Haga un robot alimentado por energía solar: 9 pasos (con fotos)

Haga un robot alimentado por energía solar: 9 pasos (con fotos)

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Anonim

Estos robots pueden ser pequeños y de mentalidad algo simple, pero su construcción fácil, su locomoción única y su personalidad peculiar los hacen excelentes como un proyecto de robótica por primera vez. En este proyecto, crearemos un robot simple tipo bug que almacenará energía lumínica hasta que tenga suficiente poder para moverse con un motor de vibración. Este simple proyecto de robótica se puede hacer en unas pocas horas y es una excelente introducción a los conceptos de electrónica y soldadura.

Suministros:

Paso 1: Recoge tus suministros

A continuación se encuentran todos los suministros necesarios para este proyecto, así como los enlaces para comprarlos. La mayoría de los artículos que puede encontrar en Amazon, sin embargo, algunos de los componentes se compran mejor de Mouser o DigiKey.

  • Soldador y soldadura
  • Pegamento caliente
  • Cortadores de alambre
  • Pinzas de punta de aguja
  • Alambre de la joyería
  • Alambre Electrónico 22AWG
  • Condensador de 4700μf
  • Resistencia 2.2kΩ
  • Transistor NPN 2N3904
  • Transistor PNP 2N3906
  • Pequeñas células solares
  • Motor de vibración
  • Disparador de voltaje TC54

Actualizar: Me han llamado la atención que el desencadenante de voltaje al que he vinculado anteriormente se ha vuelto obsoleto. Pero no tengas miedo! He encontrado lo que creo que es un sustituto adecuado en el Disparador de voltaje DS1233A.Desafortunadamente, las patas de este componente son diferentes del TC54, por lo que deberá tenerlo en cuenta durante todo el proyecto.

Pierna izquierda del TC54 ===> Pierna media del DS1233A

Parte media del TC54 ===> Parte derecha del DS1233A

Pierna derecha del TC54 ===> Pierna izquierda del DS1233A

Paso 2: Prepare sus componentes

La primera parte del Solar Bug Robot que vamos a construir es el "motor solar". Esta es la parte del robot que comprueba el condensador para ver si está lo suficientemente cargado. Cuando es así, descarga toda esa potencia al motor para un breve movimiento. Para construir el Motor Solar primero, vamos a necesitar preparar nuestros componentes. Creo que la forma más fácil para que le muestre esto es haciendo referencia a las imágenes de arriba, pero también escribiré instrucciones para narrar lo que estoy haciendo.

NOTA: Para mayor coherencia, cuando me refiero a las patas "izquierda" y "derecha" de los componentes, estoy hablando de que estén orientados con el lado plano hacia mí y las patas hacia abajo (como se muestra en la mayoría de las imágenes).

Primero doble la pierna izquierda del 2N3904 hacia la izquierda y hacia abajo y la pierna derecha hacia la derecha y hacia usted, dejando la pierna central apuntando hacia abajo. Ahora el 2N3906 y el Regulador de Voltaje TC54 se doblarán de la misma manera, con las piernas izquierda y derecha dobladas hacia afuera y hacia abajo y la pierna central apuntando hacia usted.

Paso 3: Conecte el 2N3904 al 2N3906

Es hora de sacar ese soldador y empezar a trabajar para armar esto. Primero coloque el 2N3904 adyacente al 2N3906 y luego suelde la pata central del 2N3904 a la pata derecha del 2N3906.

Luego, tome la resistencia de 2.2k y suéldela entre la pierna derecha del 2N3904 y la pierna media del 2N3906. En este punto, puede utilizar los cortadores de alambre para cortar el exceso de cable de la resistencia.

Paso 4: Conecte el gatillo de voltaje

Ahora echemos el disparador de voltaje en la mezcla. Suelde la pata izquierda del disparador de voltaje a la pata central del 2N3904 y suelde la pata izquierda del 2N3904 a la pata derecha del disparador de voltaje. En este punto, su motor solar debe verse como la primera imagen de arriba.

Ahora corte un trozo de cable 22 AWG de aproximadamente una pulgada de largo y suéldela entre la pata central del disparador de voltaje y la pata izquierda del 2N3906. ¡Ahora tu motor solar está completo!

Paso 5: Conecte el motor solar al condensador

Nota: Ahora que hemos completado los "cerebros" del bot, es hora de darle un lugar para almacenar su energía. En este proyecto usaremos un condensador electrolítico para almacenar electricidad. Este tipo de condensador es lo que llamamos polar, esto significa que solo funciona en una dirección. Para averiguar qué cable es cuál, busque una raya impresa en el lado del capacitor. Esta es la ventaja negativa, por lo tanto, la otra es positiva. Esto será importante para este paso.

Use un poco de pegamento caliente para conectar el motor solar al capacitor con la pata negativa más cercana al disparador de voltaje. Asegúrese de colocarlo en algún lugar donde las patas del capacitor alcancen.

Ahora doble hacia atrás la pata negativa del condensador y suéldela a la pata derecha del disparador de voltaje. También doble la pata positiva del condensador en su lugar y suéldela a la pata izquierda del 2N3906.

Paso 6: Conecte el motor

Ahora vamos a conectar el motor! Primero, decida dónde quiere colocar el motor, decidí colocar el motor saliendo por detrás como un aguijón. Esto requiere algo de planificación porque los cables de mi motor son un poco cortos. Utilicé las patas sobrantes que corté de la resistencia para extender un poco los cables del motor hasta que llegara a la parte posterior de mi robot.

suelde uno de los cables del motor a la pata derecha del 2N3904 y el otro cable al extremo positivo del condensador. No importa qué cable vaya a dónde, voltear los cables solo cambiará la dirección de rotación del motor.

Luego use un poco de pegamento caliente para asegurar el motor en su lugar. Asegúrese de que el contrapeso pueda girar libremente o su robot no podrá moverse.

Paso 7: ¡¡Energía Solar !!

Estamos en el tramo de casa! Ahora es el momento de colocar los paneles solares. Primero, si no hay cables soldados a los paneles ahora es el momento de hacerlo. Recomiendo usar dos colores diferentes del cable 22AWG para que pueda identificar fácilmente las patas positivas y negativas del panel solar.

Nota: En este tutorial estoy usando dos paneles solares, sin embargo, si solo tienes uno que también funcionará. Cuantos más paneles tenga, más rápido se cargará el condensador y más impulsará el motor. Entonces, si quieres que tu bot mueva más agrega más paneles.

Use su soldador para conectar el cable negativo del panel solar a la pata negativa del condensador. Luego, haga lo mismo en el otro lado conectando el extremo positivo del panel a la pata positiva del condensador.

Paso 8: Haz que se vea bonita

En este punto, su Solar Bug-Bot está casi terminado! El paso final ahora es solo cosmético.

Cortar dos longitudes del cable de la joyería de aproximadamente tres a cuatro pulgadas de largo. Use unos alicates de punta fina para doblar cualquiera de los extremos de ambos trozos de alambre en pies pequeños. Ahora dobla ambas longitudes de cable en forma de "M" y pégalas en caliente en la parte inferior de tu bot. Estos actuarán como las piernas de tu robot.

Y con eso tu Solar Bug-Bot está completo! ¡Ahora todo lo que tienes que hacer es sacarlos al sol y verlos ir!

Paso 9: ¿Cómo funciona?

Cuando el bot entra a la luz del sol, los paneles solares comenzarán a cargar el condensador. A medida que se cargue, el voltaje a través del capacitor aumentará hasta que eventualmente supere los puntos de "punto de inflexión". En este punto, el activador de voltaje aplicará voltaje a la base del 2N3904. Ahora, debido a que el 2N3904 es un transistor NPN, actúa como un interruptor, cuando se aplica una corriente a la base, permite que la corriente fluya de un lado al otro. Este "interruptor" activará el motor. El 2N3906, por otro lado, es un transistor PNP. Esto significa que permite que la corriente fluya cuando la base está conectada a tierra. Cuando se dispara el 2N3904, se dispara el 2N3906 y evita por completo el disparador de voltaje permitiendo que toda la electricidad fluya hacia el motor hasta que el capacitor esté vacío y listo para ser rellenado.