遠隔操作ロボットの作り方

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多くの人は、ロボットはスタンドアロンのマシンであると考えています。ただし、この用語の定義を少し広げると、ロボットの遠隔制御マシンと考えることもできます。そのようなデバイスを構築するのは複雑なことだと思うかもしれませんが、実際には、必要な知識が得られれば、これほど簡単なことはありません。ドライバー、科学のヒントと行く！

ステージ

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   構築するものを知っています。 あなたはここですべての汚い仕事をする人型の人間のサイズを構築するつもりはありません。 50 kg持ち上げることができるペンチを備えたロボットを作るつもりはありません。リモコンを操作するときに、前後、左右に移動できるロボットを構築することから始めなければなりません。ただし、これらの操作の基本を理解し、この単純なロボットを作成したら、それを変更してより複雑なものに進むことができます。ロボットが決して完成しないことを常に念頭に置いてください。いつでも編集して改善できます。

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   ロボットを計画します。 構築を開始する前に、必要なアイテムを注文する必要があります。これを行うには、設計について考える必要があります。これが最初の作成である場合、プラスチックプレート上の2つのサーボを使用して簡単なものを選択します。必要に応じて後で項目を追加できるようにする非常に簡単なことです。そうすると、15×20 cmの大きさのものが手に入ります。このような単純なロボットの場合、定規を使用して用紙にデザインを描くだけです。小さいので、紙に実際の縮尺で描いてください。より複雑なマシンを構築する場合、コンピューター支援設計（CAD）ソフトウェアまたはGoogle Sketchupなどの同様のプログラムの使用方法を学習できます。

