Робот Оріон. Креслення, опис

МОДЕЛЮВАННЯ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / моделювання

Робот Оріон. Поради моделісту

моделювання

Можливо, у недалекому майбутньому, коли нові космічні кораблі вирушать на Місяць, Венеру чи Марс, в арсеналі космонавтів будуть роботи, які першими вийдуть на поверхню планети, щоби провести наукові дослідження, виконати нескладні зварювально-монтажні роботи. Так вирішили хлопці з гуртка космічного моделювання Сумської міської станції юних техніків та збудували подібний робот своїми руками.

"Оріон" (так назвали своє дітище його творці) може виконувати низку дій, властивих живому організму. У темряві він "спить", при включеному освітленні "прокидається" і прямує прямо на світло. Робот може пересуватися вперед, назад, праворуч і ліворуч. Як людина, він бере та переносить різні предмети, розмовляє, повертаючи голову до співрозмовників.

Кібер одночасно дослідник та зварювальник за професією. Сигнали, що надходять з локатора та датчика радіоактивної небезпеки, обробляє мініатюрна ЕОМ. Зібрану інформацію відображає вмонтований у тулуб відеопристрій.

Зварювання робот виконує в такий спосіб. Рукою-маніпулятором бере спеціальний електрод, на кінці якого знаходиться термітний сірник із електрозапалом. Висока температура термітного сірника (1500 °) дозволяє розрізати металеву пластину до 3 мм товщини.

Мал. 1. Зовнішній вигляд робота (натисніть для збільшення): 1 - антена, 2 - локатор, 3 - "орієнтація на світ", 4 - датчик для визначення радіації, 5 - мікрофон, 6 - сирена, 7 - телеінформатор, 8 - лампи ЕОМ.

На фіналі X Всесоюзного конкурсу "Космос" робот "Оріон" посів перше місце у розділі "Популяризація космосу".

СТРУКТУРНА СХЕМА. Керують роботом за допомогою дистанційного пульта, на якому розташовано ряд тумблерів, але деякі операції виконуються автоматично (рис. 2).

Робот Оріон
Мал. 2. Структурна схема робота: 1 - локатор, 2 - блок зв'язку, 3 - імітатор ЕОМ, 4 - відеопристрій, 5 - зварювання, 6 - механізм управління "рукою"-маніпулятором (двигуни: А - "плеча", Б - "ліктя" ", В - "пензлі"), 7 - поворот "голови", 8 - рух вперед, назад, вправо або вліво, 9 - блок "Орієнтація на світло", 10 - сигналізатор радіації.

Включають тумблер "Харчування" – пульт готовий до роботи. Тепер, маніпулюючи окремими вимикачами, надають роботу вказівки. Тумблером "Локатор" включають електродвигун обертання антени, а клацання вимикача з биркою "ЕОМ" достатньо, щоб кібер почав "думати": спрацьовує електродвигун переривника, що імітує роботу "комп'ютера", і лампочки, розташовані спереду робота, що відображають по черзі діяльність, " ".

Рух робота здійснюється за допомогою двох реверсивних електродвигунів. Для їхнього управління служать два двополюсні перемикачі, від положення контактів яких залежать напрямки обертання моторів.

Механічна "рука"-маніпулятор має три електродвигуни, команди на які надходять теж з пульта управління. Маніпулятор може повертатися навколо осі на 270 ° в "плечовому суглобі" і на 90 ° в "ліктьовому". Механізм захоплення з'єднаний із двигуном, обертання якого дає можливість стискати та розтискати "пальці" маніпулятора.

"Голову" обертає реверсивний електродвигун з кінцевими вимикачами, обмежуючи її поворот на 180 °.

Орієнтація на світ відбувається автоматично за допомогою двох фотореле, що включають електродвигуни "ніг", орієнтуючи робота на джерело світла.

А якщо до трубки Гейгера блоку радіоактивної небезпеки піднести пластину з нальотом білого фосфору, електронний сигналізатор негайно включає червону сигнальну лампу і сирену.

Для того, щоб кібер міг говорити і відповідати на запитання, у ньому встановлено два УНЧ із незалежним двостороннім зв'язком. Зрозуміло, співрозмовником глядачів не робот, а захований від " сторонніх очей " оператор (ом може бути, наприклад, у сусідній кімнаті), який слухає і передає інформацію через робота. Проходження сигналів двостороннього зв'язку показано на блок-схемі (рис. 3).

Робот Оріон
Рис. 3. Блок-схема двостороннього зв'язку

КОРПУС робота "Оріон" виготовлений зі склотканини та епоксидного клею ЕПД-5. Спочатку з пінопласту вирізають форми окремо для тулуба, ніг та рук. Потім із цих деталей збирають подобу майбутнього робота і покривають гонким шаром пластиліну (щоб пінопласт не приклеївся до склотканини).

На форму робота в залежності від товщини матеріалу накладають 2-4 шари склотканини, просочують її епоксидним клеєм, а потім застиглу оболонку обробляють напилком, покривають шаром нітрошпаклівки і після шліфування фарбують 2-3 рази нітрофарбою.

