Знакомтесь: я — робот «орион»

Быть может, в недалеком будущем, в то время, когда новые космические суда отправятся на Луну, Венеру либо Марс, в арсенале астронавтов будут роботы, каковые первыми выйдут на поверхность планеты, дабы совершить научные изучения, выполнить несложные сварочно-монтажные работы. Так решили парни из кружка космического моделирования Сумской муниципальный станции юных техников и выстроили подобный робот собственными руками.

«Орион» (так назвали собственный детище его создатели) может делать последовательность действий, свойственных живому организму. В темноте он «спит», по при подключенном освещении «пробуждается» и направляется прямо на свет. Робот может передвигаться вперед, назад, вправо и влево.

Как человек, он берет и переносит разные предметы, говорит, поворачивая голову к собеседникам. В случае если будут нужныподарки для мужчин, то данный робот, то что необходимо.

Кибер в один момент сварщик и исследователь по профессии. Сигналы, поступающие с датчика и локатора радиоактивной опасности, обрабатывает миниатюрная ЭВМ. Собранную данные отображает вмонтированное в туловище видеоустройство.

Сварку робот делает следующим образом.

Рукой-манипулятором берет особый электрод, на финише которого находится термитная спичка с электрозапалом. Высокая температура термитной спички (1500°) разрешает разрезать железную пластину до 3 мм толщины.

Рис. 1. Внешний вид робота:

1 — антенна, 2 — локатор, 3 —-«ориентация на свет», 4 — датчик для определения радиации, 5 — микрофон, 6 — сирена, 7 — телеинформатор, 8 — лампы ЭВМ.

На финале X Всесоюзного конкурса «Космос» робот «Орион» занял первое место по разделу «Популяризация космоса».

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА. Руководят роботом посредством дистанционного пульта, на котором расположен последовательность тумблеров, но кое-какие операции выполняются машинально (рис.

2).

Включают тумблер «Питание» — пульт готов к работе. Сейчас, манипулируя отдельными выключателями, дают роботу указания.

Тумблером «Локатор» включают электродвигатель вращения антенны, а щелчка выключателя с биркой «ЭВМ» достаточно, дабы кибер начал «думать»: срабатывает электродвигатель прерывателя, имитирующего работу «компьютера», и поочередно зажигающиеся лампочки, расположенные спереди робота, отображают его «мыслительную деятельность».

Перемещение робота осуществляется посредством двух реверсивных электродвигателей.

Для их управления помогают два двухполюсных тумблера, от положения контактов которых зависят направления вращения моторов.

Механическая «рука»-манипулятор снабжена тремя электродвигателями, команды на каковые поступают также с пульта управления. Манипулятор может поворачиваться около оси на 270° в «плечевом суставе» и на 90° в «локтевом». Механизм захвата соединен с двигателем, вращение которого позволяет сжимать и разжимать «пальцы» манипулятора.

Рис.

2. Структурная схема робота:

1 — локатор, 2 — блок связи, 3 — имитатор ЭВМ, 4 — видеоустройство, 5 — сварка, 6 — механизм управления «рукой»-манипулятором (двигатели: А — «плеча», Б — «локтя», В — «кисти»), 7 — поворот «головы», 8 — перемещение вперед, назад, вправо либо влево, 9 — блок «Ориентация на свет», 10 — сигнализатор радиации.

Рис.

3. Блок-схема двусторонней связи.

«Голову» вращает реверсивный электродвигатель с конечными выключателями, ограничивая ее поворот на 180°.

Ориентация на свет происходит машинально посредством двух фотореле, включающих электродвигатели «ног», ориентируя робота на источник свете.

А вдруг к трубке Гейгера блока радиоактивной опасности поднести пластину с налетом белого фосфора, электронный сигнализатор срочно включает сирену красную и сигнальную лампу.

Для тоге дабы кибер имел возможность сказать и отвечать на вопросы, в нем установлены два УНЧ с свободной двусторонней связью. Очевидно, собеседником зрителей есть не робот, а запрятанный от «посторонних глаз» оператор (ом может пребывать, например, в соседнем помещении), что слушает и передает данные через робота. Прохождение сигналов двусторонней связи продемонстрировано на блок-схеме (рис. 3).

