Fiação do seu primeiro robô peso formiga de 150g: 10 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Um robô Antweight é um pequeno robô de combate controlado remotamente. Como aqueles vistos em Robot Wars e Battlebots, mas muito menores!

É uma das várias classes de peso, e as classes podem variar de acordo com o país em que você está.

No Reino Unido, um peso formiga:

• pesa não mais que 150g
• cabe dentro de um cubo de 4"

Nos EUA, robôs tão pequenos são conhecidos como Fairyweights, e um Antweight é maior.

Existe um conjunto de regras padrão com as quais a maioria dos eventos está de acordo, então, para ter certeza de que você é capaz de competir com seu novo robô, leia o conjunto de regras atual.

Este guia irá ajudá-lo a escolher os componentes e conectar o sistema de acionamento do seu primeiro robô Antweight. Não cobre armas nem design de chassis e armadura.

Ferramentas

• Ferro de soldar + suporte e esponja
• Solda
• Superfície protetora
• Cortadores e descascadores de fio

Componentes

• Transmissor de rádio
• Receptor de rádio
• Controlador eletrônico de velocidade (ESC)
• Bateria
• Dois motores

Clique aqui para pular para as instruções de fiação.

Etapa 1: transmissor e receptor de rádio

Os transmissores de rádio modernos usam uma frequência de 2,4 GHz. Você emparelha, ou vincula, um receptor ao seu transmissor e as chances de interferência de outros sistemas são baixas.

Você deve escolher um receptor que use o mesmo protocolo do seu transmissor. Por exemplo, os transmissores Spectrum usam DSM2 ou DSMX e um transmissor FrSky precisa de um receptor compatível com FrSky.

Você também deve escolher um receptor que suporte PWM ou que seja projetado para funcionar com servos. Isso significa que o seu ESC (consulte a próxima seção) será capaz de entender as informações que está enviando.

Este tutorial usa um transmissor Spectrum DX5e, com um receptor OrangeRx R410X, no entanto, as técnicas discutidas serão transferíveis para outros sistemas.

Etapa 2: Controlador eletrônico de velocidade (ESC)

Um ESC é o que traduz as informações enviadas de seu transmissor em informações que os motores podem entender.

Eles vêm pré-programados e os canais podem ser mixados ou não.

• Misto: quando você empurra o manche em seu transmissor, ele pode controlar dois motores ao mesmo tempo.
• Unmixed: cada motor usará um stick diferente para controlá-lo por padrão, e você pode definir a mixagem em seu transmissor.

O que você escolhe depende da preferência e do sistema de rádio que você possui.

Eu uso ESCs não misturados, porque eu uso um transmissor de rádio FrSky Taranis X9D +, o que me dá controle detalhado sobre a mixagem. O Spectrum DX5e neste tutorial tem opções de mixagem limitadas, então usar um ESC com mixagem provavelmente seria preferível.

Escolha um ESC bidirecional de 2 canais.

• 2 canais: pode controlar dois motores. Caso contrário, você precisará de dois ESCs, um para cada motor.
• Bidirecional: pode controlar cada motor na direção para frente e para trás.

Os ESCs feitos para aviões geralmente funcionam apenas em uma única direção, o que não é muito útil para antweights!

Este tutorial usa um DasMikro 2S6A sem mixagem, no entanto, as técnicas discutidas serão transferíveis.

• Eu uso DasMikros porque são baratos, não porque são bons! Existem muitas opções melhores se você puder obtê-las, como o NanoTwo ou o AWESC.
• Em uma pitada, você pode usar placas de circuito retiradas de servos padrão. Eles precisam ser modificados e são de um único canal, portanto, guarde para emergências!

Etapa 3: baterias

As baterias usadas na maioria dos antweights modernos são baterias de polímero de lítio (LiPo).

Eles são muito leves para a quantidade de energia que você pode obter deles, no entanto, eles têm algumas desvantagens.

Os LiPos são muito voláteis e é importante cuidar deles e carregá-los usando um carregador apropriado.

Uma bateria 2S (duas células) fornecerá cerca de 7,2 V, o que é suficiente para o sistema de acionamento de um antipeso.

Verifique se o ESC vai lidar com esta tensão.

Este tutorial usa uma bateria Turnigy nano-tech 2S 40C de 180mAh, que fornece bastante corrente e tem um bom tamanho.

Eles não estão mais em produção. Você pode obter baterias de maior descarga ou menores, mas estou feliz com o desempenho dessas baterias para meus próprios robôs, então elas são um bom ponto de partida.

Para ler mais sobre segurança LiPo e entender o que todos os números significam, recomendo este guia.

Etapa 4: motores

Os motores N20 são pequenos, leves e confiáveis.

Você pode comprá-los de fornecedores confiáveis ou mais barato no eBay ou AliExpress.

Quanto mais confiável for o fornecedor, maior será a probabilidade de os motores estarem em conformidade com as especificações fornecidas; no entanto, não tive problemas com motores baratos.

Para combinar com sua bateria LiPo 2S, obtenha motores de 6V. Se você comprar, por exemplo Motores 12V, eles girarão muito lentamente; Os motores de 3 V podem queimar com esta tensão.

Eu uso motores com rotação de 300-500 RPM, o que dá uma velocidade razoável, mas controlável.

A velocidade do seu robô é determinada por mais do que apenas as RPM dos motores, no entanto, você também deve levar em consideração o tamanho das rodas e a tensão da bateria.

Etapa 5: Fiação

Agora que você escolheu todos os seus componentes, você pode conectá-los.

Etapa 6: Vinculando o receptor ao transmissor

Se o seu transmissor permitir que você salve vários modelos, crie um novo. Cada modelo pode ser vinculado a um receptor diferente, permitindo que você controle vários robôs a partir do mesmo transmissor.

O DX5e não tem essa opção, portanto, estou pulando esta etapa.

Receptores diferentes têm instruções de ligação diferentes, então o primeiro passo é verificar o manual!

Pesquise online pelo seu receptor. O manual do R410X está aqui.

Encontre as instruções de ligação no manual e siga-as.

Para o R410X, as duas primeiras instruções na seção Procedimento de vinculação dizem para:

1. instale um plugue de ligação
2. conecte o poder.

No receptor, há um rótulo BATT / BIND. Um plugue de ligação deve ter vindo com seu receptor. Empurre-o na coluna rotulada de pinos.

Mais abaixo no manual, logo acima da descrição do conector de canal, há uma imagem destacando quais são os pinos de sinal, alimentação e aterramento no receptor.

É importante conectar a bateria da maneira correta, de forma que o cabo positivo se conecte ao VCC (o pino do meio) e o cabo negativo se conecte ao GND.

Não importa a qual pino positivo e de aterramento você conecta a bateria, pois eles estão todos conectados juntos.

O LED no receptor deve estar piscando, o que significa que está no modo de ligação.

A próxima etapa nas instruções nos diz para seguir o procedimento de nosso transmissor para vinculação, portanto, precisamos encontrar outro manual!

O Guia de início rápido para o Spectrum Dx5e está aqui.

De acordo com as instruções do Receptor de vinculação, a etapa C nos diz para mover os manípulos para a posição de segurança desejada.

Isso significa o que você deseja que seu robô faça se o sinal for perdido - você deseja que ele pare de se mover e desligue todas as armas.

Vou usar o manípulo certo para conduzir o robô nestas instruções, por isso certifique-se de que está colocado no meio e não se preocupe muito com os outros. Você pode reconectar o receptor mais tarde, se desejar redefinir a proteção contra falhas.

O switch de treinamento mencionado na etapa D está no canto superior esquerdo do transmissor. Segure-o na posição para frente enquanto liga o transmissor.

O LED do receptor deve parar de piscar, o que significa que ele está conectado. Se isso não acontecer, repita o processo e tente as idéias de solução de problemas fornecidas no manual.

Etapa 7: Ativando seu ESC e receptor

Encontre as instruções de fiação para o seu ESC. As instruções do Das Mikro estão aqui.

Role para baixo até o diagrama de conexão de fio.

• GND & VCC = energia da bateria, tensão total
• GND & VCC (SERVO, 5V / 1A) = energia da bateria, regulada para 5V
• Sinal 1 e 2 = conexões ao receptor
• Motor A e B = conexões aos motores

Vou detalhar duas maneiras de adicionar energia ao sistema e explicar por que você pode escolher cada uma delas.

Opção A

Conectar a bateria ao receptor e alimentar o ESC (e, portanto, os motores) por meio dele.

Isso funciona se todos os seus componentes precisarem da mesma voltagem.

• 2S LiPo = 6-8,4V
• Receptor = 3,7-9,6V
• ESC = 4,2 V-9,6 V

Nada será danificado pela voltagem.

Opção B

Conectar a bateria ao ESC e ligar o receptor por meio dele.

Este ESC tem a capacidade de regular a tensão - para fornecer uma alimentação de 5 V para outros componentes.

Isso às vezes é conhecido como circuito de eliminação de bateria (BEC).

Isso é necessário se o seu receptor ou outros componentes sendo alimentados por ele precisarem de menos voltagem.

• 2S LiPo = 6-8,4V
• Receptor = 5V
• ESC = 4,2-9,6V

Nesse caso, conectar a bateria ao receptor pode danificá-lo.

Você pode obter energia para seus componentes de várias maneiras, estes são apenas dois exemplos (envolvendo o mínimo de fiação possível!)

O importante é verificar os requisitos e limitações de seus componentes, para ter certeza de que tudo está recebendo a energia de que precisa.

Etapa 8: Concluindo o circuito

Vou usar a fiação da Opção A para este tutorial.

Além da alimentação, você precisa de fios de sinal para que o receptor possa se comunicar com o ESC, e o ESC possa se comunicar com os motores.

O R410X tem as seguintes etiquetas:

• RUDD
• ELEV
• AILE
• THRO
• BATT / BIND

Esses termos se referem a pilotar um avião modelo e permitem que você saiba a qual canal cada sinal está conectado.

Alguns transmissores permitem que você escolha como cada canal é controlado (e alguns receptores são rotulados como canal 1, etc.), mas o DX5e não, portanto, queremos conectar o ESC aos canais de que precisamos.

Este transmissor é um Modo 2, o que significa que o leme e o acelerador são controlados pelo manípulo esquerdo, o aileron e o profundor pelo direito. Verifique se o seu é o Modo 1 ou 2, para ver quais canais são controlados por qual stick!

Quero controlar os dois motores com o manípulo direito, o que significa conectar os dois fios de sinal do ESC a ELEV e AILE.

Finalmente, os próprios motores precisam ser conectados ao ESC.

Conecte um motor às conexões do Motor A e o outro motor às conexões do Motor B.

Se estiver usando o Das Mikro ESC, você precisará soldar os fios na placa diretamente. Outros ESCs vêm com fios conectados, para que você possa conectá-los diretamente ao receptor.

Conecte todos os fios e prenda os motores (por exemplo, prendendo-os a um pedaço de papelão forte) antes de passar para a próxima seção.

Etapa 9: Ajustando as configurações do canal

É improvável que seus motores se movam exatamente como você deseja quando forem conectados pela primeira vez. Você pode ajustar as configurações em seu transmissor para obter o comportamento desejado.

Cada transmissor será diferente, portanto, verifique o manual do seu.

Aparar

Seus motores podem estar se movendo, mesmo que você não esteja empurrando os manípulos.

Você pode usar os botões de compensação para ajustar o centro - dizendo aos seus motores o que fazer quando o manche estiver centralizado.

O botão vertical controla o aileron e o horizontal o profundor. Verifique qual motor você conectou a qual canal e ajuste o trim até que ambos os motores parem.

Misturar

Um motor é conectado ao canal do aileron e o outro ao canal do elevador.

Isso significa que, se você estiver usando um ESC sem mixar, empurrar para cima e para baixo com o controle direito moverá um motor, empurrar para a esquerda e para a direita moverá o outro.

Isso levará a uma direção estranha, então você deve misturar os canais, o que significa que pressionar o controle direito para cima e para baixo moverá os dois motores.

No DX5e, isso é controlado com um botão de alternância - basta empurrar para um lado para ligar a mixagem e para o outro para desligá-lo novamente.

Reverter

A direção em que seus motores giram depende da direção em que foram ligados.

Você pode descobrir que, quando um motor se move para frente, o outro se move para trás. Ou que ambos se voltem para trás quando você quer avançar.

No DX5e, há uma chave seletora para cada canal, para inverter a direção.

Portanto, se o motor conectado ao canal do aileron girar para trás quando você empurrar o manche, acione o botão AIL do transmissor.

Etapa 10: Próximas etapas …

Depois de configurar seu sistema de acionamento, você está no caminho certo para ter um robô antipeso funcionando!

Algumas coisas para pensar …

• Como você vai construir o corpo?
• Como você vai conectar os componentes eletrônicos a ele?
• Quer adicionar um interruptor para facilitar a ativação ou desativação?
• O que você usará para rodas?

O fórum RobotWars101 é uma grande fonte de ajuda e inspiração - leia diários de construção, faça perguntas e ouça sobre os próximos eventos no Reino Unido.

Seu primeiro robô não será perfeito, mas concluí-lo ainda é uma grande conquista.

Leve-o para uma competição para conhecer outros robôs e obter ideias, inspiração e conselhos para tornar o seu segundo robô ainda melhor!

A foto acima foi tirada na AWS59 e mostra uma grande variedade de designs!