Після обробки корпусу шліфувальною пастою приступають до збирання конструкції. Голова робота виготовлена з жерсті завтовшки 0,3 мм.

У нішах "ніг", "тулуба", "голови" і "рук" встановлені 9 електродвигунів (рис. 4) та монтажні плати електронних блоків. Двигуни приводу "ніг" РД-09 з редукцією 1/137 мають незалежне один від одного керування, що дає можливість роботу повертатись у будь-який бік.

Мал. 4. Розташування електродвигунів у "тулубі" робота (натисніть для збільшення): М1 - привід локатора, М2 - поворот "голови", М3, М7 - підйом "рук", М4 - управління "пензлем", М5 - переривник ЕОМ, М6 - вигин "руки" в "лікті", М8, М9 - двигуни "ніг"

Заднє колесо "ніг" самоцентрується (рис. 5).

Робот Оріон
Мал. 5. Саморухаюча платформа: 1 - ведене колесо, 2 - електродвигуни "ніг", 3 - провідні колеса.

Двигун РД-09 з редукцією 1/740 повертає "руку" в "плечі" (рис. 6), ДСДР на 2 об/хв - в "лікті" та МУ-10 з редукцією 1/80 приводить у дію "пензель". Усі електродвигуни використано від застарілих приладів автоматики.

Мал. 6. Схема "руки"-маніпулятора (натисніть для збільшення): 1 - електродвигун "пензля", 2 - тяга, 3 - електродвигун "ліктя", 4 - противага, 5 - вісь, 6 - фланець.

Механізм захоплення "руки" основ на поворотно-поступальному русі гайки, пов'язаної з трьома "пальцями" (рис. 7). Вони виготовлені з дюралюмінію Д16Т завтовшки 5 мм. А щоб пристрій під час захоплення різних предметів не заклинювало, на фланці встановлена завзята пружина.

Рис. 7 (натисніть , щоб збільшити)

"Голова" насаджена безпосередньо на вал двигуна ДСДР, що має 2 об/хв. Для обмеження перебігу двигунів встановлені мікровимикачі МП-1.

Антена локатора обертається лише в один бік. Вона також встановлена на вал двигуна ДСДР.

ЕЛЕКТРИЧНА СХЕМА УНЧ СИСТЕМИ ЗВ'ЯЗКУ є трикаскадним підсилювачем з двотактним кінцевим каскадом на транзисторах V3 і V4 (рис. 8). На транзисторі V2 зібрано фазоінверторний каскад. Зв'язок фазоінверторного каскаду з кінцевим відбувається через узгоджуючий трансформатор Т1.

Рис. 8,9 (натисніть , щоб збільшити)

Попередній підсилювач – звичайний резистивний каскад на транзисторі V1. Регульована частотно-залежна зворотний зв'язок (R8С5) дозволяє встановити заданий коефіцієнт посилення всього підсилювача при розкиданні параметрів елементів схеми.

Принципова схема

Для температурної стабілізації режиму вихідного каскаду терморезистор R7 ММТ-1 включений до бази інверторного каскаду.

У схемі передбачені додаткові заходи щодо поліпшення режимної стабілізації каскадів за допомогою діодів V5 та V6.

БЛОК "РАДІАЦІЯ" складається з двох частин - електронної та виконавчої. Призначення його – виявляти небезпечну дозу радіації для космонавтів та сповіщати про неї.

Чутливий елемент пристрою – газорозрядний датчик (лічильник) СТС-5. Дія його ґрунтується на іонізації газу під дією ядерного випромінювання. При досить високій напруженості поля в лічильнику відбувається лавиноподібний розряд, що підсилює багато разів іонізаційний ефект. Висока напруга для живлення лічильника виробляє блокінг-генератор, зібраний на транзисторі V1 (рис. 9). Трансформатор Т1 намотаний на сердечнику з пластин Ш12, товщина пакета 12 мм; первинна обмотка містить 146 витків з відведенням від 26 витка дроту ПЕЛ 0,2, вторинна обмотка - 3000 витків ПЕЛ 0,08.

Імпульси блокінг-генератора, випрямлені діодами V2-V4, заряджають конденсатор С3 до напруги 300-500.

Щойно лічильник потрапляє у зону радіації, виникає розряд. Імпульси напруги з резистора R2 через конденсатор С4 надходять двокаскадний підсилювач, зібраний на транзисторах V5, V6. З колекторного навантаження другого каскаду позитивні імпульси напруги надходять через конденсатор на випрямляч С6, виконаний за схемою подвоєння напруги на діодах V7, V8. Цей випрямляч заряджає конденсатор С8. Напруга, що виділяється на резисторі R10 при розряді С8 складається з опорною напругою на конденсаторі С7, величину якого встановлюють потенціометром R10. Сумарна напруга прикладена до бази транзистора V9, що входить до складу спускового пристрою V9, V10. Ось як воно діє.

Коли радіації немає, потенціал на основі залежить тільки від положення двигуна R10. Його встановлюють таким чином, щоб через V9 протікав струм величиною 4-5 мА. При цьому транзистор V10 закритий і струму в обмотці реле К1 немає.

