ربات ارتعاشی Tensegrity هدایت شونده: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

یک ساختار متراکم از طناب های کششی و پایه های محکم ساخته شده است. هنگام افتادن یا فشردن می تواند خم شود و فشرده شود و سپس دوباره به حالت اولیه خود بازگردد. همچنین از انطباق بالایی برخوردار است ، به این معنی که به افراد و تجهیزات اطراف آن آسیبی نمی رساند. این امر ، همراه با انعطاف پذیری آن ، باعث می شود که تنش به یک چارچوب مفید برای روبات هایی تبدیل شود که باید در برابر ضربه یا پیچ خوردگی مقاومت کنند و خود را در فضاهای نامنظم بچرخانند.

این ربات فوق العاده ساده بر اساس کار پروفسور جان ریفل و دانش آموزان کالج یونیون در شینکتادی ، نیویورک است. آنها ربات های سخت گیر ایجاد می کنند که دارای بدنه قابل برنامه ریزی هستند. با طراحی مناسب ، می توانید آنها را فقط با یک موتور ارتعاشی هدایت کنید. روبات ها بسته به فرکانس ارتعاشات به چپ یا راست می چرخند.

بدنه این نسخه از نی های نوشیدنی و نوارهای لاستیکی ساخته شده است. این بر اساس یک پروژه تزئینی تزیین شده توسط Bre Pettis برای وب سایت مجله Make در 2007 ساخته شده است.

پس از ایجاد ساختار شفافیت خود ، می توانید به سرعت مدار را با هم ترکیب کنید تا ربات شما با استفاده از موارد زیر حرکت کند:

• یک موتور ارتعاشی کوچک
• یک کلید کم نور برای سریعتر یا کندتر کارکردن آن ، و
• یک نشانگر نمودار میله ای که نشان می دهد چقدر نیرو به موتور تامین می کنید.

هنگامی که موتور را به تنش متصل می کنید ، ساختار تکان می خورد و از روی میز حرکت می کند.

من مدار خود را به سرعت و به راحتی با استفاده از LittleBits ، ماژول های الکترونیکی که به صورت مغناطیسی به هم می چسبند ، ایجاد کردم. اگر همه قطعات را دارید ، می توانید ربات Tensegrity خود را در کمتر از یک ساعت بسازید. پس از اتمام کار ، می توانید از LittleBits در پروژه های دیگر استفاده مجدد کنید.

این پروژه در ابتدا در کتاب من ساخت روبات های ساده: کاوش روباتیک برش با ابزارهای روزمره ظاهر شد. شما می توانید پروژه های بزرگ رباتیک برای کودکان و مبتدیان را در جدیدترین کتاب من ، BOTS !، از Nomad Press پیدا کنید.

تدارکات

• 6 نی نوشیدنی (نکته: در حین کار مقداری نی یدکی در دست داشته باشید. اگر نی خم شد ، بهتر است آن را جایگزین کنید تا سعی کنید آن را تعمیر کنید.)
• 6 نوار لاستیکی بلند ، تقریباً 5 اینچ طول
• 6 نوار لاستیکی کوتاه - یک یا دو اینچ طول
• چسب قابل جدا شدن ، مانند نقاط چسب

• ماژول های littleBits:

  • قدرت
  • کم نورتر
  • نمودار میله ای
  • سیم ، و
  • موتور ارتعاش

مرحله 1: نی ها را برش دهید

6 تکه نی را به طول بیش از 5 اینچ برش دهید.

در هر کاه ، شکافی را در دو طرف آن برش دهید و مطمئن شوید که شکاف ها در یک راستا قرار دارند (یعنی هر دو عمودی). شکاف ها باید عمق داشته باشند - به اندازه ای که می توان نوار لاستیکی را در محل خود نگه داشت ، اما نه آنقدر که نی شروع به ضعیف شدن و خم شدن کند.

مرحله 2: Straws را وصل کنید

2 نی را در یک ردیف قرار دهید و یک نوار لاستیکی کوچک را به آرامی در هر سر جفت بپیچید.

همین کار را با یک جفت نی دیگر انجام دهید و آنها را عمود بین 2 نی اول بکشید تا شکل "X" ایجاد شود.

مرحله 3: نی های بیشتری اضافه کنید

2 نی آخر را بردارید و یک نوار لاستیکی کوچک را در یک سر آن بپیچید.

آنها را از طریق تقاطع نی های دیگر بکشید تا عمود بر 2 جفت اول باشند و سپس یک نوار لاستیکی کوچک را در انتهای دیگر بپیچید.

مرحله 4: نوارهای لاستیکی را بکشید

یک جفت نی را بچرخانید تا شکاف های آنها افقی و رو به شما باشد و یکی روی دیگری قرار بگیرد. یک نوار لاستیکی بلند را از شکاف افقی نی بالایی ، به بالا و روی یک جفت نی عمود بر ، و به سر دیگر نی کشیده ، از هر چهار شکاف عبور دهید.

با نی های باقی مانده این کار را تکرار کنید.

نوارهای لاستیکی را طوری تنظیم کنید که یکنواخت شوند.

مرحله 5: نوارهای لاستیکی را بریده و تنظیم کنید

نوارهای لاستیکی کوچک را بردارید تا فنر محکم باز شود.

جفت نی ها را طوری تنظیم کنید که موازی باشند و به هم دست نزنند.

مرحله 6: LittleBits را مونتاژ کنید

حالا مدار الکترونیکی littleBits را جمع آوری کنید که باعث می شود ربات تنش زا شما راه بیفتد:

• ماژول برق (یا "بیت") را به باتری وصل کنید.
• ماژول سوئیچ دیمر را برای بالا یا پایین آوردن ولتاژ وصل کنید.
• ماژول نمودار میله ای را به کلید کم نور وصل کنید. این بیت با پنج ردیف LED مینیاتوری است. با افزایش قدرت بیشتر ، LED های بیشتری روشن می شوند.
• یک یا چند سیم را وصل کنید. ماژول های سیم کوتاه هستند ، بنابراین از 2 یا 3 استفاده کنید تا مطمئن شوید ربات شما فضایی برای حرکت دارد.
• در نهایت ، موتور ارتعاشی را اضافه کنید. این یک دیسک کوچک است ، به اندازه یک قرص ، با 2 سیم نازک که آن را به یک پایه مغناطیسی متصل می کنند.

مرحله 7: آن را حرکت دهید

برای امتحان کردن ربات سخت گیر خود ، مدار الکترونیکی خود را به مدل نی خود وصل کنید. موتور ارتعاشی را طوری قرار دهید که هیچ یک از وسایل الکترونیکی مانع حرکت ساختار محکم نشوند. تصمیم بگیرید که کجا می خواهید انتهای دیسک موتور خود را وصل کنید. از نوار چسب یا چسب دیگری برای نگه داشتن آن روی یکی از نی ها استفاده کنید. سیم موتور را در امتداد نی کشیده و پایه موتور و پایه سیم را به آن وصل کنید. موتور را روشن کرده و به آرامی با کلید دیمر قدرت را افزایش دهید. شما شروع به مشاهده ارتعاش نوارهای لاستیکی در همدردی می کنید ، و روبات تیزبین شما باید در کنار میز شروع به تار شدن کند. ببینید آیا می توانید با تنظیم قدرت ، آن را به راست و چپ هدایت کنید. اگر ربات شما حرکت نمی کند ، سعی کنید موتور را بالاتر یا پایین به سازه وصل کنید. حرکت دادن مرکز ثقل ربات کمی خارج از مرکز می تواند به غلبه بر اینرسی آن کمک کند. اکنون که ربات کار می کند ، با قرار دادن موتور در مکان های مختلف بر روی ساختار محکم - در مرکز ، در گوشه ای - آزمایش کنید تا ببینید کدام موقعیت بیشترین حرکات قابل اعتماد و جالب را ایجاد می کند. تغییر سرعت و محل قرارگیری موتور باعث ایجاد انواع مختلف حرکت می شود و به ربات نوعی هوش فیزیکی می بخشد. در حال حرکت بیشتر در حالی که این ربات ساده و محکم از طریق ارتعاش حرکت می کند ، ربات های پیشرفته با انقباض کابل های خود و تغییر شکل حرکت می کنند تا بتوانند بچرخند. برای یک چالش بزرگتر ، به این فکر کنید که چگونه می توانید ربات خود را برای انجام همین کار طراحی کنید. یا از مرحله نمونه سازی خارج شده و نسخه جدیدی از این مدار را بدون استفاده از littleBits بسازید. با شروع از اینجا ، شما در راه ساختن روبات های پیشرفته خود برای تنش زایی هستید.