Können Sie mir sagen, warum ich von diesem Projekt begeistert bin?
Weißt du, wie cool das ist?
„Nein Jay“, kann ich dich sagen hören, ich seufze, als du dich für eine weitere aufgeregte Erklärung stärkst.
\'Warum erklärst du es uns nicht?
\'Nun, lass mich aufstehen und mich beruhigen.
Ich hatte die Idee zu diesem Projekt schon fast das ganze Jahr über und arbeite seit August aktiv daran.
Alles, was ich kürzlich gepostet habe, Metallräder, externe Unterbrechungen und meine beiden Entlarvungs-Tutorials, sind alles Recherchen, die ich für dieses Projekt vorbereitet habe!
Darüber hinaus sind glücklicherweise einige Spiele offen und eignen sich perfekt für dieses Projekt!
Das ist also nicht nur das Ergebnis einiger Monate Arbeit, sondern auch das erste Mal, dass ich das Spiel einreiche!
Wenn Ihnen dieses Tutorial gefällt oder Sie ein Fan der billigen Roboterserie sind, sollten Sie für mich stimmen!
Natürlich ist es weitaus weniger cool als das Projekt selbst!
Drehgeber und Drehzahlregler sind komplexe Dinge, die man von Grund auf bauen muss (
ganz zu schweigen von den Bastelmaterialien).
Aber ich versichere Ihnen, dass wir die Dinge einfach machen können!
Fangen wir an!
Weitere Anleitungen zur Herstellung günstiger Roboter finden Sie im Sortiment günstiger Roboter!
Weitere Dinge, die ich mache, finden Sie auf meiner Profilseite!
Weitere Informationen zu Digilent oder Digilent Makerspace finden Sie im Digilent-Blog!
Die einfache Antwort ist, dass es sich um einen Sensor handelt, mit dem Sie die Geschwindigkeit beurteilen können, mit der sich das Rad des Roboters dreht.
Wenn sich Ihr Motor oder Rad dreht, sendet der Encoder hohe und niedrige Signalimpulse an Ihren Roboter.
Diese Impulse werden je nach Drehzahl des Motors schneller oder langsamer.
Durch das Timing des Impulses weiß Ihr Roboter, wie schnell sich der Motor dreht, ohne dass er raten muss!
Dies ist sehr wichtig, wenn Sie sehr präzise Aktionen ausführen möchten, und wird überall verwendet.
Tatsächlich verfügen die meisten Motoren in Ihrem Drucker zu Hause über einen Drehgeber.
Das Problem ist, sie sind nicht billig!
Um diese präzise Messung durchführen zu können, muss der Drehgeber meist sehr präzise gefertigt werden.
Selbst der günstige Drehgeber des Roboterbausatzes basiert häufig auf speziellen Magneten und Hall-Effekt-Sensoren.
Sie können Ihr eigenes Haus kostengünstig mit Infrastruktur bauen.
Rotes Licht, Sie können den optischen Encoder auf sehr nette Weise aus der alten Hardware recyceln, aber ich möchte, dass mein Encoder näher dran ist. Ja!
Das ist es, was Sie brauchen!
Bei diesen Materialien handelt es sich um die Materialien für das Metallrad-Tutorial, das in diesem Tutorial verwendet wird.
Sie benötigen außerdem Folgendes: Dies ist beim Drehgeber selbst der Fall!
Wenn ich erkläre, wie man dieses Ding tatsächlich verwendet, werde ich im nächsten Tutorial die Verkabelung vorstellen.
Bevor Sie mit dem Metallrad-Tutorial beginnen, sollten Sie die Felgen polieren.
Dies ist tatsächlich ein sehr wichtiger Schritt und es wird eine Weile dauern, ihn gut zu machen.
Sogar Kappen wie die Snapple-Kappe, die ich verwende, haben eine dünne Schicht Klarlack, um Rost zu verhindern.
Sehen Sie sich in diesem Schritt das zweite Bild an.
Können Sie sehen, wie tief der Bereich ist, den ich poliere?
Sie möchten nicht polieren, bis die gesamte Kante auf diese Weise gut poliert ist.
Ich schlage vor, ein Video auf YouTube herunterzuladen und sich etwas Zeit zu nehmen, um es sorgfältig zu polieren.
Benutzen Sie danach die Metallräder aus meinem Tutorial für einen billigen Roboter, um Ihre Räder fertigzustellen!