Радіація викликає появу напруги на конденсаторі С8, яке, складаючись з опорною напругою, зменшує струм через транзистор V9. При деякому гранично допустимому рівні радіації напівпровідниковий тріод V10 відкривається, викликаючи спрацьовування репе К1 контактні пластини якого включають червону лампу і звуковий сигнал.

БЛОК "ОРІЄНТАЦІЯ НА СВІТЛО" змушує робот рухатися точно на світ. Сприймаючими елементами є два фоторезистори В1 та B2 (рис. 11). Коли вони не освітлені, транзистори V1 та V2 закриті та реле К1 та К2 (РЕМ-15, паспорт PC4.591.004) знеструмлені. При освітленні фоторезисторів струм через напівпровідникові тріоди зростає, викликаючи спрацьовування репе К1 і К2. Їхні контакти включають кожен свій електродвигун приводу "ніг", і робот починає рухатися вперед. Якщо промінь потрапляє лише на один фоторезистор, робот повертатиметься - "шукатиме" джерело світла.

Рис. 10. Схема блока живлення (натисніть , щоб збільшити)

Робот Оріон
Рис. 11. "Орієнтація на світ"

Резистори R1 та R4 служать для встановлення початкового струму транзисторів, за допомогою змінних резисторів R2 та RЗ регулюється чутливість автоматичного пристрою.

Узгоджуючий та вихідний трансформатори УНЧ зв'язку застосовані від магнітофону "Весна-3". У силового трансформатора ТС-160 від телевізорів УНТ-47/59, використовуваного в блоці живлення, вторинні обмотки перероблені на напруги 220, 18, 12, 9, 6 і містять відповідно 824 витка ПЕВ 0,4; 62, 41, 31 виток ПЕВ 1,3 та 21 виток ПЕВ 1,7 (рис. 10).

Обидва пульти пов'язані з роботом проводом МГТФ 0,12 через роз'єми ШР-24.

Схема з'єднання електродвигунів і блоків робота показана малюнку 12.

Мал. 12. Схема з'єднання електродвигунів і блоків (натисніть для збільшення): М1, М2 - двигуни "ніг", М3 - двигун локатора, М4 - поворот "голови", М5 - двигун "пензля", М6 - двигун "ліктя", М7 - двигун ЕОМ, М8, М9 - двигуни підйому "рук": 1 - блок "Орієнтація на світло", 2 - блок живлення, 3 - сигналізатор радіації

Після того, як конструкція зібрана, поверхню робота покривають цапонлаком, в якому розмішаний алюмінієвий порошок у співвідношенні 20:1, що використовується для фарбування під срібло. Корпус кібера набуває м'якого сталевого кольору із зеленуватим відтінком,

Автор: В.Воробей

Рекомендуємо цікаві статті розділу моделювання:

▪ Гумохідна модель колісного пароплава

▪ Склопластик для авіамоделі

▪ Тепло та закон Архімеда

Дивіться інші статті розділу моделювання.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Білковий напівпровідник 11.06.2005

Ізраїльські вчені вигадали технологію збирання напівпровідника з амінокислот.

"Чудова штука - маніпуляції з білками, їх синтез настільки ж простий, як гра в дитячий конструктор, а для приєднання чергової амінокислоти не потрібно винаходити новий хімічний процес, - вважає професор Ізраїльського інституту технології "Техніон" Нір Тесслер. - Зібравши будівельні блоки у правильній послідовності, ми можемо бути впевнені, що отримаємо необхідні властивості.

Професор Тесслер зайнявся збиранням білкових напівпровідників, у чому допомагає автоматичний синтезатор - керована комп'ютером машина для з'єднання штучних послідовностей амінокислот.

Застосовувати "живі" напівпровідники вдасться насамперед у дисплеях портативних комп'ютерів - білкові світловипромінюючі діоди не тільки світяться всіма кольорами веселки, але вимагають менше енергії (тому батарейки ноутбука вистачить на більший час), а також у гнучких сонячних батареях, які за бажання можна скачати рулон та перевезти на нове місце.

Учасники роботи Нір Тесслер та його колеги хімік Йоав Ейхен та біолог Гаді Шустер вже взяли патент та створили компанію "Пептронік", яка доведе технологію до комерційного продукту.

Інші цікаві новини:

▪ Китайських дітей обмежать у користуванні гаджетами

▪ Гени худорлявості

▪ Біорозкладаються шльопанці з водоростей

▪ Ефективні керамічні світлодіоди XLamp XH від Cree

▪ Сервери Fujitsu Primergy на базі процесорів Intel Xeon E5 v4

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори. Добірка статей

▪ стаття У житті завжди є місце подвигу. Крилатий вислів

▪ статья Яку умову поставив Аїд Орфею, що спустився за дружиною в царство мертвих? Детальна відповідь

▪ стаття Медична сестра кабінету лікувальної фізкультури Посадова інструкція

▪ Контроль частоти обертання повітряного гвинта. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Радіоприймач для дачі. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт