Zeichnungen und Diagramme des Laufroboters. Zehn selbstgebaute Roboter. Zuerst herrschte Paranoia

Teil II. Gelenke und Bänder.

Sagen Sie den Schülern, dass Gelenke die Beugung unserer Gliedmaßen ermöglichen und dass Bänder die Knochen unseres Skeletts zusammenhalten. Wie wird die Beweglichkeit von Teilen in einem Roboter sichergestellt, deren Teile ihre Position relativ zueinander frei ändern müssen?

Lassen Sie die Teams die folgenden Pins in ihren Robotik-Kit-Boxen finden.

Bitten Sie die Schüler, in Teams zwei Balken mit jedem Stift zu verbinden und die Drehung der Balken relativ zueinander zu testen. Durch welche Stifte verbundene Balken drehen sich freier?

Machen Sie eine Aussage darüber, welche Stifte für bewegliche Gelenke am besten geeignet sind.
Stellen Sie die Frage: Welche anderen Elemente aus dem Baukasten können die Schüler neben den Stiften auch für die Verwendung an Stellen mit beweglichen Gelenken vorschlagen?

Teil III. Prototyp eines Roboterbeins.

Lassen Sie jedes Teammitglied in seinem Notizbuch eine schematische Zeichnung für einen Laufroboter oder den Teil davon, der für das Gehen verantwortlich ist, anfertigen. Achten Sie beim Erstellen eines Diagramms darauf, dass sie sich nur auf die Teile aus dem vorhandenen Bausatz konzentrieren. Nach Abschluss sollten die Studierenden ihre Pläne in ihren Teams besprechen:

1. Gibt es unterschiedliche Vorschläge für die Art der Roboterbewegung? Nach der Grundstruktur des Pedipulators (pedis – Bein, lat.) wurde der Begriff in Analogie zum Manipulator eingeführt?
2. Welche Flugbahn wird ihrer Meinung nach durch die Extrempunkte der resultierenden Pedipulatoren relativ zum Roboter beschrieben?

Lassen Sie die Schüler ein Diagramm erstellen, das dem folgenden ähnelt:

Bitten Sie darum, das Zahnrad über eine Achse in Bewegung zu setzen, und fragen Sie, ob der am Zahnrad befestigte freie Balken als Prototyp eines Beins betrachtet werden kann. Was passiert, wenn Sie eine Fläche unter den Balken legen? Wird sich ein Roboter auf ein solches Bein verlassen können? Was fehlt diesem Entwurf?

Um diesem „Bein“-Design zusätzliche Steifigkeit zu verleihen, ändern Sie den Mechanismus wie folgt:

Beachten Sie, dass der Balken bei dieser Konstruktion nicht mehr frei baumelt, sondern oben fixiert ist, was ihm zusätzlichen Halt gibt. Und da der Balken nun an zwei Stellen fixiert ist, beschreibt sein unteres Ende nun streng eine bestimmte Flugbahn.
Fügen Sie unter dem unteren Ende des Balkens erneut eine Fläche hinzu. Was passiert, wenn sich das Zahnrad dreht?

Erklären Sie, dass wir diesen Entwurf als den ersten Prototyp eines Beins betrachten. Jetzt muss es auf den Motor übertragen werden.
Bevor Sie dies tun, bitten Sie die Schüler, kritische Punkte in der Konstruktion zu identifizieren, die dann am Motor gefunden werden sollten.

Schaut man sich den Motor an, so verfügt dieser auch über Befestigungsmöglichkeiten für Teile des Pedipulators.


Die Schüler müssen nun die gesamte Struktur, die zum Bau des Pedipulators erforderlich ist, auf den Motor übertragen. Die Arbeit sollte paarweise durchgeführt werden – jedes Paar macht einen Pedipulator an einem Motor. Das Endergebnis ist folgendes:


Bitten Sie die Schüler, einen Motor an eine Steuerung anzuschließen und ein Programm auf den Block zu schreiben, um einen Motor einige Sekunden lang zu bewegen.


Die Übertragung des Prototyps auf den Robotermotor war ein Erfolg!

Lassen Sie die Schüler nach der Beobachtung des Systems in ihren Notizbüchern ein Diagramm des Systems erstellen. Mechanisches System, und notieren Sie auch die Maße. Wenn einige Dimensionen berechnet werden müssen, müssen die Schüler den Prozess der Berechnung dieser Größen beschreiben.

Sehr oft stößt man in verschiedenen Foren oder Websites zum Thema Robotik auf die folgende Frage: Wie baut man aus Schrott einen Roboter?
Bei solchen Fragen wird sofort klar, dass die Person, die sie stellt, ein Anfänger ist und wenig über Robotik weiß. Aber seltsamerweise KANN man aus Abfallmaterialien einen Roboter bauen … man muss nur schlau sein.

Einführung

Ich hatte nicht vor, ein grandioses Buch oder einen umfassenden Schulungskurs zu schreiben. Ich wollte nur die Fragen solcher Neulinge beantworten. Eigentlich werde ich keine Zeit verschwenden und sofort beschreiben, wie man einen einfachen Roboter bauen kann, der darauf reagiert Umfeld, oder besser gesagt, Hindernissen ausgewichen.

Vorbereitung

Ich denke, Sie verstehen, dass Sie für die Herstellung eines Roboters bestimmte Teile benötigen. Nämlich:
1. 1. zwei Motoren mit je 1,5 Volt
2. 2. zwei SPDT-Schalter
3. 3. zwei Batterien
4. 4. ein Gehäuse für diese Batterien
5. 5. eine Plastikkugel mit Durchgangsloch
6. 6. drei Büroklammern
7. 7. etwas Verkabelung

Schritt 1

Wir haben Verkabelung. Wir schneiden 13 Drähte à 6 cm ab.


Entfernen Sie nun mit einer Zange oder einem Messer an beiden Enden 1 cm der Isolierung von jedem Draht.


Schritt 2

Mit einem Lötkolben befestigen wir zwei Drähte an den Motoren und drei Drähte an den SPDT-Schaltern.


Schritt 3

Nimm das Batteriegehäuse. Auf einer Seite davon befinden sich rote und schwarze Drähte. Deshalb löten wir auf der anderen Seite einen weiteren Draht an.


Drehen Sie nun den Batteriehalter um und kleben Sie die SPDT-Schalter mit Klebstoff V-förmig zusammen.


Schritt 4 Als nächstes kleben wir unsere beiden Motoren so an das Batteriegehäuse, dass sie sich vorwärts drehen.

Schritt 5

Nehmen Sie eine große Büroklammer. Lass es uns biegen. Wir bekommen einen Draht. Wir nehmen eine Plastik- oder Metallkugel und durch Durchgangsloch durchziehen“ ehemalige Büroklammer„Jetzt kleben wir diese Struktur auf den Batteriehalter.


Schritt 6

Am meisten schwieriger Prozess. Sie müssen die gesamte Verkabelung richtig verlöten und verlöten. Wie das geht, ist in der Abbildung dargestellt.


Schritt 7

Damit unser Roboter auf die Welt um ihn herum reagieren und Hindernissen ausweichen kann, werden wir Antennen für ihn herstellen. Wir nehmen zwei Büroklammern und biegen sie auf.


Als nächstes kleben wir sie auf die SPDT-Schalter (besser kleben als löten – sonst kann man die Schalter durchlöten).


Schritt 8

Um die Motorachsen vor Beschädigungen zu schützen, werden wir sie mit Gummi ummanteln. Dazu können Sie die Isolierung vom Draht nehmen und auf die Achse stecken.


Schritt 9

Und was? Sie und ich haben also den ersten einfachen Roboter gebaut, der auf Hindernisse reagiert und diese umgeht. Um diesen Roboter in Bewegung zu setzen, legen Sie Batterien ein und umgekehrt. Und um die Bewegung des Roboters zu beschleunigen oder zu verlangsamen, kleben Sie die Motoren wie auf dem Bild auf.

Abschluss

In diesem Artikel haben wir uns mit der Entwicklung des grundlegendsten Roboters befasst.
Aber dabei wollen und wollen Sie doch nicht aufhören, oder?

Es imitiert perfekt echte Lebewesen, die mit uns auf unserem Planeten leben. Die Herstellung eines solchen Roboters ist nicht schwierig, aber Sie müssen Lust und einige Fähigkeiten im Bereich der Elektronik haben.

Materialien und Werkzeuge:
- ein Stück Kupferdraht;
- zwei AA-Batteriehalter;
- zwei monolithische Keramikkondensator jeweils 0,22 mF;
- ein Widerstand mit einem Nennwert von 3,3 M;
- 74НСТ240 Oktal-Inverter-Chip für acht Kanäle (einer);
- 20-poliger DIP 74ХХ240 oder 74ХХ245 (eins);
- Servomotor (eins);
- schalten;
- ein Kunststoffzahnrad;
- Kabelverbinder.

Herstellungsprozess:

Schritt eins. Ausrüstungsvorbereitung
Sie müssen ein Plastikzahnrad nehmen und es in zwei gleiche Teile schneiden. Dann müssen Sie das Horn entfernen und es mit Klebstoff an einem Halbkreis befestigen.

Auch in dieser Phase benötigen Sie Plastikstrohhalm Mit einem geeigneten Durchmesser muss es auf den Halbkreis geklebt werden. Anschließend wird das Servomotorhorn an seinem ursprünglichen Platz platziert. Anschließend müssen Sie ein Kunststoffrohr auf den Kupferdraht stecken. Zu diesem Zeitpunkt können die Arbeiten als abgeschlossen betrachtet werden.

Sie müssen einen solchen Roboter starten ebene Fläche. Um ein Verrutschen seiner Beine zu verhindern, können Sie an den Enden Cambrics anbringen.

Lauflernwagen aus Büroklammern und einem Motor sind nicht nur selbstgemachtes Spielzeug, sondern auch ein ganzes Arsenal an technischen Techniken und ingenieurwissenschaftlichem Denken.

Einen solchen Roboter mit eigenen Händen zu bauen ist nicht nur interessant, sondern fördert auch die Feinmotorik der Finger und wird für ein Kind eine Offenbarung sein – schließlich entsteht ein echter Laufroboter aus dem Nichts!

Um mit Ihren eigenen Händen einen einfachen Arbeitsroboter aus gewöhnlichen Büroklammern zusammenzubauen, benötigen Sie mehrere einfache und leicht zugängliche Materialien. Dies sind zum einen die Metallklammern selbst sowie ein kleines Werkzeugset. Die Werkzeuge, die Sie benötigen, sind ein Lötkolben, Lötzinn, eine Zange, ein Drahtschneider, eine Rundzange und auch eine kleine Elektromotor mit Getriebe und Batterie dafür.

Zuerst müssen Sie aus einer langen und dicken Büroklammer einen Stützrahmen herstellen, das heißt, ihn zu einem Rechteck biegen und seine Enden sicher mit Lot verlöten. Auf diesem Rahmen werden während des Montageprozesses Teile und Elemente des Roboters montiert.

Als nächstes müssen Sie Schlaufen herstellen, an denen die Beine des Roboters befestigt werden. Sie müssen mit einem Lötkolben an den rechteckigen Rahmen gelötet werden. Anschließend werden aus Büroklammern die kleinen Beine des Laufroboters gebastelt. In diesem Fall empfiehlt es sich, zunächst die komplexen Vorderbeine zu montieren und dann den Rest.

Nachdem Sie die Gliedmaßen des Roboters zusammengebaut haben, müssen Sie mit der Herstellung der Kurbelwelle beginnen. Die Klemme dafür muss stark und absolut eben sein.

Die Kurbelwelle sollte sorgfältig mit einer Zange und einer Rundzange vorbereitet werden. Wenn die Welle fertig ist, sollte sie vorsichtig auf das Motorzahnrad aufgesetzt werden. Anschließend werden spezielle Pleuelstangen hergestellt, die die Beine des Roboters mit der Kurbelwelle verbinden. Anschließend wird das Zahnrad mit der Kurbelwelle verlötet.

Anschließend werden eine Batterie und ein Schalter am Roboterrahmen installiert. Wenn alles richtig gemacht ist, beginnt der Roboter zu laufen.

Hier finden Sie eine Videoanleitung, wie Sie mit Ihren eigenen Händen einen selbstgebauten Laufroboter aus Büroklammern herstellen. Sehen Sie sich diese an, wenn Sie etwas aus dem Artikel nicht verstehen.