本項目介紹的是太陽能衛星機器人,同樣是採用太陽能脈動充放電控制電路,但是卻是另外一種全新的運動方式——以陀螺旋轉的方式移動,所以又稱為太陽能陀螺機器人。
如果了解BEAM機器人的朋友,可能對這樣造型的機器人已經很熟悉了——三腳支架中的兩腳,加上連接電機的底部轉盤,總共三點支撐地面,曬會太陽充會電,電機驅動轉盤轉動再帶動機器人移動。
一、基本原理
1.1、驅動原理
1.2、機械結構
1.3、電路原理
二、準備工作
三、製作過程
3.1、電路焊接
3.2、三腳支架
3.3、電路板
3.4、電機支架
3.5、整機組裝
3.6、整機調試
四、效果展示
五、擴展完善
5.1、功能擴展
5.2、版本升級
六、常見問題
七、項目總結
從以上插圖我們可以看到兩種不同的造型,不過原理都是基本一樣的,只不過結構上有一點區別(有一個帶了碰撞環,這個後面會具體說明)。
一、基本原理
本項目的機器人的外形像一個人造衛星,是以太陽能電池作為電源,電機驅動底部的轉盤轉動,從而帶動整個機器人移動。由於以自身轉動的方式進行移動的,就像一個旋轉的陀螺,所以本項目機器人又可稱為「陀螺機器人」。
1、驅動原理
本項目的驅動原理也是比較簡單的,主要是電機帶動底部的轉盤轉動——機器人有一個三腳支架,同時只有相鄰的某兩腳支撐地面,再加上底部連接電機的轉盤,「兩腳+轉盤」——三點支撐地面。電機帶動轉盤轉動,則其中一點轉動,另外兩點支撐,機器人就可以整體移動。
2、機械結構
本項目機器人有一個三腳支腳,主要有三種情況的結構,稍微通過調整就可以有不同的運行效果。
1、如果是三腳支架離地比較高(相對於轉盤),且底部用直徑比較小的轉盤,則三點平衡比較穩定,每完成一次充電周期後電機轉動只能帶動轉盤轉一點距離,一般只能是由一組相鄰的雙腳交換為下一組相鄰的雙腳支撐地面,每周期移動的距離比較小。
2、如果是三腳支架離地過高(相對於轉盤),則三點平衡相當穩定,雖然能夠帶動機器人移動,但是因為支架過高導致無法交換支撐地面的雙腳,就是說一直都是開始運動時默認支撐地面的雙腳著地。
3、如果是三腳支架離地比較低(相對於轉盤),以及底部用直徑比較大的轉盤,則三點平衡相對不夠穩定,每個充電周期後的運行可以接近平滑移動,也就是說每周期移動的距離相對會大一點。
作為擴展的結構功能,本項目的機器人還可以增加一個「碰撞環」:用PVC剪成細條做一個環,再用三根細條支架固定在周圍一圈。本機器人加了「碰撞環」後,如果在轉動移動的過程中,碰到障礙物後會有一個反彈轉向的效果,之後再繼續轉動移動(具體見:版本升級)。