89b6d7a6
Поиск:  
  
Технологии робототехники
Фотогалерея
Книжная полка
Доска объявлений
Форумы
Контакты

  






  ***

17.01.2006 - Как сделать боевого робота: небольшие секреты


РобоКлуб/Проекты/Tutorial/17.01.2006 - Как сделать боевого робота: небольшие секреты



Как сделать боевого робота: небольшие секреты

Статья Рэнда Виллока (Rand Whillock), опубликованная в кратком сборнике соревнований TCRoboWars.

Моторы

Первое, что вы выбираете, собираясь сделать боевого робота, – это моторы. Их потребуется как минимум два, только чтобы привести робот в движение. В большей части роботов (90%) используется дифференциальное рулевое управление, когда эти два мотора связаны с колесами по разные стороны робота. При движении прямо колеса вращаются в соответствующем направлении с одинаковой скоростью. Если нужно повернуть, то один мотор останавливается, а второй продолжает работать. Можно реализовать другой тип рулевого управления: как у машины, когда один мотор приводит автомобиль в движение, а другой изменяет направление движение, но этот способ является более сложным.
Множество отличных моторов можно найти на складах излишков, например Ax-man или ABC electronics.

Редукторы
Большинство моторов вращаются слишком быстро и обладают слишком маленьким крутящим моментом, поэтому их нельзя присоединять к оси колес напрямую. Эту проблему можно решить с помощью редукторов, которые уменьшают скорость вращения мотора. В общем случае, чем больше передаточное отношение, тем сильнее замедляется мотор, но тем больше становится крутящий момент. Редукторы бывают на основе шестерней, цепей или ремней. Самые надежные – первые, самая дешевая и простая – ременная передача, но ремни часто соскальзывают.

Задний ход
Можно сделать робота и без заднего хода, но управлять им будет сложнее, поэтому убедитесь, что ваши моторы могут работать в таком режиме. У стартеров многих машин такой возможности нет, и их приходится переделывать.

Напряжение
Напряжение и сила тока, необходимые для работы мотора, определяют всю остальную электрическую схему робота. Чем больше требуемое напряжение, тем более дорогие и тяжелые батареи и контроллеры скорости вам потребуются. Обычно напряжение питания моторов составляет 12 Вольт.

Сила тока
Ток, потребляемый моторами, определяет нужную емкость батарей и величину контроллеров скорости. Для больших значений силы тока также требуются более мощные провода. Проверяйте ток не только в нормальном рабочем режиме, но и при заторможенных моторах. В таком режиме сила тока достигает максимума, и схема должна его выдерживать. Если коробка передач не прокручивается (что, например, может случиться с ременной передачей), то во время боя колеса запросто может заклинить, мотор застопорится, и ток достигнет максимальной величины. Убедитесь, что схема рассчитана на такой ток.

Дистанционное управление

Радиопередатчики для дистанционного управления бывают трех типов: с амплитудной, частотной и импульсно-кодовой модуляцией. Первый тип, с амплитудной модуляцией, очень неустойчив к шумам, и использовать такие передатчики для боевых роботов не рекомендуется. Дистанционное управление на основе частотной модуляции вполне подходит, но наибольшей точностью передачи сигнала обладают цифровые передатчики, они же – с импульсно-кодовой модуляцией.

Число каналов передачи
Один из основных факторов при выборе радио – это количество его передающих каналов. Вам потребуется, по крайней мере, два канала: по одному для каждого мотора. Для приведения в действие оружия (а его может быть несколько видов) необходимы дополнительные каналы. Хорошее четырехканальное радио с частотной модуляцией стоит около 170$. Иногда пользуются двумя двухканальными передатчиками, тогда один человек становится водителем, а другой – оператором системы вооружения

Выбор частоты
Выбор частот сильно ограничен: чего-то может не оказаться в магазине, другие уже зарезервированы (проверьте на сайте TCRobowars). Двумя роботами нельзя управлять на одной и той же частоте: если вы собираетесь использовать пару двухканальных передатчиков, то вам также потребуется занять две частоты.

