Steerable Vibrating Tensegrity Robot: 7 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ang isang istraktura ng tensegrity ay ginawa mula sa mga nababanat na mga lubid at matigas na struts. Maaari itong ibaluktot at i-compress kapag nahulog o pinisil, at pagkatapos ay bumalik sa hugis. Mayroon din itong mataas na antas ng pagsunod, na nangangahulugang hindi ito makakasama sa mga tao o kagamitan sa paligid nito. Na, kasama ang katatagan nito, gumagawa ng isang tensegrity isang kapaki-pakinabang na balangkas para sa mga robot na kailangang makatiis ng mga pag-jol o i-twist at iikot ang kanilang mga sarili sa pamamagitan ng hindi regular na mga puwang.

Ang ultra-simpleng robot na ito ay batay sa trabaho ng propesor na si John Rieffel at mga mag-aaral sa Union College sa Schenectady, NY. Lumilikha sila ng mga robot na tensegrity na may mga programmable na katawan. Gamit ang tamang disenyo, maaari mong patnubayan ang mga ito sa pamamagitan lamang ng isang vibrating motor. Ang mga robot ay lumiko pakaliwa o pakanan depende sa dalas ng mga pag-vibrate.

Ang katawan ng bersyon na ito ay gawa sa pag-inom ng mga straw at goma. Ito ay batay sa isang tensegrity icosahedron holiday ornament na proyekto ni Bre Pettis para sa Make magazine website noong 2007.

Kapag nabuo mo na ang iyong istraktura ng tensegrity, maaari mong mabilis na pagsamahin ang isang circuit upang ilipat ang iyong robot gamit ang:

• isang maliit na vibrating motor
• isang dimmer switch upang mas mabilis itong tumakbo o mas mabagal, at
• isang tagapagpahiwatig ng graph ng bar na nagpapakita kung gaano karaming lakas ang iyong ibinibigay sa motor.

Kapag ikinakabit mo ang motor sa tensegrity, ang istraktura ay iling at ilipat sa buong talahanayan.

Itinayo ko ang aking circuit nang mabilis at madali gamit ang mga LittleBits, mga elektronikong modyul na magkakasamang gumagalaw nang magnet. Kung mayroon ka ng lahat ng mga bahagi, maaari kang bumuo ng iyong sariling Tensegrity Robot nang mas mababa sa isang oras. Kapag tapos ka na, maaari mong muling gamitin ang mga maliit na bit sa iba pang mga proyekto.

Ang proyektong ito ay orihinal na lumitaw sa aking libro na Making Simple Robots: Exploring Cutting-Edge Robotics with Everyday Stuff. Maaari kang makahanap ng mas magagaling na mga proyekto ng robotics para sa mga bata at nagsisimula sa aking pinakabagong libro, BOTS !, mula sa Nomad Press.

Mga gamit

• 6 na inuming dayami (TIP: Panatilihin ang ilang ekstrang mga dayami habang nagtatrabaho ka. Kung ang isang dayami ay yumuko, mas mahusay mong palitan ito kaysa sa subukang ayusin ito.)
• 6 mahabang goma, halos 5 pulgada ang haba
• 6 maikling goma - isang pulgada o dalawa ang haba
• naaalis na malagkit, tulad ng mga tuldok ng pandikit

• mga module ng littleBits:

  • kapangyarihan
  • malabo
  • bargraph
  • kawad, at
  • panginginig ng boses motor

Hakbang 1: Gupitin ang mga Straws

Gupitin ang 6 na piraso ng dayami na hindi hihigit sa halos 5 ang haba.

Sa bawat dayami, gupitin ang isang slit sa alinman sa dulo, siguraduhin na ang mga slits ay nakahanay (ibig sabihin, parehong patayo). Ang mga slits ay dapat na deep malalim - sapat upang mahawakan ang goma sa lugar, ngunit hindi gaanong nagsimulang humina at yumuko ang dayami.

Hakbang 2: Ikonekta ang mga Straw

Pumila ng 2 straw at balot ng maluwag ang isang maliit na goma sa paligid ng bawat dulo ng pares.

Gawin ang pareho sa isang pangalawang pares ng straw at i-slide ang mga ito patayo sa pagitan ng unang 2 straw upang mabuo ang isang "X" na hugis.

Hakbang 3: Magdagdag ng Higit pang mga Straws

Dalhin ang huling 2 straw at balutin ang isang maliit na goma sa isang dulo.

