Шасси и моторы-редукторы

Собираем тело робота: платформу, два мотора с редукторами, колёса и батарейный отсек.

Заводим машину…

Почему маленький моторчик может везти целого робота?

Сам по себе моторчик из набора крутится очень быстро — почти 10 000 оборотов в минуту, но он слабый: колесо на его валу остановишь одним пальцем. А робот весит полкило с батарейками.

Попробуй. В машине урока прокрути шестерёнки жёлтого редуктора и сравни: сколько раз повернулся вал мотора, пока колесо сделало один оборот?

Что ты заметил? Внутри жёлтой коробочки спрятан редуктор — цепочка шестерёнок. Маленькая шестерёнка мотора крутит большую, та — ещё большую. На каждой ступеньке скорость падает, а сила растёт.

У мотора TT передаточное число 1:48: вал мотора делает 48 оборотов — колесо один.
Скорость стала в 48 раз меньше, зато колесо толкает почти в 48 раз сильнее (немного съедает трение).
Это как велосипед на низкой передаче: крутишь педали часто, едешь медленно, но в горку легко.

Наш робот — 2WD: два ведущих колеса по бокам и одно опорное сзади. Рулить он будет не рулём, а разницей скоростей колёс — как танк. Это ты сделаешь в уроке 4.

🧰 Понадобится

• Акриловая платформа шасси 2WD × 1 — сними защитную плёнку с обеих сторон
• Мотор-редуктор TT 1:48 с проводами × 2
• Крепления моторов и винты М3×30 с гайками × 4
• Колесо 65 мм × 2
• Опорное шариковое колесо со стойками × 1
• Батарейный отсек 6×AA с выключателем × 1 — батарейки AA — 6 шт., покупаются отдельно
• Отвёртка крестовая × 1
• Линейка × 1

🔧 Собери руками

1Положи платформу так, чтобы большие прямоугольные прорези для крепления моторов были у переднего края.
2Вставь Т-образное крепление в прорезь, приложи мотор проводами внутрь платформы, второе крепление поставь снаружи. Стяни двумя длинными винтами М3 и гайками. Так же поставь второй мотор — зеркально.
3Надень колёса на валы моторов: вал плоский, найди положение, где колесо садится до упора. Дави ровно, не перекашивая.
4Сзади прикрути опорное колесо на стойках. Робот должен стоять ровно, не качаясь.
5Приклей батарейный отсек двусторонним скотчем по центру — тяжёлое лучше держать между колёсами. Выключатель поверни так, чтобы до него легко дотянуться.
6Прокати колесо по линейке ровно на один оборот (поставь метку маркером на шину) и запиши, сколько сантиметров получилось.
7Подключи плату к компьютеру, загрузи скетч ниже и открой «Монитор порта» на 9600. Пока впиши в TURNS_10S число 30 — так обещает паспорт мотора. Настоящее число ты измеришь в уроке 3.

Скетч: паспорт робота

// Урок 1. Калькулятор скорости робота
// Впиши, сколько оборотов сделало колесо за 10 секунд, и узнай скорость машинки.
const float WHEEL_MM = 65.0;   // диаметр колеса в миллиметрах (измерь линейкой)
const int TURNS_10S = 30;      // сколько оборотов насчитал за 10 секунд (впиши своё число)

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  float rpm = TURNS_10S * 6.0;                     // оборотов в минуту: 10 с × 6 = 60 с
  float lapMm = 3.14159 * WHEEL_MM;                // путь за один оборот = длина окружности колеса
  float cmPerSec = TURNS_10S * lapMm / 10.0 / 10.0; // мм за 10 с → мм/с → см/с
  float motorRpm = rpm * 48.0;                     // в редукторе TT передаточное число 1:48

  Serial.println("=== Паспорт робота ===");
  Serial.print("Колесо: ");          Serial.print(WHEEL_MM);   Serial.println(" мм");
  Serial.print("Один оборот: ");     Serial.print(lapMm / 10); Serial.println(" см пути");
  Serial.print("Колесо крутится: "); Serial.print(rpm);        Serial.println(" об/мин");
  Serial.print("Вал мотора внутри: ");Serial.print(motorRpm);  Serial.println(" об/мин");
  Serial.print("Скорость: ");        Serial.print(cmPerSec);   Serial.println(" см/с");
  Serial.print("Метр проедет за ");  Serial.print(100.0 / cmPerSec); Serial.println(" с");
}

void loop() {
  // всё посчитали один раз в setup(), здесь пусто
}

💡 Безопасность. Не крути колесо мотора рукой сильно и быстро: пластиковые шестерёнки редуктора могут сломаться. Затягивай винты до упора, но без силы — акрил трескается. Батарейки пока не вставляй — они понадобятся в следующем уроке.

Вызов

Поменяй в скетче диаметр колеса на 100 мм (большие колёса) и посмотри, как изменится скорость. А теперь подумай: что станет с силой? Почему у тракторов большие колёса, а едут они медленно?

🧠 Проверь себя

1. Зачем мотору редуктор?

2. Вал мотора TT сделал 96 оборотов. Сколько оборотов сделало колесо?

3. Как поворачивает робот 2WD без руля?

Собрал и разобрался?

Войдите и добавьте профиль ребёнка, чтобы отмечать уроки Следующий урок →