КОРПУС робота «Орион» изготовлен из стеклоткани и эпоксидного клея ЭПД-5.

Сперва из пенопласта вырезают формы раздельно для туловища, рук и ног. После этого из этих подробностей собирают подобие будущего робота и покрывают гонким слоем пластилина (дабы пенопласт не приклеился к стеклоткани).

На форму робота в зависимости от толщины материала накладывают 2—4 слоя стеклоткани, пропитывают ее эпоксидным клеем, а после этого застывшую оболочку обрабатывают напильником, покрывают слоем нитрошпаклевки и по окончании шлифовки красят 2-3 раза нитрокраской.

По окончании обработки корпуса шлифовальной пастой приступают к сборке конструкции. Голова робота изготовлена из жести толщиной 0,3 мм.

Б нишах «ног», «туловища», «рук» и «головы» установлены 9 электродвигателей (рис. 4) и монтажные платы электронных блоков. Двигатели привода «ног» РД-09 с редукцией 1/137 имеют свободное друг от друга управление, что позволяет роботу поворачиваться в любую сторону. Заднее колесо «ног» самоцентрирующееся (рис. 5).

Рис.

4. Размещение электродвигателей в «туловище» робота:

М1 — привод локатора, М2 — поворот «головы», М3, М7 — подъем «рук», М4 — управление «кистью», М5 — прерыватель ЭВМ, М6 — изгиб «руки» в «локте», М8, М9 — двигатели «ног».

Рис. 5. Самодвижущаяся платформа:

1 — ведомое колесо, 2 — электродвигатели «ног», 3 — ведущие колеса.

Рис.

6. Схема «руки»-манипулятора:

1 — электродвигатель «кисти», 2 — тяга, 3 — электродвигатель «локтя», 4 — противовес, 5 — ось, 6 — фланец.

Рис. 7. Конструкция «кисти»:

1 — платформы захватов, 2 — захваты, 3 — фланец, 4 — гайка привода, 5 — червяк, 6 — электродвигатель, 7 — вал, 8 — упорная пружина.

Двигатель РД-09 с редукцией 1/740 поворачивает «руку» в «плече» (рис.

6), ДСДР на 2 об/мин — в «локте» и МУ-10 с редукцией 1/80 приводит в воздействие «кисть». Все электродвигатели использованы от устаревших устройств автоматики.

Механизм захвата «руки» базах на возвратно-поступательном перемещении гайки, которая связана с тремя «пальцами» (рис.

7). Они изготовлены из дюралюминия Д16Т толщиной 5 мм. А дабы устройство при захвате разных предметов не заклинивало, на фланце установлена упорная пружина.

«Голова» насажена конкретно на вал двигателя ДСДР, имеющего 2 об/мин. Для ограничения хода двигателей установлены микровыключатели МП-1.

Антенна локатора вращается лишь в одну сторону. Она кроме этого установлена на вал двигателя ДСДР.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА УНЧ СОВОКУПНОСТИ СВЯЗИ представляет собой трехкаскадный усилитель с двухтактным оконечным каскадом на транзисторах VЗ и V4 (рис. 8). На транзисторе V2 собран фазоинверторный каскад. Сообщение фазоинверторного каскада с оконечным происходит через согласующий трансформатор Т1.

Предварительный усилитель — простой резистивный каскад на транзисторе V1. Регулируемая частотно-зависимая обратная сообщение (R8С5) разрешает установить заданный коэффициент усиления всего усилителя при разбросе параметров элементов схемы.

Для температурной стабилизации режима выходного каскада терморезистор R7 ММТ-1 включен в базу инверторного каскада.

В схеме предусмотрены дополнительные меры по улучшению режимной стабилизации каскадов посредством диодов V5 и V6.

БЛОК «РАДИАЦИЯ» складывается из двух частей — электронной и аккуратной. Назначение его — обнаруживать страшную дозу радиации для астронавтов и оповещать о ней.

Чувствительный элемент устройства — газоразрядный датчик (счетчик) СТС-5. Воздействие его основано на ионизации газа под действием ядерного излучения. При высокой напряженности поля в счетчике происходит лавинообразный разряд, усиливающий многократно ионизационный эффект.

