自宅でロボットを組み立てる方法

ビデオ: 動くザクのロボットを組み立ててみた～ジオニック社公式MS講習コースZEONIC TECHNICS～

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あなたは何が必要ですか

多くの人が、自律的に動作する機械としてロボットを設計したいと考えています。ただし、「ロボット」という言葉の概念を少し拡張すると、リモート制御されたオブジェクトはロボットと見なされる可能性があります。リモコンでロボットを組み立てるのは難しいと思うかもしれませんが、実際にはすべてが思ったより簡単です。この記事では、遠隔操作ロボットを組み立てる方法を説明します。

ステップ

1 何を構築するかを決定します。 あなたはあなたの気まぐれをすべて満たすことができる本格的な二本足のヒューマノイドを組み立てることができる可能性は低いです。また、5kgの物体をつかんで引きずることができるさまざまな爪を備えたロボットではありません。まず、コントロールパネルからワイヤレスで前後左右に移動できるロボットを構築します。ただし、基本的な側面を習得した後は、「世界に完全なロボットはありません」というガイドに従うだけで、設計を改善し、さまざまな革新を加えることができます。あなたはいつでも何かを追加して改善することができます。
2 7回は1回カットを測定します。 ロボットの実際の組み立てを開始する前、必要な部品を注文する前であっても。最初のロボットは、平らなプラスチック片上の2つのサーボモーターのように見えます。デザインは非常にシンプルで、改善の余地があります。このようなモデルのサイズは約15x20センチメートルになります。このような単純なロボットを作成するには、定規、紙、鉛筆で実物大でスケッチするだけです。大規模で複雑なプロジェクトの場合、スケーリングと自動プログラミングのルールを学ぶ必要があります。
3 必要な部品を選択してください。 部品を注文する時期ではありませんが、すでに部品を選択し、どこで購入するかを知っておく必要があります。オンラインで注文する場合は、1つのサイトですべての部品を見つけるのが最善です。これにより、送料を節約できます。フレームまたはシャーシの素材、2つのサーボモーター、バッテリー、無線送信機、送信機、受信機が必要になります。
- ロボットを駆動するために必要なサーボを選択します。 1つのモーターが前輪を駆動し、もう1つのモーターが後輪を駆動します。このようにして、最も単純なステアリング方法であるディファレンシャルギアを使用できます。つまり、ロボットが前方に移動すると両方のモーターが前方に回転し、ロボットが後方に移動すると両方のモーターが後方に回転します。別のものはありません。サーボモーターは、従来のACモーターとは異なり、180度しか回転せず、情報を元の位置に戻すことができます。このプロジェクトでは、サーボモーターを使用します。これは、サーボモーターが簡単で、高価なスピードコントローラーや別のギアボックスを購入する必要がないためです。リモコンでロボットを組み立てる方法がわかれば、別のロボットを組み立てたり、サーボの代わりにACモーターを使用して持っているものを変更したりできます。サーボモーターを購入する前に真剣に検討すべき4つの重要な側面があります。具体的には、速度、トルク、サイズ/重量、および360度回転するように変更できるかどうかです。サーボは180度しか回転できないため、ロボットはわずかに前進することしかできません。 360度の改造オプションを使用すると、モーターを調整して、モーターが片側に連続的に回転し、ロボットが常に一方または他方に移動できるようにすることができます。とにかく多くの空き領域がある可能性が高いため、このプロジェクトではサイズと重量が非常に重要です。中型のものを探してみてください。トルクはエンジンのパワーです。これがギアボックスの用途です。モーターにギアボックスがなく、トルクが低い場合、ロボットには十分なパワーがないため、おそらくロボットは動揺しません。組み立てが完了したら、いつでもより強力またはより高速なモーターを購入して取り付けることができます。速度が速いほど、電力が少なくなることを忘れないでください。ロボットの最初のプロトタイプには「HS-311」サーボを購入することをお勧めします。このモーターは、速度と出力のバランスが良く、安価で、ロボットに適したサイズです。
  - このサーボは180度しか回転できないため、360度再調整する必要がありますが、この手順は購入保証に違反しますが、ロボットが自由に動き回れるようにするために、サーボを使用する必要があります。これに関する説明はインターネットで見つけることができます。
- バッテリーを取り出します。ロボットに電力を供給するために何かが必要になります。 AC電源（通常のコンセント）を使用しないでください。途切れない電源（ペンライト電池）を使用してください。
  - 電池を選択してください。電池には、リチウムポリマー、ニッケル水素、ニッケルカドミウム、アルカリ乾電池の4種類があります。
    - リチウムポリマー電池は最新で、信じられないほど軽量です。ただし、危険で高価なため、専用の充電器を使用する必要があります。ロボット工学の経験があり、プロジェクトのためにフォークアウトする意思がある場合は、このタイプのバッテリーを使用してください。
    - ニッケルカドミウムは一般的な充電式電池です。このタイプは多くのロボットで使用されています。問題は、完全に放電する前に再充電すると、完全に充電されたときほど長くは持続できないことです。
    - ニッケル水素電池は、サイズ、重量、価格がニッケルカドミウム電池と非常に似ていますが、最高の性能を備えており、初心者の技術者に推奨される種類の電池です。
    - アルカリ電池は、一般的なタイプの非充電式電池です。これらのバッテリーは非常に人気があり、安価ですぐに入手できます。ただし、それらはすぐに排出され、常に購入する必要があります。それらを使用しないでください。
  - バッテリーの仕様を選択します。バッテリーのセットに適した電圧を見つける必要があります。主に4.8（V）と6.0（V）が使用されます。ほとんどのサーボはこれらのいずれかで動作します。 6.0（V）をより頻繁に使用することをお勧めします（サーボが処理できる場合、ほとんどの場合は処理できます）。これにより、モーターがより高速で強力になります。ここで、（mAh）（ミリアンペア/時）で測定されるバッテリー容量について考える必要があります。この数値が高いほど良いですが、より高価で最も困難です。このサイズのロボットの場合、1,800（mAh）が最適です。同じ電圧と重量で1450（mAh）と2000（mAh）のどちらかを選択する必要がある場合は、2000（mAh）を選択します。このバッテリーはすべての点で優れており、わずかに高価になるだけです。バッテリー用の充電器を購入することを忘れないでください。
- ロボットの材料を選択してください。すべての電子機器を取り付けるには、ロボットにフレームを取り付ける必要があります。このサイズのほとんどのロボットは、プラスチックまたはアルミニウムでできています。初心者の方は、プラスチック板の使用をお勧めします。このタイプのプラスチックは安価で使いやすいです。厚さは約0.5センチになります。どのサイズのプラスチックシートを購入する必要がありますか？失敗した場合に2回目のチャンスを得るのに十分な大きさのシートを取りますが、4〜5回の試行には十分な量を購入します。
- 送信機/受信機を選択します。この部分は、ロボットの中で最も高価な部分になります。その上、これが最も重要な部分になります。これがないと、ロボットは何もできなくなります。この特定の部分が将来のロボットの改善の障害となる可能性があるため、非常に優れた送信機/受信機から始めることをお勧めします。安価な送信機/受信機はロボットを非常にうまく動かしますが、おそらく、機械的な作成のすべての可能性はそこで終わります。したがって、現在安価なデバイスを購入し、将来的に高価なデバイスを購入するのではなく、お金を節約して、今日、高価で強力な送信機/受信機を購入することをお勧めします。使用できる周波数はごくわずかですが、最も一般的なのは27（MHz）、72（MHz）、75（MHz）、および2.4（MHz）です。周波数27（MHz）は、飛行機やおもちゃの車に使用されます。周波数27（MHz）は、子供のおもちゃの車で最もよく使用されます。この頻度は、非常に小規模なプロジェクトに推奨されます。 72（MHz）周波数は大型模型飛行機にのみ使用できるため、通行人の頭に衝突して不自由になる可能性がある大型模型飛行機の信号を妨害する可能性があるため、この周波数を使用することは違法です。または彼を殺しさえします。 75（MHz）の周波数は地上での使用のみですので、お気軽にご利用ください。ただし、干渉の影響が最も少ない2.4（GHz）周波数に勝るものはありません。もう少しお金をかけて、この周波数の送信機/受信機を選択することを強くお勧めします。周波数を決定したら、使用するチャネルの数を決定する必要があります。チャネルの数によって、ロボットがサポートする機能の数が決まります。 1つのチャネルは前後に運転するために割り当てられ、2番目のチャネルは左右に曲がる役割を果たします。ただし、ロボットの動きの武器に何か他のものを追加したい場合があるため、少なくとも3つのチャネルを取得することをお勧めします。 4つのチャネルでは、2つのジョイスティックも入手できます。前に述べたように、後で別のものを購入しないように、最高の送信機/受信機の1つを入手する必要があります。さらに、他のロボットや科学技術プロジェクトでも同じデバイスを使用できます。 5チャンネルの無線システム「SpektrumDX5eMD2」と「AR500」を詳しく調べることをお勧めします。
- ホイールを選択します。ホイールを選択するときは、直径、グリップ、エンジンへの適合性という3つの主要な側面に注意してください。直径は、一方の側から中心点を通り、もう一方の側までのホイールの長さです。ホイールの直径が大きいほど、回転が速くなり、ドライブできる高さが高くなり、地面とのグリップが低下します。あなたが小さなホイールを購入した場合、それらは困難な領域を通過したり、狂った速度に加速したりする可能性は低いですが、その見返りにあなたはそれらからより多くの力を得るでしょう。牽引力とは、車輪が表面を滑らないように、ゴムまたは発泡ゴムのコーティングで車輪が地面をどれだけうまくグリップするかを指します。サーボモーターに接続するように設計されたほとんどのホイールはそれほど難しくありません。直径7または12センチメートルのホイールを使用し、その周りにゴムコーティングを施すことをお勧めします。 2つのホイールが必要になります。
4 必要な部品を選択したので、オンラインで注文します。 できるだけ少ないサイトから注文するようにしてください。これにより、送料を節約し、すべての部品を同時に入手できます。
5 フレームを測定して切り取ります。 定規と切断物を取り、歩行フレームの長さと幅を約15（cm）x 20（cm）で測定します。今、あなたの線がどれほどまっすぐであるかを確認してください。覚えておいてください、7回測定し、1回カットします。プラスチック板を使えば、木の同名と同じように切ることができます。
6 ロボットを組み立てます。 現時点では、必要なすべての材料と切り取られた下部構造があります。
1. プラスチックボードの下側の端の近くにサーボモーターを配置します。ロッドのあるサーボモーターの側面は外側を向いている必要があります。車輪をかみ合わせるのに十分なスペースがあることを確認してください。
2. モーターに付属のネジを使用して、ホイールをモーターに取り付けます。
3. ベルクロの1つをレシーバーに、もう1つをバッテリーパックに貼り付けます。
4. 反対のタイプのベルクロを2つロボットに貼り付け、レシーバーとバッテリーパックをロボットに取り付けます。
5. 片側に2つの車輪があり、反対側が床に沿ってドラッグしているロボットが登場する前は、今のところ3番目の車輪は追加しません。
7 ワイヤーを接続します。 すべての部品が配置されたので、すべてをレシーバーに接続する必要があります。「電源」または「バッテリー」と表示されているレシーバーにバッテリーを接続し、すべてを正しく接続してみてください。次に、サーボを「チャンネル1」と「チャンネル2」と表示されているレシーバーに接続します。
8 充電してください。 バッテリーをレシーバーから外し、充電器に接続します。充電には約24時間かかる場合がありますので、しばらくお待ちください。
9 今、あなたの新しいおもちゃで遊んでください。 前方！送信機の進むボタンを押します。障害物コースを編成し、猫と遊んでください。そして、十分にプレイしたら、それにいくつかのベルとホイッスルを追加してください！

