото.12, фото.13.

нажимайте фото для открытия в полном размере

Фото.10

Фото.11

Фото.12

Начинаем подключать транзисторы КТ814 (позиции VT3,VT4). Выгибайте коллекторы на обоих транзисторах в виде буквы "Г" (фото.14). Выгибайте выводы эмиттеров навстречу друг другу (фото.14). Выгибайте выводы баз в сторону рядом расположенных выводов резисторов и соединённых с ними выводов коллекторов фототранзисторов (фото.14). Выполните пайку всех встречно направленных выводов как на фото.15.

нажимайте фото для открытия в полном размере

Фото.13

Фото.14

Фото.15

Подключаем клип-разъём, назначение которого соединение между монтажной платой и батарейкой 9В. Клип-разъём имеет два провода: чёрный и красный. Чёрный провод клип-разъёма - это минус источника питания, красный провод-это плюс от источника питания. На монтажной плате (фото.16) найдите отверстия помеченные "+" и "-", подключайте и запаивайте провода с учётом полярности. Красный провод клип-разъёма подпаяйте к выводу расположенному рядом (эмиттеры транзисторов КТ814) (фото.17). Чёрный провод необходимо подключить с помощью добавочного короткого чёрного проводка к эмиттерам фототранзисторов ФТ2К (фото.17). На фото.17 красными стрелками показаны места подпайки добавочного чёрного провода.

нажимайте фото для открытия в полном размере

Фото.16

Фото.17

Фото.18

Подключаем моторы. Для подключения моторов возьмите провод длиной не менее 10см. Зачистите концы провода и залудите припоем. Найдите на монтажной плате отверстия подключения моторов M1,M2 (фото.19). Выполняйте подключения моторов ориентируясь по фото.18. "Верхние" по фото.18 выводы моторов M1,M2 паяйте к согнутым ввиде буквы "Г" коллекторам транзисторов КТ814. "Нижние" по фото.18 выводы моторов M1.M2 подключают через короткий синий провод к минусовому проводу идущему от источника питания. Красные стрелки указывают на места подключений дополнительных синих проводков. Все соединения рекомендуется выполнять тонким многожильным проводом.


Фото.19

ВАЖНО! После сборки корпуса устанавливайте моторы перекрёстно, то есть подключенный с правой стороны мотор нужно установить в левой части робота, а подключенный с левой стороны мотор нужно установить справа. Только в этом случае робот будет бежать за источником света.


Шаг.3.Полная сборка корпуса.

Из скачанного архива возьмите и распечатайте чертёж верхней части корпуса.  Линии сгиба показаны пунктиром. На чертежах пометки из букв: A,B,C означают следующее. Буква A указывает на то, что это верхняя часть поверхности. Буква B указывает на то, что после сгиба эта область будет боковой поверхностью. Буква C указывает на то, что после сгиба эта область будет нижней частью.

Этот шаблон нужно наклеить на лист картона и вырезать по контуру. У вас должна получиться фигура как на фото.20. Возьмите батарейку 9В и приложите к части "С". Обведите карандашом контакты батарейки и аккуратно вырежьте ножницами.  Белыми стрелками показаны отверстия, которые необходимо вырезать (фото.20, фото.21). Положите батарейку так как показано на фото.21. Проденьте контакты батарейки и по линиям сгиба соберите картон, так чтобы батарейка оказалась внутри (фото.22). Возьмите прозрачный скотч и не отпуская собранных краёв обмотайте несколько раз для закрепления. Белая стрелка указывает на место обмотки скотчем (фото.22).

нажимайте фото для открытия в полном размере

Фото.20

Фото.21

Фото.22

 Чтобы батарейка не проскальзывала и была надёжно зафиксирована отрежьте и прикрепите кусок двустороннего скотча. На фото.23 белой стрелкой показана позиция где необходимо прикрепить скотч. Так как обе его поверхности имеют высокую клеящую способность, то проблем возникнуть не должно. Двусторонний скотч можно приобрести в хозяйственном магазине или в магазине строительных материалов.

нажимайте фото для открытия в полном размере

Фото.23


 Выполните соединение передней части (монтажная плата с деталями) с верхней частью корпуса. На краях верхней части корпуса есть прямоугольники которые необходимо загнуть и расположить так чтобы получилось как на фото.24. После возьмите скобы от степлера и предварительно сделав отверстия шилом скрепите скобами переднюю и верхнюю части корпуса робота. На фото.24 установленные скобы обозначены белыми стрелками.

нажимайте фото для открытия в полном размере

Фото.24


При движении робота по поверхности, передняя часть будет испытывать значительные нагрузки. Поэтому чтобы не произошло изгибов или слома передней части рекомендуется рекомендуется залить термопластичным клеем внутреннюю поверхность в месте соприкосновения двух частей корпуса (фото.25). Для заливки удобно использовать клеевой пистолет, который предназначен для нагревания, плавления и нанесения термопластичного клея на поверхности (фото.25). Белыми стрелками показаны области нанесения клея. А также приведена фотография клеевого пистолета.

нажимайте фото для открытия в полном размере

Фото.25


Чтобы не устанавливать дополнительно выключатель включение и выключение робота выполняют с помощью поворота клип-разъёма. Фазы поворота клип-разъёма показаны на фото.26. В начальной позиции клип-разъёма (1) робот выключен,  конечной позиции робот включен (3).