Machen Sie sich in diesem Tutorial keine Gedanken darüber, die fertigen Räder auf die Motorwelle zu kleben, da wir noch weitere Änderungen an den Rädern vornehmen werden, bevor wir fertig sind.
Es gibt zwei Möglichkeiten, das Band für diesen Schritt zu schneiden.
Meine bevorzugte Methode besteht darin, ein kleines Stück Klebeband auf mein Schneidebrett zu kleben und x-
Acto-Schneidestücke zu verwenden.
Wenn du damit nicht zufrieden bist (
oder deine Eltern dir nicht erlauben, ein Messer zu benutzen),
kannst du die Stücke mit einer Schere schneiden.
Die Länge jedes Bandes sollte nur etwa 1/1/4 betragen (
6 mm, wenn Sie ein vernünftigeres Einheitensystem verwenden).
Schneiden Sie drei oder vier davon ab.
Ich bevorzuge vier, aber es ist etwas schwierig, sie alle auf meine Räder zu bringen.
Für diesen Schritt ist die Länge jedes Stücks nicht so wichtig wie die Breite, und die Breite sollte der Breite des von Ihnen verwendeten Klebebands entsprechen.
Das ist gut, denn es bedeutet, dass die Breite jedes Bandes genau gleich sein sollte.
Sobald Sie das Klebeband haben, achten Sie darauf, es an der Radkante festzukleben.
Versuchen Sie, sie gleichmäßig zu platzieren, aber das spielt keine Rolle, damit Sie sie direkt betrachten können.
Es ist wichtig sicherzustellen, dass sich zwischen jedem Band ein großes Stück blankes Metall befindet.
Dadurch wird der Kontakt unseres Encodersensors mit dem leitfähigen Rad zwischen dem Band sichergestellt.
Es ist auch wichtig, sicherzustellen, dass Ihr Band ziemlich gerade ist.
Dies liegt daran, dass unser Encoder die Breite jedes Balkens misst. (
Deshalb ist es wichtig, dass sie die gleiche Breite haben.)
Dies ist wahrscheinlich der langwierigste Schritt im gesamten Prozess.
Wenn Sie jung sind, möchten Sie möglicherweise, dass ein Erwachsener dies für Sie erledigt, da hierfür sehr gute handwerkliche Geschicklichkeit erforderlich ist.
Wenn Sie es wirklich selbst tun möchten, nehmen Sie sich die Zeit, vorsichtig zu sein.
Ich weiß, dass ich selbst einige Federn erlebt habe, um diesen Schritt richtig zu machen.
Schieben Sie Ihr Rad auf Ihren Motor und ermitteln Sie damit, wie hoch Ihre Kontaktfeder sein muss (
wie im ersten Bild). (
Ich möchte darauf hinweisen, dass ich im ersten Bild dieses Schritts die Feder tatsächlich nicht mit dem Finger zusammengedrückt habe.
Ich halte sie nur, damit Sie die Federn, die mit den Rädern verbunden sind, gut sehen können.)
Sehen Sie sich das zweite Bild in diesem Schritt an.
Sehen Sie einen leichten spitzen Winkel an meiner Feder?
Mein Ziel ist es, sicherzustellen, dass die Feder leicht nach unten gebogen ist, um die Radkante zu erreichen.
Außerdem achte ich darauf, dass meine Feder leicht zu weit gebogen ist, damit die Spitze sanft auf die Radkante gedrückt wird.
Dies bedeutet, dass die Feder immer Kontakt mit dem Rad hat (
auch wenn das Loch, auf das ich gestoßen bin, etwas vor der Mitte abgefallen ist).
Sobald Sie wissen, wo Sie die Feder biegen müssen, biegen Sie sie mit einer Zange.
Möglicherweise möchten Sie die exakte Biegung dieses Teils mit zwei Zangen erreichen.
Schieben Sie ein Ende eines Drahtes in die Unterseite der Kontaktfeder.
Schieben Sie dazu den Draht zwischen die beiden Windungen der Feder und drehen Sie ihn, bis er zwischen den flachen Windungen am Ende der Feder liegt.
Wenn Sie es richtig machen, hält die Feder selbst Ihren Draht, wenn Sie ihn schweißen.
Ich fand das Lot hier sehr heiß.
Wenn Sie welche haben, können Sie damit auch die Kopfstifte am anderen Ende des Drahtes anschweißen.
Ich muss das machen, weil ich zu dicke verdrillte Drähte verwendet habe, um sauber in mein Steckbrett zu passen.
