Дмитрий Мамичев - Простые роботы своими руками или несерьёзная электроника

Солнечная батарея вырезается из газонного светильника. Чтобы не повредить рабочий слой солнечной батареи (рис. 5), удобнее при приклеивании бруска 7 предварительно закрепить на обратной стороне элемента пластмассовую планку-переходник 8 , используя для крепления боковые пластмассовые бортики лицевой панели светильника. Клей лучше использовать вязкий. Стержень Г-образной стойки 6 должен входить в сквозное отверстие бруска 7 с небольшим усилием. Такая конструкция позволит регулировать угол наклона батареи G1 на солнце. Утром, когда света ещё мало, страж сможет отворачиваться даже при слабой освещённости. А для того, чтобы обеспечить стабильное вращение игрушки, можно воспользоваться зеркальцем. Солнечный зайчик, играющий на панели батареи, заставит её работать на заряд конденсатора.

Оружие стража изготовлено из пластиковой шпажки для коктейлей, глаза из шариков — пулек от пневматики. Они помещены внутрь ячеек отрезка «таблетного блистера». Сзади отрезок заклеен плотным картоном, вырезанным по контуру глаз. Нос изготовлен из отрезка резиновой трубки. В торец вставлен пластмассовый шарик (пулька детского пружинного пистолета). Лицо «приклеено» к бруску 7 . Опорное резиновое кольцо 1 склеено секундным клеем из отрезка шнура скакалки. Двигатель 3 и основание 2 изъяты из DVD привода компьютера.

Настройка изделия сводится к подбору ёмкости конденсатора С1 в пределах 220-2200 мкФ для регулировки угла поворота стража. При подборе следует учесть, что с увеличением ёмкости увеличивается и время заряда конденсатора. Экземпляр транзистора VT2 на необходимое напряжение лавинного режима, возможно, придётся также подбирать.

В конструкции допустимо применение резисторов MЛT, С2-23, R2 — его номинал может быть в интервале 1…10 кОм. Транзистор С3199 заменим отечественными транзисторами КТ315Б, КТ315Г, или любым из серии КТ3102. Вместо транзистора КТ815В подойдут и транзисторы серии КТ315. Трансформатор намотан вдвое сложенным проводом ПЭЛ-0,2 (25 витков) на магнитопроводе К7х5,5х2 из феррита с проницаемостью 1000…2000. Диод Шоттки можно использовать импортный, серий 1N5818, 1N5817 или 1N5819, или заменить обычным серии Д220, Д223.

Концепт этого робота подробно изложен в моей книге «Роботы своими руками. Игрушечная электроника» (СОЛОН-ПРЕСС, 2015, с.87). Отличие данной конструкции состоит в существенном упрощении ходовой части и схемного решения изделия. Как и предыдущая поделка, при освещении полигона внешним источником света робот движется вдоль границы белого и чёрного полей.

Внешний вид игрушки изображен на рисунке 6. Это хорошо известная всем опорная «трёхточка». Две точки образуют валы двигателей, третья — проволочная скоба. Поочерёдно переключаясь, моторы заставляют робота двигаться по криволинейной траектории на плоскости.

Схема управления двигателями дана на рис. 7. После включения питания, в зависимости от освещённости фототранзистора VT1, включается либо мотор M1, либо мотор М2. Так, если фотодатчик находится над светлой поверхностью, сопротивление перехода фототранзистора мало, открывающий ток поступает на базу транзистора VT2. Сопротивление коллектор — эмиттерного перехода уменьшается и включается М1.

База транзистора VT2 через резистор R2 и открытый переход транзистора VT1 замкнута на «минус», поэтому транзистор закрыт и ротор двигателя М2 неподвижен. Робот начинает разворачиваться.

При заходе датчика на чёрное поле, сопротивление его возрастает до многих десятков кОм, и транзистор VT2 закрывается. База транзистора VT3 через резистор R2 и обмотку двигателя М1 оказывается подключённой к «плюсу» питания. Мотор М2 запускается, и робот разворачивается в противоположном направлении. При выходе робота на белое поле цикл повторяется. Таким образом, он движется вдоль границы раздела белого и чёрного полей. Конденсатор С1 задаёт инерционность «принятию решений» робота о развороте. При его отсутствии пограничник может замереть ровно на границе и далее не станет двигаться. Диод VD1 снижает напряжение питания двигателей, создавая иллюзию вальяжного, неспешного движения робота вдоль границы.