Збираємо робота відповідального за підсвічування будинку

Цього разу поговоримо про ліхтарики. Ці речі служать нам «сонцем» у руках, коли ми опиняємось у темряві. Метою даного проекту є створення робота-ліхтарика, який стежитиме за своїм користувачем у всьому приміщенні та орієнтуватиметься на потреби користувача у освітленні...

Зміст:

  1. Вступ
  2. Крок 1. Матеріали та принцип побудови
  3. Крок 2. Схема
  4. Крок 3. ІЧ-маячок
  5. Крок 4. Складання та перевірка

 

Вступ:

Цього разу поговоримо про ліхтарики. Ці речі служать нам «сонцем» у руках, коли ми опиняємось у темряві. Різноманітність ліхтариків в даний час дозволяє вибрати будь-який зручний для нас варіант. Але для інвалідів, а також для тих, у кого постійно зайняті руки, буде доречним використання джерела світла, яке не потребує ручного керування. Метою даного проекту є створення робота-ліхтарика, який стежитиме за своїм користувачем у всьому приміщенні та орієнтуватиметься на потреби користувача у освітленні.

Lightbot 1

1 - остаточний варіант пристрою, але без спалаху, 2 - фоторезистор розходиться в цьому місці, 3 - ... і в цьому

Lightbot  2

 

Крок 1. Матеріали та принцип побудови

Цей робот слідує інфрачервоному маяку-сигналу, прикріпленому до одного з черевиків користувача. Інфрачервоне випромінювання генерується за допомогою чотирьох інфрачервоних світлодіодів, які зібрані зі старих пультів від телевізора.

Робот заснований на двох колесах з набору K'nex та працює за допомогою двох невеликих хобі-двигунів. Пристрій контролюється входом із двох інфрачервоних фототранзисторів на базі двох транзисторів NPN. Можна використовувати фоторезистори, а не фототранзистори, але мають дуже широкий кут чутливості і не дуже добре реагують на інфрачервоне випромінювання. Вони також містять токсичний метал кадмій і їх досить важко знайти в магазинах. Фототранзистори схожі за формою та розмірами зі стандартними світлодіодами. Інфрачервоні фототранзистори широко доступні. Резистори були необхідні усунення транзистора.

Робот приводиться в дію двома комутаторами і працює від 3 АА і 1 9В батареї. Все, що потрібно, встановлюється в невеликій полівінілхлоридній трубці і гумки тримають всі деталі разом. K'nex колеса кріпляться до двигунів за допомогою термоклею. Одноразова пластикова вилка є опорою для основи ліхтарика.

Зазначимо, що дана версія ліхтарика-робота досить проста, і її можна вдосконалити за бажання.

1 – двигуни не повинні бути ідентичними. Робот виправлятиме свою роботу самостійно, так що різниця між двигунами не має значення, 2 – термоклей

Lightbot 3

1 - багато термоклею

Lightbot 5
1 – перемикач. 2 - перемикач

Lightbot 7
Тримач для батарей:

Lightbot 8
Lightbot 9
1 - діоди зі старих пультів від ТБ

Lightbot 10
1 та 2 – ці контакти використовуються для основних деталей робота

Lightbot 11

 

Крок 2. Схема:

Схема призначена для прискорення двигуна з одного боку, якщо світло виявляється на протилежному боці. У такий спосіб він повертається до світла. Це не працює ідеально, але для такого простого рішення він виконує підсвічування дуже добре.

Рівень опору можна визначити, подивившись на технічні характеристики транзисторів, фототранзисторів і двигунів. Експериментуйте з різними резисторами, доки не досягнете швидкості обертання двигуна, яка вас влаштує.

Можливо, вам доведеться додати вимикач або навіть два в цю схему для впевненості. Встановіть його так, щоб він переривав потік енергії з джерел.

На зображенні зображений графічний макет схеми, яку потрібно побудувати для роботи пристрою.

1 – фототранзистор. 2 -  Контролер двигунів, правий фототранзистор контролює лівий двигун, і навпаки. 3 – можливе місце вимикача. 4 – можливе місце вимикача.

Lightbot 13
1 - повна схема без перемикачів

Lightbot 14

1 – фундаментальна схема управління

Lightbot 16

 

Крок 3. ІЧ-маячок:

Інфрачервоний маячок складається з короткої полівінілхлоридної (ПВХ) трубки з однією батареєю АА усередині. Гумка тримає контакти, прикріплені до батареї, а перемикач контролює постачання енергії для чотирьох інфрачервоних світлодіодів, які мають паралельний зв'язок між собою.

1 – це світло практично непомітне неозброєним оком, але камера чутлива до ІЧ-світла, 2 – звичайна скріпка для паперу допоможе прикріпити маячок до вашого черевика, кросівки, шкарпетки, загалом до чого завгодно

Lightbot 17

 

Крок 4. Складання та перевірка:

Припаяйте мікросхему після тривалих випробувань на борту прототипу. Встановіть усі деталі в корпус, і будьте впевнені, що фототранзистори «стирчать» з-під трубки і можуть «бачити» маячок. Зайдіть кудись у темний простір і налаштуйте робота на підлозі. Увімкніть ІЧ-маячок і закріпіть його на вашому взутті. Налаштуйте робота і спробуйте походити довкола. Що він робить?

Можливо, доведеться зробити багато змін у схемі для того, щоб змусити цю річ недбало слідувати за вами. Однак це просто сирий перший варіант такого пристрою, і ми сподіваємося, що його можна розвивати в дуже функціональний, стильний ліхтарик, який не обов'язково включати і тримати в руках. Такий робочий продукт також може керувати вашою парасолькою або напоєм. Ще його можна застосовувати в різних ситуаціях, наприклад, в аеропорту ліхтарик може вільно слідувати за своїм господарем, щоб той міг нормально розглянути і знайти свій чемодан.

Звичайно, до цього пристрою можна додати програмне забезпечення для розпізнавання об'єктів і людей і використовувати його як високотехнологічний проект. Існує багато інформації про фототранзисторів, які можуть бути віддалено пов'язані між собою. Ми вважаємо, що здатність пристрою слідувати за його власником, дає йому новий вимір інтерактивності, і ми сподіваємося побачити ще подібних цікавих роботів, які роблять саме це.

1 - остаточний варіант пристрою, але без спалаху, 2 - фоторезистор розходиться в цьому місці, 3 - ... і в цьому;

Lightbot 19
1 - корпус та двигуни, а також інші компоненти всередині корпусу

Lightbot 20