|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Robot sel suria. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Sumber tenaga alternatif Zaman kanak-kanak meninggalkan jejak pada setiap daripada kita, tanpa mengira usia; ia paling kerap dikaitkan dengan kecintaan terhadap mainan. Nampaknya, kecintaan terhadap mainan seperti robot telah menguasai kami kemudian, dipengaruhi oleh minat umum dalam penerokaan angkasa lepas, namun, lebih banyak sebab yang mendorong kami untuk berminat dengan robot, lebih baik. Bab ini memberi anda peluang untuk bertemu rakan robot kecil yang menawan bernama Harvey. Bermain dengannya membawa banyak keseronokan, tetapi membuatnya sendiri tidak kurang menariknya. Walaupun kebanyakan robot berkebolehan tinggi, Harvey kurang hebat dalam hal ini. Dia seorang individu yang lurus dengan satu matlamat: untuk mengikuti garis putih. Malah, dia tanpa jemu akan mengikuti laluan yang dimaksudkan di seluruh dunia dan kembali semula. Di samping itu, ia "dikuasakan" oleh matahari. Kawalan robot Mana-mana robot mesti mempunyai mobiliti, iaitu, bergerak dari satu tempat ke satu tempat, serta kebolehan navigasi semasa bergerak. Kedua-dua keperluan berbeza tetapi berkaitan ini dipenuhi oleh dua peranti berasingan. Yang pertama mengawal pergerakan mekanikal robot. Untuk ini, servomechanisms digunakan. Servo ialah bahagian mekanikal robot, serupa dengan otot manusia. Harvey memerlukan dua sistem servo: satu untuk bergerak ke hadapan (seperti enjin kereta), satu lagi untuk mengawal pergerakan. Ia tidak selalu mudah untuk memastikan bahawa kedua-dua sistem ini berfungsi bersama. Masalah diselesaikan dengan dua cara. Dalam yang pertama, kedua-dua fungsi digabungkan menjadi satu. Mari kita beralih kepada Rajah. untuk penjelasan. 1.
Sistem Kawalan Pergerakan Aktif Untuk menggerakkan troli (robot Harvey), cara paling mudah ialah meletakkan roda pemacu pada gandar dan memutarkannya. Peranti yang dimaksudkan untuk tujuan ini telah dicipta lama dahulu; ini termasuk rantai, tali pinggang V dan pemacu gear, dan pemacu terus (dari motor). Apabila kedua-dua roda berputar pada kelajuan yang sama, robot akan bergerak ke hadapan dalam garis lurus (sudah tentu, jika kedua-dua roda adalah diameter yang sama). Kelajuan pergerakan robot adalah berkadar dengan kelajuan putaran roda. Mari kita pertimbangkan kes apabila kelajuan putaran roda tidak sama. Ini boleh dicapai dengan membahagikan gandar kepada separuh dan menyediakan setiap roda dengan pemacu yang berasingan. Seperti sebelum ini, robot bergerak dalam garis lurus jika kedua-dua roda berputar pada kelajuan yang sama. Jika kelajuan putaran satu roda, contohnya roda kiri, berkurangan, kereta akan berpusing ke kiri. kenapa? Sebab keseluruhannya ialah roda yang berputar pada kelajuan yang lebih rendah sebenarnya membentuk titik tumpu (walaupun ia bergerak), di mana roda lain bergerak pada kelajuan putaran yang lebih tinggi. Hampir jika anda menghentikan sepenuhnya roda kiri, troli akan menggambarkan bulatan kecil di tempatnya dengan jejari yang sama dengan jarak antara roda. Dengan cara yang sama, putaran perlahan roda kanan berbanding roda kiri menyebabkan robot berpusing ke kanan. Malah, fungsi dua mekanisme digabungkan di sini dalam satu. Perubahan berasingan dalam kelajuan roda memastikan bukan sahaja pergerakan troli, tetapi juga mengawal arah pergerakan. Dalam kebanyakan robot, mereka paling kerap menggunakan penutupan jangka pendek putaran satu atau roda lain dan dengan itu mencapai kawalan gerakan yang diperlukan. Prinsip pergerakan ini disertai dengan sedikit gegaran, namun, jika masa di mana roda tidak berputar cukup pendek, hentakan akan terlicin dan pergerakan menjadi agak lancar. Kawalan pergerakan pasif Dalam kaedah kedua, fungsi pergerakan dan kawalan diasingkan. Terdapat satu gandar tetap untuk menyediakan gerakan garis lurus, dan stereng hadapan (atau sepasang roda) digunakan untuk menukar arah. Memandu adalah berdasarkan prinsip ini.
Apabila stereng selari dengan roda pemacu, robot bergerak lurus ke hadapan (Gamb. 2). Pusingkan roda ke kiri dan ia akan membelok ke kiri, pusing ke kanan dan robot akan membelok ke kanan, sama seperti kereta. Kelebihan kaedah ini ialah kehadiran kawalan yang lancar. Robot boleh berputar secara beransur-ansur atau sekaligus, tanpa menghentikan roda belakang. Atas sebab-sebab yang akan menjadi jelas kemudian, kaedah ini dipilih untuk mengawal robot Harvey. Dalam kes ini, stereng didorong oleh motor elektrik kecil. Kawalan elektronik Kami telah tiba di peringkat seterusnya mencipta robot - sistem kawalan pengesanan. Tanpa jumlah kecerdasan tertentu, Harvey hanya akan "mencari" secara rawak dari sisi ke sisi. Selalunya, kawalan motor adalah soal elektronik. Untuk "melihat" garis putih Harvey, "mata" diperlukan. Mata Harvey ialah sepasang fototransistor Q1 dan Q2 yang ditunjukkan dalam Rajah. 3. Fototransistor ialah transistor biasa di mana bahagian atas badan dikeluarkan dan tapaknya diterangi dengan cahaya. Cahaya biasanya difokuskan pada simpang pn menggunakan kanta yang berfungsi sebagai penutup untuk badan transistor.
Apabila cahaya mengenai kawasan asas, arus pengumpul yang berkadar dengan keamatan cahaya mengalir melalui transistor. Dalam erti kata lain, isyarat yang biasanya digunakan pada terminal asas kini dijana oleh cahaya kejadian. Dalam kebanyakan kes, termasuk kita, phototransistor hanya mempunyai dua terminal, dan tiada terminal asas. Phototransistor disambungkan kepada penguat kendalian (op-amp) menggunakan litar penukar voltan semasa. Seperti yang anda ketahui dari elektronik asas, penguat operasi ialah penguat semasa. Voltan keluaran penguat bergantung kepada arus yang mengalir melalui input penyongsangan.Dalam litar pensuisan konvensional, isyarat keluaran disalurkan semula ke input penyongsangan, di mana isyarat dijumlahkan. Apabila arus maklum balas dan arus masukan adalah sama, penguat berada dalam keadaan keseimbangan. Jika perintang (R2 dalam Rajah 3) dimasukkan ke dalam litar suap balik, penurunan voltan merentasi perintang ini akan berkadar dengan arus yang mengalir melaluinya. Voltan ini, lebih-lebih lagi, berkadar dengan isyarat input dan dikeluarkan daripada pin pada output op-amp Selain itu, op-amp mempunyai satu lagi ciri menarik, yang kami manfaatkan. Ini bermakna kehadiran input berbeza. Keanehannya ialah isyarat yang digunakan pada input pembezaan bukan penyongsangan sebenarnya akan ditolak daripada isyarat pada input pembezaan penyongsangan. Ada sesuatu tindakan mengimbangi berlaku. Apabila arus input pada pin 2 dan 3 adalah sama, ia membatalkan dan tiada maklum balas diperlukan untuk mengimbangi litar semasa. Oleh itu, penurunan voltan merentasi perintang R2 adalah sifar walaupun terdapat isyarat. Magnitud arus masukan ditentukan oleh arus pengumpul fototransistor Q1 dan Q2. Dengan penyinaran transistor yang sama dengan cahaya, arus yang sama mengalir. Memandangkan adalah mustahil untuk memilih sepasang transistor dengan ciri yang sepadan dengan sempurna, perintang boleh ubah VR1 digunakan dalam litar untuk menghapuskan sedikit perbezaan antara kedua-dua "mata" Harvey. Fototransistor diletakkan pada panel kecil yang serupa dengan yang ditunjukkan dalam Rajah. 4, dan dipisahkan oleh partition di mana terletaknya LED inframerah berkuasa SD1. Memandangkan phototransistor dipagar dari sumber cahaya ini, sinarannya tidak langsung mengenainya. Jika anda mendekatkan peranti ke permukaan reflektif, semuanya berubah. Cahaya dipantulkan dari permukaan dan dikesan oleh phototransistor. Jumlah cahaya yang sampai ke fototransistor bergantung pada sifat optik permukaan pemantulan. Prinsip yang sama mendasari visi Harvey. Lebih banyak cahaya akan dipantulkan dari permukaan cahaya seperti cermin berbanding dari permukaan gelap. Permukaan putih mempunyai pemantulan yang paling besar; pemantulan semua warna lain berkurangan bergantung pada pekali penyerapannya. Permukaan hitam memantulkan jumlah cahaya yang paling sedikit.
