ШАГАЕТ, ШАГАЕТ, ШАГАЕТ...
1 * 1972 * Цена 18 коп
Узнать в нем двуногое существо трудновато, но по способностям от них он почти не отстает. Взгляните на рисунок. Сразу ведь и не поймешь, а как «оно» шагает. А вместе с тем все довольно просто: трехлапые ноги-опоры шарнирно связаны со штангой. По штанге перемещается приборный отсек-груз. Пока он находится между опорами — робот в покое. Но стоит сместить груз к краю штанги, как она наклонится и противоположная стона приподнимается. Теперь робот стоит на одной ноге и готов шагать. Правда, шаги его выглядят необычно. Для этого штанга поворачивается вокруг опоры до тех пор, пока для висящей в воздухе опоры не будет найдено приличное место. Но вот выбор сделан, вращение штанги остановлено, и приходит в движение приборный отсек, устремляясь к противоположному концу штанги. Как только он проскочит вторую опору, приподнимется первая, вокруг которой осуществлялся поворот. Робот готов к следующему шагу.
Способности у нашего робота немалые. Передвигаясь вдоль штанги, приборный отсек может производить обследование поверхности. А если поворачивать штангу на небольшой угол, то легко детально обследовать целый круг, центр которого — опора, а радиус — один из концов штанги. Недаром механизм наречен информационным роботом — другим конструкциям, чтобы выполнить то же самое, придется проделать массу эволюций. Здесь же все довольно просто: обследован круглый участок — шаг и под ногами следующий.
Конструкция робота Г. П. Катыса защищена авторским свидетельством. Его действующая модель до отказа начинена электроникой, двигателями, датчиками. Мы же предлагаем построить более простой механический аналог этого робота, возможности которого от такой подмены, однако, не уменьшатся, а способ перемещения сохранится полностью.
Наша модель не только послужит интересным наглядным пособием, оригинальным представителем класса стопоходов, но и может явиться веселой спортивной самоделкой. Построив две модели, вы получите возможность проводить увлекательные соревнования.
Для изготовления модели потребуются токарный станок, определенные навыки в слесарном деле и, разумеется, аккуратность. Постройку лучше вести по узлам (см. рис.).
Начнем с опор-ног модели. Основа опоры — трубки ø12X1. В верхней части на трубку надевается шкив 2, нижняя часть которого является шаровой опорой. Шкив вытачивается из дюралюминия. Так, чтобы он легко надевался на трубку. От проворачивания шкив закрепляется кусочком медной или латунной проволок» ø1,5-2 мм. Под шкивом размещается опора 3, также укрепляемая кусочком проволоки. При сборке шкива и опоры важно выдержать зазор между ними в пределах 2,3-2,5 мм. Это необходимо для того, чтобы после установки опоры на штанге она могла свободно качаться, отклоняясь от вертикали на 5-15°.
Снизу к трубке 1 мягким припоем припаивается обойма 4, а к ней, в свою очередь, три лапы 5. Обойму лучше выточить из латуни, но подойдет и сталь или медь. Лапы изгибаются из трехмиллиметровой проволоки. Отверстия в обойме нужно сверлить аккуратно, чтобы лапы в них вставлялись плотно. Постарайтесь достичь плотной посадки и в месте соединения лапы со втулкой 6, которая также припаивается мягким припоем. Через отверстия во втулках 6 пропущены штоки подпружиненных ступней 7. Ступни должны легко, без заеданий перемещаться в отверстиях втулок. Пружины 8 можно подобрать готовые. Они должны сжиматься при легком нажиме. В этом случае робот будет лучше приспосабливаться к неровностям местности. На основания ступней наклеиваются (клей №88) резиновые кружочки 9. Желательно подобрать резину с рифленой поверхностью (тина резиновой обувной подметки). Тогда робот будет чувствовать себя уверенно даже на очень скользких полах.
Главный узел робота — штанга. От качества ее изготовления зависит безотказность работы. Штанга собирается из двух реек 10 шириной 30 и толщиной 2 мм. Рейки должны быть исключительно ровными. Скрепляются рейки рядом деталей, привинчиваемых винтами М3 с потайной головкой. При этом надо постараться, чтобы головки винтов не выступали над поверхностью реек. Иначе двигающаяся вдоль реек тележка может задеть за головки.
Сборку штанги можно начать с установки пяты 11 (2 шт.), предварительно проверив, все ли детали 11 и 12 имеют одинаковую высоту. От этого будет зависеть параллельность реек. Проверить можно, поставив нее детали па ровную поверхность и положив сверху линейку. Детали с отклонением от размера больше чем на 0,2 мм следует забраковать. После деталей 11 следует установить все проставки 12, не забыв, что две крайние являются одновременно осями шкивов 13. Шкивы вытачиваются из дюралюминия и должны легко вращаться на деталях 12. От смещения в стороны шкивы защипаны втулками 14, которые можно просто отпилить от подходящей трубки.
На торцах штанги размещены скобы 15. Запомните, что резьба под винты для установки скоб нарезается в рейках. Поэтому при сверлении отверстий будьте внимательны: все отверстия, кроме четырех крайних, имеют ø3-3,1 мм с раззенковкой, а крайние (под резьбу) 2,4-2,5 мм.
После сборки штанги можно установить в отверстиях деталей 11 опоры и проверить, насколько легко они вращаются и качаются. Если угол «раскачивания» мал, следует побольше закруглить края отверстий. Однако при этом надо следить, чтобы сам диаметр не увеличивался.
Переходим к самому непоседливому узлу робота — тележке. Она катается вдоль штанги на маленьких роликах. Основа тележки — скоба 16 — вырезается из алюминиевого листа и изгибается. Особенно тщательно нужно разметить и просверлить отверстия ø3 мм для осей роликов 18. От этого будет зависеть плавность хода тележки. Верхние ролики можно сразу установить па скобу, а нижние только после монтажа тележки на штангу. Иначе надеть ее без отвинчивания шкивов 13 и скоб 15 будет невозможно. Если точно просверлить отверстия для осей роликов вам не удалось, можно попытаться поправить положение, сделав надфилем отверстия продолговатыми. При регулировке роликов нужно стараться, чтобы по крайней мере четыре верхних одновременно касались реек штанги. Продолговатые отверстия тогда очень пригодятся.
Сверху к тележке винтами М3 привинчивается привод. Он состоит из латунной или стальной пластины 19, шкивов 20, втулок 21 и тросов 22. Втулки 21 припаиваются к пластине 19 мягким припоем. На втулки навинчиваются гайки наконечников тросов 22. Тросы готовые, от привода спидометра мотоциклов. На наших чертежах все размеры даны из расчета применения тросов от мотоциклов «Ява» или ЧЗ-250.
Для других тросов размеры резьбы втулок 21 и размеры оси шкивов 20, возможно, придется изменить. При изготовлении привода особенно сложным может оказаться выполнение квадратного отверстия в оси шкивов 20.
Достаточно просто можно сделать его такими способами. Просверлив отверстия ø2,5 мм, углы нетрудно выбрать трехугольным надфилем. Или придется из кусочка стальной проволоки ø4 мм изготовить квадратный прутик 2,5Х2,5 мм, закалить его и прошить квадрат (вбить молотком) в оси шкива.
Последний узел нашего робота — пульт управления. Он довольно прост. К пластине 24 припаяны втулки 21 и привинчены тросы 22. Наконечники тросов входят в оси 25, а на них винтом М3 укреплены ручки, состоящие из деталей 26, 27 и 28. Концы осей 27 керном расклепываются в отверстиях кривошипов 26, чтобы втулки 28 легко вращались. При установке ручек на оси 25 не забудьте подложить под них одну-две шайбы.
Итак, наш робот почти готов. Как видите, он состоит примерно из 30 деталей, требующих специального изготовления. Чтобы оживить его, надо произвести еще «запассовку» тросиков. Для тросиков лучше всего подойдет леска ø1—1,5 мм. Ее необходимо хорошо натянуть. Проще всего заставить об этом заботиться достаточно тугие пружины. Натяжение должно быть таким, чтобы на шкивах, вокруг которых леска обмотана два-три раза, не было проскальзывания.
Заключительные детали робота мы предоставляем вам придумать самим. Чтобы робот стоял на одной ноге, тележка, находясь на одном конце штанги, должна перевешивать противоположный. Для этого тележку необходимо загрузить. Подобрать вес груза и его форму задача простая лишь на первый взгляд. При легком грузе робот будет вялым, неповоротливым. При тяжелом — слишком капризным. Поэтому поэкспериментировать надо с разными грузами. Размещать их надо на нижних полках тележки. Центр тяжести тележки со штангой должен находиться как можно ниже шаровой поверхности детали 3. Чем ниже он будет, тем более сложные препятствия преодолеет робот.
И наконец, несколько слов об управлении. Леска, натянутая сверху штанги, служит для перемещения тележки. Вращая соответствующую ручку, вы заставите тележку катиться. При этом вторая ручка будет крутиться, и вы не должны ей мешать. Как только тележка сместится к краю штанги и одна из опор приподнимется, остановите передвижение тележки. Затем, придерживая рукой ручку тележки, вращайте другую — во вращение придут обе опоры, и робот повернется на заданный угол. Остается переместить тележку от крон. Этот элемент движения потребует от вас некоторой тренировки. Как только вы возьметесь за ручку тележки, штанга может прийти в движение. Предотвращать нежелательное вращение придется, используя тросы как поводки.
Итак, первая дрессировка робота окончена. Остается окрасить его детали и подумать над декоративным оформлением тележки. На нашем рисунке тележка закрыта кожухом. Для этой цели подойдет, например, резиновый мяч подходящего размера и с соответствующим вырезом. Но могут быть, разумеется, и другие решения. Подумайте.
Освоив управление механическим роботом, мы уверены, многие из вас захотят его усовершенствовать. Здесь поле деятельности обширно. Можно заменить ручное управление электромоторным (и это не так уж сложно). А еще интереснее сделать робот с радиоуправлением.
|
