Өтө кичинекей робот жасаңыз: Дүйнөнүн эң кичинекей дөңгөлөктүү роботун туткун менен жасаңыз.: 9 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:43

Кичинекей нерселерди алып, жылдыра турган туткасы бар 1/20 куб дюймдук роботту куруңуз. Бул Picaxe микроконтроллери тарабынан башкарылат. Бул учурда, менимче, бул дүйнөдөгү эң кичинекей дөңгөлөктүү робот болушу мүмкүн. Бул, албетте, эртең же кийинки жумада, кимдир бирөө кичинекей нерсени курганда өзгөрөт.

Чындап эле кичинекей роботторду куруунун негизги көйгөйү - эң кичине моторлор менен батареялардын салыштырмалуу чоңдугу. Алар микро роботтун көлөмүнүн басымдуу бөлүгүн ээлейт. Мен акыры микроскопиялык роботторду жасоонун жолдорун сынап жатам. Убактылуу кадам катары мен үч кичинекей роботту жана бул сүрөттөлгөн контроллерди инструктивдүү кылдым. Менимче, роботтордун концепциясын микроскопиялык өлчөмгө чейин өзгөртүүгө болот. Чакан роботторду көп жылдар бою кургандан кийин (бул жерди караңыз: https://www.instructables.com/id/Building-Small-Robots-Making-One-Cubic-Inch-Micro/), мен эң кичинекей роботторду жасоонун жалгыз жолун чечтим. Моторлор, батареялар, ал тургай роботтун сыртында Picaxe микроконтроллери болушу мүмкүн эле. 1-сүрөт R-20нын 1/20 куб дюймдук роботун бир тыйынга көрсөтөт. pic 1b жана 1c кичинекей дөңгөлөктүү роботту көтөрүп, 8 пиндүү ICди көрсөтөт. 3 -кадамда ВИДЕО бар, анда робот 8 пиндүү ICди алып, аны жылдырат. Жана 5 -кадамдагы дагы бир видео, анда роботтун бир тыйын иштеткени көрсөтүлгөн.

1 -кадам: Куралдар жана материалдар

18x Sparkfun'дан Picaxe микроконтроллери: https://www.sparkfun.com/Micro сериялык серво контроллери Полулудан жеткиликтүү: https://www.pololu.com/2 жогорку моменттүү сервулардан Polulu2 стандарттуу серволорунан Polulu.oo5 "коюу жезден, жез, же фосфор коло табак Micromark2- 1/8 "x 1/16" неодим магнит1- 1 "x1" x1 "неодим магнитинен. Магнит жеткиликтүү: https://www.amazingmagnets.com/index.asp Micromarkтан жез түтүктөрдү телескоптоо: https://www.micromark.com/Brass WalmartGlass мончокторунан Walmart1/10 "Electronic Goldmine стекловолокно плата материалы: https://www.goldmine-elec-products.com/clear беш мүнөттүк эпоксидик Ассорти гайкалар жана болттар TOOLSneedletin snipssoldering irondrillmetal filessmall ийне мурундан жасалган кычкач 2-сүрөт Picaxe модулун көрсөтөт. Pic 2b Picaxe модулунун арт жагын көрсөтөт.

2 -кадам: 1/20 кубдук дюйм роботун куруңуз

Учурда.40 "x.50" x.46 "Magbot R-20нын роботунун көлөмү куб дюймдун 1/20 бөлүгүнөн бир аз азыраак. Бул магниттик эмес металлдан жасалган 3 коробка конструкциясын бүктөө менен жасалган. Эң кичине ички куту кармагычтын сол манжасына ширетилген. Эки кичинекей магнит тик валга эпоксидделген, ал ийри -буйру болуп эркин кармалып турган оң манжасын түзөт. роботко бардык күчтү берген талаа. Мен коробкалардын конструкциялары үчүн.005 "коюу фосфор коло табак металлды колдондум, анткени аны оңой кычкылдатууга же булгаууга болбойт. Жез же жез да колдонулушу мүмкүн. Мен адегенде кичинекей бургулоо биттерин айлануучу зым валдары үчүн темирдеги подшипник тешиктерин бургулоо үчүн колдонгом. Алардын бир нечесин бургулоочу прессте сындыргандан кийин, мен чоң ийне менен балканы темирге тешип бүтүрдүм. Бул конус формасындагы тешикти пайда кылат, аны жалпак түрдө койсо болот. Тешиктердин так өлчөмү же ал тургай кемчиликсиз жайгаштырылышы шарт эмес. Бул кичинекей масштабда, сүрүлүү күчтөрү өтө аз жана сүрөттөрдү жакшылап карасаңыз, мен узун.1 "стандарттуу узун баштуу казыктарды колдонгонумду көрөсүз. Биликтер жана кармагыч манжалары үчүн. Жез зымын да колдонсо болот. Айнек мончоктун дөңгөлөктөрү роботтун түбүнө эпоксидделген жез төөнөгүчтөргө орнотулган. Магниттик эмес материалдарды колдонуу маанилүү, антпесе роботтун күчү жана көзөмөлү терс таасирин тийгизет.