Prinsip operasi Harvey boleh dianalisis menggunakan garis putih pada latar belakang gelap. Mula-mula, mari letakkan robot betul-betul di atas garis putih, supaya penderia foto bertindak balas sama rata kepada sinaran IR. Maka tidak akan ada voltan pada output litar IC1. Jika anda menggerakkan robot ke kiri atau kanan, phototransistor yang sepadan akan bergerak menjauhi garis putih dan dengan itu menerima kurang cahaya berbanding yang lain. Voltan satu kekutuban atau yang lain akan muncul pada output penguat kendalian. Sekarang kita mempunyai isyarat yang sepadan dengan kedudukan robot berbanding dengan garis putih semasa ia bergerak di sepanjang "lebuh raya" ini. Voltan keluaran penguat kendalian dibekalkan kepada dua pembanding, IC2 dan IC3, disambungkan mengikut peranti dua ambang. Apabila disambungkan dengan cara ini, kedua-dua output berada pada potensi rendah jika voltan masukan terletak dalam had tertentu yang ditetapkan oleh pembahagi merentasi perintang R4, R5 dan R6. Jika voltan keluaran op-amp menjadi kurang daripada had bawah julat yang ditetapkan, pembanding pada cip IC3 dicetuskan dan outputnya ditetapkan kepada potensi tinggi. Arus asas membuka transistor Q4 dan menyambungkan motor stereng ke terminal negatif (-3 V) bekalan kuasa. Motor pula, dengan menukar sudut putaran stereng, menghapuskan anjakan permukaan penerima cahaya fototransistor berbanding garis putih. Perkara yang sama berlaku apabila voltan keluaran op amp melebihi had atas. Pembanding pada cip IC2 dicetuskan dan menghidupkan transistor Q3. Motor stereng kini disambungkan ke terminal positif (+3V) bekalan kuasa dan berputar ke arah bertentangan, sekali lagi mengimbangi yaw. Jika voltan keluaran op amp adalah sifar, kedua-dua transistor, Q3 dan Q4, dimatikan. Membuat Robot Harvey Memandangkan kami telah melengkapkan pengenalan kami kepada sistem asas robot, kami telah sampai ke langkah yang ditunggu-tunggu untuk membina robot Harvey anda sendiri. Mencipta robot memerlukan sedikit usaha daripada kebanyakan kraf yang diterangkan dalam buku ini, terutamanya jika anda menggunakan pelbagai bahan di tangan. Saya harus mengakui bahawa saya telah memudahkan perkara ini. Saya pergi ke kedai alat ganti radio terdekat pada Hari Tahun Baru dan membeli (ia lebih baik daripada membuatnya sendiri) sebuah kereta kawalan jauh mainan yang sudah menyediakan semua komponen mekanikal. Saya memilih kenderaan rosak yang dikembalikan ke kedai selepas cuti dan hampir dibuang. Mainan itu kehilangan unit pemancar, tetapi semua motor dan mekanisme kawalan gerakan masih utuh dan berfungsi. Pertama sekali, pembelian itu menjimatkan banyak masa dan wang. Sekarang setelah hati nurani saya bersih dan saya telah mengaku bagaimana saya berjaya mempercepatkan kerja mencipta robot, mari teruskan. Pertama, keluarkan semua yang tidak perlu dari kereta. Ia perlu meninggalkan hanya casis dengan roda, motor roda pemacu dan peranti stereng dengan motornya sendiri. Kereta biasanya mempunyai petak bateri. Jika kereta itu dikawal jauh, simpan penerima dan pemancar untuk peranti DIY masa depan anda. Mula-mula, pasang panel dengan phototransistor dan LED di bahagian bawah dan hadapan casis kereta. Dari sekeping plastik gelap tebal saya memotong panel, bentuknya ditunjukkan dalam Rajah. 