Занятие 19. Шагающий робот

Требования к конструкции:

• механизм должен стоять на поверхности, упираясь только на четыре конечности, каждая из которых не может совершать вращительное движение вокруг одного из центра;
• движение конечностей должно быть возвратно-поступательным;
• в конструкции робота запрещено использование колес, соприкасающихся с поверхностью земли;
• конечности робота приводятся в движение одним мотором с помощью механической передачи;
• мотор присоединен к источнику питания;
• центр тяжести робота должен быть смещен вперед по ходу движения.

Процесс сборки

Шаг 1. Единственный привод обеспечит прямолинейное движение робота:

Шаг 2. 15-ти модульные балки крепятся к мотору и к угловым балкам из дополнительного набора:

Шаг 3.NXT крепится к угловым балкам:

Шаг 4. Ведущие оси будут разной длины: 5 и 6-ти модульные. Они вставляются в мотор с двух сторон так, чтобы из соответствующих балок выступали части осей длиной ровно 1 модуль.

Шаг 5. На ведущие оси насаживаются 24-зубые шестерни.

Шаг 6. Остальные штифты крепятся на бежевые штифты-полуоси. Синие для этой цели не подойдут, поскольку создают очень большое  трение.

Шаг 7. Выравнивание крайних шестеренок. Все 4 основные шестерни (24 зуба) должны быть расположены так, чтобы пары отверстий на них были строго параллельны друг другц. Расположение 40-зубых центральных шестерней не играет роли.

Другой способы выравнивания:

Шаг 8.Часть из восьми гладких штифтов вставляется а 24-зубые шестеренки симметрично относительно центра большой шестерни. И ровно наоборот с другой стороны: то есть если справа от NXТ они были ближе к центру, то слева должны быть дальше от центра.

 Со второй строны штифты вставлены противоположно относительно первой:

Шаг 9.  Преобразование вращательного движения в поступательное совершается с помощью системы двух коленец (балок), скрепленных гладкими штифтами.

Шаг 10. Установка конечностей. Ноги робота должны быть одинаковыми, но их длину можно менять.

Шаг 11. Все коленца одинаковы. Остается их правильно присоединить. балки к шестеренкам следует крепить по принципу: диагонально-противоположные конечности движутся одинаково, а соседние отличаются от них на пол-оборота. При этом следует использовать гладкие штифты.

С другой стороны конечности встают в противофазе.

Шаг 12. Для запуска шагающего робота потребуется такая же простая программа, как и для запуска тележки. Однако следует обратить внимание, что в предложенной конструкции мотор должен вращаться не вперед, а назад. Если запустить его вперед, робот будет пританцовывать на месте, почти не перемещаясь.

Итак, робот пошел. Теперь вам предоставляется свобода творчества. Варьируя длину конечностей, размер "плеча" и "колена", смещение центра тяжести, можно получить самые неожиданные эффекты в "походке" робота. Можно нацепить "башмачки".

Занятие 18. Тележка с изменением передаточного отношения

Первая задача на сегодня - на основе тележки сделать гоночный автомобиль. Для увеличения скорости достаточно увеличить передаточное отношение.

Попробуйте поэкспериментировать.  Можно заметить, что при достаточно высоком передаточном числе тележка просто не тронется с места: ее придется самим разгонять и подталкивать.

Вторая задача - робот-тягач. Теперь наша тележка должна ехать не спеша, но двигать максимально возможный груз. Что следует поменять? Верно - опять передаточное отношение.

Чем медленнее будет двигаться тележка, тем больший груз она сможет вывести. Но и здесь есть ограничения. Когда груз лежит в кузове, он  придавливает тележку к земле, сцепление колес с поверхностью увеличивается и все работает. Но если груз расположен вне тележки, то ситуация резко меняется. Колеса будут прокручиваться так, словно тележка уперлась в стену. В такой ситуации надо искать золотую середину между передаточным отношением, массой тележки  и площадью поверхности колес.

Еще одна подсказка. Для того чтобы увеличить площадь сцепления ведущих колес, нужно строить полноприводный автомобиль.