3 -кадам: Робот магниттик мотор

Роботтун төрт эркиндик даражасы бар. Ал алдыга жана артка кете алат, солго же оңго бурула алат, кармагычты өйдө жана ылдый жылдырат жана туткунду ачат жана жабат. эки огунда гимбал. Эки 1/8 "x1/8" x1/16 "магнит туткунун бир манжасын түзүү үчүн ийилген тик зымга эпоксидделген. Эки магнит бир магнит катары иштөө үчүн жана бир магниттик моторду түзүү үчүн тизилген. Эң кичинекей кутуга орнотулган, башка кармагычтын манжасы ага туташкан. Гриббалдын кутусу гимбалдын экинчи горизонталдык огуна 000 жез бурамасы жана гайкасы менен орнотулган. Тышкы магниттик талаа CNC тибиндеги машинага орнотулган, ал магниттик фильди х жана у огу боюнча жылдырып, горизонталдуу жана вертикалдуу айланта алат. куб дюйм неодимий туруктуу магнити, анткени бул кичинекей көлөмдө чоң магнит талаасын түзүүнүн эң оңой жана эң ылдам жолу. анын астында робот магнити мотивди абдан тыкыр ээрчийт Сырткы магниттик талаанын ns. Роботтун 8 пиндүү ICди алып жаткан кыска видеосу үчүн бул жерди караңыз: https://www.youtube.com/embed/uFh9SrXJ1EAOr же төмөндөгү видеону басыңыз.

4 -кадам: CNC түрү робот контроллери

Pic 5 CNC түрүндөгү робот контроллерин көрсөтөт. Төрт сервос бир куб дюймдук неодим магнитине кыймылдарды камсыз кылат, ал роботтогу гимбалдын магнитине ылайык келет. X жана Y огу үчүн стекловолокно платформага шкив жана балык кармоочу лидери бар жогорку момент серво тартылат. Булак кыймылга каршы. Платформа сызыктуу жол көрсөткүч катары кызмат кылган эки телескоптук жез түтүктөргө таянат. Пластикалык подшипниктер сызыктуу көрсөтмөлөрдүн эки тарабында, пластикалык кесүү тактасынан жасалган, платформанын деңгээлин сактайт. Бул өзгөчө робот контроллери чектелген диапазонго ээ. Бул акыры бир нече куб сантиметр диапазонун талап кылышы мүмкүн болгон чыныгы микроскопиялык роботторду башкаруу үчүн жетишээрлик деңгээлде далилдениши керек.

