Robot Tensegrity Vibrator dirijabil: 7 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

O structură tensegrity este realizată din corzi întinse și tije rigide. Se poate flexa și comprima atunci când este scăpat sau strâns, apoi poate reveni în formă. De asemenea, are un grad ridicat de conformitate, ceea ce înseamnă că nu va dăuna oamenilor sau echipamentelor din jur. Acest lucru, împreună cu rezistența sa, face din tensegrity un cadru util pentru roboții care trebuie să reziste la zguduituri sau să se răsucească și să se întoarcă prin spații neregulate.

Acest robot ultra-simplu se bazează pe munca profesorului John Rieffel și a studenților de la Union College din Schenectady, NY. Ei creează roboți tensegrity care au corpuri programabile. Cu designul potrivit, le puteți direcționa doar cu un motor vibrator. Roboții virează la stânga sau la dreapta în funcție de frecvența vibrațiilor.

Corpul acestei versiuni este realizat din paie de băut și benzi de cauciuc. Se bazează pe un proiect de ornamente de vacanță tosagritate cu icosaedru realizat de Bre Pettis pentru site-ul web al revistei Make în 2007.

Odată ce v-ați construit structura tensegrity, puteți crea rapid un circuit pentru a vă face robotul să se miște folosind:

• un mic motor vibrator
• un comutator mai slab pentru al face să ruleze mai repede sau mai lent și
• un indicator grafic cu bare care arată câtă putere furnizați motorului.

Când atașați motorul la tensegrity, structura se va scutura și se va deplasa peste masă.

Mi-am construit circuitul rapid și ușor folosind littleBits, module electronice care se fixează magnetic. Dacă aveți toate piesele, vă puteți construi propriul robot Tensegrity în mai puțin de o oră. Când ați terminat, puteți reutiliza micii biți în alte proiecte.

Acest proiect a apărut inițial în cartea mea Making Simple Robots: Exploring Cutting-Edge Robotics with Everyday Stuff. Puteți găsi mai multe proiecte de robotică grozave pentru copii și începători în cea mai recentă carte a mea, BOTS !, de la Nomad Press.

Provizii

• 6 paie de băut (SFAT: Țineți câteva paie de rezervă la îndemână în timp ce lucrați. Dacă o paie se îndoaie, este mai bine să o înlocuiți decât să încercați să o reparați.)
• 6 benzi de cauciuc lungi, de aproximativ 5 centimetri lungime
• 6 benzi scurte de cauciuc - de un centimetru sau două
• adeziv detașabil, cum ar fi punctele de lipici

• module LittleBits:

  • putere
  • mai estompat
  • grafic de bare
  • sârmă și
  • motor de vibrații

Pasul 1: Tăiați paie

Tăiați 6 bucăți de paie la maximum 5 lungime.

Pe fiecare paie, tăiați o fantă la fiecare capăt, asigurându-vă că fantele sunt aliniate (adică ambele verticale). Fante ar trebui să fie deep adânci - suficient pentru a ține banda de cauciuc în loc, dar nu atât de mult încât paiul începe să slăbească și să se îndoaie.

Pasul 2: Conectați paie

Aliniați 2 paie și înfășurați o bandă mică de cauciuc în jurul fiecărui capăt al perechii.

Faceți același lucru cu o a doua pereche de paie și glisați-le perpendicular între primele 2 paie pentru a forma o formă "X".

Pasul 3: Adăugați mai multe paie

Luați ultimele 2 paie și înfășurați o bandă mică de cauciuc în jurul unui capăt.

Glisați-le prin intersecția celorlalte paie astfel încât să fie perpendiculare pe primele 2 perechi, apoi înfășurați o bandă mică de cauciuc în jurul celuilalt capăt.

Pasul 4: Întindeți benzi de cauciuc

Răsuciți o pereche de paie astfel încât fantele lor să fie orizontale și orientate spre dvs., cu una deasupra celeilalte. Întindeți o bandă lungă de cauciuc din fanta orizontală a paiului superior, în sus și peste o pereche de paie perpendiculare și până la celălalt capăt al paiului, trecând-o prin toate cele patru fante.

Repetați cu paietele rămase.

Reglați benzile de cauciuc astfel încât să fie uniforme.

Pasul 5: Tăiați benzi de cauciuc și reglați

Tăiați benzile mici de cauciuc, astfel încât structura tensegrity să se deschidă.

Reglați perechile de paie astfel încât să fie paralele și să nu se atingă.

Pasul 6: Asamblați LittleBits

Acum asamblați circuitul electronic littleBits care vă va face să funcționeze botul tensegrity:

• Conectați modulul de alimentare (sau „Bit”) la baterie.
• Atașați modulul de comutare a variatorului pentru a reduce tensiunea în sus sau în jos.
• Conectați modulul grafic cu bare la comutatorul de variație. Acesta este un Bit cu cinci rânduri de LED-uri miniaturale; pe măsură ce trece mai multă energie, se aprind mai multe LED-uri.
• Atașați unul sau mai multe fire. Modulele de sârmă sunt scurte, deci folosiți 2 sau 3 pentru a vă asigura că robotul dvs. are spațiu de mișcare.
• În cele din urmă, adăugați motorul vibrator. Acesta este un disc mic, de dimensiunea unei pastile, cu 2 fire subțiri care îl atașează la o bază magnetică.

Pasul 7: Make It Move

Pentru a încerca robotul tensegrity, atașați circuitul electronic la modelul dvs. de paie. Localizați motorul vibrator, astfel încât niciuna dintre componentele electronice să nu împiedice mișcarea structurii tensegrity. Decideți unde doriți să atașați capătul discului motorului. Folosiți bandă adezivă sau alt adeziv pentru ao ține pe una dintre paie. Întindeți firul motorului de-a lungul paiului și atașați baza motorului și baza firului la acesta. Porniți motorul și creșteți încet puterea cu comutatorul dimmer. Veți începe să vedeți ca benzile de cauciuc vibrează în simpatie, iar robotul dvs. tensegrity ar trebui să înceapă să se miște de-a lungul mesei. Vedeți dacă îl puteți direcționa spre dreapta și spre stânga reglând puterea. Dacă robotul dvs. nu se mișcă, încercați să atașați motorul mai sus sau mai jos pe structură. Mutarea centrului de greutate al robotului puțin descentrat poate ajuta la depășirea inerției sale. Acum că robotul funcționează, experimentați cu plasarea motorului în diferite locații pe structura tensegrity - în centru, într-un colț - pentru a vedea care poziție produce cele mai fiabile și interesante mișcări. Variază viteza și amplasarea motorului va produce diferite tipuri de mișcare, oferind robotului un fel de inteligență fizică. Mergând mai departe În timp ce acest robot simplu tensegrity se mișcă prin vibrații, roboții tensegrity avansați se mișcă prin contractarea cablurilor și schimbarea formei pentru a putea rula. Pentru o provocare și mai mare, gândiți-vă cum ați putea proiecta robotul dvs. să facă același lucru. Sau ieșiți din etapa de prototipare și construiți o nouă versiune a acestui circuit fără a utiliza littleBits. Începând de aici, veți fi pe drumul cel bun pentru a vă crea proprii roboți tensegrity avansați.