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   要素を選択します。 まだ注文する必要はありませんが、このステップでそれらを選択し、どこで購入するかを知る必要があります。送料を節約するために、できるだけ少ないWebサイトを選択してください。シャーシ、2つのサーボモーター、バッテリー、送信機、受信機の材料が必要です。
   • サーボモーターを選択してください。ロボットを動かすには、エンジンが必要です。ホイールごとに1つ取り付ける必要があります。このようにして、最も単純なステアリング方法である差動を使用できます。これは、前進するために、2つのモーターが前方に回転し、後方に回転し、後方と回転の両方に回転することを意味します。サーボモーターは、歯車を備えており、180度しか回転できず、現在の位置を示すことができるため、基本的なDCモーターとは異なるデバイスです。このプロジェクトは、使いやすく、高価なギアボックスを購入する必要がないため、この種のエンジンにアピールします。リモート制御ロボットの構築方法を理解したら、別のロボットを作成（または変更）してDCモーターをインストールできます。サーボモーターを購入する際に考慮する必要があるのは、速度、トルク、サイズと重量、回転の4つです。サーボモーターは180度以上回転できないため、遠くまで到達することはできません。ただし、360度回転できるモーターがあり、継続的に実行できます。購入するものがこのカテゴリに属していることを確認してください。とにかく十分なスペースがあるので、このプロジェクトではサイズと重量はあまり重要ではありません。中くらいのサイズを見つけてください。エンジントルクは、エンジンの力を示します。これは、ギアホイールが役立つ場所です。ギアがなく、エンジントルクが低い場合、ロボットは強度がないため、前進できません。高いエンジントルクを見つける必要がありますが、高いほど速度が低下するので注意してください。このプロジェクトでは、速度とトルクの適切なバランスを見つける必要があります。さらに、完了したら、より強力な、またはより高速なサーボモーターをいつでも購入できます。この最初のロボットには、Hitec HS-311をお勧めします。これは、速度とトルクの間に優れた関係を持つモーターであり、安価で、このプロジェクトに最適なサイズです。お近くの店舗でオンライン検索を行ってください。
     • サーボモーターは180度しか回転できないため、連続して動作するようにサーボモーターを変更する必要があります。変更すると、保証はキャンセルされますが、残りは依存する重要なステップです。
   • バッテリーを選択してください。ロボットに電気を供給する必要があります。直流（つまり、ケーブルをソケットに差し込む）を使用せず、代わりにDCバッテリーを使用してください。
     • バッテリーの種類を選択します。考慮すべきバッテリーには、主に3つのタイプがあります。リチウム（LiPo）、NiMH、NiCadおよびアルカリ電池で作られたものがあります。
       • LiPoバッテリーは購入できる最新のタイプで、非常に軽量です。しかし、それらは危険であり、高価であり、適切な充電器が必要です。すでにロボットを構築した経験があり、プロジェクトにもう少しお金を払う意思がある場合にのみ使用してください。
       • NiCadバッテリーは充電式バッテリーです。多くの場合、ロボットに使用されます。このモデルの主な問題は、バッテリーが完全に空ではない状態でバッテリーを充電すると、バッテリーの寿命がずっと短くなることです。
       • NiMHバッテリーは、NiCadバッテリーと同様のサイズ、重量、価格を備えていますが、パフォーマンスが向上しており、一般に初心者に推奨されるモデルです。
       • アルカリ電池は、最も一般的な非充電式です。それらはどこにでもあり（おそらく自宅にあります）、安価で入手しやすいです。ただし、寿命は短く、永久に購入する必要があります。使用しないでください。
     • バッテリーの仕様を確認してください。バッテリーの電圧を選択する必要があります。一般に、このタイプのほとんどのロボットは4.8〜6 Vの電圧で動作します。ほとんどのサーボモーターは、このタイプの電圧で十分に機能します。一般に、6Vを使用することをお勧めします（ほとんどの場合、サーボモーターがサポートしている場合）。これにより、より多くの電力を送信し、より高速に実行できるようになります。ここで、バッテリーの容量について考える必要があります。 mAh（ミリアンペア1時間）で示されます。値が高いほど、バッテリーの価格は高くなります。予想されるサイズのロボットの場合、1800 mAhのバッテリーを使用することをお勧めします。同じ電圧と同じ重量で1 4500〜2000 mAhのバッテリーをためらう場合は、2 000のいずれかを選択してください。ほとんど高価ではありませんが、前のものよりも優れています。選択したバッテリーの充電器を忘れないでください。オンライン検索を実行して、適切な充電器を見つけてください。
   • ロボットの材料を選択します。彼はあなたが電子機器をインストールするシャーシを必要とします。このサイズのほとんどの機械は、プラスチックまたはアルミニウムで作られています。初心者には、高密度ポリエチレン（PE-HD）と呼ばれる種類のプラスチックを使用することをお勧めします。作業は簡単で、費用はあまりかかりません。必要な厚さを決定したら、6 mmに進みます。幅を決めるときは、切断して間違えた場合に備えて、構築するマシンよりも大きなプレートを選択する必要があります。一般に、ロボットのサイズの2倍を購入することをお勧めします。ただし、さらに購入する必要があります。オンライン検索を行って、60×60 cm PEと6 mm厚のPE-HDプレートを購入します。
   • 送信機と受信機を選択します。これはロボットの最も高価な部分です。これも最も重要です。なぜなら、それなしでは移動できないからです。良い送信機と良い送信機を最初から購入することを強くお勧めします。これらはあなたの作品でできることを制限するものだからです。安価な送信機と受信機を使用してマシンを移動できますが、追加することはできません。さらに、将来マウントする他のプロジェクトにトランスミッタを再利用できます。今すぐ安価なものを購入し、後でより高価なものを購入する代わりに、今より高価なデバイスを購入します。これにより、長期的にお金を節約できます。とにかく、適切な周波数を選択する必要があります。使用される最も一般的な周波数は、27 MHz、72 MHz、75 MHz、および2.4 GHzです。 27 MHzは飛行機や車に使用されます。これは、安価なリモコン玩具に最もよく使用される周波数です。小さなプロジェクト以外にはお勧めできません。 72 MHzは航空機にのみ使用できます。これは通常模型飛行機で使用される周波数であるため、地上の航空機では禁止されています。 72 MHzを使用すると、お住まいの国の法律に違反する可能性がありますが、お近くのモデルに干渉を引き起こす可能性もあります。これにより、飛行機がcrash落し、修理に多額の費用が発生する可能性があります。さらに悪いことに、飛行機が誰かにぶつかって殺す可能性があります。 75 MHzは地上モデルにのみ使用されるため、使用できます。ただし、これらすべての周波数の中で、2.4 GHzが最適です。他の周波数よりも干渉が少ない。 2.4 GHzの送信機と受信機を購入するために、追加のユーロを費やすことを強くお勧めします。使用する周波数を決定したら、送信機と受信機にインストールする「チャネル」を決定する必要があります。基本的に、ロボットで制御できるものを指します。このプロジェクトには2つ必要です。 1つのチャネルで機械を前後に移動させ、もう1つのチャネルで側面をオンにします。ただし、少なくとも3つにすることをお勧めします。構築が完了したら、何かを追加することができます。4つインストールする場合、2つのコントローラーが必要です。 4チャネルのトランスミッタ/レシーバのペアを使用すると、クランプを追加できます。前に述べたように、予算に見合った最高のカップルを購入すると、後でより良いカップルを購入する必要がなくなります。後で他のプロジェクトでトランスミッターとレシーバーを再利用できます。たとえば、Spectrum DX5e 5-Channel 2.4Ghz Radio System Mode 2とAR500を購入できます。
   • ホイールを選択します。ホイールを選択するとき、考慮する必要がある3つの要素があります：直径、トラクション、およびエンジンアタッチメントシステム。直径はホイールの長さに対応し、エッジから始まり、中央を通り、反対側のエッジに到達します。直径が大きいほど、ホイールは速くなり、ロボットは坂を登ることができますが、トルクは小さくなります。ホイールが小さければ、登ったり速くしたりするのは難しくなりますが、パワーは大きくなります。トラクションにより、ホイールを置く面にホイールがしっかりと接着しているかどうかを知ることができます。車輪がゴムやフォームでコーティングされていて、滑らないようにする必要があります。ほとんどのホイールは、サーボモーターに簡単に取り付けられるように設計されています。通常、ホイールを直接ねじ込むだけで十分なので、心配する必要はありません。一般に、直径8〜12 cmのゴムコーティングを施したホイールを使用することをお勧めします。また、2つ必要になります。精密ディスクホイールについてもご覧ください。

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   機器を購入します。 適切な機器を選択したら、オンラインで購入します。郵便料金を節約するために、できるだけ少ないサイトで注文してください。

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   フレームを測定して切断します。 定規とマーカーを取り、購入したプレートのフレームの長さと幅を測定します。 15 x 20 cmのフレームを描くことを検討してください。正しく測定し、描いた線が曲がっておらず、希望する長さであることを確認してください。このルールを忘れないでください：2回測定し、1回カットします。これでプレートをカットできます。 PE-HDを購入した場合は、同じサイズの木の板と同じように切断できます。

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   ロボットを組み立てます。 必要なすべての機器を用意し、フレームをカットしたら、パーツを組み立てます。事前に設計について考えたことがあれば、実際に最も簡単なステップになります。
   • プラスチックプレートの背面にサーボモーターを前方に取り付けます。回転する部分が外側を向くように、側面に取り付ける必要があります。車輪を取り付けるのに十分なスペースを確保してください。
   • モーターボックスに同梱されているネジを使用して、ホイールをサーボモーターに固定します。
   • マジックテープをレシーバーとバッテリーに接着します。
   • レシーバーとバッテリーを貼り付けるロボットにベルクロを2枚置きます。
   • これで、ロボットの前部に2つの車輪があり、シャーシが後部からわずかに下がるはずです。このプロジェクトには第3の車輪はありません。マシンの背面は地面だけをこすります。

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   ケーブルを接続します。 アイテムを組み立てたら、レシーバーに接続する必要があります。バッテリーを受信機のスロットに差し込みます。接続を再確認してください。次に、サーボモーターを受信機の最初の2つのチャンネルに接続します。「チャンネル1」と「チャンネル2」と表示されます。

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   バッテリーを充電してください。 受信機のバッテリーを取り外し、充電器に接続します。バッテリーがいっぱいになるまで待ちます。最大24時間かかることがあります。

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   これでプロジェクトが完了しました。 送信機ボタンを押して、ロボットを前進させます。障害物コースを作成し、犬と猫と遊んでロボットを追いかけます。楽しんで終わったら、ロボットを改善できます！

• シャーシのハードウェア：必要なサイズより大きいPE-HDプレート
• 2つのサーボモーター（例、HiTec HS-311）
• 受信機と送信機
• バッテリー（例えば、2000 mAh 6 V NiMHバッテリー）
• バッテリーの充電器
• 直径12 cmの精密ディスクを備えた2つのホイール
• ベルクロ