5 -кадам: Магниттик Робот Району

Робот контроллери Picaxe микроконтроллеринен турат, ал роботко кыймылдардын ырааттуулугун камсыз кылуу үчүн программаланган. Менин оюмча, Picaxe туташуу жана программалоо үчүн эң оңой жана эң ылдам микроконтроллер. Бул стандарттык Pic Micro же Arduino караганда жайыраак болгону менен, көпчүлүк эксперименталдык роботтор үчүн жетишерлик ылдамыраак. Башка Picaxe долбоорлорун бул жерден караңыз: https://www.inklesspress.com/picaxe_projects.htm Жана бул жерде: https://www.instructables.com/id/Building-Small-Robots-Making-One-Cubic-Inch-Micro/ Picaxe роботту Polulu микро сериялык серво контроллерине сериялык буйруктарды жөнөтүү менен башкарат. Polulu контроллери абдан кичинекей жана 8 сервосуна чейин каалаган абалда кармап турат. Picaxeден келген жөнөкөй буйруктар сервистердин абалын, ылдамдыгын жана багытын оңой башкарууга мүмкүндүк берет. Мен бул контроллерди servo негизиндеги роботтордун бардык түрлөрүнө сунуштайт элем. Схема төрт сервонун кантип туташканын көрсөтөт. Серво 0 жана 1 1 магнитти X жана Y огунда жетектейт. Серво 2 - магнитти 360 градустан ашык бура ала турган үзгүлтүксүз айлануучу серво. Серво 3 магнитти түшүрүү жана көтөрүү үчүн магнитти бир аз алдыга жана артка бурат. роботтун бир тыйын күйгүзгөнү жөнүндө кыска видео, бул жерден караңыз: https://www.youtube.com/embed/wwT0wW-srYgOр төмөндөгү видеону басыңыз:

6 -кадам: Роботту башкаруучу программалык камсыздоо

Бул жерде Picaxe микроконтроллери үчүн программалык камсыздоо. Ал роботту башкаруу үчүн магнитти 3-мейкиндикте жылдырган Polulu servo контроллерине алдын ала программаланган ырааттуулуктарды жөнөтөт. Кичине өзгөртүүлөр менен, ал ошондой эле Basic Stamp two. To программасы үчүн колдонулушу мүмкүн Picaxe мен Серво контроллеринен Pin 3 (сериялык чыгаруу) ажыратуу зарыл деп таптым. Болбосо, программа компьютерден жүктөлбөйт. Мен ошондой эле чынжырларды күйгүзүп жатканда, серво контроллеринин кулпуланышына жол бербөө үчүн, уч пинти серво контроллеринен ажыратуу керек деп таптым. Андан кийин, секундадан кийин мен 3-пинди кайра туташтырдым. R-20 магробот алуу ырааттуулугу үчүн программа polulu servo controllerhigh 3 'serial output pinpause 7000' 0 positionerout 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 1, 35, 127) 'позиция s1 13-24-35 каршы сааттарга каршы 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 0, 35, 127)' s0 c-clockpause 7000 'деңгээл магнитсеру 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 3, 23, 127) 'позиция ортоңку тыныгуу 1000' алдыга узак servo1serout 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 1, 21, 127), $ 04, 3, 26, 127) 'позициясы 2000 тыныгуу' жабуу 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 2, 25, 1) 'жай ылдамдыктагы тыныгуу 50serout 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 00, 2, 0, 127) 'servo 2 stopate 700 пауза' алдыга жылуу shortserout 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 1, 13, 127). 3, 23, 127) 'позиция орто чекит 700' оңго буру 90серу 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 2, 25, 1) 'жай ылдамдыктагы сааты 470serout 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 00, 2, 0, 127) 'servo 2 ротациясын токтотуу 1000' алдыга 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 0, 13, 12) 's0 тыныгуу 1500' кармоо downserout 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 3, 25, 12) 'позиция ортоңку тыныгуу 2000' жабуу gripserout 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 2, 25, 1) 'жай ылдамдыгы c-сааты тыныгуу 50серут 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 00, 2, 0, 127) 'servo 2 ротацияны токтотуу 400' резервдик чыгуу 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 0, 35, 127) 's0 c-саат тыныгуу 700' кармоо upserout 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 3, 22, 12) 'орточо тыныгуу 1000 пауза 6000' 0 позицияга коюлду 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 1, 35, 127) 'позиция s1 13- 24-35 c-clockserout 3, t2400, ($ 80, $ 01, $ 04, 0, 35, 127) позициясы s0 c-clockloop: goto loop

7 -кадам: сенсорлорду кошуу

Бул роботтун сенсорлору жок. Чакан объекттердин робот -манипулятору катары чындап пайдалуу болуу үчүн, ар кандай реалдуу дүйнөнүн сенсорлорунан микроконтроллерге кайтарым байланыштын болушу артыкчылык болмок. Бортто электр энергиясын бербөө үчүн жарык сенсорлорун колдонсо болот. Лазердик же инфракызыл нур роботтун чокусуна багытталышы мүмкүн жана механикалык рефлекторлор же блокаторлор сенсорлорго, басым сенсорлоруна же температура сенсорлоруна жана фотокеллдер же видеокамера тарабынан окулуучу өзгөрмөлүү чагылдырууга туташтырылышы мүмкүн. роботтун электроникасына идентификациялык номердин ордуна кайтууга импульсту жөнөтүү, тийүү же башка сенсорлордун вариацияларын билдирген биттердин тизмеги.

