Wie erstelle ich einen ferngesteuerten Roboter?

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ist ein Wiki, was bedeutet, dass viele Artikel von mehreren Autoren verfasst wurden. Um diesen Artikel zu erstellen, haben 41 Personen, von denen einige anonym sind, an der Überarbeitung und Verbesserung im Laufe der Zeit teilgenommen.

Viele Menschen glauben, dass ein Roboter eine eigenständige Maschine ist. Wenn wir jedoch die Definition dieses Begriffs etwas erweitern, können wir auch ferngesteuerte Maschinen als Roboter betrachten. Sie mögen denken, dass der Bau eines solchen Geräts etwas kompliziert ist, aber in der Tat gibt es nichts Einfacheres, wenn Sie über die erforderlichen Kenntnisse verfügen. Ein Schraubenzieher, ein Hauch von Wissenschaft und los!

Stufen

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   Wissen Sie, was Sie bauen werden. Sie werden hier keine humanoide menschliche Größe aufbauen, die all Ihre Drecksarbeit erledigt. Sie werden keinen Roboter mit einer Zange bauen, der 50 kg heben kann. Sie müssen zunächst einen Roboter bauen, der sich vorwärts, rückwärts und seitwärts bewegen kann, wenn Sie die Fernbedienung bedienen. Sobald Sie jedoch die Grundlagen dieser Manöver verstanden und diesen einfachen Roboter erstellt haben, können Sie ihn modifizieren und kompliziertere Dinge ausführen. Sie müssen immer bedenken, dass ein Roboter niemals fertig ist. Sie können es jederzeit bearbeiten und verbessern.

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   Planen Sie den Roboter. Bevor Sie mit dem Bau beginnen, müssen Sie die benötigten Artikel bestellen. Dazu müssen Sie über Design nachdenken. Wenn dies Ihre erste Kreation ist, wählen Sie etwas Einfaches mit zwei Servos auf einer Kunststoffplatte. Es ist eine sehr einfache Sache, mit der Sie später weitere Elemente hinzufügen können, wenn Sie dies wünschen. Sie erhalten dann etwas, das 15 × 20 cm misst. Zeichnen Sie für einen so einfachen Roboter das Design einfach mit einem Lineal auf ein Blatt Papier. Da es klein ist, zeichnen Sie es auf den tatsächlichen Maßstab auf dem Papier. Wenn Sie komplexere Maschinen bauen, können Sie lernen, CAD-Software (Computer Aided Design) oder ähnliche Programme wie Google Sketchup zu verwenden.

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   Wählen Sie die Elemente aus. Sie müssen sie noch nicht bestellen, aber Sie müssen sie in diesem Schritt auswählen und wissen, wo Sie sie kaufen können. Wählen Sie möglichst wenige Websites aus, um Versandkosten zu sparen. Sie benötigen Material für das Fahrgestell, zwei Servomotoren, eine Batterie, einen Sender und einen Empfänger.
   • Wählen Sie den Servomotor. Um den Roboter zu bewegen, benötigen Sie Motoren. Sie müssen für jedes Rad eines installieren. Auf diese Weise können Sie die einfachste Lenkmethode verwenden, das Differential. Dies bedeutet, dass sich die beiden Motoren vorwärts und rückwärts drehen, wobei sich einer dreht, während sich der andere nicht bewegt. Ein Servomotor ist ein anderes Gerät als der Basis-Gleichstrommotor, da er Zahnräder hat, sich nur um 180 Grad drehen kann und seine aktuelle Position anzeigen kann. Dieses Projekt wird diese Art von Motor ansprechen, da sie einfacher zu bedienen sind und Sie kein teures Getriebe kaufen müssen. Wenn Sie wissen, wie der ferngesteuerte Roboter aufgebaut wird, können Sie einen weiteren Roboter zum Installieren von Gleichstrommotoren herstellen (oder modifizieren). Beim Kauf von Servomotoren sind vier Dinge zu beachten: Drehzahl, Drehmoment, Größe und Gewicht sowie Rotation. Da die Servomotoren nicht mehr als 180 Grad drehen können, kommen Sie nicht weit. Es gibt jedoch Motoren, die sich um 360 Grad drehen lassen, sodass Sie sie kontinuierlich betreiben können. Stellen Sie sicher, dass die von Ihnen gekauften Artikel zu dieser Kategorie gehören. Größe und Gewicht spielen bei diesem Projekt keine große Rolle, da Sie ohnehin viel Platz haben. Versuchen Sie, eine mittlere Größe zu finden. Das Motordrehmoment gibt die Kraft des Motors an. Hier werden die Zahnräder nützlich. Wenn es keine Gänge gibt und das Motordrehmoment niedrig ist, kann sich der Roboter nicht vorwärts bewegen, da er nicht die Kraft hat. Sie müssen ein hohes Motordrehmoment finden, aber achten Sie darauf, je höher es ist, desto niedriger ist die Drehzahl. Für dieses Projekt müssen Sie ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Drehzahl und Drehmoment finden. Wenn Sie fertig sind, können Sie immer leistungsstärkere oder schnellere Servomotoren kaufen. Der Hitec HS-311 wird für diesen ersten Roboter empfohlen. Es ist ein Motor mit einem guten Verhältnis zwischen Drehzahl und Drehmoment, es ist billig und seine Größe ist perfekt für dieses Projekt. Führen Sie eine Online-Suche nach einem Geschäft in Ihrer Nähe durch, das dieses anbietet.
     • Da sich der Servomotor nur um 180 Grad drehen kann, müssen Sie den Servomotor wechseln, um ununterbrochen zu laufen. Wenn Sie die Garantie ändern, wird sie storniert. Der Rest ist jedoch von entscheidender Bedeutung.
   • Wählen Sie eine Batterie. Sie müssen den Roboter mit Strom versorgen. Verwenden Sie keinen Gleichstrom (dh kein Kabel, das in eine Steckdose eingesteckt ist), sondern eine Gleichstrombatterie.
     • Wählen Sie den Batterietyp. Es gibt drei Haupttypen von Batterien, die Sie berücksichtigen sollten. Es gibt solche aus Lithium (LiPo), NiMH, NiCad und Alkali-Batterien.
       • LiPo-Akkus sind der neueste Typ, den Sie kaufen können, und sie sind extrem leicht. Sie sind jedoch gefährlich, teuer und erfordern ein geeignetes Ladegerät. Sie sollten sie nur verwenden, wenn Sie bereits Erfahrung im Bau von Robotern haben und bereit sind, ein wenig mehr für Ihr Projekt zu bezahlen.
       • NiCad-Batterien sind wiederaufladbare Batterien. Sie werden oft für Roboter verwendet. Das Hauptproblem dieses Modells ist, dass es viel weniger hält, wenn Sie die Batterien aufladen, während sie nicht vollständig leer sind.
       • NiMH-Akkus haben eine ähnliche Größe, ein ähnliches Gewicht und einen ähnlichen Preis wie NiCad-Akkus, weisen jedoch eine bessere Leistung auf. Dies ist das Modell, das allgemein für Anfänger empfohlen wird.
       • Alkaline-Batterien sind der häufigste nicht wiederaufladbare Typ. Sie sind überall (Sie haben sie wahrscheinlich zu Hause), sie sind billig und leicht zu bekommen. Ihr Leben ist jedoch kurz und Sie müssen es dauerhaft kaufen. Verwenden Sie es nicht.
     • Überprüfen Sie die Spezifikationen der Batterie. Sie müssen eine Spannung für Ihren Akku auswählen. Im Allgemeinen arbeiten die meisten Roboter dieses Typs mit einer Spannung zwischen 4,8 und 6 V. Die meisten Servomotoren funktionieren bei diesem Spannungstyp gut. Es wird generell empfohlen, 6 V zu verwenden (sofern Ihre Servomotoren dies unterstützen, was bei den meisten der Fall ist), da sie dadurch mehr Leistung senden und schneller laufen können. Nun müssen Sie über die Kapazität des Akkus nachdenken. Sie wird in mAh (Milliampere für eine Stunde) angegeben. Je höher der Wert, desto teurer und teurer wird der Akku. Für einen Roboter mit der erwarteten Größe wird empfohlen, eine 1800-mAh-Batterie zu verwenden. Wenn Sie zwischen einer Batterie von 1 4500 und 2000 mAh für die gleiche Spannung und das gleiche Gewicht zögern, wählen Sie die von 2 000. Sie hört sich kaum teurer an, ist aber besser als die vorhergehende. Sie sollten nicht vergessen, ein Ladegerät für den von Ihnen gewählten Akku zu besorgen. Führen Sie eine Online-Suche durch, um ein geeignetes Ladegerät zu finden.
   • Wählen Sie das Material für Ihren Roboter. Er benötigt ein Chassis, auf dem Sie die elektronischen Geräte installieren. Die meisten Maschinen dieser Größe bestehen aus Kunststoff oder Aluminium. Für Anfänger wird die Verwendung eines Kunststoffs mit der Bezeichnung Polyethylen hoher Dichte (PE-HD) empfohlen. Es ist einfach zu arbeiten und kostet nicht viel. Wenn Sie sich für die gewünschte Dicke entscheiden, entscheiden Sie sich für 6 mm. Wenn Sie sich für die Breite entscheiden, sollten Sie eine größere Platte als die Maschine wählen, die Sie bauen möchten, falls Sie beim Schneiden einen Fehler machen. Im Allgemeinen wird empfohlen, einen Roboter zu kaufen, der doppelt so groß ist wie der Roboter. Sie sollten jedoch noch mehr kaufen. Führen Sie eine Online-Suche durch, um eine PE-Platte mit 60 × 60 cm und einer Dicke von 6 mm zu kaufen.
   • Wählen Sie den Sender und den Empfänger. Dies ist der teuerste Teil des Roboters. Dies ist auch das Wichtigste, da Sie es ohne es nicht bewegen können. Es wird dringend empfohlen, von Anfang an einen guten Sender und einen guten Sender zu kaufen, da dies die Teile sind, die die Möglichkeiten Ihrer Kreation einschränken. Sie können Ihre Maschine mit einem billigen Sender und Empfänger bewegen, aber Sie können nichts hinzufügen. Darüber hinaus können Sie den Sender für andere Projekte wiederverwenden, die Sie in Zukunft montieren werden. Kaufen Sie das Gerät jetzt teurer, anstatt es jetzt günstig und später teurer zu kaufen. So sparen Sie langfristig Geld. Auf jeden Fall müssen Sie die richtigen Frequenzen auswählen. 27 MHz, 72 MHz, 75 MHz und 2,4 GHz sind die am häufigsten verwendeten Frequenzen. Die 27 MHz werden für Flugzeuge und Autos verwendet. Dies ist die Frequenz, die am häufigsten für billige ferngesteuerte Spielzeuge verwendet wird. Es wird nur für kleine Projekte empfohlen. Die 72 MHz können nur für Flugzeuge verwendet werden. Da dies eine Frequenz ist, die normalerweise in Modellflugzeugen verwendet wird, ist dies für bodengestützte Flugzeuge verboten. Wenn Sie die 72-MHz-Frequenz verwenden, verstoßen Sie möglicherweise gegen das Gesetz Ihres Landes, können aber auch Störungen bei Modellen in Ihrer Nähe verursachen. Dies könnte zum Absturz und zu erheblichen Reparaturkosten führen, oder, noch schlimmer, das Flugzeug könnte jemanden treffen und ihn töten. Die 75 MHz werden nur für Bodenmodelle verwendet, sodass Sie sie verwenden können. Von all diesen Frequenzen ist jedoch 2,4 GHz die beste. Es verursacht weniger Störungen als andere Frequenzen. Es wird dringend empfohlen, ein paar zusätzliche Euro für den Kauf eines 2,4-GHz-Senders und -Empfängers auszugeben. Nachdem Sie sich für die Frequenz entschieden haben, die Sie verwenden möchten, müssen Sie entscheiden, welche "Kanäle" Sie auf Sender und Empfänger installieren möchten. Grundsätzlich beziehen sie sich auf Dinge, die Sie auf dem Roboter steuern können. Für dieses Projekt benötigen Sie zwei. Ein Kanal ermöglicht es der Maschine, sich vorwärts und rückwärts zu bewegen, und der andere, sich an den Seiten zu drehen. Es wird jedoch empfohlen, mindestens drei zu haben. Wenn Sie fertig sind, möchten Sie möglicherweise etwas hinzufügen.Wenn Sie vier installieren, sollten Sie zwei Controller haben. Mit einem 4-Kanal-Sender / Empfänger-Paar können Sie möglicherweise eine Klemme hinzufügen. Wie bereits erwähnt, kaufen Sie das bestmögliche Paar für Ihr Budget, damit Sie später kein besseres kaufen müssen. Sie können den Sender und sogar den Empfänger später für andere Projekte wiederverwenden. Sie können beispielsweise das Spectrum DX5e 5-Kanal 2,4-GHz-Funksystem Mode 2 und das AR500 kaufen.
   • Wähle die Räder. Bei der Auswahl der Räder müssen drei Faktoren berücksichtigt werden: Durchmesser, Traktion und das Motorbefestigungssystem. Der Durchmesser entspricht der Länge des Rades, beginnend an der Kante, die durch die Mitte verläuft und an der gegenüberliegenden Kante ankommt. Je größer der Durchmesser, desto schneller das Rad und desto leichter kann der Roboter Steigungen überwinden, aber desto weniger Drehmoment hat er. Wenn Sie ein kleineres Rad haben, ist es schwieriger zu klettern oder schneller zu fahren, aber es hat mehr Leistung. Durch die Traktion kann festgestellt werden, ob das Rad gut auf den Oberflächen haftet, auf denen Sie es ablegen werden. Sie müssen Räder mit einer Gummi- oder Schaumbeschichtung haben, damit sie nicht verrutschen. Die meisten Räder lassen sich problemlos an den Servomotoren anbringen. In der Regel reicht es aus, sie direkt anzuschrauben, sodass Sie sich keine Sorgen machen müssen. Es wird allgemein empfohlen, ein Rad mit einem Durchmesser zwischen 8 und 12 cm mit einer Gummibeschichtung zu bevorzugen. Sie werden auch zwei brauchen. Informieren Sie sich auch über Präzisionsscheibenräder.

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   Kaufen Sie die Ausrüstung. Nachdem Sie die richtige Ausrüstung ausgewählt haben, können Sie sie online kaufen. Versuchen Sie, es auf so wenigen Websites wie möglich zu bestellen, um Portokosten zu sparen.

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   Den Rahmen messen und zuschneiden. Nehmen Sie ein Lineal und einen Marker und messen Sie die Länge und Breite des Rahmens auf der Platte, die Sie gekauft haben. Ziehen Sie einen 15 x 20 cm großen Rahmen in Betracht. Messen Sie es richtig und stellen Sie sicher, dass die Linien, die Sie gezeichnet haben, nicht schief sind und die gewünschte Länge haben. Vergessen Sie diese Regel nicht: zweimal messen, einmal schneiden. Jetzt können Sie die Platte schneiden. Wenn Sie PE-HD gekauft haben, können Sie es genauso schneiden wie ein Holzbrett der gleichen Größe.

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   Montieren Sie den Roboter. Jetzt, da Sie über die gesamte Ausrüstung verfügen, die Sie benötigen, um den Rahmen zu schneiden, ist es Zeit, die Teile zusammenzusetzen. Dies ist der einfachste Schritt, wenn Sie zuvor über Design nachgedacht haben.
   • Montieren Sie die Servomotoren auf der Rückseite der Kunststoffplatte nach vorne. Sie müssen an den Seiten so montiert werden, dass das zu drehende Teil nach außen gedreht wird. Stellen Sie sicher, dass genügend Platz für die Montage der Räder vorhanden ist.
   • Befestigen Sie die Räder mit den im Motorgehäuse enthaltenen Schrauben an den Servomotoren.
   • Kleben Sie ein Stück Klettband auf den Empfänger und den Akku.
   • Legen Sie zwei Klettverschlüsse auf den Roboter, auf den Sie den Empfänger und den Akku kleben.
   • Jetzt sollte Ihr Roboter vorne zwei Räder haben und das Chassis hinten leicht nach unten fahren. Es wird kein drittes Rad bei diesem Projekt geben, die Rückseite der Maschine wird nur am Boden reiben.

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   Schließen Sie die Kabel an. Nachdem Sie die Elemente zusammengestellt haben, müssen Sie die Verbindungen zum Empfänger herstellen. Stecken Sie den Akku in den Steckplatz des Empfängers. Überprüfen Sie die Verbindungen. Schließen Sie dann die Servomotoren an die ersten beiden Kanäle des Empfängers an. Dort steht "Kanal 1" und "Kanal 2".

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   Laden Sie den Akku auf. Trennen Sie den Empfängerakku und schließen Sie ihn an das Ladegerät an. Warten Sie, bis der Akku voll ist. Es kann bis zu 24 Stunden dauern, etwas Geduld.

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   Das Projekt sollte nun abgeschlossen sein. Drücken Sie die Sendertaste, um den Roboter vorwärts zu bewegen. Baue einen Hindernisparcours, spiele mit deinem Hund und deiner Katze, um dem Roboter nachzulaufen. Sobald Sie Spaß haben, können Sie Ihren Roboter verbessern!

• Hardware für das Chassis: eine PE-HD-Platte, die größer als die erforderliche Größe ist
• Zwei Servomotoren (zB HiTec HS-311)
• Ein Empfänger und ein Sender
• Eine Batterie (zum Beispiel eine 6-V-NiMH-Batterie mit 2000 mAh)
• Ein Ladegerät für den Akku
• 2 Räder mit Präzisionsscheibe von 12 cm Durchmesser
• Klettverschluss