4. Jika dikehendaki, fototransistor dan LED boleh dipasang terus pada casis kenderaan, memberikan kelegaan yang mencukupi antara titik terendah casis dan sebarang halangan yang mungkin dihadapi sepanjang perjalanan. Juga, perlu diingat bahawa semakin jauh anda menggerakkan pengesan foto ke hadapan, semakin sensitif ia terhadap perubahan kecil dalam keadaan jalan (diimbangi daripada garis putih). Jika anda ingin memilih kompromi antara kelajuan tindak balas robot dan kelancarannya, pasang fototransistor lebih dekat dengan roda pemacu.
Jangan lupa untuk memisahkan fototransistor daripada LED. Anda boleh menggunakan sekeping kecil plastik atau kertas legap sebagai pengatup. Langkah seterusnya ialah memasang litar kawalan. Seperti kebanyakan peranti yang diterangkan dalam buku ini, ia dipasang menggunakan papan litar bercetak, yang rajahnya ditunjukkan dalam Rajah. 5, dan penempatan bahagian adalah dalam Rajah. 6. Periksa sama ada semua sumber kuasa disambungkan dengan selamat. Luangkan masa untuk melakukan ini, jika tidak, robot akan berfungsi dengan tidak stabil. Roda pemacu dan motor stereng dilindungi oleh rantai RC (masing-masing R9, C8 dan R10, C9). Selepas memasang komponen radio pada papan, masukkannya di tempat papan penerima kawalan radio. Semasa pemasangan akhir, selamatkan petunjuk fototransistor sejauh mungkin dari petunjuk penyambung kepada motor. IC1 mempunyai keuntungan yang sangat tinggi dan dengan mudah boleh menguatkan isyarat yang mengganggu. Jika terdapat keperluan untuk memerangi bunyi bising, gunakan wayar terlindung untuk menyambungkan fototransistor. Terdapat ruang yang cukup di dalam petak bateri untuk bateri yang membekalkan Harvey dengan elektrik, tetapi sambungannya mesti ditukar mengikut rajah di atas, membuat paip dari titik di mana kedua-dua bateri bersambung. Gunakan suis yang terdapat dalam litar elektrik kereta mainan. Untuk mengendalikan robot, satu set bateri dengan jumlah voltan 9 V diperlukan. Oleh itu, ruang kosong dalam petak bateri boleh digunakan untuk menampung komponen litar lain, beberapa daripadanya dibincangkan di bawah. Pemeriksaan kesihatan Harvey Selepas memastikan pemasangan adalah betul, anda boleh meneruskan pemeriksaan pertama kefungsian robot. Dengan suis kuasa dimatikan, letakkan empat bateri boleh dicas semula nikel-kadmium di dalam petak kuasa. Selepas menghidupkan suis togol, robot harus bergerak ke hadapan dan berpusing. Periksa corak pergerakan robot dengan teliti. Stereng boleh diuji dengan memancarkan lampu suluh terlebih dahulu pada satu fototransistor, kemudian pada yang lain. Jika arah putaran mana-mana motor tidak betul, terbalikkan kekutuban terminalnya. Sekarang semak kerja robot Harvey pada bulatan yang diterangkan oleh jalur putih, terbaik dilukis pada latar belakang hitam. Jejari bulatan tidak boleh kurang daripada jejari putaran stereng. Selepas meletakkan Harvey di trek, hidupkan kuasa dan tonton robot bergerak. Sumber elektrik Reka bentuk robot Harvey menggunakan pada asasnya dua sistem optoelektronik yang berbeza dalam prinsip operasi. Kami telah berurusan dengan salah seorang daripada mereka ("penglihatan" robot); operasinya dipastikan oleh unsur fotosensitif (phototransistor), yang mengawal arus motor stereng.