I-slide ang mga ito sa intersection ng iba pang mga straw upang sila ay patayo sa unang 2 pares, at pagkatapos ay balutin ang isang maliit na goma sa kabilang dulo.

Hakbang 4: Mga Stretch Rubber Bands

I-twist ang isang pares ng straw upang ang kanilang mga slits ay pahalang at nakaharap sa iyo, na may isa sa itaas ng isa pa. Iunat ang isang mahabang goma mula sa pahalang na hiwa ng itaas na dayami, pataas at higit sa isang pares ng mga patayo na straw, at sa kabilang dulo ng dayami, na dumadaan sa lahat ng apat na slits.

Ulitin sa natitirang mga straw.

Ayusin ang mga goma upang pantay ang mga ito.

Hakbang 5: Gupitin ang Mga Rubber Bands at Ayusin

Gupitin ang maliliit na goma at goma upang ang istraktura ng tensegrity ay buksan.

Ayusin ang mga pares ng straw upang magkatugma ang mga ito at hindi hawakan.

Hakbang 6: Magtipon ng LittleBits

Ipunin ngayon ang littleBits electronic circuit na magpapunta sa iyong tensegrity bot:

• I-plug ang power module (o "Bit") sa baterya.
• Ikabit ang dimmer switch module para sa pag-on ng boltahe pataas o pababa.
• Ikonekta ang module ng bar graph sa dimmer switch. Ito ay isang Bit na may limang hanay ng mga maliit na LEDs; habang maraming kuryente ang dumadaan dito, mas maraming mga LED na ilaw.
• Maglakip ng isa o higit pang mga wire. Ang mga module ng kawad ay maikli, kaya gumamit ng 2 o 3 upang matiyak na ang iyong robot ay may silid na ilipat.
• Panghuli, idagdag ang vibrating motor. Ito ay isang maliit na disc, tungkol sa laki ng isang tableta, na may 2 manipis na mga wire na nakakabit nito sa isang magnetikong base.

Hakbang 7: Gawin Ito

Upang subukan ang iyong tensegrity robot, ilakip ang iyong electronic circuit sa iyong modelo ng dayami. Ilagay ang vibrating motor upang ang alinman sa mga electronics ay hindi makagambala sa paggalaw ng istraktura ng tensegrity. Magpasya kung saan mo nais na ilakip ang dulo ng disc ng iyong motor. Gumamit ng tape o ibang adhesive upang hawakan ito sa isa sa mga straw. I-unat ang wire ng motor kasama ang dayami at ilakip dito ang motor base at wire base. Buksan ang motor at dahan-dahang taasan ang lakas gamit ang dimmer switch. Masisimulan mong makita ang mga goma na nag-vibrate sa pakikiramay, at ang iyong robot na tensegrity ay dapat magsimulang shimmy sa mesa. Tingnan kung maaari mong patnubayan ito sa kanan at kaliwa sa pamamagitan ng pagsasaayos ng lakas. Kung hindi gumagalaw ang iyong robot, subukang ilakip ang motor nang mas mataas o mas mababa sa istraktura. Ang paglipat ng sentro ng gravity ng robot ng kaunting off-center ay maaaring makatulong na mapagtagumpayan ang pagkawalang-galaw nito. Ngayon na gumagana ang robot, mag-eksperimento sa paglalagay ng motor sa iba't ibang mga lokasyon sa istraktura ng tensegrity - sa gitna, off sa isang sulok - upang makita kung aling posisyon ang gumagawa ng pinaka maaasahan at kagiliw-giliw na mga paggalaw. Ang pag-iiba ng bilis at paglalagay ng motor ay makakapagdulot ng iba't ibang mga uri ng paggalaw, na nagbibigay sa robot ng isang uri ng pisikal na katalinuhan. PUMUNTA SA DAGDAG Habang ang simpleng robot na tensegrity na ito ay gumagalaw sa pamamagitan ng panginginig ng boses, ang mga advanced na robot ng tensegrity ay gumagalaw sa pamamagitan ng pagkontrata sa kanilang mga kable at pagbabago ng hugis upang maaari silang gumulong. Para sa isang mas higit pang hamon, isipin kung paano mo maaaring idisenyo ang iyong robot upang gawin ito pareho. O lumabas sa yugto ng prototyping at bumuo ng isang bagong bersyon ng circuit na ito nang hindi gumagamit ng mga littleBits. Simula dito, magiging maayos ka na sa paggawa ng iyong sariling mga advanced na robot ng tensegrity.