Elektromekanik hasharotlar yoki chayqaluvchi osilator: 9 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Kirish

Men robototexnika sohasini 10 yildan buyon kuzatib kelaman va mening ma'lumotim biologiya va videografiya. Bu qiziqishlar mening asosiy ehtirosimni, entomologiyani (hasharotlarni o'rganish) aylanib chiqdi. Hasharotlar ko'plab sohalarda katta ahamiyatga ega va katta ilhom manbai bo'lgan. Yaxshiyamki, biologiya va hasharotlar robototexnika sohasida biomimikriya va sintetik biologiya orqali o'z mavqeini qozonmoqda. Ayniqsa, insektotopterlarning rivojlanishi meni hayajonlantiradi. Markaziy razvedka boshqarmasi 1970 -yillarning boshlarida uchuvchi insektotopter yaratdi va hasharotlar robototexnika muammolarini hal qilishda katta rol o'ynaydi. Men o'z elektromekanik hasharotlar haykalini yaratishning badiiy usuli bilan bo'lishmoqchiman.

Hasharotlarning xususiyatlariga katta e'tibor qaratgan hunarmandchilik - bu chivin bog'lash san'ati. Fly Tying - chivinli baliq ovlash uchun joziba yaratish usuli. Ushbu hunarmandchilik turli xil materiallar va asboblar palitrasini ishlatadi va tafsilotlarga diqqat bilan qarashni talab qiladi, shu bilan birga chiroyli dizaynlarni bajarish uchun to'g'ri texnikaga tayanadi.

Men 3D bosib chiqarish yoki mikrokontroller haqida juda ham hayajonlanmaganman. Men bu texnologiyalardan hech birini ishlatmaydigan elektromexanik maxluqlarni ishlab chiqarishga harakat qilyapman. Ko'rinib turibdiki, siz qanday sensor yoki mexanik ifodani o'rganishni xohlamasligingizdan qat'i nazar, hamma narsa mikrokontroller orqali o'tishi kerak. Keling, biroz orqaga tortib, miyamizni osilator qilib qo'yaylik!

Men sizga taklif qilayotganim, biz chivin bog'lash asboblari, materiallari va texnikasidan chiroyli, engil, o'ziga xos, elektromexanik hasharotlar yaratish uchun asos sifatida foydalanamiz. Bu BEAMga o'xshash kinetik haykal, umid qilamanki, do'stlaringiz va oilangizni hasharotlar va hunarmandchilikni qadrlashga undaydi.

1 -qadam: Osilatorni loyihalash

Internetda tanlash uchun ko'plab osilator sxemalari mavjud. Turlarni ko'rib chiqib, men eng oson va eng "organik" - "Astable Multivibrator" ekanligini his qildim. Bu sxemani nosimmetrik rezistorlar yoki assimetrik rezistorlar yordamida yaratish mumkin, natijada pulsning kengligi biroz farq qiladi, bu sizning chiqishingizning qaysi "yon" tarafidan olinishiga bog'liq.

Men tanlagan ushbu sxemaning tarkibiy qismlari:

Miqdor: element:

x1 2N4403 pnp tranzistor

x1 2N3905 pnp tranzistorli (oynali pinli)

x2 330 dyuymli rezistorlar

x2 22k Ω qarshilik

x2 4,7 mkF 16V kondansatörler

x2 nurga bog'liq rezistorlar (LDR) 0 - 30k Ω oralig'ida

x1 2N4920 pnp tranzistorli (1 amperli)

x1 8+ Ω Karnay lasan

x1 Kichik magnitli, yopilmagan qamish kaliti

Men kam RC vaqtini va kichik kondansatkichlarni xohlayman, shuning uchun men 4,7 mF 16V bipolyar kondansatkichli 22k Ω rezistorlarni tanladim. Bu taxminan 2-5 Gts tebranish chastotasiga olib keladi.

Men ham kontaktlarning zanglashini atrof -muhit ta'siridan o'tkazishni xohlayman, shuning uchun nurga bog'liq bo'lgan rezistorlarni (LDR) 22k rezistorlar bilan ketma -ket qo'yaman. Kalit - bu bir martali ishlatiladigan kamera flesh -sxemasidan tortib olingan kichik qamish kalit. Biz bu kalitni qorin bo'shlig'idagi sezgir mo'ylovi sifatida ishlatamiz.

