前段時(shí)間教大家簡(jiǎn)單的“震動(dòng)臭蟲機(jī)器人”,它的原理比較簡(jiǎn)單,今天繼續(xù)教大家稍微困難點(diǎn)的太陽能“震動(dòng)甲蟲”機(jī)器人。它的運(yùn)動(dòng)只要是靠陽光照射。小編編寫了很詳細(xì)的步驟,大家看完后就會(huì)制作啦!
基本原理
本項(xiàng)目是PVCBOT零號(hào)機(jī)器人的光能版,也即是使用太陽能電池作為電源的太陽能版。
1、驅(qū)動(dòng)原理
既然是同型號(hào)機(jī)器人,當(dāng)前的光能版PVCBOT-0號(hào)與其他所有0號(hào)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式都是類似的,也都是利用帶偏心錘的振動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生的震動(dòng)波促使身體產(chǎn)生位移;不過既然是版本不同,他們?cè)诰唧w動(dòng)力能源上卻是由較大區(qū)別的,當(dāng)前版本冠名為光能版,可見其動(dòng)力能源既不是常規(guī)電池,也不是鋰電池或者是超級(jí)電容的蓄能電源,而實(shí)際上其是以太陽能為能源的。
更多的驅(qū)動(dòng)原理可以參考這里:PVCBOT0號(hào)——驅(qū)動(dòng)原理
2、電路原理
本項(xiàng)目采用太陽能電池作為電源。太陽能電池是一種把光能轉(zhuǎn)換為電能的器件,其電子符號(hào)如下圖:
a)第一個(gè)和第二個(gè)為普通電池的符號(hào);
b)第三個(gè)符號(hào)是電池旁邊帶了英文“SolarCell”,含義就是“太陽能電池”;c)第四個(gè)符號(hào)是電池旁邊帶了一組射入的箭頭,代表光線,其實(shí)也指的是“太陽能電池”。太陽能電池有各種不同的形狀和規(guī)格。
單片太陽能電池板的功率都不大,電壓電流都不高,一般不用于直接驅(qū)動(dòng)動(dòng)力引擎。不過,為了降低本項(xiàng)目的難度,簡(jiǎn)化制作,我們還是用太陽能電池直接驅(qū)動(dòng)用于提供動(dòng)力的震動(dòng)馬達(dá)。不過為了確保太陽能確實(shí)能夠驅(qū)動(dòng)得起震動(dòng)馬達(dá),我們采用了電壓和電流都相對(duì)高一些的太陽能電池板(2V30mA),并且選擇耗電盡可能小的震動(dòng)馬達(dá)。本項(xiàng)目的電路也非常簡(jiǎn)單,只是把之前PVCBOT-0號(hào)常規(guī)版的簡(jiǎn)單的電學(xué)電路中的紐扣電池?fù)Q成太陽能電池,而且由于直接可以用是否有陽光來控制機(jī)器人的啟動(dòng)與停止,加上為了進(jìn)一步減輕機(jī)器人整體的重量讓其更好的“抖動(dòng)”起來,所以干脆連開關(guān)都省掉了。
注意:本項(xiàng)目是利用震動(dòng)驅(qū)動(dòng)原理的太陽能動(dòng)力的機(jī)器人,在器件選擇上有一定的要求:
1)由于太陽能電池的效率比較低,提供的電流都比較小,所以必須選擇啟動(dòng)電壓低、消耗電流小的震動(dòng)馬達(dá);
2)由于是利用震動(dòng)原理進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的,整體的重量就不能太重,所以太陽能電池板要選擇尺寸相對(duì)小一點(diǎn)的,當(dāng)然選擇了尺寸小的太陽能電池板那么其輸出的電壓和電流就肯定有限,反過來也限制了前面第一條關(guān)于對(duì)震動(dòng)馬達(dá)的要求。
為了進(jìn)一步方便初學(xué)者,這里再提供電路焊接示意圖。
準(zhǔn)備工作
本項(xiàng)目需要的器材主要包括:PVC線槽、太陽能電池板、震動(dòng)電機(jī)、導(dǎo)線等。
本項(xiàng)目建議采用寬度為2.4CM的PVC線槽。
選項(xiàng) 名稱 規(guī)格 數(shù)量 備注
1、必選PVC線槽
2、寬度2.5CM
3、長(zhǎng)度10CM
以下列出本項(xiàng)目的其他主要器件:
名稱規(guī)格數(shù)量用途
1、震動(dòng)馬達(dá)手機(jī)用震動(dòng)馬達(dá)1個(gè)動(dòng)力
2、太陽能電池板2V1片電源
3、電路導(dǎo)線長(zhǎng)10CM1根電路連接
4、M3墊片直徑3mm2片裝飾(眼睛)
制作過程
以下將對(duì)具體的制作過程進(jìn)行詳細(xì)介紹。
3.1、軀體
用剪刀剪出長(zhǎng)6CM、寬1CM左右的PVC長(zhǎng)條作為軀體
其中一側(cè)用剪刀裁成如圖所示的類似彈頭的形狀。
在另一側(cè)表面涂上一點(diǎn)502,如圖所示,把震動(dòng)馬達(dá)粘貼在上面。特別提醒:由于502膠水滲透性強(qiáng),干得快,使用時(shí)要格外小心,如果沒有控制好用量,輕則會(huì)把不該粘住的東西粘起來了,嚴(yán)重的有可能會(huì)導(dǎo)致器件的損壞報(bào)廢,一般建議使用前先試一下會(huì)不會(huì)出水孔過大一次性會(huì)滴出過多膠水,必要的時(shí)候可以用牙簽之類的工具蘸著膠水涂到要粘貼的部位。
3.2、翅膀
用烙鐵給太陽能電池板的正負(fù)電極上錫,然后把導(dǎo)線焊接上去。
再剪兩片長(zhǎng)1.5CM、寬0.5CM的PVC方塊。
把兩個(gè)PVC方塊直接用502膠水粘帖在太陽能電池板背面如圖所示的位置上,做成翅膀底座。
把軀干也借助502膠水粘帖到兩個(gè)翅膀底座之上,注意軀干角度要與太陽能電池板平行。
3.3、腿部
剪兩根長(zhǎng)5CM、寬0.8CM的PVC長(zhǎng)條,作為腿部結(jié)構(gòu)。
把兩根腿部結(jié)構(gòu)借助尖嘴鉗彎折成如圖所示的三段形狀,注意兩側(cè)彎折的長(zhǎng)度各為1.5CM、中間部分長(zhǎng)為2CM。
再把腿部結(jié)構(gòu)兩側(cè)前端部分剪成尖狀。
最后如圖所示把腿部結(jié)構(gòu)借助502膠水直接粘貼在軀干上,注意腿部結(jié)構(gòu)要與軀干垂直,且位置基本上對(duì)應(yīng)翅膀底座所在的位置。
3.4、電路
參照電路原理圖或者電路焊接示意圖,把電路焊接好。
主要也就是把太陽能電池板上引出的兩根導(dǎo)線,直接焊接到震動(dòng)馬達(dá)的兩根電極上。
3.5、眼睛
為了效果逼真,在靠近震動(dòng)馬達(dá)前端位置(頭部)用502膠水貼上兩片3M墊片作為眼睛。
3.6、觸須
用剪刀沿著PVC線槽邊緣剪兩根細(xì)長(zhǎng)條,盡可能靠邊則剪下來的細(xì)長(zhǎng)條最后會(huì)呈彎曲狀,以此作為兩根觸須。
把觸須用502膠水粘貼在底面震動(dòng)馬達(dá)的兩端,并向頭部前方兩側(cè)伸展開來
四、效果展示
制作完成的PVCBOT0號(hào)L版機(jī)器人。
一個(gè)簡(jiǎn)單的振動(dòng)機(jī)器人——曬太陽的甲蟲就這樣制作完成了。由于采用的是2伏的太陽能電池板,在比較陰的陽光下不足以供電促使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)??梢酝ㄟ^白熾燈或者較強(qiáng)的太陽光下實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。有興趣的朋友可以動(dòng)手制作,挺有意思的。
(審核編輯: 小王子)
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