Sistem optoelektronik robot yang lain ialah bateri solar yang memastikan bateri dicas. Sukar untuk dipercayai, tetapi Harvey "menguasai" jumlah elektrik yang sangat kecil. Malah, set bateri yang dicas penuh akan mencukupi untuk menyediakan operasi autonomi selama kira-kira 1 jam. Selepas ini, robot mesti dinyalakan untuk menyambung semula operasi. Jika Harvey berada di bawah sinar matahari, dia akan mengecas semula semasa memandu.
Untuk memenuhi keperluannya, hanya 12 sel solar diperlukan. Walaupun sebarang elemen yang menjana arus 80mA atau lebih boleh digunakan, saya telah menemui dua saiz yang paling sesuai. Bateri sel dengan saiz standard pertama, ditunjukkan dalam Rajah. 8, diperbuat daripada tiga unsur bulat dibahagikan kepada empat bahagian; bahagian ini disambung secara bersiri mengekalkan susunan yang ditunjukkan dalam rajah. Hasilnya ialah bateri elemen yang disusun dalam bentuk tiga bulatan, serupa dengan "kepik". Harvey mencapai rupa yang lebih kukuh dengan menggunakan 12 elemen berbentuk bulan sabit yang disusun dalam satu garisan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 9. Robot menjadi seperti serangga (lipan atau cacing) dan kelihatan meluncur apabila bergerak. Sudah tentu, anda boleh membuat bateri daripada sebarang konfigurasi lain. Anda juga boleh menjadikan topi robot boleh ditukar ganti, memberikan lebih banyak cara untuk mengekspresikan dirinya. Adalah penting untuk diingat: semakin rendah arus keluaran sel suria, semakin lama masa yang diperlukan untuk mengecas bateri. Jika anda menggunakan sel yang cukup baik, pastikan bateri tidak dicas berlebihan. Rujuk Bab untuk mendapatkan nasihat. 10 untuk perbincangan tentang bateri nikel-kadmium dan ciri-cirinya.
Peralatan robot tambahan Terdapat banyak cara untuk mengubah suai robot. Sebagai contoh, robot mempunyai penampilan yang sangat mengagumkan jika ia dilengkapi dengan sepasang "mata" yang berkelip dan bercahaya (jangan dikelirukan dengan "mata" fotosensitif sebenar). Robot boleh "diajar" untuk membuat bunyi. Terdapat beberapa litar mikro tersedia untuk dijual yang menjana bunyi dalam julat yang luas. Memandangkan Harvey (atau Harriette) sudah bersedia, tiba masanya untuk berseronok. Dan pengenalan kepada robotik! Pengarang: Byers T.
Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
▪ Pembasmian kuman papan kekunci ▪ Makanan yang perlu dimakan sebelum tidur ▪ Lumo Lift - penjejak kecergasan dan pembetulan postur ▪ Adalah mustahil untuk mengawal AI superintelligent
▪ bahagian laman web Direktori elektronik. Pemilihan artikel ▪ artikel Penyakit kanak-kanak. Nota kuliah ▪ Pasal Mustard sarepta. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi ▪ artikel Penala VHF pada cip K174XA34. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini