Valdomas vibruojantis įtempimo robotas: 7 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Įtempta struktūra yra sudaryta iš tamprių virvių ir standžių statramsčių. Jis gali sulenkti ir suspausti, kai jis nukrenta ar suspaudžiamas, o tada grįžta į formą. Jis taip pat turi aukštą atitikties lygį, o tai reiškia, kad jis nepakenks žmonėms ar aplinkinei įrangai. Tai kartu su savo atsparumu daro įtampą naudingu pagrindu robotams, kuriems reikia atlaikyti smūgius arba susisukti ir pasukti per netaisyklingas erdves.

Šis itin paprastas robotas yra pagrįstas profesoriaus Johno Rieffelio ir Schenectady mieste esančio Union koledžo studentų darbu. Jie sukuria įtempimo robotus, turinčius programuojamus kūnus. Turėdami tinkamą dizainą, galite juos valdyti tik vibruojančiu varikliu. Robotai sukasi į kairę arba į dešinę, priklausomai nuo vibracijos dažnio.

Šios versijos korpusas pagamintas iš geriamųjų šiaudelių ir guminių juostelių. Jis sukurtas pagal įtempto ikosaedro šventinio papuošalo projektą, kurį sukūrė Bre Pettis žurnalo „Make“svetainei 2007 m.

Sukūrę įtempimo struktūrą, galite greitai sudaryti grandinę, kad jūsų robotas galėtų judėti naudodami:

• mažas vibruojantis variklis
• pritemdomas jungiklis, kad jis veiktų greičiau arba lėčiau, ir
• juostos diagramos indikatorius, rodantis, kiek energijos tiekiate varikliui.

Kai pritvirtinsite variklį prie įtempimo, konstrukcija drebės ir judės per stalą.

Greitai ir lengvai sukūriau savo grandinę naudodamas „LittleBits“, elektroninius modulius, kurie magnetiškai susilieja. Jei turite visas dalis, galite sukurti savo „Tensegrity Robot“per mažiau nei valandą. Kai baigsite, „LittleBits“galėsite pakartotinai naudoti kituose projektuose.

Šis projektas iš pradžių pasirodė mano knygoje „Paprastų robotų kūrimas: pažangiausios robotikos tyrinėjimas kasdieniais dalykais“. Daugiau puikių robotikos projektų vaikams ir pradedantiesiems rasite mano naujausioje knygoje „BOTS!“Iš „Nomad Press“.

Prekės

• 6 geriamieji šiaudeliai (PATARIMAS. Dirbdami laikykite keletą atsarginių šiaudelių po ranka. Jei šiaudas sulinksta, geriau jį pakeisti, nei bandyti pataisyti.)
• 6 ilgos guminės juostos, maždaug 5 colių ilgio
• 6 trumpos guminės juostos - colio ar dviejų ilgio
• nuimami klijai, pvz., klijų taškeliai

• „LittleBits“moduliai:

  • galia
  • blankesnis
  • juostos diagrama
  • viela, ir
  • vibracinis variklis

1 žingsnis: supjaustykite šiaudus

Supjaustykite 6 šiaudų gabaliukus, kurių ilgis neviršija 5 colių.

Ant kiekvieno šiaudo išpjaukite plyšį abiejuose galuose, įsitikindami, kad plyšiai yra sulygiuoti (ty abu vertikalūs). Plyšiai turi būti ¼ colio gylio - pakankamai, kad guminė juostelė laikytųsi vietoje, bet ne tiek, kad šiaudai imtų silpti ir lenktis.

2 žingsnis: prijunkite šiaudus

Sudėkite 2 šiaudelius ir laisvai apvyniokite mažą gumytę aplink kiekvieną poros galą.

Tą patį padarykite su antra šiaudelių pora ir stumkite juos statmenai tarp pirmųjų 2 šiaudelių, kad susidarytų „X“forma.

3 žingsnis: pridėkite daugiau šiaudelių

Paimkite paskutinius 2 šiaudelius ir apvyniokite mažą guminę juostelę aplink vieną galą.

Pastumkite juos per kitų šiaudelių sankirtą taip, kad jie būtų statmeni pirmosioms 2 poroms, tada apvyniokite mažą guminę juostelę aplink kitą galą.

4 žingsnis: ištempkite gumines juostas

Pasukite vieną šiaudelių porą taip, kad jų plyšiai būtų horizontalūs ir nukreipti į jus, vienas virš kito. Ištempkite ilgą guminę juostelę nuo viršutinio šiaudo horizontalaus plyšio, aukštyn ir virš statmenų šiaudų poros, ir į kitą šiaudų galą, praleisdami jį per visus keturis plyšius.

Pakartokite su likusiais šiaudeliais.

Sureguliuokite gumines juostas, kad jos būtų lygios.

5 žingsnis: Iškirpkite gumines juostas ir sureguliuokite

Nupjaukite mažas gumines juostas, kad įtempimo struktūra spyruoklės atsidarytų.

Sureguliuokite šiaudelių poras taip, kad jos būtų lygiagrečios ir nesiliestų.

6 žingsnis: Surinkite „LittleBits“

Dabar surinkite „LittleBits“elektroninę grandinę, kuri privers jūsų įtempimo robotą veikti:

• Prijunkite maitinimo modulį (arba „bitą“) prie akumuliatoriaus.
• Prijunkite apšvietimo reguliatoriaus jungiklio modulį, kad padidintumėte arba sumažintumėte įtampą.
• Prijunkite juostos diagramos modulį prie apšvietimo reguliatoriaus. Tai „Bit“su penkiomis miniatiūrinių šviesos diodų eilėmis; kai per ją eina daugiau energijos, užsidega daugiau šviesos diodų.
• Prijunkite vieną ar daugiau laidų. Laidų moduliai yra trumpi, todėl naudokite 2 arba 3, kad įsitikintumėte, jog jūsų robotas turi vietos judėti.
• Galiausiai pridėkite vibruojantį variklį. Tai mažas, maždaug tabletės dydžio diskas su 2 plonais laidais, pritvirtintais prie magnetinio pagrindo.

7 žingsnis: priverskite jį judėti

Norėdami išbandyti savo įtempimo robotą, prijunkite savo elektroninę grandinę prie šiaudų modelio. Nustatykite vibruojantį variklį taip, kad jokia elektronika netrukdytų įtempto struktūros judesiui. Nuspręskite, kur norite pritvirtinti variklio disko galą. Naudokite juostą ar kitą klijų, kad pritvirtintumėte prie vieno iš šiaudelių. Ištempkite variklio laidą išilgai šiaudų ir pritvirtinkite prie jo variklio pagrindą ir vielos pagrindą. Įjunkite variklį ir lėtai padidinkite galią, naudodami apšvietimo reguliatorių. Pamatysite, kaip guminės juostelės vibruoja užuojautos dėka, o jūsų įtampos robotas turėtų pradėti blizgėti prie stalo. Pažiūrėkite, ar reguliuodami galią galite jį nukreipti į dešinę ir į kairę. Jei jūsų robotas nejuda, pabandykite pritvirtinti variklį aukščiau ar žemiau konstrukcijos. Perkėlus roboto svorio centrą šiek tiek nuo centro, galima įveikti jo inerciją. Dabar, kai robotas veikia, eksperimentuokite su variklio išdėstymu skirtingose įtempimo struktūros vietose - centre, viename kampe -, kad pamatytumėte, kuri padėtis sukuria patikimiausius ir įdomiausius judesius. Keičiant variklio greitį ir vietą, jis sukels skirtingus judesius, suteikdamas robotui tam tikrą fizinį intelektą. TOLIAU Toliau, kol šis paprastas įtempimo robotas juda per vibraciją, pažangūs įtempimo robotai juda susitraukdami kabelius ir keisdami formą, kad galėtų riedėti. Jei norite dar didesnio iššūkio, pagalvokite, kaip galėtumėte suprojektuoti savo robotą taip. Arba išeikite iš prototipų kūrimo etapo ir sukurkite naują šios grandinės versiją nenaudodami „LittleBits“. Pradėję čia, galėsite pradėti kurti savo pažangius įtempimo robotus.