нажимайте фото для открытия в полном размере

Фото.26


Изготовим крепёж для моторов. для этого возьмите скрепки канцелярские 50мм с изоляции (фото.27). Выгибайте из скрепки фигуру напоминающую выгнутую восьмёрку. Последовательность формирования фигуры из скрепки показана на фото.27. Фигура должна иметь строго заданные размеры, которые показаны на последнем фрагменте фото.27. Все размеры даны в миллиметрах. Для того чтобы правильно выгнуть фигуру из скрепки воспользуйтесь инструментом. Удерживая пласткозубцами в узловом месте (фото.27) выгибайте крепёж до получения угла двумя полукольцами скрепки примерно равного 120 градусов.

нажимайте фото для открытия в полном размере

Фото.27

На фото.28 показана последовательность монтажа моторов к корпусу. Приматывайте силовую крепёжную скрепку(1) к мотору с помощью изоляционной ленты(2). Монтаж моторов нужно проводить последовательно. Для крепежа моторов к корпусу (задней части) воспользуйтесь прозрачным скотчем(3). Сначала приматывайте скотчем один мотор, затем приматывайте скотчем второй мотор(2). Для того чтобы моторы удерживались надёжно нужно наматывать скотч(3) с некоторым натяжением. После монтажа моторов для повышения сцепления с поверхностью на оси моторов оденьте протекторы из резины.  Протекторы возьмите от нового гелиевого стержня (придётся купить два стрежня).

нажимайте фото для открытия в полном размере

Фото.28

Отрегулируйте угол расхождения моторов относительно поверхности. Добейтесь наилучшего сцепления и оптимальной скорости передвижения робота. Перед запуском рекомендуется установить "свежую" батарейку. Установите клип-разъём и переведите его в положение включено.

 Помните, робот после включения питания никуда не поедет до тех пор, пока вы не начнёте светить фонариком на фототранзисторы. Посветите фонариком на фототранзистор расположенный справа, робот должен повернуться вправо. Если посветить на левый фототранзистор, то робот повернётся влево. При освещении обоих фототранзисторов робот поедет вперёд.. СБОРКА ОКОНЧЕНА!


Скачать архив  пароль к архиву: hunt100

Если у ВАС возникли вопросы пишите на ФОРУМЕ или в Online чат по робототехнике мы их обсудим!
автор Алексей Высоковольтный www.servodroid.ru
© Внимание! Полное либо частичное копирование материала без разрешения администрации запрещено!

Категория: Роботы для начинающих ! | Просмотров: 14453 | Добавил: Droid | Теги: робот бегущий за светом, охотник за светом, робот из бумаги, paperbot | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 571 2 3 »
avatar
1 BLOCK • 18:06, 23.09.2011
Вот это скорость у него, шустрый) С ним тяжеловато будет тягаться хоть это и пример.
avatar
2 Droid • 14:50, 24.09.2011
Игорь, отвечаю на твой вопрос. Заменить фототранзисторы на фоторезисторы можно. Но.. фоторезисторы на источник света реагируют медленнее(инертнее) и поэтому не очень хороши. Если не требуется высокая скорость реагирования, то устанавливай уверенно. В любом случае стоит попробовать, тем более что для установки фоторезистора специальных знаний не требуется. wink
avatar
3 гриш • 19:53, 19.11.2011
хороший робот жаль только я не знаю где можно купить детали cry
avatar
4 MSA-Beam-Robotics • 20:41, 19.11.2011
Детали можно купить в радиомагазине. Можно не покупать а поискать в старой технике, на платах от телевизоров и тп. На ФОРУМе есть тема под названием "Что где и для чего может пригодится".ю гляньте ее. Также на форуме есть раздел "Магазины".
avatar
0
57 HaritonovIwan • 08:00, 10.12.2015
http://tixer.ru/
Отличный интернет магазин радиодеталей
avatar
5 SerGos • 22:06, 17.01.2012
Прикольно, выбрал в кач-ве 1го робота
avatar
21 MSA-Beam-Robotics • 12:43, 09.03.2013
Получился робот первый ?
avatar
6 DIMAN • 13:31, 25.01.2012
А фототранзисторы или фоторезисторы в старых отечественных телеках есть?
avatar
7 MSA-Beam-Robotics • 23:45, 25.01.2012
Нет, хотя... Там вроде стоят диоды(похоже на фоторезисторы). Их можно попробовать тоже.
avatar
8 игорь • 00:21, 29.02.2012
Все верно.
avatar
9 ярый • 19:03, 03.04.2012
класс!!! я сделал такого smile
avatar
10 MSA-Beam-Robotics • 20:21, 03.04.2012
молодец, ток на слово не верят ))
avatar
11 Gim • 00:08, 17.04.2012
Споя, собрал, схема работает а моторы нет. На сколько вольт маторчики нужны?
avatar
12 MSA-Beam-Robotics • 17:17, 17.04.2012
как же вы определили что все работает если моторы не крутятся ?
avatar
13 MSA-Beam-Robotics • 17:18, 17.04.2012
Моторы от 3Вольт
avatar
14 Gim • 22:02, 17.04.2012
проверил вольтметром
avatar
15 feeripir • 00:59, 07.08.2012
а можно ли заменить моторы, если да то какими
avatar
16 MSA-Beam-Robotics • 09:57, 14.08.2012
Можно заменить на те что в китайских игрушках smile
1-10 11-20 21-26
avatar