В этом видео мы попробуем создать роботов передвигающихся за счет энергии солнечного света. Такие маленькие роботы не нуждаются в батарейках или аккумуляторах. Они полностью автономны. Их основной деталью является солнечная батарея.
В этом видео использована солнечная панель от светильников для сада, которые днем заряжаются, а ночью светит. Внутренняя плата и встроенный аккумулятор были отключены. Они нам не понадобятся.
Посмотрите готовых роботов такого класса в этом китайском магазине.
Теперь возьмем и подключим эту солнечную батарею напрямую к мотору. Он обычно начинает вращаться уже от полутора вольт. А панелька выдает примерно два с половиной вольта. Но к сожалению, здесь ничего не происходит из за слишком маленького тока. Ситуацию может исправить электролитический конденсатор большой емкости. В данном случае емкость составляет 2200 микро фарад.
В течение нескольких секунд конденсатор заряжается от солнечного фотопреобразователя. Подключим его к моторчику и увидим, что он кратковременно придет в движение. Для чистоты эксперимента давайте повторим это еще раз. Дело в том, что конденсатор устроен так, что он в течение небольшого промежутка времени заряжается почти до напряжения источника. А если его подключить к нагрузке, то способен резко скачкообразно отдать накопленную энергию. Чем больше емкости конденсатора, тем больше накопленный им заряд.
Схема солнечного робота
Итак нам нужна схема, которая позволит заряжать конденсатор большой емкости от солнечной панели и при достижении некоторого заряда направить накопленную энергию на электромотор.
Эта схема является одной из самых распространенных для этих целей. К солнечный батарейке подключен электролитический конденсатор в качестве накопителя энергии. Чаще всего подключаются несколько параллельных конденсаторов. Главное, чтобы общая емкость была не менее 200 микрофарад, а оптимальная составляет 4700 микрофарад. Также здесь присутствуют два транзистора разной структуры. Сопротивление резистора в пределах от 1 до 10 килоом. Моторчик должен быть не прожорливым.
Схема работает так
Первоначально конденсаторы разряжены, транзисторы закрытые и моторчик не вращается. Когда на солнечную панель попадает свет,на его контактах появляется напряжение и конденсаторы начинают заряжаться. Следовательно, напряжение на них начинает расти. Напряжение прикладывается и растет также и на эммитере транзистора vt1. Совсем небольшой ток поступает через мотор и резистор r1 на базу и на диод. Когда напряжение, поступающим сюда, достигнет примерно 0,7 вольта, диод начнет пропускать ток на минус питания, что даст возможность в дальнейшем этому транзистру открыться. Условием для открывания pnp транзистора является стягивание базы на минус питания. Накопительные конденсаторы все еще заряжаются и на эммитере vt1 напряжение растет. Когда напряжение перехода база – эмиттер будет примерно 0,7 вольт, vt1 начнет открываться, а значит с его коллектора потечет ток прямиком на базу второго транзистора. Далее смотрите с 3,45 минуты на видео про солнечного робота.
Инженеры собрали из мусора робота на солнечных батареях
Детище венских инженеров вправе претендовать на высший бал по экономии природных ресурсов. Робот, способный самостоятельно двигаться и выполнять полезные функции, в буквальном смысле собран из мусора, а энергией его обеспечивает солнечный свет.
Новинка описана в научной статье, опубликованной в журнале IFAC-PapersOnLine исследователями из Технического университета Вены.
Электронный лом – это вышедшая из строя техника, от холодильников до смартфонов. Такого мусора на земном шаре становится всё больше и больше, а технологии его утилизации и вторичного использования всё ещё не поставлены на поток.
Авторы нового исследования задались целью продемонстрировать технологический потенциал этого, казалось бы, ненужного хлама. Как сообщает издание TechXplore, материалом им послужили отслужившие своё сканеры, принтеры, компьютеры, игрушки и другая техника. Именно из такого мусора был собран робот под названием Скрапино (Scrapino).
Машина умеет самостоятельно перемещаться в пространстве: она оснащена электродвигателями постоянного тока. Не натыкаться на препятствия роботу помогает ультразвуковой “локатор”.
Устройство может и в буквальном смысле идти на свет: в этом ему помогают специальные светочувствительные датчики на основе фоторезисторов. Свет системе нужен не просто так: она питается от солнечных батарей.
На испытаниях робот самостоятельно перемещался по кампусу университета, находил самые освещённые места и оставался “принять солнечную ванну”.
Когда уровень заряда аккумулятора превышает 50%, робот может совершать активные действия. Например, приветствовать прохожих и сообщать им полезную информацию.
https://zen.yandex.ru/media/vesti.ru