2 -qadam: Lehimlashni boshlang

Ushbu komponentlardan foydalanib, ularni bir -biriga lehimlash uchun sizga bir nechta vositalar kerak bo'ladi. Biz perfboarddan foydalanmaymiz.

Ikkita viskani oling, biri komponentlaringizni, ikkinchisi lehimlantiruvchi temirni ushlab tursin.

Bundan tashqari, mos yozuvlar sifatida sim kesgichlar, qisqichlar va sxemangiz modeli mavjudligiga ishonch hosil qiling. Men komponentlarning qaysi qismlari qaerga biriktirilganligini har doim bilishim uchun sxemaning ikkinchi versiyasini prototip qildim.

Kollektor yon tomonga, taglik esa o'rtaga egilishi uchun ikkita tranzistorning uchlarini eging. 2N4403 va 2N3905 (BC557 sifatida tasvirlangan) turli xil pinli chiqishlarga ega bo'lgani uchun, taglik va kollektor qaerda joylashganligiga diqqat bilan qarang. Bir xil pnp tranzistorlaridan ikkitasini ishlatish mumkin edi, lekin menga oynali pinning chiral sifati yoqadi. Axir, bu san'at.

Kondensator simlarini to'g'ri burchak ostida eging.

Kondansatkichlar, tranzistorli tayanch va kollektorlarga qisqa tutashuvlarni kesib oling.

Endi tranzistorni o'z idishingizga qo'ying va lehim temirini lehimga kerakli qo'rg'oshin tomon keltiring. Bu ikkala qo'lingizni ham kondansatör va lehimni olib kelish va ularni bir -biriga bog'lashdan ozod qiladi.

Har bir tranzistorning bazasi va kollektorlari har bir kondansatkichga ulanishi uchun bu qadamni takrorlang.

Shunisi e'tiborga loyiqki, vise aslida tranzistorlar uchun issiqlik qabul qilgich vazifasini bajarishi mumkin va sizning lehim ishining arxitekturasi bu tuzilmani hayratlanarli darajada mustahkam qiladi.

3 -qadam: Rezistorlarni lehimlang

Yuqoridagi rasmda ko'rsatilganidek, rezistorlarning uchlarini eging va kesib oling.

330 dyuymli rezistorni naychaga joylashtiring va kondansatör tranzistor blokini rezistorga lehimlang. Sxemaga amal qiling, bu rezistor tranzistor kollektori joylashgan joyga biriktirilishi kerak.

Ikkinchi 330 Ω qarshilik bilan takrorlang.

LDRni vizaga joylashtiring va unga bizning o'sib borayotgan davrimizni lehimlang. Transistor tagiga lehim.

Ikkinchi LDR bilan takrorlang.

LDRning uzun uchlarini markazga qarab kesib oling.

LDR ga 22k Ω rezistorlarni lehim qilib, rezistorlar ketma -ket joylashadi.

To'rt rezistorning har birida kontaktlarning markazida ko'rsatiladigan ochiq simlar bo'lishi kerak (rasmda).

Bu rezistorlarning uchlarini qo'shnilariga buking, ularni qisqartiring va hammasini lehimlang. Bu rezistorlar to'plami endi bizning er osti temir yo'limizning bir qismidir.

4 -qadam: Lehim simlari va quvvat PNP

Bu kondansatkichlar, tranzistorlar va rezistorlar birligi bizning ajoyib multivibratorli osilatorimizdir. Bu hasharotlar uchun bizning miyamiz. LDRlar ko'z vazifasini bajaradi va bizning osilatorimizning chastotasi va puls kengligini biroz o'zgartiradi. Bu sxemaning o'zi karnay bobini quvvatlantira olmaydi, shuning uchun biz uni Q3 tranzistorimiz (BD140 yoki 2N4920) ga ulaymiz.

Q1 emitentiga musbat temir yo'l simini lehimlang.

Topraklama temir simini rezistorlar to'plamiga lehimlang.

Uchinchi simni Q2 emitriga lehimlang (to'q sariq rangda tasvirlangan).

Uchinchi simni Q3 pnp tranzistorli (2N4920) tagiga lehimlang.

Musbat temir yo'l simini taxminan 1 1/2 dyuym pastga tushiring va Q3 emitentiga lehimlang.

Shu nuqtada, men lehimlashdan tanaffus olishni va sxemaga toza lak bilan qoplangan liberal lakni qo'llashni yaxshi ko'raman. Agar bukilgan yoki qisilgan bo'lsa, bu qisqa tutashuvlarning oldini olishga yordam beradi va unga ob -havo ma'lumoti beradi. Bemalol bir nechta qatlamlarni qo'llang.

Hech qanday joyda kontaktlarning zanglashiga olib kelmaganligiga ishonch hosil qiling. Qizil simni +9V bilan quvvatlantirish, qora yoki jigarrang simni erga ulash va Q3 kollektoriga kesish orqali sxemaning ishlashini tekshiring. Men kichkina 5V chiroq yoki zaxira karnaydan foydalanaman. Q3 faqat 1 amperni boshqarishi mumkinligi sababli, bu tranzistorni haddan tashqari qizdirmang va juda kam qarshilik qilmang. Hisob -kitoblaringizni (I = V/R) shahar oqimi bilan bajaring. Nazariy jihatdan, o'rtacha oqim pulsatsiyalanuvchi ta'sir tufayli temir kuchlanishdagi doimiy oqimning yarmini tashkil qiladi, lekin bu bizga xato uchun joy qoldirishga yordam beradi.

5 -qadam: Ovoz bobini va lehimni kesib oling

Ishlaydigan ovozli lasanli kichkina arzon karnayni oling va kesib oling. Karnay konusining chetini kesish bilan boshlang va uning ostidagi kalta simli ulagichlarni kesmaslikka ishonch hosil qiling.

Qopqoqli simli ulagichlarni savat oynalaridan mahkamlang yoki oching.

Doimiy magnitdan bir oz yuqoridagi mesh suspenziyasini kesib oling.

Ovoz lasanini olib tashlang va ortiqcha qog'oz va to'rni kesib oling. Tinsel simli ulagichlarni iloji boricha uzoqroq qoldiring.

Qopqoqli simli ulagichlarning uchlarini qalaylang va Q3 kollektoriga lehimlang.

Boshqa ulagichni uzatuvchi simga lehimlang.

Ushbu yangi simning o'rtasini echib oling va uni erga o'tkazing.

6 -qadam: qanotlarni loyihalash

Men kranefly qanotlarining naqshlarini shaffoflikka chop etdim.

Siz qanotlarni qalam va o'tkir yordamida asetatga tortishingiz mumkin.

Qanotlarni bo'yash va ularni o'ziga xos va qiziqarli qilishdan zavqlaning.

Asetat varag'ingizni eski jurnalga joylashtiring va tomirlar orasiga siqib qo'ying. Asetatda konkav va qavariq burmalar hosil qilish uchun old va orqa muqobil. Bu nafaqat haqiqiy hasharotlar qanotlari illyuziyasini qo'shibgina qolmay, balki qanotlarni ham mustahkamlaydi.

Qanotlarni kesib oling, lekin ularni juft bo'lib qoldiring! Markazda ozgina qo'shimcha material qoldiring, shunda bizning ovoz o'tkazgichimiz aylanib o'tishi uchun ko'proq materialga ega bo'ladi.

7 -qadam: Qanotlarni monofilamentga ulang

Bog'lashni boshlash uchun sizga atigi 35 lb.lik monofilament kerak bo'ladi, bu bizning avvalgisidan farqli o'laroq, qaychi, qanotlari, ipi va chivin bog'laydigan lenta. *Tavsiya etilgan tuzatish: bu qanot tayanchlari uchun og'irroq monofilament yoki ingichka simdan foydalaning. Tasvirlangan va qurilgan model, pastga tushish paytida monofilament tashqariga egilganda, mexanik samaradorlikni yo'qotadi.

Besh dyuym uzunlikdagi ikkita bo'lakni kesib oling va bitta bo'lakni viskaga joylashtiring. Qanotlarni monofilamentga sakkizta naqsh bilan mahkam bog'lang.

Monofilamentning ikkinchi bo'lagi va boshqa qanot bilan takrorlang.

