MODELARSTWO
ROBOTYKA
ZE STYRODURU
PAPIEROWA ARCHITEKTURA
MODELE SYLWETKOWE Z BALSY
METALOWY SAMOCHÓD Z OŚWIETLENIEM
42 MODEL POLISTYRENOWY Z DIORAMĄ
52 PIERWSZY SZYBOWIEC Z BALSY
58 NIETYPOWY SILNIK SPRĘŻYNOWY
63 SAMOLOT Z NAPĘDEM GUMOWYM 74 ŁÓDŹ WIATROWA BEZ ŻAGLA
76 MOTORÓWKA PAROWO – ODRZUTOWA
82 ŁÓDŹ Z NAPĘDEM ELEKTRYCZNYM
87 CO ZROBIĆ Z USZKODZONYM SERWEM?
93 NAPĘD ELEKTRYCZNY DO MODELI DEPRONOWYCH
100 GĄSIENICOWA PLATFORMA DOŚWIADCZALNA
108 ZDALNE STEROWANIE – JAK ZACZĄĆ?
118 PROGRAMOWANIE ROBOTYKA-PROGRAMISTY
120 ROBOT NA SZNURKU
124 RUCHOMA DŁOŃ PRZYPOMINAJĄCA DŁOŃ LUDZKĄ
128 RAMIĘ ROBOTA STEROWANE HYDRAULICZNIE
138 ROBOSZCZOTA ZBUDOWANA Z NAPĘDU WIBRACYJNEGO
142 KARALUCH, CZYLI JAK ZBUDOWAĆ PROSTY CZUJNIK TAKTYLNY
148 ŚWIATŁOCZUŁY OWAD STEROWANY OPTYCZNIE
154 MYSZOBIEG PORUSZAJĄCY SIĘ DZIĘKI PLATFORMIE JEZDNEJ
168 MIGAJĄCE OCZY
178 PORUSZAJĄCE SIĘ BRWI
184 HUMANOIDALNE OCZY
196 SKRZYNKA NARZĘDZIOWA
216 SPIS ŹRÓDEŁ
Niejako przy okazji tylna płoza pełni rolę zaczepu dla pasm g umy napędowej.
Belkę kadłubową można już w y posaż yć w podwozie. Prostokątne ucho na ramce z drutu wchodzi ciasno w podcięcia. Połączenie dodatkowo wzmocnione jest klejem. Po wciśnięciu z przodu obsady śmigła można zająć się budową silnika. A właściwie nie silnika, t ylko akumulatora jego energ ii, czyli pasm gumy modelarsk iej. Teoretycznie do napędu modelu nadają się nawet g umki recepturki, jednak stosowana w modelarstw ie guma kauczukowa ma w iększą trwałość i lepsze własności uż y tkowe. Do pierwsz ych lotów w ystarczy pakiet złożony z czterech gum o kwadratowym przekroju 1 mm x 1 mm. Długość pasm trzeba dobrać tak, aby, wisząc swobodnie, były one dłuższe o około 1 cm od odległości pomiędzy tylnym zaczepem a uchem na wale śmigła. Po oblataniu modelu można pogrubić pakiet, dodając dwa lub więcej pasm do wiązki. W ten sposób zwiększ y się moc gumowego silnika, czyli w efekcie szybkość lotu modelu.
Pasma podczas składania trzeba uformować w luźny pakiet, uważając, by wszystkie były jednakowej długości. Na gumie nie w ią żemy supełków. Jeden (lub oba) końce formujemy w uszka, owijając je sznurkiem albo drutem na odcinku około 5 mm. Trzeba przy tym uwa żać, bo zbyt mocne ściśnięcie spowoduje przecięcie gumy. Na koniec pakiet warto lekko przetrzeć gliceryną lub wazeliną kosmetyczną. Dzięki temu powierzchnia g umy będzie zabezpieczona przed utlenianiem i nie skruszeje zby t sz ybko. Ponadto rozkręcające się pasma będą gładko śli zgać się po sobie. Napęd będzie pracował bardziej równomiernie niż bez smarowania, a skręcone włókna łatw iej ułożą się w równe zwoje.
Można już wykonać pierwszą próbę. Pakiet nakręcony do kilkudziesięciu obrotów powinien wytworzyć dostateczny cią g śmigła, by belka z podwoziem przejechała po gładkiej podłodze kilka metrów. To również okazja do korekt y ustawienia kół. Całość ma tocz yć się po prostej, bez tendencji do skręcania. Jeżeli jest inaczej, koryg ujemy położenie podwozia dog inaniem drucianej ramki, a ż do uzyskania prostoliniowego toru jazdy.
Teraz jeszcze konieczne jest w w ykonanie podpórki zapewniającej odpow iedni kąt zaklinowania skrzydła, czyli uniesienia jego krawędzi natarcia o 3–5 stopni w stosunku do osi belki. Podpórka w ykonana jest z tego samego materiału, co belka kadłubowa, czyli z listw y sosnowej. Prz ycięto ją ukośnie wzdłuż i prz yklejono do kadłuba 3 cm za wspornikiem śmigła. Podcięcie dodatkowo unieruchamia ramkę podwozia.
Długość podpórki wynosi 90 mm, czyli nieco w ięcej niż szerokość skrz ydła. Wy miar y nie są kr y t yczne. Jedy ny parametr, na któr y trzeba zwrócić baczniejszą uwagę, to kąt zaklinowania. kąt zaklinowania ( 3-5 stopni)
DŁOŃ LUDZKĄ
Czy wiesz, że ludzka dłoń zbudowana jest z 27 kości? Ich ustawienie i połączenia umożliwiają człowiekowi chwytanie i wykonywanie precyzyjnych ruchów. Zbudowanie dłoni mechanicznej, która byłaby tak samo sprawna, jak ludzka, jest nie lada wyzwaniem.
Na Uniwersytecie w Birmingham inżynierowie przez 10 lat pracowali nad bioniczną dłonią, która inteligentnie manipulowałaby przedmiotami. Efektem ich pracy jest robot Boris, który ma zainstalowane w nadgarstku i twarzy sensory. Badają one przedmioty w jego otoczeniu, a następnie jednostka sterująca w ciągu 10 sekund uruchamia algorytmy umożliwiające Borisowi sięgnięcie po przedmiot, ominięcie przeszkód znajdujących się po drodze i uniesienie wybranej rzeczy1.
W tym projekcie zademonstrujemy, w jaki sposób można zbudować najprostszą ruchomą dłoń. Wykorzystamy do jej budowy słomki, sznurki i kawałek tektury. Dzięki projektowi przekonasz się, że to nietrudne, a uzyskany efekt zaskakująco dobrze naśladuje ruchy pierwowzoru.
Potrzebne będą: –widokówka lub kartka z bloku technicznego, –flamaster, –słomki lub elastyczne rurki, –taśma klejąca (przezroczysta), –nici lub sznurek, –nożyczki.
1http://www.birmingham.ac.uk/news/latest/2014/09/boris-robotic-manipulator.aspx
Nacięta słomka
Jeżeli skompletowałeś wszystkie materiały, możesz przystąpić do pracy. Na początek zacznij skromnie, od zbudowania pojedynczego palca. W tym celu najlepiej wykonaj na słomce trzy nacięcia, kształtem przypominające literę V; odpowiadają one miejscom, w których zginają się poszczególne części palca. Niech najgłębsze i największe nacięcie znajdzie się najbliżej „paznokcia” robotycznej dłoni.
Na jednym końcu słomki, właśnie tym najbliższym paznokciowi, zrób wzdłuż krótkie nacięcie, w którym będzie można zahaczyć odcinek sznurka zakończony supełkiem.
Połączenie sznurka ze słomką; jeden z etapów budowy ruchomej dłoni
Dla pewności, żeby sznurek nie wypadał, zabezpiecz go taśmą klejącą. Możesz już pociągnąć za jego wolny koniec i zaobserwować, jak działa. Jeśli efekt jest satysfakcjonujący, drugi koniec sznurka przymocuj do wykonanego z widokówki papierowego pierścienia. Czyż nasz robotyczny palec nie przypomina słoniowej trąby? Jeśli już o niej mowa, warto wspomnieć o projekcie Bionic Handling Assistant, opracowanym przez profesora Dietera Mankaua z Uniwersytetu w Offenbach, a wykonanym przez Instytut Technologii
Połączenie serwomechanizmów z Arduino UNO
Następnie:
– jednym przewodem połącz czerwone przewody z pinem zasilania 5 V na płytce Arduino, –wszystkie przewody czarne połącz z pinem GND jak wyżej, – przewody sterujące (żółte), wychodzące z serwomechanizmów, przyłącz bezpośrednio do pinów wysyłających sygnały PWM na płytce Arduino (piny oznaczone „~”, tj. 3., 5., 6., 9., 10. i 11.), – przewody od anod diod świecących połącz poprzez rezystor z pinami 12. i 13., natomiast katodę połącz z pinem GND,
Przykładowe łączeniem serwomechanizmów z mechanizmem oczu
– pamiętaj, by połączyć serwomechanizmy z gałkami ocznymi (piłeczki) i powiekami (pierścienie); zrób to popychaczem uformowanym z miedzianego drucika, – piłeczkę pingpongową połącz z górnym serwomechanizmem, umieszczonym na platformie, –plastikową obręcz połącz z dolnym serwomechanizmem.
Praca mechaniczna skończona. Wprawdzie plątanina kabli na odwrotnej stronie twarzy robota na pierwszy rzut oka może peszyć, ale spokojnie! Ten pęk czarnych i czerwonych nitek to tylko przewody zasilające, które łączą się na wspólnej ścieżce na płytce prototypowej. Stamtąd dwa przewody dochodzą do pinów 5 V i GND na Arduino UNO. Należy je zwinąć i schować.
Zaprogramowanie robota nie będzie trudne. Wystarczy połączyć programy do sterowania brwiami i oczami oraz dokonać ich modyfikacji.
Uruchom software Arduino, wejdź do przykładowych projektów SERVO i uruchom plik SWEEP.
