Дмитрий Мамичев - Простые роботы своими руками или несерьёзная электроника
Конструктивные особенности реализации игрушки поясняют рисунок 8 и рисунок 9. Каркас (элементы 5, 6) изготовлен из проволоки трёх канцелярских скрепок. Две контактные планки (элемент 9) служат для соединения двигателей и каркаса в одно целое. Они изготовлены из односторонне фольгированного гетинакса. Их размеры 10x25 мм.
Планки имеют пары контактных площадок с отверстиями для соединения с выводами двигателей (лепестки) и скрепками. Батарейный отсек 8 на два элемента типа АА полоской изоляционной ленты 4 соединён с каркасом. К его контактным лепесткам припаяны: стойка 2 для монтажа фототранзистора, крючок 1 — контактный элемент выключателя SA1. Выключатель самодельный — его образует пара крючков и замыкатель (неодимовый магнит на рисунках не показан). Корпус фототранзистора закрыт отрезком 3 изоляции шнура компьютерной мыши. Он предохраняет датчик от засветки ярким дневным солнечным светом. Пара подобных отрезков 7 выполняет функцию покрышек колёс «бота». Монтаж остальных элементов схемы — навесной, на планках. Между собой удалённые элементы соединены тонкими проводами.
Схемный вариант иного поведения-движения робота дан на рис. 10.
Транзистор VT3 постоянно открыт, благодаря соединению R2 с «плюсом» питания, и мотор М2 разворачивает робота при его заходе на чёрное поле. Действительно, в этот момент транзистор VT2 закрыт, и мотор M1 не работает.
Поведение робота меняется, он оказывается заключённым внутри границ белого поля и может двигаться только в них. Робот — узник, или отшельник.
О настройке изделия. Робота удобно эксплуатировать на полигонах с резкими цветовыми переходами, с плавными линиями границ. Например, как представлено на рисунках 11 и 12.
Полигон изготовлен из многослойной фанеры в форме квадрата и имеет размер стороны 70-100 см. Разметку можно наносить на обеих сторонах листа, получая, таким образом, два маршрута. Робот их выполняет при освещении полигона дневным светом или подсветки лампой накаливания мощностью около 75-100 Вт с высоты 50–80 см. В последнем случае защитный отрезок изоляции нужно с датчика снять.
Следует отметить варианты регулировки светопотока на датчик. Их два: изменение высоты фототранзистора от поверхности в пределах 2-10 мм, подбор длины отрезка изоляции от 5 мм до 10 мм.
Вместо транзисторов КТ815В подойдут транзисторы КТ815А, КТ815Б. Фототранзистор извлечён из компьютера РОБОТРОН, можно извлечь из привода автомобильного проигрывателя компакт дисков. Там же, в приводе, можно добыть магнит на выключатель SA1. Моторы проще найти в старом DVD приводе от компьютера. Напряжение их питания 5,9 В, но они уверенно работают и от 2 В.
Елка-палка 2
Эта забавная и в техническом плане, и для новогодних развлечений игрушка-сувенир (рис. 13) подробно описана на страницах вышеупомянутой книги (страница 66). В данном пункте хочу рассказать о варианте её модернизации.
Схема преобразованного варианта дана на рис. 14.
К исходной схеме (элементы VT1-VT3, HL1-HL32, T1, R1, С1,С2) добавлен дополнительный узел управления включением гирлянд светодиодов.
Контактная группа К1.1 электромагнитного реле непосредственно выполняет эту функцию. Свободно замкнутая пара ограничивает ток питания исходной схемы сопротивлением резистора R3. Напомню, частота переключений гирлянд зависит от тока питания схемы. В итоге они переключаются с частотой порядка 1 Гц. При переключении группы (замыкание выводов резистора R3 накоротко) ток питания увеличивается, и гирлянды переключаются гораздо быстрее. Таким образом периодическое переключение контактной группы добавляет дополнительный эффект в работе устройства.
Рассмотрим работу cxемы — элементы VT4, VT5, Т2, R4, С3, R2, VD1, К1. После включен питания (замыкание SA1) повышающий преобразователь через развязывающий диод VD1 начнёт заряжать конденсатор С3. Он (преобразователь) реализован на трансформаторе Т2, транзисторе VT4, резисторе R2. Когда напряжение на конденсаторе достигнет значения 10–11 В, произойдёт лавинообразное открывание транзистора VT5. Импульс тока через обмотку реле заставит его самоблокироваться. Контакты группы К1.2 замкнутся. Якорь реле будет замкнут на сердечнике, пока конденсатор С3 не разрядится на обмотку через подстроечный резистор R4 до величины тока отпускания реле. Далее цикл повторится вновь.
Иными словами, схема-добавка — своего рода релейный генератор, обеспечивающий работу реле при низких напряжениях. Схема будет функционировать при использовании реле на 3В, 5В, 6В.
Если последовательно транзистору VT5 присоединить ещё один аналогичный, то схема «потянет» реле с рабочим напряжением 9В и Даже 12В. Подстроечным резистором регулируют частоту переключений реле, добиваясь оптимальных значений. Ток, потребляемый всей конструкцией, составляет порядка 50 мА.
Конструктивно, приставку удобнее выполнять на отдельной плате, соединяя её с основной платой гибкими проводами. Механическое соединение плат можно сделать, используя пару шпилек-стоек, например, из проволоки канцелярских скрепок.
По мнению автора, интересным вариантом может быть одноплатная конструкция, эскиз-вариация которой изображена на рис. 15. Пульсирующее сердце в разных ритмах. Просто и символично…
Фризлайт-копир
Фризлайт, или рисование светом — очень увлекательное и интересное занятие. Основная его трудность состоит в том, что рисовать приходится в буквальном смысле на ощупь, в полной темноте. Не имея практических навыков, это исполнить тяжело. Здесь может приходиться механический копир, о котором пойдет речь в описании.
На рисунках 16, 17 изображены картинки-коллажи на тему двух культовых фильмов братьев Вачовски (хотя сейчас корректней называть их просто Вачовски) — трилогии «Матрица» и киноистории «Облачный атлас». Элементы этих картинок были нарисованы с использованием копира, а затем с помощью компьютера «сложены в коллаж». И хотя основатели фризлайта в России Артём Долгополов и Роман Пальченков не являются сторонниками использования различных приспособлений и «технических ухищрений» при рисовании, тем не менее, рискну и предложу читателям данную конструкцию.
Итак, копир (рис. 18) состоит из нескольких основных частей.
«Механическая рука» 1 с парой шарнирных соединений, непрозрачный экран 2, лист картона 3, подставка для руки 4, вертикальная стойка 5, основание копира 6. Работают с ним так: копир располагают на столе в тёмном помещении, например, в гараже или ванной комнате. С одной стороны от экрана располагается фотограф или фотоаппарат на треноге и в автоматическом режиме съемки, с другой — человек рисующий. После открывания шторок перед матрицей за экраном «художник» в течение 10–15 секунд обводит рукой контур рисунка 7. Рисунок подсвечен с его стороны экрана-перегородки светодиодом — светильником 8.
Подробнее устройство «кисти руки» поясняет рисунок 19.
Светодиоды 1 красного, зелёного и синего цвета свечения создают изображение на матрице фотоаппарата. Их движением и свечением управляют с помощью ручки 10, на которой закреплены три кнопки включения 9. Светодиоды точно повторяют траекторию шарика 7 благодаря двум пластинам 8, жёстко связанным друг с другом. Перегородка-экран находится между шариком и основанием 6. Резисторы 2, 11 ограничивают ток через кристаллы светодиодов. Электрическая схема конструкции изображена на рисунке 20 и в особых пояснениях не нуждается. Светодиоды, резисторы и элемент питания 3 (литиевая батарейка) смонтированы на С-образной плате 4 из фольгированного гетинакса. Плата крепится к металлическому основанию 6 посредством магнита 5. Основание приклеено к пластине 8. Магнит, в свою очередь, припаян к плате. Такая вариация позволяет более точно устанавливать светодиод нужного цвета напротив шарика. Для более удобной замены плат светодиодов других цветов свечения предназначен разъём 11. Плата соединена с кнопками гибким шнуром 13 от компьютерной мыши.
Конструкцию основного шарнирного соединения поясняет рис. 21.
