Беспаечный светокинетик от центра SERVODROID

30 марта 2017
Беспаечный светокинетик - это простой робот, который можно собрать очень быстро без использования приёмов пайки. Напомним что светокинетические роботы одно из направлений в робототехники.

Статья представлена Центром робототехники для начинающих SERVODROID, где учат делать роботов своими руками шаг-за-шагом. Это команда специалистов из области автоматизации, занимающаяся популяризацией робототехники среди детей, школьников и студентов.

Отличие приведённого здесь робота-светокинетика от других, простота сборки и минимум компонентов, сборка без использования паяльника. Можно собрать несколько роботов с установленными различного цвета светодиодами и создать из них световое шоу.

При активации роботы будут вращаться вокруг оси создавая направленные вращающиеся световые пучки.

Световые эффекты воспроизводимые вращающимся светокинетиком лучше всего наблюдать в сумерках или полной темноте. Для качественной работы заранее позаботьтесь о "свежих" батарейках!

На фото показаны фрагменты световых эффектов от трёх светокинетиков.

Видеотесты

На видео показан запуск нескольких светокинетиков с индивидуальными световыми эффектами. Благодаря такому разнообразию световых эффектов несколько светокинетиков в группе при вращении создают удивительные световые картины!

Через панель навигации видеоплеера можно избирательно выбрать необходимый видеофрагмент. Панель навигации доступна после запуска видео, справа внизу значок пиктограммы. Перед запуском каждого видеофрагмента автоматически выводится его название в верхнем левом углу. В нижней части окна проигрывателя слева название плейлиста и количество сгруппированных видеофрагментов.

Характеристики робота

Алгоритм работы.
После включения робот начинает вращаться вокруг своей оси. Скорость вращения можно изменять в некоторых пределах. Но визуально эти изменения значительны, что сильно отражается на световых эффектах. Ещё световой эффект создаваемый роботом можно задавать при сборке установкой светодиода. В инструкции по сборке подстройка скорости и задание светового эффекта будет рассмотрена подробно.

Конструкция.
Все компоненты расположены внутри пластикового корпуса. Расположение компонентов обеспечивает плотное прилегание и необходимую устойчивость всей конструкции. Дополнительных элементов фиксации(клея) не требуется.

Моторы.
Для придания вращения вокруг оси используется всего один мотор с вертикальной установкой. Мотор должен иметь низкое рабочее напряжение 3 или 5 вольт. Фиксация мотора внутри корпуса осуществляется за счёт незначительно отличающихся диаметров нижней кромки корпуса.

Включение/выключение.
Так как конструкция предельно проста, то включение и выключение проводят своеобразно. Для включения необходимо поместить все элементы в корпус (сделать это просто). Для выключения все элементы также просто убирают. Делается это в одно движение, так как при сборке все компоненты будут расположены и зафиксированы друг над другом.

1.Корпус из пластика (от бахилл).
2.Светодиод (любой).
3.Источник питания (батарея CR2032 напряжением 3 вольт)
4.Изоляционная лента чёрная.
5.Мотор с рабочим напряжением 3 или 5 вольт.





Примечание.1. Все компоненты расположены внутри корпуса!

Примечание.2. Используемая изоляционная пвх-лента (изолента) может быть любого цвета.

Примечание.3. В конструкции можно устанавливать светодиоды любого цвета свечения (рекомендуется яркие)

Детали и материалы

В конструкции робота использованы широко доступные детали. Количество необходимых компонентов для сборки минимально. Список компонентов и фотографии приведены далее.

1. Мотор RF-300C D/V 5.0 или D/V 3.0 (рабочее напряжение от 3 вольт) - 1шт
2. Пластмассовый шкив (любой подходящий) - 1тш
3. Изоляционная лента ПВХ чёрная (замена на любую) - 1шт
4. Пластиковая баночка от бахилл - 1шт
5. Светодиод яркий в корпусе диаметром 5мм (любого цвета свечения) - 1шт
6. Литиевая батарейка 3В (типоразмера CR2032) - 1шт


Примечание.4. В конструкцию можно устанавливать светодиоды в корпусе 5мм, которые имеют рассеянное или узко направленное излучение. В обоих вариантах предпочтительнее устанавливать светодиоды с достаточной яркостью.

Примечание.5. При покупке мотора обратите внимание на то, чтобы на валу был одет шкив. Именно он обеспечивает достаточное сцепление с поверхностью для быстрых вращений робота.

Примечание.6. Баночка из под бахил должна иметь диаметр чуть больший (несколько миллиметров) внешнего диаметра мотора. Современные баночки имеют указанный (необходимый) диаметр.

Инструкция по сборке

Для правильной сборки придерживайтесь дальнейших инструкций. Подготовьте все необходимые компоненты для сборки одного или нескольких (по желанию) светокинетиков.

1. Формовка выводов светодиода.

Перед тем, как выполнить монтаж светодиода необходимо выполнить формовку его выводов. Для формовки (придания формы) воспользуйтесь монтажными плоскогубцами. У светодиодов импортного производства длинный вывод соответствует аноду (плюс), а короткий катоду (минус). На фото показана маркировка выводов для импортного светодиода. Выгибайте выводы светодиода как показано на фото.

Если необходимо изготовить несколько светокинетиков, то можно заранее задать различные световые эффекты для каждого. Выполнить это можно следующим образом:
1. Установка ярких светодиодов различного цвета свечения.
2. Установка светодиодов с разной степенью рассеиваемости корпуса.
3. Установка светодиодов под разными углами в корпусе.

Указанные выше не сложные рекомендации позволят вам сделать световой эффект для каждого светокинетика неповторимым, отличающимся от других.

Категорически не рекомендуется устанавливать светодиоды с тусклым свечением!

2. Монтаж светодиода.

Для монтажа светодиода потребуется изоляционная лента импортного производства. Обратите особое внимание, на степень клейкости этой ленты. Если лента имеет низкую (некачественную) клейкую поверхность, то она не годится.

Подготовьте мотор с установленным на вал пластмассовым шкивом. Особенность монтажа светодиода состоит в том, что корпус мотора используется как контактная площадка.

  • Приложите анод (плюсовой вывод) светодиода к корпусу мотора. Он должен контактировать с металлическим корпусом мотора. Второй вывод светодиода катод (минусовой) должен смотреть вниз как на фото.
  • Зафиксируйте анодный вывод (+) светодиода прямоугольником изоленты длинной около 2см. Край изоленты пока не приклеивайте!
  • Затем подсуньте под изоленту красный провод идущий от мотора. Это провод должен также контактировать с корпусом мотора. По сути вы соедините вывод анода светодиода и вывод мотора через его корпус.
  • Полностью прижмите изоленту для лучшей фиксации вывода светодиода и мотора.

3. Монтаж источника питания (литиевой батарейки).

Для нормальной работы в конструкцию робота необходимо установить "свежую" батарейку. Её характеристики указаны в таблице списка компонентов. Обратите внимание на то, что плюсовой вывод батарейки помечен большим плюсом на корпусе.

Чёрный провод идущий от мотора прикрепите кусочком изоленты к минусу батарейки. Край изоленты пока не приклеивайте!

На следующем фото BAT(+)-плюсовой полюс батарейки, BAT(-)-минусовой полюс батарейки, Anode-вывод анода (+) светодиода, Katod-вывод катода(-) светодиода.

Расположите батарейку так, чтобы она плюсом прикасалась к поверхности мотора (фото.13). Поместите вывод катода (минус) светодиода под изоленту. После этого вывод катода окажется подключен к минусовому полюсу батарейки.

Внимание! После указанных соединений цепь питания мотора замкнётся и он начнёт работать, а светодиод светиться. Это и будет предварительной проверкой работоспособности собранной конструкции. Для временного отключения немного отведите батарейку от поверхности мотора.

Пластиковый футляр из под бахил состоит из двух частей. Нижняя маленькая часть не используется. А в объёмную прозрачную часть поместите собранную конструкцию. За счёт прижимного эффекта от мотора вся конструкция будет надёжно удерживаться внутри корпуса.

Регулировка скорости вращения. Как было сказано выше, в некоторых пределах можно добиться большей или меньшей скорости вращения робота. Регулировка скорости вращения осуществляется передвижением мотора от края кромки к внутренней поверхности. Иным словами, чем глубже в корпусе установлен мотор, тем быстрее будет вращаться робот и наоборот.

Правильно собранный робот показан на фото справа. Не забывайте, лучше всего, световой эффект проявляется в затемнённом помещении. Сборка окончена!

Комментарии

(0) Добавить комментарий

Есть вопрос про обучение робототехнике?
Задайте его нам!

Для обратной связи укажите ваш E-mail, он будет доступен только администратору. Так вы сможете оперативно узнать, когда ответ на ваш вопрос будет опубликован