Высокое напряжение для питания счетчика производит блокинг-генератор, собранный ка транзисторе V1 (рис. 9). Трансформатор Т1 намотан на сердечнике из пластин Ш12, толщина пакета 12 мм; первичная обмотка содержит 146 витков с отводом от 26 витка провода ПЭЛ 0,2, вторичная обмотка — 3000 витков ПЭЛ 0,08.

Импульсы блокинг-генератора, выпрямленные диодами V2—V4, заряжают конденсатор С3 до напряжения 300—500 В.

Когда счетчик попадает в зону радиации, появляется разряд.

Импульсы напряжения с резистора R2 через конденсатор С4 поступают на двухкаскадный усилитель, собранный на транзисторах V5, V6. С коллекторной нагрузки второго каскада хорошие импульсы напряжения поступают через конденсатор С6 на выпрямитель, выполненный по схеме удвоения напряжения на диодах V7, V8. Данный выпрямитель заряжает конденсатор С8.

Напряжение, выделяющееся на резисторе R10 при разряде С8, складывается с опорным напряжением на конденсаторе С7, величину которого устанавливают потенциометром R10. Суммарное напряжение приложено к базе транзистора V9, входящего в состав спускового устройства V9, V10. Вот как оно действует.

В то время, когда радиации нет, потенциал на базе зависит лишь от положения движка R10.

Его устанавливают так, дабы через V9 протекал ток величиной 4—5 мА. Наряду с этим транзистор V10 закрыт и тока в обмотке реле К1 нет.

Радиация приводит к появлению напряжения на конденсаторе С8, которое, складываясь с опорным напряжением, приводит к уменьшению тока через транзистор V9.

При некоем предельно допустимом уровне радиации полупроводниковый триод V10 раскрывается, приводя к срабатыванию репе К1, контактные пластины которого включают красную звуковой сигнал и лампу.

БЛОК «ОРИЕНТАЦИЯ НА СВЕТ» заставляет робот двигаться совершенно верно на свет. Принимающими элементами являются два фоторезистора В1 и B2 (рис. 11).

В то время, когда они не освещены, транзисторы V1 и V2 закрыты и реле К1 и К2 (РЭС-15, паспорт PC4.591.004) обесточены. При освещении фоторезисторов ток через полупроводниковые триоды возрастает, приводя к срабатыванию репе К1 и К2. Их контакты включают любой собственный электродвигатель привода «ног», и робот начинает двигаться вперед. В случае если луч попадает лишь на один фоторезистор, робот будет поворачиваваться — «искать» источник света.

Рис.

10. Схема блока питания.

Рис. 11. «Ориентация на свет».

Рис. 12. Схема соединения электродвигателей и блоков:

М1, М2 — двигатели «ног», М3 — двигатель локатора, М4 — поворот «головы», М5 —- двигатель «кисти», М6 — двигатель «локтя», М7 — двигатель ЭВМ, М8, М9 — двигатели подъема «рук»: 1 — блок «Ориентация на свет», 2 — блок питания, 3 — сигнализатор радиации.

Резисторы R1 и R4 помогают для установки начального тока транзисторов, посредством переменных резисторов R2 и RЗ регулируется чувствительность автоматического устройства.

Согласующий и выходной трансформаторы УНЧ связи применены от магнитофона «Весна-3». У силового трансформатора ТС-160 от телевизоров УНТ-47/59, применяемого в блоке питания, вторичные обмотки переделаны на напряжения 220, 18, 12, 9, 6 В и содержат соответственно 824 витка ПЭВ 0,4; 62, 41, 31 виток ПЭВ 1,3 и 21 виток ПЭВ 1,7 (рис. 10}.

Оба пульта связаны с роботом проводом МГТФ 0,12 через разъемы ШР-24.

Схема соединения электродвигателей и блоков робота продемонстрирована на рисунке 12.

По окончании того как конструкция собрана, поверхность робота покрывают цапонлаком, в котором размешан алюминиевый порошок в соотношении 20:1, используемый для окраски под серебро. Корпус кибера получает мягкий металлический цвет с зеленоватым оттенком,

В.

ВОРОБЕЙ, г. Сумы

Игромир

Знакомтесь: я — робот «орион»

Рандомные статьи:

игра вконтакте \

Похожие статьи, которые вам понравятся: