Управляващ вибриращ робот Tensegrity: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Стягаща се конструкция е направена от опънати корди и твърди подпори. Той може да се огъва и компресира при падане или притискане и след това се връща обратно във формата. Той също така има висока степен на съответствие, което означава, че няма да навреди на хората или оборудването около него. Това, заедно с неговата устойчивост, прави тенсегрити полезна рамка за роботи, които трябва да издържат на сътресения или усукване и да се завъртят през неправилни пространства.

Този свръхпрост робот е базиран на работата на професор Джон Рифел и студенти от Union College в Schenectady, Ню Йорк. Те създават роботи с тенсегрити, които имат програмируеми тела. С правилния дизайн можете да ги управлявате само с вибриращ двигател. Роботите завиват наляво или надясно в зависимост от честотата на вибрациите.

Тялото на тази версия е направено от сламки за пиене и гумени ленти. Той се основава на проект за празничен орнамент на исекоедър от тенсегрити от Bre Pettis за уебсайта на списание Make през 2007 г.

След като изградите своята структура на тенсегрити, можете бързо да съберете верига, за да накарате робота си да се движи, като използвате:

• малък вибриращ двигател
• превключвател за димер, за да работи по -бързо или по -бавно, и
• индикатор на стълбовидна диаграма, който показва колко енергия подавате на двигателя.

Когато прикрепите двигателя към тенсегрита, конструкцията ще се разклати и ще се премести през масата.

Изградих моята верига бързо и лесно с помощта на littleBits, електронни модули, които се съединяват магнитно. Ако имате всички части, можете да създадете свой собствен робот Tensegrity за по -малко от час. Когато приключите, можете да използвате малките битове в други проекти.

Този проект първоначално се появи в моята книга Making Simple Robots: Exploring Cutting-Edge Robotics with Everyday Stuffing. Можете да намерите още страхотни проекти за роботика за деца и начинаещи в последната ми книга, BOTS !, от Nomad Press.

Консумативи

• 6 сламки за пиене (СЪВЕТ: Дръжте малко резервни сламки под ръка, докато работите. Ако сламката се огъне, по -добре е да я замените, отколкото да се опитвате да я поправите.)
• 6 дълги ластици, дълги около 5 инча
• 6 къси гумени ленти - дълги един или два инча
• подвижно лепило, като например лепилни точки

• модули на littleBits:

  • мощност
  • димер
  • барграф
  • тел и
  • вибрационен двигател

Стъпка 1: Нарежете сламки

Нарежете 6 парчета слама с дължина не повече от 5 инча.

На всяка сламка изрежете прорез от двата края, като се уверите, че прорезите са подравнени (т.е. и двете вертикални). Прорезите трябва да са deep дълбоки - достатъчно, за да задържат гумената лента на място, но не толкова, че сламата да започне да отслабва и да се огъва.

Стъпка 2: Свържете сламки

Подредете 2 сламки и увийте свободно малка гумена лента около всеки край на двойката.

Направете същото с втора двойка сламки и ги плъзнете перпендикулярно между първите 2 сламки, за да образувате форма "X".

Стъпка 3: Добавете още сламки

Вземете последните 2 сламки и увийте малка гумена лента около единия край.

Плъзнете ги през пресечната точка на другите сламки, така че да са перпендикулярни на първите 2 двойки и след това увийте малка гумена лента около другия край.

Стъпка 4: Разтегнете гумени ленти

Завъртете една двойка сламки, така че прорезите им да са хоризонтални и обърнати към вас, една над друга. Изпънете дълга гумена лента от хоризонталната цепка на горната слама, нагоре и над чифт перпендикулярни сламки и до другия край на сламата, като я прекарате през четирите процепа.

Повторете с останалите сламки.

Регулирайте гумените ленти, така че да са равномерни.

Стъпка 5: Изрежете гумените ленти и регулирайте

Нарежете малките гумени ленти, така че тенжертната структура да се отвори.

Регулирайте двойките сламки, така че да са успоредни и да не се допират.

Стъпка 6: Сглобете LittleBits

Сега сглобете електронната схема на littleBits, която ще накара вашия бот за тенсегрити да тръгне:

• Включете захранващия модул (или „бит“) в батерията.
• Прикрепете модула на превключвателя на димера, за да увеличите или намалите напрежението.
• Свържете модула на стълбовидна диаграма към превключвателя на димера. Това е бит с пет реда миниатюрни светодиоди; тъй като през него преминава повече мощност, светват повече светодиоди.
• Прикрепете един или повече проводници. Жичните модули са къси, затова използвайте 2 или 3, за да се уверите, че вашият робот има място за движение.
• Накрая добавете вибриращия мотор. Това е малък диск, с размерите на хапче, с 2 тънки жици, прикрепени към магнитна основа.

Стъпка 7: Накарайте го да се движи

За да изпробвате вашия робот с тенсегрити, свържете вашата електронна схема към вашия сламен модел. Поставете вибриращия двигател така, че никоя електроника да не пречи на движението на тенсегритната структура. Решете къде искате да прикрепите края на диска на вашия двигател. Използвайте лента или друго лепило, за да я държите върху една от сламките. Разтегнете проводника на двигателя по сламата и прикрепете към него основата на двигателя и основата на телта. Включете двигателя и бавно увеличете мощността с превключвателя на димера. Ще започнете да виждате гумените ленти да вибрират в съчувствие, а вашият робот с тенсегрити трябва да започне да блести по масата. Вижте дали можете да го насочите надясно и наляво, като регулирате мощността. Ако вашият робот не се движи, опитайте да прикрепите двигателя по -високо или по -ниско върху конструкцията. Преместването на центъра на тежестта на робота малко извън центъра може да помогне за преодоляване на неговата инерция. Сега, когато роботът работи, експериментирайте с поставянето на двигателя на различни места върху конструкцията на тенсегрити - в центъра, на един ъгъл - за да видите коя позиция произвежда най -надеждните и интересни движения. Променянето на скоростта и разположението на двигателя ще доведе до различни видове движение, придавайки на робота вид физическа интелигентност. Продължаване Докато този прост робот с тенсегрити се движи чрез вибрации, усъвършенстваните роботи с тенсегрити се движат, свивайки кабелите си и променяйки формата си, за да могат да се търкалят. За още по -голямо предизвикателство помислете как бихте могли да проектирате вашия робот да прави същото. Или излезте от етапа на прототипиране и изградете нова версия на тази схема, без да използвате littleBits. Започвайки оттук, вие ще сте на път да създадете свои собствени напреднали роботи за тенсегрити.