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BEAM Roboter - PVC-Käfer

Bauanleitung für BEAM-Roboter PVCBOT-Käfer

Dies ist einer der einfachsten BEAM-Roboter, auch wenn die Definition Roboter hier auch nicht ganz zutrifft. Der „PVCBOT Käfer“ ist der erste der PVCBOT-Serie und auch einer der am einfachsten zu bauenden PVCBOTs Die Einfachheit macht ihn zu einen idealen Anfängerbausatz, um die Grundlagen der BEAM-Technik zu erlernen und die handwerklichen Fertigkeiten zu üben.

Der BEAM-Roboter PVCBOT-Käfer ist ein Vibrationsroboter, der durch einen kleinen Motor mit einen außermittig angebrachten Gewicht in Vibration versetzt wird und sich dadurch fortbewegt. Dieser Roboter hat seinen Ursprung in den weit verbreiteten „Brush-Bots“, die mit der gleichen Technik ausgerüstet aus Zahnbürstenköpfen gebaut werden. Hier beim PVCBOT-Käfer wurde der Zahnbürstenkopf durch ein Stück PVC ersetzt, welches dem Roboter das Aussehen eines Käfers verleiht, welches durch die beiden LEDs noch interessanter anzusehen ist.

Grundprinzipien

Der Roboter bewegt sich dadurch fort, dass ein Motor mit einen exzentrischen Gewicht den Roboter in Vibration versetzt und dadurch in Bewegung versetzt.

Antriebsmechanismus

Der Motor mit den außermittig angebrachten Gewicht (Pagermotor, Vibrationsmotor eines Handys etc.) wird durch die 3V-Batterie angetrieben. Die auftretende Unwucht versetzt den Roboter in Vibration und dadurch in eine mehr oder weniger unkontrollierte Bewegung. Die Bewegung kann durch das Verbiegen der Beinchen in gewissen Grenzen gesteuert werden. Die nachfolgende Abbildung zeigt de Wirkungsweise. Der Motor wird in Drehung versetzt. Da das Gewicht an einer Seite der Motorwelle angebracht ist, erzeugt es eine durch die Drehung ausgelöste Fliehkraft. Diese Fliehkraft „zieht“ den Motor in die Richtung der Seite, an der das Gewicht befestigt wird. Dadurch wird der Motor immer in eine andere Richtung (blauer Pfeil) gezogen und somit in Schwingung (Vibration) versetzt.

Vibrationsmotoren gibt es in verschiedenen Ausführungen, einmal mit außen liegenden Gewicht und einmal die flache Bauform mit innen liegender Welle inklusive Gewicht. Beim Bau des BEAM-Roboters PVCBOT-Käfer achten Sie bitte auf die Bauart, um den Motor entweder unten (flache Bauform) oder vorn/hinten (lange Bauform mit außen liegender Welle) anzubringen.

Schaltplan

Die Schaltung dieses Projektes ist sehr einfach und kann auch ohne Elektronikkenntnisse zusammengebaut werden. Die Schaltung besteht aus einer Knopfzellenbatterie, einen Schalter, zwei Leuchtdioden (LED) und einen Motor.

Es sollte beachtet werden, dass der Schalter drei Kontakte besitzt. Es muss immer der mittlere Kontakt und einer der beiden äußeren Kontakte (1 oder 3) benutzt werden. Dies hat nur zur Folge, dass die Schalterstellung entweder rechts eingeschaltet oder links eingeschaltet bedeutet. Die Leuchtdioden (LED) müssen in der richtigen Richtung eingebaut werden, damit diese aufleuchten (siehe Abbildung weiter unten), da LEDs enen negativen und einen positiven Anschluss haben.

Die Startspannung dieser LEDs beträgt ca. 2V. Sollte die Batterie unter diesen Wert entladen sein, werden die Leuchtdioden nicht mehr aufleuchten, der Motor wird allerdings weiter funktionieren.

Bauen Sie die Schaltung laut der folgenden Abbildung auf.

Hinweis: Wie können Sie die richtige Polung der LED ermitteln?

Methode 1: Normalerweise besitzen LEDs zwei unterschiedlich lange Anschlussdrähte. Der lange der beiden Anschlussdrähte ist dabei der positive Anschluss, die Anode (+).

