Comment construire un robot télécommandé : 14 étapes (avec photos)

2024 Auteur: Gilbert Ryder | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 17:31

Beaucoup de gens considèrent un robot comme une machine pouvant fonctionner de manière autonome. Cependant, si vous élargissez légèrement la définition de "robot", les objets télécommandés peuvent être considérés comme un robot. Vous pensez peut-être que construire un robot télécommandé est difficile, mais en réalité, c'est simple si vous savez comment. Des lycéens et des collégiens ont construit des robots sans aucune expérience préalable. Cet article explique comment construire un robot télécommandé.

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Étape 1. Identifiez ce que vous allez construire

Vous n'allez pas être en mesure de construire un robot humanoïde à deux pattes de taille normale capable de faire toutes vos tâches. Vous ne construirez pas non plus un robot avec plusieurs griffes qui peuvent tendre la main et ramasser des poids de 100 livres. Vous devrez commencer à construire un robot capable d'avancer, de reculer, de gauche et de droite à partir de votre contrôle sans fil. Cependant, après avoir acquis les bases et avoir construit ce simple robot, vous pouvez généralement ajouter et modifier des éléments dessus. Par exemple, une flèche et un godet comme un chargeur frontal. Vous devriez généralement partir du principe qu'aucun robot n'est jamais terminé. Il peut toujours être modifié et amélioré.

Étape 2. Planifiez votre robot

Avant de construire votre robot, avant même de commander des pièces. Vous devez concevoir votre robot. Pour votre premier robot, vous devriez opter pour une conception simple de seulement deux servomoteurs sur un morceau de plastique plat. Cette conception est vraiment simple et laisse généralement plus de place pour ajouter des choses supplémentaires après sa construction. Prévoyez de construire quelque chose d'environ 15 cm. de 20cm. Pour un robot aussi simple, vous devriez pouvoir simplement le dessiner sur du papier à l'aide d'une règle. Dessinez-le de la même taille sur papier qu'il devrait être dans la vraie vie, car le robot est si petit. Lorsque vous vous lancez dans des robots plus gros et plus complexes, vous devriez commencer à apprendre à utiliser la CAO ou un programme similaire, tel que Google Sketchup.

Étape 3. Choisissez vos pièces

Ce n'est toujours pas le moment de commander des pièces. Mais vous devriez les choisir maintenant et savoir où les acheter. Essayez de commander sur le moins de sites possible et vous pouvez parfois économiser de l'argent sur l'expédition. Vous aurez besoin d'un matériel pour le châssis, de deux moteurs "servo", d'une batterie, d'un émetteur et d'un récepteur.

• Choisir un servomoteur: Pour déplacer le robot, vous aurez besoin d'utiliser des moteurs. Un moteur alimentera une roue et une pour l'autre. De cette façon, vous pouvez utiliser la méthode de direction la plus simple, l'entraînement différentiel. Cela signifie que pour avancer, les deux moteurs tournent en avant, pour reculer, les deux moteurs tournent en arrière, et pour faire tourner un moteur tourne et un moteur reste immobile. Un servomoteur est différent d'un moteur à courant continu de base car un servomoteur est à engrenages, ne peut tourner que de 180 degrés et peut transmettre des données sur sa position. Ce projet utilisera des servomoteurs car c'est plus facile et vous n'avez pas à acheter un "régulateur de vitesse" coûteux ou une boîte de vitesses séparée. Après avoir compris comment construire un robot télécommandé, vous voudrez peut-être en créer un autre (ou modifier le premier) pour utiliser des moteurs à courant continu plutôt que des servomoteurs. Il y a quatre choses de base dont vous devez vous soucier lors de l'achat de servomoteurs. Ce sont la vitesse, le couple, la taille/le poids, et s'ils sont 360 Modifiables. Étant donné que les servomoteurs ne tournent que de 180 degrés, votre robot ne pourrait avancer que légèrement. Si le moteur est modifiable à 360 degrés, vous pouvez le modifier pour qu'il tourne en continu. Assurez-vous que le moteur est modifiable à 360 degrés. La taille/le poids n'est pas très important dans ce projet car il vous restera probablement beaucoup de place de toute façon. Essayez d'obtenir quelque chose de taille moyenne. Le couple est la force des moteurs. C'est à cela que servent les engrenages. S'il n'y a pas d'engrenages et que le couple est faible, cela ne permettra probablement pas au robot d'avancer car il n'a pas la force. Vous voulez un couple élevé, mais plus le couple est élevé, généralement plus la vitesse est faible. Pour ce robot, essayez d'obtenir un bon équilibre entre vitesse et couple. Vous pouvez toujours acheter et attacher un servo plus puissant ou plus rapide une fois la construction terminée. Il est recommandé d'obtenir le servo Hitec HS-311 pour le premier robot RC. Ce servo a un excellent équilibre entre vitesse et couple, est peu coûteux et est de bonne taille pour ce robot. Le servo HiTec HS-311 peut être acheté ici.