8 -кадам: Башка магниттик кубаттуу роботтор

Ар кандай типтеги магнит талаалары менен башкарылган роботтор жаңы нерсе эмес. Алардын айрымдары микроскопиялык, кээ бирлери чоңураак болгондуктан, алар медициналык түрдө адамдын денесине жайгаштырылышы мүмкүн. Кээ бирлери компьютер менен башкарылуучу электромагниттерди, кээ бирлери кыймылдуу туруктуу магниттерди колдонушат. Бул жерде эң мыкты жана эң кичинекей эксперименталдык магниттик роботтордун кээ бир шилтемелери иштеп жатат. Магнит робот бир тыйынга учуп жүрөт. Ал чындыгында учпаса да, компьютер башкарган магнит талаасында учат. жердин кичинекей глобусу. Ошондой эле лазер менен ысытылганда кеңейүүчү жана муздаганда кармоочу туткасы бар. Тилекке каршы, түндүк жана түштүк магниттик роботтор вертикалдуу, ошондуктан туткунду так багыттоо үчүн айлануу айлануусун башкарууга мүмкүнчүлүк жок. Бул мен жасаган эң кичине роботтон бир аз чоңураак. 9-кадамда көрсөтүлгөн. -76.html Сууда сүзүүчү магнит роботу Чындыгында микроскопиялык робот, бир учунда магнити бар спираль. Тышкы айлануучу жана айлануучу магнит талаасынын жардамы менен ал каалаган багытты көздөй багытталып, суу астында сүзө алат. spectrum.ieee.org/aug08/6469Медициналык роботтор.https://www.medindia.net/news/view_news_main.asp? x = 5464 Магнит көзөмөлдөгөн камера /Controlled_pill_camera_is_created/UPI-60051212691495/Бул жерде химиялык же жылуулукту иштете турган кээ бир микроскопиялык магниттик көзөмөлдөгөн кармагычтар бар. басып алуу Ошентип, алар микроскопиялык аюунун тузагына көбүрөөк окшош. /13010901.asppic 10 Magbots R-19, R-20 жана R-21ди көрсөтөт, мен бул эксперименттер үчүн жасаган үч робот. Эң кичинеси бир бурулушту жана дөңгөлөктөрдү жок кылуу менен кичирейтилди. Зымдын куйругу аны артка оодаруудан сактайт.

9 -кадам: Андан да кичинекей роботторду куруу

Сүрөт 11де Magbot R-21, мен иштеп көргөзгөн эң кичинекей магниттик робот көрсөтүлөт..22 "x.20" x.25 "тегерегинде бул куб дюймдун 1/100 тегерегинде. Дөңгөлөктөрдү жана бир бурулуш чекитти (гимбал) жок кылуу менен робот дөңгөлөктүү версиясынан бир топ кичине. Ал темирге жылат Рельстин дөңгөлөгү бардай эле жылмакай эмес. Зымдын куйругу роботтун кармагычты көтөрүү үчүн артка кайрылуусуна мүмкүндүк берет. Мындай конфигурация микроскопиялык өлчөмдөгү роботту түзүү үчүн колдонулушу мүмкүн. Бул учурда көйгөй кадимки ICди колдонуу жука пленкалуу механикалык структураларды түзүү технологиясы же микроскопиялык структураларды түзүүнүн башка альтернативасын ойлоп табуу. Мен бул боюнча иштеп жатам. Бул кичинекей роботтор кичинекей мейкиндикте көп кыймылга келүүнүн эң оңой жолдорунун бири. борттогу магниттердин жана тышкы магнит талааларынын башка мүмкүн болгон конфигурациялары абдан кызыктуу роботторду чыгарышы мүмкүн. Мисалы, роботко үч же андан көп айлануучу же айлануучу магниттерди колдонуу көбүрөөк эркиндик даражасына жана туткундун так манипуляциясына алып келиши мүмкүн.

Чөнтөктөрдүн сынагында биринчи сыйлык