Летать или ползать?

В соответствии со стандартами, разработанными Федеральной комиссией связи, наземные и летающие механизмы управляются радиопередатчиками, которые работают в двух разных диапазонах частот. Для управления роботом разрешено только "наземное" радио. Раньше на соревнования принимали роботов с обоими типами передатчиков, но есть вероятность, что ФКС это сильно не понравится и организаторы соревнований в конце концов запретили "воздушный" диапазон частот. В связи с этим возникает еще одна трудность: большинство доступных "наземных" передатчиков предназначено для управления машинками, поэтому в них используется пульт в виде пистолетных рукояток, а не джойстик. Иногда бывает трудно найти радиопередатчик с джойстиком и больше чем с тремя каналами. Временами они появляются в Hub Hobby (в Ричфилде (Richfield)), во многих магазинах их можно заказать и, конечно, всегда найти по интернету.

Контроллеры скорости

Это, наверное, самая сложная и дорогая часть робота. Нужно каким-то образом получить сигнал с радиоприемника и, в соответствии с ним, изменить напряжение на моторах.

Полный вперед/полный назад
Самый простой и примитивный способ управления: сервовыключатель, который поставляется с радио, механически управляет всей системой: по команде "полный вперед" он толкает регулятор вперед до упора, по команде "задний ход" он тянет регулятор назад, и направление вращения мотора изменяется. При центральном положении выключателя мотор останавливается. Для управления роботом нужно два таких устройства: по одному для каждого мотора. Недостаток этого метода – недостаточная гибкость управления роботом. Есть только три положения: полный вперед, полный назад и остановиться, поэтому управлять роботом становится достаточно сложно.

Механический контроллер скорости
В некоторых машинках на дистанционном управлении установлен контроллер скорости на основе реостата. По сигналу регулятор плавно изменяет его сопротивление, управляя скоростью вращения мотора. Обычно у таких контроллеров нет заднего хода.

Электронные контроллеры скорости (ЭКС)
ЭКС соединяются с контактами радио точно так же, как и механический переключатель. Сигнал на выходных контактах используется для управления моторами. ЭКС различаются по величине допустимого тока. На нижней границе ценового диапазона находятся контроллеры TEKIN стоимостью около 100$, они могут управлять током до 20 А.. В роботах для серьезных соревнований обычно используются ЭКС VANTEC. Чаще всего это парный контроллер, независимо управляющий током на двух моторах также до 20 А. и стоимостью около 280$. Их достоинство – возможность коммутации сигналов правого и левого моторов, что дает возможность управлять роботом с помощью одного джойстика, а не двух регуляторов, как у танка.

Батареи

Напряжение и потребляемый моторами ток определяют размер батарей для вашего робота. В соответствии с правилами TCRobowar батареи должны быть герметичными; хорошо подходят гелевые батареи. Сначала определите правильное напряжение питания, а потом выбирайте емкость батареи, основываясь на мощности моторов и необходимом времени работы без перезарядки. От батареи емкостью 20 А-ч. два мотора мощностью 20 А. смогут работать полчаса.
По опыту ряда конструкторов, батареи на складах излишков не всегда качественные: при покупке новых батарей могут исчезнуть очень многие батареи. Следует обязательно позаботиться о зарядном устройстве.

Корпус

Корпус робота может быть каким угодно: металлическим, деревянным, пластиковым. Это зависит от того, с каким материалом вы привыкли работать. Сварочный аппарат – полезная вещь, но не необходимая. Многие хорошие роботы были сделаны без его применения.

Вооружение

Тут открывается простор для вашего воображения. Ограничивается оно только правилами TCRobowars – некоторые виды тяжелого вооружения все-таки запрещены.

Другие статьи TCRG

 


gale
TCRG

Комментарии

Добавить комментарий