Methode 2: Die LED ist transparent, man kann also das innere der Leuchtdiode sehen. Die folgende Abbildung zeigt, wie die Kathode und die Anode im inneren aussehen.

Vorbereitung

Überprüfen Sie, ob alle für den Bau des Beam-Roboters PVCBOT-Käfer erforderlichen Bauteile vorhanden sind: 1x PVC, 1x Vibrationsmotor (je nach Ausführung), 1x Knopfzellenbatterie, 1x Batteriehalter, 2x Leuchtdioden (LED), 1x Schalter.

Zusammenbau

Beine

Schneiden Sie ein ca. 9cm langes Stück PVC ab.

Schneiden Sie in das soeben abgeschnittene Teil rechts und links jeweils zwei Einschnitte und lassen Sie in der Mitte ca. 2cm stehen.

Biegen Sie die Beine entsprechend der Abbildung, bis sie gleichmäßig auf der Unterlage stehen.

Körper

Als Körper des kleinen Roboters dient der Batteriehalter. Biegen Sie dazu den negativen Kontakt flach (siehe Abbildung).

Kleben Sie den Batteriehalter auf die Oberseite der Beine und den Motor an de Unterseite fest. Sie können dafür entweder doppelseitiges Klebeband, Heißkleber oder Kontaktkleber verwenden.

Nun können Sie den Schalter an der Vorderseite des Batteriehalters festkleben.

Ihr BEAM-Roboter PVCBOT-Käfer sollte nun etwa so aussehen.

Zusammenlöten der Bauteile

Der folgende Arbeitsschritt beschreibt, wie die Schaltung zusammen gelötet wird. Verwenden Sie dazu einen Lötkolben geringer Leistung oder eine Lötpistole, um ein Schmelzen der Plastikteile zu vermeiden. Die folgende Abbildung zeigt, wie die einzelnen Bauteile zusammen gelötet werden.

Wenn Sie diese Aufgabe beendet haben, bereiten Sie bitte die LEDs für die Montage vor und löten Sie diese wie in der folgenden Abbildung beschrieben an.

Die folgenden Abbildungen sollte Ihnen helfen, die Anschlüsse der LEDs so zu biegen, dass sie zusammen mit dem Schalter nach dem Anlöten eine selbsttragende Konstruktion bilden.

Beachten Sie bitte, dass die Anschlüsse der LEDs durch zu häufiges biegen abbrechen können und die LED damit unbrauchbar wird. Sollte dies bei einer der LEDs passieren, können Sie den Roboter auch mit nur einer LED ausstatten.

Die Anordnung der LEDs ist vollständig Ihnen überlassen und hier nur als Beispiel beschrieben. Sie können die LEDs auch in einer anderen Anordnung anbringen, um Ihren BEAM-Roboter PVCBOT-Käfer ein individuelles Aussehen zu geben.

Detailansicht der LED-Schalter-Anordnung:

Nachtrag

Beim Bau dieses Roboters ist keine 100% genaue Arbeit notwendig. Die Toleranzen sind bei diesen Projekt großzügig bemessen. Trotzdem sollten Sie bei der Arbeit auf Genauigkeit achten, damit es später nicht zu unerwünschten Fehlfunktionen kommt.

Ich hoffe Sie hatten Spaß beim Bau des BEAM-Roboters und haben eine Anregung bekommen, vielleicht selbst einen solchen Roboter zu entwickeln und zu bauen. Über eine Nachricht, Fotos oder auch Baubeschreibung würde ich mich sehr freuen.

Dieser Roboter darf auch ohne meine Erlaubnis nachgebaut werden. Ich würde mich aber trotzdem freuen, wenn Sie mir davon Fotos oder eine kleine Anleitung oder einen Erfahrungsbericht schicken, damit ich diese Bauanleitung eventuell noch verbessern kann. Den Bausatz dieses Roboters können Sie in meinen Shop unter BEAM-Roboter PVCBOT Käfer kaufen.

Original: Copyright by Jason @ PVCBOT

Übersetzung: Copyright by Lutz Michaelis

Der Inhalt dieser Anleitung darf nicht ohne meine Genehmigung veröffentlicht werden. Kontaktieren Sie mich bitte, wenn Sie die Anleitung oder Teile davon veröffentlichen wollen.

beam_roboter_pvc_kaefer.txt · Zuletzt geändert: 2013/11/02 11:39 von lumi