  Étant donné que le servo ne peut normalement tourner que de 180 degrés, vous devez le modifier pour qu'il ait une rotation continue. La modification d'un servo annulera la garantie, mais cela doit être fait

• Choisissez une batterie Vous aurez besoin de quelque chose pour alimenter votre robot. N'essayez pas d'utiliser l'alimentation secteur (c'est-à-dire, branchez-la au mur). Vous devez utiliser une alimentation CC (c'est-à-dire des piles).

  • Choisissez un type de batterie. Nous choisirons parmi 3 principaux types de batteries. Ce sont le lithium polymère (Lipo), le NiMH, le NiCad et l'alcaline.

    • Les batteries Lipo sont les batteries les plus récentes que vous pouvez obtenir et sont extrêmement légères. Cependant, ils sont dangereux, coûteux et nécessitent un chargeur spécial. N'utilisez ce type de batterie que si vous avez de l'expérience dans les robots et que vous êtes prêt à dépenser plus d'argent pour votre robot.
    • Les batteries NiCad sont des batteries rechargeables courantes. Ceux-ci sont utilisés dans de nombreux robots. Le plus gros problème avec ces batteries est que si vous les chargez alors qu'elles ne sont pas complètement mortes, elles ne dureront pas aussi longtemps avec une charge complète.
    • Les batteries NiMH sont très similaires aux batteries NiCad en termes de taille, de poids et de prix, mais ont de meilleures performances globales et ce sont les batteries généralement recommandées pour un projet de débutant.
    • Les piles alcalines sont les piles courantes qui ne sont pas rechargeables. Ces batteries sont courantes (vous en avez probablement), bon marché et faciles à obtenir. Cependant, ils meurent rapidement et vous devez les acheter encore et encore. Ne les utilisez pas.
  • Choisissez les spécifications de la batterie. Vous devez choisir une tension pour votre batterie. Les plus courants dans les robots sont 4,8V et 6,0V. La plupart des servos fonctionneront bien sur l'un ou l'autre de ceux-ci. Il est généralement recommandé d'utiliser le 6.0V (si vos servos peuvent le gérer, ce qui est le cas pour la plupart) car cela vous permettra d'accélérer votre servomoteur et d'avoir plus de puissance. Vous devez maintenant gérer la capacité de la batterie de votre robot. Ceux-ci sont étiquetés comme mAh. Plus vous montez haut, mieux c'est, mais plus c'est cher et généralement plus lourd. Pour la taille du robot que vous construisez, il est recommandé d'environ 1800 mAh. Si vous devez choisir entre une batterie de 1450 mAh ou une batterie de 2000 mAh de même tension et poids, optez pour la 2000 mAh. Ce sera plus cher de quelques dollars, mais c'est une meilleure batterie à obtenir. Assurez-vous d'avoir un chargeur pour charger votre batterie.
• Choisissez un matériau pour votre robot. Un robot a besoin d'un châssis auquel attacher toute l'électronique. La plupart des robots de cette taille sont fabriqués en plastique ou en aluminium. Pour un débutant, il est recommandé d'utiliser un type de plastique appelé HDPE. Ce plastique est facile à travailler et bon marché. Lorsque vous décidez de l'épaisseur à obtenir, obtenez environ 1/4 "d'épaisseur. Lorsque vous décidez de la taille d'une feuille à obtenir, vous devriez probablement obtenir une feuille assez grande au cas où vous vous tromperiez lors de la coupe. Il est généralement recommandé d'obtenir au moins le double de l'épaisseur. taille de votre robot. Cependant, vous devriez probablement en obtenir plus. Un morceau de HDPE 1/4" 24"X24" peut être acheté en ligne ou dans une quincaillerie.
• Choisissez un émetteur/récepteur. Ce sera la partie la plus chère de votre robot. Elle peut aussi être considérée comme la plus importante, car sans elle, le robot ne peut rien faire. Il est fortement recommandé d'acheter un bon émetteur/récepteur pour commencer, car c'est la chose qui sera la limite à ce que vous pouvez mettre. Un émetteur/récepteur bon marché déplacera bien votre robot, mais vous ne pourrez rien y ajouter. En outre, l'émetteur peut être utilisé pour d'autres robots que vous pourriez construire à l'avenir. Ainsi, au lieu d'en acheter un bon marché maintenant et un plus cher plus tard, achetez simplement le meilleur maintenant. Cela vous fera économiser de l'argent sur le long terme. Quoi qu'il en soit, il y a quelques fréquences que vous pouvez utiliser. Les plus courants sont 27MHz, 72MHz, 75MHz et 2,4GHz. 27MHz peut être utilisé pour les avions ou les voitures. Il est le plus souvent utilisé dans les jouets télécommandés bon marché. 27MHz n'est recommandé que pour les petits projets. 72MHz ne peut être utilisé que pour les avions. Étant donné que 72 MHz est normalement utilisé dans les gros modèles d'avions, il est illégal de l'utiliser dans les véhicules de surface. Si vous utilisez 72 MHz, non seulement vous enfreignez la loi, mais vous pourriez interférer avec un gros avion modèle coûteux volant à proximité. Cela pourrait provoquer un crash et pourrait coûter beaucoup d'argent à réparer, ou pire encore, heurter une personne et la blesser ou même la tuer. 75MHz est conçu pour une utilisation en surface uniquement, vous pouvez donc utiliser celui-ci. Cependant, 2,4 GHz est le meilleur. Il a moins d'interférences que toutes les autres fréquences. Il est fortement recommandé de dépenser quelques dollars supplémentaires et d'obtenir un émetteur et un récepteur de 2,4 GHz. Après avoir décidé de la fréquence que vous allez utiliser, vous devez décider du nombre de "canaux" que vous allez obtenir sur l'émetteur/récepteur. Les canaux sont à peu près le nombre de choses que vous pouvez contrôler sur votre robot. Pour ce robot, vous aurez besoin d'au moins deux. Un canal laissera votre robot avancer/reculer et un autre lui permettra d'aller à gauche/droite. Cependant, il est recommandé d'en obtenir au moins 3. En effet, après avoir construit le robot, vous voudrez peut-être y ajouter autre chose. Si vous en obtenez 4, vous disposez généralement de deux joysticks. Avec un émetteur/récepteur à quatre canaux, vous pourrez éventuellement ajouter une griffe. Comme dit précédemment, vous devriez obtenir le meilleur émetteur/récepteur que votre budget vous permet maintenant, vous n'aurez donc pas à en acheter un meilleur plus tard. Vous pouvez réutiliser votre émetteur et même votre récepteur sur d'autres robots que vous pouvez construire. Le système radio Spectrum DX5e 5 canaux 2,4 GHz Mode 2 et AR500 peuvent être achetés ensemble.
• Choisissez des roues. Lors du choix des roues, les trois choses les plus importantes dont vous devez vous soucier sont le diamètre, la traction et si elles se fixeront facilement à vos moteurs. Le diamètre est la longueur de la roue d'un côté, à travers le point central, à l'autre côté. Plus le diamètre de la roue est grand, plus elle va vite et plus elle peut monter, mais moins elle aura de couple. Si vous avez une roue plus petite, elle ne pourra peut-être pas monter très facilement ou aller très vite, mais elle aura plus de puissance. La traction est la façon dont les roues adhèrent à la surface. Assurez-vous d'avoir des roues avec un anneau en caoutchouc ou en mousse autour d'elles afin qu'elles ne glissent pas simplement. La plupart des roues conçues pour être fixées aux servos pourront simplement se visser dessus, vous n'avez donc pas à vous en soucier autant. Il est recommandé d'avoir une roue d'un diamètre compris entre 3 et 5 pouces avec un anneau en caoutchouc autour d'elles. Vous aurez besoin de 2 roues. Des roues à disque de précision peuvent être achetées ici.

Étape 4. Maintenant que vous avez choisi vos pièces, commandez-les en ligne

Essayez de les commander sur le moins de sites possible, car vous pourrez peut-être économiser de l'argent sur l'expédition de cette façon si vous commandez tout en même temps.

Étape 5. Mesurez et coupez votre châssis

Sortez une règle et un sharpie et mesurez la longueur et la largeur de votre châssis sur le matériau que vous utilisez pour votre châssis. Considérez environ 15 cm sur environ 20 cm. Maintenant, mesurez-le à nouveau et assurez-vous que vos lignes ne sont pas tordues et correspondent à la longueur que vous souhaitez qu'elles durent. Rappelez-vous, mesurez deux fois, coupez une fois. Maintenant, vous pouvez couper. Si vous utilisez du HDPE, vous devriez pouvoir le couper de la même manière que vous couperiez un morceau de bois de cette taille.