チップ

ロボットにカメラ付きの古い「スマートフォン」を置いて、移動記録装置として使ってみてください。ビデオチャットを使用して、ロボットがどこに向かっているのかを確認できます。これにより、付き添いなしでロボットを部屋の外に持ち出すことができます。
いくつかのベルとホイッスルを追加します。送信機/受信機に追加のチャネルがある場合は、閉じることができる爪を作成できます。複数のチャネルがある場合は、爪を開閉することができます。想像力を使って。
右に押してロボットが左に運転している場合は、レシーバーのワイヤーを別の方法で接続してみてください。たとえば、右のサーボモーターをチャネル2に接続し、左のサーボモーターをチャネル1に接続した場合です。次に、それらを交換します。
バッテリーを充電器に接続できるアダプターを購入することをお勧めします。
ロボットの速度と電力を向上させる12ボルトのDCバッテリーを使用することをお勧めします。
送信機と受信機を同じ周波数で購入するようにしてください。また、受信機が送信機と同じかそれ以上のチャネルを持っていることを確認してください。受信機が送信機よりも多くのチャネルを持っている場合、使用できるチャネルは少なくなります。

警告

初心者は、ホームプロジェクトにAC電源（ホームコンセント）を使用しないでください。交流は非常に危険です。
飛行機を建造している場合を除いて、72（MHz）に調整しないでください。法律に違反しているため、地上のおもちゃでこの周波数を使用してください。また、誰かを傷つけたり殺したりするリスクもあります。
すぐにエンジンが使用できなくなる可能性があるため、110〜240VACバッテリーで12VACバッテリーを使用しないでください。
12（V）ACを使用すると、そのようなバッテリーをサポートしていない場合、エンジンが爆発する可能性があります。