Xavfsizlikni ta'minlash uchun har bir bo'lakdagi tugunlarga ozgina elim qo'shdim. Yelim qanotlarning chayqalishiga to'sqinlik qilmasligiga ishonch hosil qiling. Bu menteşe kabi harakat qilishi kerak va monofilament bizning tayanchimizdir.

8 -qadam: Toraks va boshni yarating

Bu bosqichda hamma narsa birdaniga birlashadi.

Uch dyuymli 100 lb.lik monofilament yoki qattiq quvurni oling va ipni uzunligiga bog'lab qo'ying.

Uch, etti dyuymli gulli simlarni oling va har birini o'rtamizga tana tuzilishi bo'ylab bog'lab qo'ying. Bu bizning oyoqlarimiz bo'ladi.

Kichikroq monofilamentning orqa qismlarini qanot birligimizdan, orqa oyoqlarning orqasida bog'lab, uzunligini keyinroq to'g'rilash uchun joy qoldiring.

Rasmdagi kabi magnit pinni toping. Bu bizning doimiy neodim magnitimizni ushlab turadi.

Biz qurgan sxemani oyoqlarga / tanaga bog'lab qo'ying.

Magnit pinni tanaga boshning orqasida, lekin Q3 oldida bog'lang.

Boshning orqasida tanaga ikkita kichik patlarni bog'lab qo'ying, shunda ular antennalarga o'xshab oldinga siljiydi (bu juda estetik).

Qanotdan kichikroq monofilamentning oldingi bo'laklarini oldinga olib keling va ularni boshga yaqin tanaga bog'lab qo'ying. Qanotlarning o'rtada ekanligiga ishonch hosil qilish uchun har bir bo'lakni torting va magnitdan yuqoriga ko'taring.

Ovoz lasanining qog'oz naychasini o'rtasiga kesib oling, shunda biz uning qanotlarining asetatini sirg'ay olamiz. Bu butun struktura bizning magnitimiz ketadigan pimning tepasida bo'lishi kerak, shuning uchun oqim lasan orqali o'tganda, magnit kuch qanotlarni pastga tortadi va qanot uchlari yuqoriga ko'tariladi.

9 -qadam: qorinni qurish

Qamish kalitini tananing orqa uchiga bog'lab qo'ying. Bu qorinning uchi bo'ladi, u erda sezgir mo'ylovimiz bo'ladi. Bizning temir yo'lni qamish kalitining bir oyog'iga lehimlang.

Qisqichbaqa kalitining ikkinchi oyog'iga ikkinchi qisqa bo'lakni lehimlang.

Batareya uchun katta sirt maydonini yaratish uchun musbat temir yo'l simini burang.

Batareyaning salbiy yoki 0V tomoniga tegish uchun kalitga ulangan yangi qisqa simni burab qo'ying.

Qorin bo'shlig'iga 12Vli kichik batareyani ulang va batareyaning mustahkam ulanishini ta'minlang. Batareyani bog‘laganimda qorinning qarama -qarshi tomoniga ag‘darilib ketishining oldini olish uchun qorin bo'shlig'iga bir necha bo'lak og'ir monofilament qo'shishim kerak edi.

Sinab ko'ring! Qanotlar magnit tomon siljiydimi? Magnitning qutblanishining to'g'riligiga ishonch hosil qiling, elektromagnit tokning o'ng qo'li qoidasiga amal qiling va doimiy magnitingizning qutblanishini aniqlash uchun analog kompasni ishlating. Agar siz sxemani men ta'riflaganimdek qurgan bo'lsangiz, oqim Q3 kollektoridan, lasan orqali va akkumulyatorning er osti yo'lakchasiga yoki 0V tomonga oqadi.

Buni tugatish uchun, gulli simli oyoqlarini buking, xohlaganingizcha xato qilasiz! Agar oyoqlari tanaga to'g'ri keladigan bo'lsa, ozgina yopishqoq qilib ko'ring. Xursand bo'ling!

Agar sizda biron bir savol bo'lsa, menga xabar bering. Bu, albatta, murakkab loyihadir. Batareya uchlari orasidagi kichik rezina tasma ularni ushlab turishga yordam beradi.

Omad!

Texnik tanlovda birinchi mukofot