Étape 6. Assemblez le robot

Maintenant que vous avez tous vos matériaux et votre châssis coupés, il ne vous reste plus qu'à assembler le tout. Cela peut en fait être l'étape la plus simple si vous avez bien conçu le robot.

1. Montez les servomoteurs au bas du morceau de plastique près de l'avant. Ils doivent être placés sur le côté afin que l'arbre/le cornet (la partie du servo qui se déplace) soit face aux côtés. Assurez-vous qu'il y a suffisamment de place pour monter les roues.
2. Fixez les roues au servo à l'aide des vis fournies avec le servo.
3. Collez un morceau de velcro sur le récepteur et un autre sur la batterie.
4. Mettez deux morceaux du velcro opposé sur le robot et collez-y votre récepteur et votre batterie.

5. Vous devriez maintenant avoir un robot qui a deux roues à l'avant et qui descend vers l'arrière. Il n'y aura pas de "troisième roue" sur ce robot, au lieu de cela, le dos glissera simplement le long du sol.

   

   Étape 7. Branchez les fils

   Maintenant que le robot est assemblé, il ne vous reste plus qu'à tout brancher sur le récepteur. Branchez la batterie à l'endroit où il est écrit "batterie" sur le récepteur. Assurez-vous de le brancher correctement. Maintenant, branchez les servos dans les deux premiers canaux du récepteur, où il est écrit "canal 1" et "canal 2".

   

   Étape 8. Chargez-le

   Débranchez la batterie du récepteur et branchez-la sur le chargeur. Attendez que la batterie ait fini de se charger. Cela peut prendre 24 heures, alors soyez patient.

   

   Étape 9. Jouez avec Vous devriez maintenant avoir terminé

   Allez-y, appuyez sur avance sur l'émetteur. Construisez-lui un parcours d'obstacles, jouez avec votre chat et votre chien et faites-les courir après. Maintenant que vous avez fini de jouer avec. Ajoutez-y des trucs !.

   Des astuces

   • Essayez d'y mettre votre ancien smartphone et de l'utiliser comme émetteur vidéo, s'il dispose d'un appareil photo. Vous pouvez l'utiliser avec Google Hangouts comme lien de chat vidéo entre le robot et votre ordinateur ou autre appareil pour diriger votre robot depuis l'extérieur de la pièce !
   • Vous devrez peut-être acheter un adaptateur qui vous permet de brancher la batterie sur le chargeur.
   • Vous préférerez peut-être utiliser une batterie de vélo 12VDC afin qu'elle puisse avoir un couple et une vitesse élevés
   • Si vous appuyez à droite et que le robot va à gauche, essayez de changer l'entrée sur laquelle vous avez branché les servos sur le récepteur. c'est-à-dire que si vous avez branché le servo droit sur le canal 1 et le gauche sur le canal 2, changez-les et branchez le droit sur le canal 2 et le gauche sur le canal 1.
   • Ajouter des trucs. Si vous aviez un canal supplémentaire sur votre émetteur/récepteur, vous pouvez ajouter un autre servomoteur pour faire quelque chose de plus. Si vous avez un canal supplémentaire, essayez de faire une griffe qui peut se fermer. Si vous avez deux canaux supplémentaires, essayez de faire une griffe qui peut s'ouvrir/se fermer et se déplacer à gauche et à droite. Utilise ton imagination.
   • Assurez-vous que l'émetteur et le récepteur que vous achetez sont à la même fréquence. Assurez-vous également que le récepteur a le même ou plus de canaux que l'émetteur. S'il y a plus de canaux sur le récepteur que sur l'émetteur, seul le plus petit nombre de canaux sera utilisable.

   Mises en garde

   • L'utilisation d'une batterie 12VDC peut faire exploser le moteur si le moteur n'est pas 12VDC
   • L'utilisation d'une batterie 12VDC sur un moteur 110-240VAC le fait fumer et il tombe bientôt en panne
   • N'utilisez pas la fréquence 72mhz sauf si vous construisez un avion. Si vous l'utilisez sur un véhicule de surface, non seulement c'est illégal, mais vous pourriez blesser ou même tuer quelqu'un.
   • Les débutants ne devraient pas essayer d'utiliser l'alimentation secteur (c'est-à-dire branchée sur la prise électrique) pour tout projet fait maison. Le courant alternatif est extrêmement dangereux.