Zum Schluss habe ich den anderen der beiden Drähte direkt an das Metallgehäuse des Motors geklebt.
Dies ist wichtig, da das Motorgehäuse elektrisch mit der Metallwelle verbunden ist und die Metallwelle auch mit unserem Metallrad verbunden wird!
Gleichzeitig werden Rad, Welle und Gehäuse vom Inneren des Motorgehäuses isoliert.
Das bedeutet, dass wir durch unser Motorgehäuse eine feste und dauerhafte Verbindung zum Metallrad haben!
Kleben Sie zunächst ein Isolierband auf Ihr Motorgehäuse.
Wir haben lediglich einen Draht direkt an das Gehäuse angeschlossen und wollten daher unsere Kontaktfeder vom Stromkreis isolieren.
Auf diese Weise wird die Verbindung erst dann hergestellt, wenn die Feder einen blanken Metallteil des Rades berührt.
Sehen Sie, wie unser Programmierer jetzt funktioniert?
Bevor wir etwas kleben, wollen wir wissen, wohin unsere Feder führt.
Schieben Sie das Rad zurück zu unserem Motor und lassen Sie die Kontaktfeder einfach an Ort und Stelle.
Beachten Sie, dass im zweiten Bild die Spitze der Feder mit dem Rad in der Mitte des Bandes in Kontakt kommt.
Denken Sie daran, wo die Unterseite der Kontaktfeder hinkommt, denn als Nächstes möchten Sie sie wieder dorthin zurückbringen.
Entfernen Sie das Rad, da der nächste Schritt bald erfolgt und wir nicht möchten, dass es uns in die Quere kommt.
Tragen Sie reichlich Kleber auf das Motorgehäuse auf (über dem abgeklebten Bereich).
Klemmen Sie dann mit einer Zange den mit der Kontaktfederbasis verbundenen Draht fest (wie in Abbildung 3 dargestellt).
Setzen Sie die Kontaktfeder fest in die Klebestelle ein.
Bleiben Sie stabil, wenn es abkühlt.
Nachdem der Kleber abgekühlt ist, schieben Sie das Rad zurück und überprüfen Sie den Federkontaktpunkt erneut.
Wie Sie in Abbildung 4 sehen können, ist meine für meinen Komfort etwas zu nah an einer Kante des Bandes, also habe ich eine kleine Anpassung an der Feder vorgenommen, indem ich die Feder gedehnt habe. (
Wenn die Feder keinen Kontakt mit der Radkante hat, können Sie die Feder auch mit einer Zange leicht biegen.)
Seien Sie dabei sehr vorsichtig, denn Sie wollen die Feder nicht beschädigen und müssen bei Null anfangen!
Wenn Sie mit der Art und Weise, wie die Feder das Rad berührt, zufrieden sind, versuchen Sie, den Motor an die Batterie anzuschließen.
Auf diese Weise können Sie sehen, wie sich das Rad unter der Feder dreht.
Behalten Sie die Spitze der Feder im Auge und stellen Sie sicher, dass sie beim Durchlaufen immer das Band berührt.
Das ist der Drehgeber, den wir fertiggestellt haben!
Wie Sie vielleicht schon erraten haben, handelt es sich im Grunde genommen um einen Schalter.
Wenn sich das Rad dreht, trennt das Band die Verbindung zwischen unseren beiden Drähten, und das werden wir spüren.
Da wir wissen, dass die Länge jedes Bandes genau gleich ist, können wir die Pausenzeit jedes Bandes messen, die uns die Geschwindigkeit unseres Motors verrät! Ordentlich, oder?
Aber wir sind noch nicht fertig.
Als nächstes werde ich vorstellen, wie man die Drehzahl des Motors mithilfe einer einfachen PID steuert.
Da dies mit etwas Kleinem geschieht, das man im ganzen Haus findet, können wir es nicht einfach benutzen und erwarten, dass es sofort perfekt funktioniert.
Wir müssen etwas Signalverarbeitung anwenden, ähnlich dem, was ich im Debinginterrupt-Tutorial eingeführt habe.
Dies ist mein erstes Mal, dass ich am Rennen teilnehme, also hoffe ich, dass Sie darüber nachdenken, für mich zu stimmen!
Dies ist auch der erste Teil von zwei Büchern, die ich zum Abschließen dieses Projekts brauche. Lesen Sie also bitte mein PID-Tutorial, wenn es herauskommt!
Vielen Dank, ich hoffe, es hat Ihnen gefallen!
