Robot tensegrità vibrante orientabile: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Una struttura di tensegrità è costituita da corde elastiche e montanti rigidi. Può flettersi e comprimersi quando viene lasciato cadere o schiacciato, per poi tornare in forma. Ha anche un alto grado di conformità, il che significa che non danneggerà le persone o le attrezzature che lo circondano. Questo, insieme alla sua resilienza, fa di una tensegrità una struttura utile per i robot che devono resistere a scossoni o torcersi e girarsi attraverso spazi irregolari.

Questo robot ultra-semplice è basato sul lavoro del professor John Rieffel e degli studenti dell'Union College di Schenectady, NY. Creano robot tensegrità che hanno corpi programmabili. Con il giusto design, puoi guidarli con un semplice motore vibrante. I robot girano a sinistra oa destra a seconda della frequenza delle vibrazioni.

Il corpo di questa versione è fatto di cannucce ed elastici. Si basa su un progetto di ornamento festivo a icosaedro tensegrile di Bre Pettis per il sito web della rivista Make nel 2007.

Una volta che hai costruito la tua struttura tensegrile, puoi mettere insieme rapidamente un circuito per far muovere il tuo robot usando:

• un minuscolo motore vibrante
• un interruttore dimmer per farlo funzionare più velocemente o più lentamente, e
• un indicatore grafico a barre che mostra quanta potenza stai fornendo al motore.

Quando colleghi il motore alla tensegrità, la struttura si scuoterà e si sposterà sul tavolo.

Ho costruito il mio circuito in modo rapido e semplice utilizzando littleBits, moduli elettronici che si agganciano magneticamente. Se hai tutte le parti, puoi costruire il tuo Robot Tensegrity in meno di un'ora. Quando hai finito, puoi riutilizzare i littleBits in altri progetti.

Questo progetto è apparso originariamente nel mio libro Making Simple Robots: Exploring Cutting-Edge Robotics with Everyday Stuff. Puoi trovare altri fantastici progetti di robotica per bambini e principianti nel mio ultimo libro, BOTS!, di Nomad Press.

Forniture

• 6 cannucce (CONSIGLIO: tieni a portata di mano alcune cannucce di scorta mentre lavori. Se una cannuccia si piega, è meglio sostituirla piuttosto che provare a ripararla.)
• 6 elastici lunghi, lunghi circa 5 pollici
• 6 elastici corti - lunghi un pollice o due
• adesivo rimovibile, come punti di colla

• Moduli littleBits:

  • potenza
  • dimmer
  • istogramma
  • filo, e
  • motore di vibrazione

Passaggio 1: tagliare le cannucce

Taglia 6 pezzi di paglia a non più di 5 pollici di lunghezza.

Su ogni cannuccia, taglia una fessura su entrambe le estremità, assicurandoti che le fessure siano allineate (cioè, entrambe verticali). Le fessure dovrebbero essere profonde ¼ - abbastanza da tenere l'elastico in posizione, ma non così tanto da far indebolire e piegare la cannuccia.

Passaggio 2: collega le cannucce

Allinea 2 cannucce e avvolgi un piccolo elastico attorno a ciascuna estremità della coppia.

Fai lo stesso con un secondo paio di cannucce e falle scorrere perpendicolarmente tra le prime 2 cannucce per formare una forma a "X".

Passaggio 3: aggiungi più cannucce

Prendi le ultime 2 cannucce e avvolgi un piccolo elastico attorno a un'estremità.

Farli scorrere attraverso l'intersezione delle altre cannucce in modo che siano perpendicolari alle prime 2 paia, quindi avvolgere un piccolo elastico attorno all'altra estremità.

Passaggio 4: elastici elastici

Attorciglia un paio di cannucce in modo che le loro fessure siano orizzontali e rivolte verso di te, con una sopra l'altra. Allunga un lungo elastico dalla fessura orizzontale della cannuccia superiore, su e sopra un paio di cannucce perpendicolari e fino all'altra estremità della cannuccia, facendola passare attraverso tutte e quattro le fessure.

Ripeti con le cannucce rimanenti.

Regola gli elastici in modo che siano uniformi.

Passaggio 5: tagliare gli elastici e regolare

Taglia via i piccoli elastici in modo che la struttura tensegrile si apra.

Regola le paia di cannucce in modo che siano parallele e non si tocchino.

Passaggio 6: assemblare i LittleBits

Ora assembla il circuito elettronico littleBits che farà funzionare il tuo bot tensegrità:

• Collegare il modulo di alimentazione (o "Bit") alla batteria.
• Collegare il modulo interruttore dimmer per aumentare o diminuire la tensione.
• Collegare il modulo grafico a barre al dimmer. Questo è un Bit con cinque file di LED in miniatura; man mano che passa più energia, più LED si accendono.
• Collegare uno o più fili. I moduli dei cavi sono corti, quindi usane 2 o 3 per assicurarti che il tuo robot abbia spazio per muoversi.
• Infine, aggiungi il motore vibrante. Questo è un piccolo disco, delle dimensioni di una pillola, con 2 fili sottili che lo collegano a una base magnetica.

Passaggio 7: fallo muovere

Per provare il tuo robot tensegrità, collega il tuo circuito elettronico al tuo modello di cannuccia. Collocare il motore vibrante in modo che nessuno dei componenti elettronici interferisca con il movimento della struttura tensegrile. Decidi dove desideri collegare l'estremità del disco del tuo motore. Usa del nastro adesivo o un altro adesivo per fissarlo su una delle cannucce. Allunga il filo del motore lungo la cannuccia e attacca la base del motore e la base del filo. Accendere il motore e aumentare lentamente la potenza con il dimmer. Inizierai a vedere gli elastici vibrare per simpatia e il tuo robot tensegrità dovrebbe iniziare a vibrare lungo il tavolo. Vedi se riesci a sterzare a destra e a sinistra regolando la potenza. Se il tuo robot non si muove, prova ad attaccare il motore più in alto o più in basso sulla struttura. Spostare leggermente il centro di gravità del robot può aiutare a superare la sua inerzia. Ora che il robot funziona, prova a posizionare il motore in posizioni diverse sulla struttura tensegrile - al centro, in un angolo - per vedere quale posizione produce i movimenti più affidabili e interessanti. La variazione della velocità e del posizionamento del motore produrrà diversi tipi di movimento, conferendo al robot una sorta di intelligenza fisica. ANDARE OLTRE Mentre questo semplice robot tensegrile si muove attraverso la vibrazione, i robot tensegrali avanzati si muovono contraendo i loro cavi e cambiando forma in modo che possano rotolare. Per una sfida ancora più grande, pensa a come potresti progettare il tuo robot per fare lo stesso. Oppure esci dalla fase di prototipazione e costruisci una nuova versione di questo circuito senza usare littleBits. A partire da qui, sarai sulla buona strada per creare i tuoi robot tensegrili avanzati.