Steerable Vibrating Tensegrity Robot: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Μια δομή έντασης είναι κατασκευασμένη από ελαστικά κορδόνια και άκαμπτα στηρίγματα. Μπορεί να λυγίσει και να συμπιέσει όταν πέσει ή στριμωχτεί και στη συνέχεια επιστρέψει στη μορφή του. Έχει επίσης υψηλό βαθμό συμμόρφωσης, πράγμα που σημαίνει ότι δεν θα βλάψει ανθρώπους ή εξοπλισμό γύρω του. Αυτό, μαζί με την ανθεκτικότητά του, καθιστά το tensegrity ένα χρήσιμο πλαίσιο για ρομπότ που πρέπει να αντέχουν σε κτυπήματα ή να στρίβουν και να γυρίζουν σε ακανόνιστους χώρους.

Αυτό το εξαιρετικά απλό ρομπότ βασίζεται στη δουλειά του καθηγητή John Rieffel και των μαθητών του Union College στο Schenectady, NY. Δημιουργούν ρομπότ έντασης που έχουν προγραμματιζόμενα σώματα. Με τον σωστό σχεδιασμό, μπορείτε να τα κατευθύνετε με έναν μόνο δονητικό κινητήρα. Τα ρομπότ στρίβουν αριστερά ή δεξιά ανάλογα με τη συχνότητα των δονήσεων.

Το σώμα αυτής της έκδοσης είναι κατασκευασμένο από καλαμάκια και λαστιχάκια. Βασίζεται σε ένα έργο διακόσμησης εικοσαέδρου με έντονη αίσθηση από την Bre Pettis για την ιστοσελίδα του περιοδικού Make το 2007.

Μόλις δημιουργήσετε τη δομή της έντασής σας, μπορείτε γρήγορα να δημιουργήσετε ένα κύκλωμα για να κάνετε το ρομπότ σας να κινηθεί χρησιμοποιώντας:

• ένα μικρό δονητικό μοτέρ
• ένας διακόπτης dimmer για να λειτουργεί πιο γρήγορα ή πιο αργά, και
• ένας δείκτης γραφήματος ράβδων που δείχνει πόση ισχύς παρέχετε στον κινητήρα.

Όταν συνδέετε τον κινητήρα στην ένταση, η δομή θα κουνηθεί και θα κινηθεί κατά μήκος του τραπεζιού.

Δημιούργησα το κύκλωμά μου γρήγορα και εύκολα χρησιμοποιώντας το LittleBits, ηλεκτρονικές μονάδες που κουμπώνουν μαγνητικά. Εάν διαθέτετε όλα τα μέρη, μπορείτε να φτιάξετε το δικό σας Tensegrity Robot σε λιγότερο από μία ώρα. Όταν τελειώσετε, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ξανά το littleBits σε άλλα έργα.

Αυτό το έργο εμφανίστηκε αρχικά στο βιβλίο μου Making Simple Robots: Exploring Cutting-Edge Robotics with Everyday Stuff. Μπορείτε να βρείτε περισσότερα σπουδαία έργα ρομποτικής για παιδιά και αρχάριους στο τελευταίο μου βιβλίο, BOTS !, από το Nomad Press.

Προμήθειες

• 6 καλαμάκια κατανάλωσης (ΣΥΜΒΟΥΛΗ: Κρατήστε μερικά εφεδρικά καλαμάκια στο χέρι ενώ εργάζεστε. Αν ένα καλαμάκι λυγίσει, καλύτερα να το αντικαταστήσετε παρά να προσπαθήσετε να το διορθώσετε.)
• 6 μακριά λαστιχάκια, μήκους περίπου 5 ίντσες
• 6 κοντές λαστιχένιες ταινίες - μια ίντσα ή δύο μήκος
• αφαιρούμενη κόλλα, όπως κόλλες κόλλας

• ενότητες littleBits:

  • εξουσία
  • dimmer
  • ραβδόγραμμα
  • σύρμα, και
  • κινητήρα δόνησης

Βήμα 1: Κόψτε καλαμάκια

Κόψτε 6 κομμάτια άχυρο σε μήκος όχι μεγαλύτερο από 5.

Σε κάθε καλαμάκι, κόψτε μια σχισμή σε κάθε άκρο, βεβαιωθείτε ότι οι σχισμές είναι ευθυγραμμισμένες (δηλαδή και οι δύο κάθετες). Οι σχισμές πρέπει να είναι deep βαθιές - αρκετά για να συγκρατούν το λαστιχάκι στη θέση τους, αλλά όχι τόσο ώστε το καλαμάκι να αρχίσει να εξασθενεί και να λυγίζει.

Βήμα 2: Συνδέστε τα καλαμάκια

Στρώστε 2 καλαμάκια και τυλίξτε ένα μικρό λαστιχάκι χαλαρά γύρω από κάθε άκρο του ζευγαριού.

Κάντε το ίδιο με ένα δεύτερο ζευγάρι καλαμάκια και σύρετέ τα κάθετα μεταξύ των 2 πρώτων καλαμιών για να σχηματίσουν ένα σχήμα "Χ".

Βήμα 3: Προσθέστε περισσότερα καλαμάκια

Πάρτε τα 2 τελευταία καλαμάκια και τυλίξτε ένα μικρό λαστιχάκι στο ένα άκρο.

Τραβήξτε τα στη διασταύρωση των άλλων καλαμιών έτσι ώστε να είναι κάθετα στα 2 πρώτα ζεύγη και, στη συνέχεια, τυλίξτε ένα μικρό λαστιχάκι στο άλλο άκρο.

Βήμα 4: Τεντώστε λαστιχένιες ζώνες

Περιστρέψτε ένα ζευγάρι καλαμάκια έτσι ώστε οι σχισμές τους να είναι οριζόντιες και να βλέπουν προς το μέρος σας, με το ένα πάνω από το άλλο. Τεντώστε ένα μακρύ λαστιχάκι από την οριζόντια σχισμή του άνω καλαμάκι, πάνω και πάνω από ένα ζευγάρι κάθετα καλαμάκια, και στο άλλο άκρο του καλαμάκι, περνώντας το και από τις τέσσερις σχισμές.

Επαναλάβετε με τα υπόλοιπα καλαμάκια.

Ρυθμίστε τα λαστιχάκια έτσι ώστε να είναι ομοιόμορφα.

Βήμα 5: Κόψτε λαστιχένιες ταινίες και ρυθμίστε

Κόψτε τα μικρά λαστιχάκια έτσι ώστε να ανοίξει η δομή της έντασης.

Ρυθμίστε τα ζευγάρια καλαμάκια έτσι ώστε να είναι παράλληλα και να μην αγγίζουν.

Βήμα 6: Συγκεντρώστε τα LittleBits

Τώρα συναρμολογήστε το ηλεκτρονικό κύκλωμα littleBits που θα κάνει το tensegrity bot να ξεκινήσει:

• Συνδέστε τη μονάδα τροφοδοσίας (ή "Bit") στην μπαταρία.
• Συνδέστε τη μονάδα διακόπτη dimmer για να ανεβάσετε ή να μειώσετε την τάση.
• Συνδέστε τη μονάδα γραφήματος ράβδων στον διακόπτη dimmer. Αυτό είναι ένα κομμάτι με πέντε σειρές μικροσκοπικών LED. καθώς περνάει περισσότερη ισχύς, ανάβουν περισσότερα LED.
• Συνδέστε ένα ή περισσότερα καλώδια. Οι μονάδες σύρματος είναι σύντομες, οπότε χρησιμοποιήστε 2 ή 3 για να βεβαιωθείτε ότι το ρομπότ σας έχει χώρο για κίνηση.
• Τέλος, προσθέστε τον κινητήρα δόνησης. Πρόκειται για έναν μικρό δίσκο, περίπου στο μέγεθος ενός χαπιού, με 2 λεπτά σύρματα που τον συνδέουν σε μαγνητική βάση.

Βήμα 7: Κάντε το να κινηθεί

Για να δοκιμάσετε το ρομπότ έντασής σας, συνδέστε το ηλεκτρονικό σας κύκλωμα στο μοντέλο καλαμάκι σας. Τοποθετήστε τον κινητήρα που δονείται έτσι ώστε κανένα από τα ηλεκτρονικά να μην εμποδίζει την κίνηση της δομής έντασης. Αποφασίστε πού θέλετε να συνδέσετε το άκρο του δίσκου του κινητήρα σας. Χρησιμοποιήστε ταινία ή άλλη κόλλα για να την κρατήσετε σε ένα από τα καλαμάκια. Τεντώστε το σύρμα του κινητήρα κατά μήκος του καλαμιού και συνδέστε τη βάση του κινητήρα και τη βάση σύρματος σε αυτό. Ενεργοποιήστε τον κινητήρα και αυξήστε αργά την ισχύ με το διακόπτη dimmer. Θα αρχίσετε να βλέπετε τις λαστιχένιες ταινίες να δονούνται με συμπάθεια και το ρομπότ της έντασής σας θα πρέπει να αρχίσει να λαμπυρίζει κατά μήκος του τραπεζιού. Δείτε αν μπορείτε να το κατευθύνετε δεξιά και αριστερά προσαρμόζοντας την ισχύ. Εάν το ρομπότ σας δεν κινείται, δοκιμάστε να συνδέσετε τον κινητήρα ψηλότερα ή χαμηλότερα στη δομή. Η μετακίνηση του κέντρου βάρους του ρομπότ λίγο εκτός κέντρου μπορεί να βοηθήσει στην υπέρβαση της αδράνειάς του. Τώρα που λειτουργεί το ρομπότ, πειραματιστείτε με την τοποθέτηση του κινητήρα σε διαφορετικές θέσεις στη δομή έντασης - στο κέντρο, μακριά από τη μία γωνία - για να δείτε ποια θέση παράγει τις πιο αξιόπιστες και ενδιαφέρουσες κινήσεις. Η μεταβολή της ταχύτητας και της τοποθέτησης του κινητήρα θα παράγει διαφορετικά είδη κίνησης, δίνοντας στο ρομπότ ένα είδος φυσικής νοημοσύνης. ΠΗΓΑΙΝΕΤΕ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟ Ενώ αυτό το απλό τεντωμένο ρομπότ κινείται μέσω των κραδασμών, τα προηγμένα ρομπότ έντασης κινούνται συστέλλοντας τα καλώδια τους και αλλάζοντας σχήμα ώστε να μπορούν να κυλήσουν. Για μια ακόμη μεγαλύτερη πρόκληση, σκεφτείτε πώς θα μπορούσατε να σχεδιάσετε το ρομπότ σας να κάνει το ίδιο. Or ξεφύγετε από το στάδιο της πρωτοτυπίας και δημιουργήστε μια νέα έκδοση αυτού του κυκλώματος χωρίς να χρησιμοποιήσετε littleBits. Ξεκινώντας από εδώ, θα είστε σε καλό δρόμο για να φτιάξετε τα δικά σας προηγμένα ρομπότ έντασης.