Stuurbare, trillende Tensegrity -robot: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

'N Spanningsstruktuur bestaan uit rekkoorde en stywe stutte. Dit kan buig en saamgepers as dit laat val of ingedruk word, en dan weer in vorm kom. Dit het ook 'n hoë mate van nakoming, wat beteken dat dit nie mense of toerusting rondom dit sal benadeel nie. Dit, tesame met sy veerkragtigheid, maak die tensegrity 'n nuttige raamwerk vir robotte wat stote moet weerstaan of draai en deur onreëlmatige ruimtes moet draai.

Hierdie ultra-eenvoudige robot is gebaseer op werk deur professor John Rieffel en studente aan Union College in Schenectady, NY. Hulle skep robotte met 'n sterkte met programmeerbare liggame. Met die regte ontwerp kan u hulle stuur met net 'n vibrerende motor. Die robotte draai links of regs, afhangende van die frekwensie van die trillings.

Die weergawe van hierdie weergawe is gemaak van strooitjies en rekkies. Dit is gebaseer op 'n tensegrity icosahedron -vakansieversieringsprojek deur Bre Pettis vir die webwerf Make in 2007.

Sodra u u spanningstruktuur gebou het, kan u vinnig 'n stroombaan saamstel om u robot te laat beweeg met behulp van:

• 'n klein vibrerende motor
• 'n dimmer skakelaar om dit vinniger of stadiger te laat loop, en
• 'n staafgrafiekaanwyser wat aandui hoeveel krag u aan die motor verskaf.

As u die motor aan die treksterkte heg, sal die struktuur bewe en oor die tafel beweeg.

Ek het my stroombaan vinnig en maklik opgebou met behulp van littleBits, elektroniese modules wat magneties aanmekaarskakel. As u al die onderdele het, kan u binne minder as 'n uur u eie Tensegrity -robot bou. As u klaar is, kan u die LittleBits in ander projekte hergebruik.

Hierdie projek het oorspronklik verskyn in my boek Making Simple Robots: Exploring Cutting-Edge Robotics with Everyday Stuff. U kan meer wonderlike robotika -projekte vir kinders en beginners vind in my nuutste boek, BOTS !, van Nomad Press.

Voorrade

• 6 drinkstrooitjies (WENK: Hou 'n paar strooitjies byderhand terwyl jy werk. As 'n strooi buig, is dit beter om dit te vervang as om dit te probeer regmaak.)
• 6 lang rekkies, ongeveer 5 sentimeter lank
• 6 kort rekkies - 'n sentimeter lank
• verwyderbare gom, soos gompunte

• LittleBits modules:

  • krag
  • dowwer
  • staafgrafiek
  • draad, en
  • vibrasie motor

Stap 1: Sny rietjies

Sny 6 stukke strooi tot nie meer as 5 cm lank nie.

Sny 'n spleet aan elke kant van elke strooi en maak seker dat die splete in lyn is (albei vertikaal). Die splete moet ¼ diep wees - genoeg om die rekkie vas te hou, maar nie soveel dat die strooi begin verswak en buig nie.

Stap 2: Verbind Straws

Rig 2 rietjies uit en draai 'n klein rekkie los om elke punt van die paar.

Doen dieselfde met 'n tweede paar rietjies en skuif dit loodreg tussen die eerste 2 rietjies om 'n "X" vorm te vorm.

Stap 3: Voeg meer rietjies by

Neem die laaste 2 rietjies en draai 'n klein rekkie om die een kant.

Skuif hulle deur die kruising van die ander strooitjies sodat hulle loodreg op die eerste 2 pare is, en draai dan 'n klein rekkie om die ander kant.

Stap 4: rek rubberbande

Draai een paar rietjies sodat hulle splete horisontaal en na jou toe wys, met die een bo die ander. Strek 'n lang rekkie uit die horisontale spleet van die boonste strooi, op en oor 'n paar loodregte rietjies, en na die ander kant van die strooi, en voer dit deur al vier splete.

Herhaal met die oorblywende strooitjies.

Pas die rekkies aan sodat hulle gelyk is.

Stap 5: Sny rubberbande en pas aan

Sny die klein rekkies weg sodat die tensigiteitstruktuur oopgaan.

Pas die paar rietjies aan sodat hulle ewewydig is en nie aan mekaar raak nie.

Stap 6: Monteer die LittleBits

Monteer nou die elektroniese kring van LittleBits wat u tensegrity -bot sal laat werk:

• Steek die kragmodule (of "Bit") in die battery.
• Heg die dimmer -skakelaarmodule aan om die spanning op of af te draai.
• Koppel die staafgrafiekmodule aan die dimmer skakelaar. Dit is 'n bietjie met vyf rye miniatuur LED's; Namate meer krag daardeur gaan, brand meer LED's.
• Heg een of meer drade aan. Die draadmodules is kort, dus gebruik 2 of 3 om seker te maak dat u robot beweegruimte het.
• Voeg laastens die vibrerende motor by. Dit is 'n klein skyfie, ongeveer so groot soos 'n pil, met 2 dun drade wat dit aan 'n magnetiese basis vasmaak.

Stap 7: Laat dit beweeg

Om u tensegrity -robot te probeer, koppel u elektroniese stroombaan aan u strooimodel. Plaas die vibrerende motor sodat geen van die elektronika die beweging van die tensigrity in die pad belemmer nie. Besluit waar u die skyfkant van u motor wil heg. Gebruik kleefband of ander gom om dit op een van die rietjies vas te hou. Strek die motordraad langs die strooi en maak die motorbasis en draadbasis daaraan vas. Skakel die motor aan en verhoog die krag stadig met die dimmer. U sal sien dat die rekkies in simpatie tril, en u tensegrity -robot moet langs die tafel begin skemer. Kyk of u dit regs en links kan stuur deur die krag aan te pas. As u robot nie beweeg nie, probeer om die motor hoër of laer op die struktuur te heg. As u die swaartepunt van die robot 'n bietjie buite die middel beweeg, kan dit help om die traagheid daarvan te oorkom. Noudat die robot werk, eksperimenteer u met die plaas van die motor op verskillende plekke op die tensigritystruktuur - in die middel, op 'n hoek - om te sien watter posisie die mees betroubare en interessante bewegings lewer. Deur die snelheid en plasing van die motor te verander, word verskillende soorte bewegings veroorsaak, wat die robot 'n soort fisiese intelligensie gee. GAAN VERDER Terwyl hierdie eenvoudige tensegriteitsrobot deur trillings beweeg, beweeg gevorderde tensegriteitsrobotte deur hul kabels saam te trek en van vorm te verander sodat hulle kan rol. Vir 'n nog groter uitdaging, dink aan hoe u u robot kan ontwerp om dieselfde te doen. Of breek uit die prototipe stadium en bou 'n nuwe weergawe van hierdie kring sonder om LittleBits te gebruik. Van hier af is u goed op pad om u eie gevorderde tensegrity -robotte te maak.