Механическая бабочка своими руками

Содержание

Механическая бабочка своими руками
ПОРХАЮЩАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ БАБОЧКА
Летающая бабочка из скрепок и резинки
Как сделать летающую бабочку из канцелярских скрепок и резинки, инструкция:

Механическая бабочка своими руками

Создаем робота-андроида своими руками

Создание электронных устройств является интересным и увлекательным занятием, а конструирование роботов может принести наибольшее удовлетворение. В этом случае вам придется создавать не только электронные схемы и узлы, но воспользоваться некоторыми другими технологиями. Создание робота включает решение следующих технологических проблем:

• система питания устройства

• моторы и сервомеханизмы для обеспечения движения и перемещения устройства

• системы чувствительных датчиков (сенсоров)

• элементы искусственного интеллекта

По каждой из этих проблем существует многочисленная специальная литература, и очевидно, что объем одной книги не позволит охватить все многообразие применяемых технологий. Тем не менее мы коснемся большинства из них, что позволит вам получить начальные представления о задаче и может послужить основой для дальнейшего самостоятельного экспериментирования.

Робототехника является развивающейся дисциплиной. Многие подходы известны уже сегодня, но вряд ли кто-нибудь сможет сказать, какие методы и технологии конструирования будут использоваться через сто лет. Как и биологические системы, робототехника развивается в соответствии с Дарвиновской моделью «естественного отбора».

Занявшись созданием роботов, вы не останетесь в одиночестве. Я был очень удивлен, когда узнал, что многие энтузиасты, государственные организации, частные фирмы, спортивные и технические клубы занимаются вопросами любительского конструирования роботов. Наиболее «продвинутой» программой по робототехнике из тех, которые я когда-либо видел, обладает американское космическое агентство НАСА. Большинство разработок можно найти в открытом доступе. Если у вас есть Интернет – воспользуйтесь любой поисковой системой (Yahoo, Exite и т. д.) по ключевому слову robotics. Вы найдете массу информации, посвященной робототехнике, на сайтах различных компаний, университетов, клубов, форумов и просто энтузиастов.

Я хотел бы выразить благодарность некоторым коллегам, оказавшим неоценимую помощь при создании этой книги: Мэтту Вагнеру, моему агенту в Waterside Productions, Скотту Грилло, помогавшему выдержать график работы, и Стефану Смиту за большую помощь в редактировании текста.

Некоторые историки считают, что началом робототехники можно считать времена античной Греции. Примерно в 270 году до н. э. греческий инженер Ктесибус создавал музыкальные органы и клепсидры (водяные часы), в которых имелись движущиеся фигуры.

Другие историки полагают, что робототехника началась с появлением механических кукол. Примерно в 1770 году Пьер Жаке-Дрю – швейцарский часовой мастер и изобретатель наручных часов изготовил три замечательные куклы. Одна из созданных им кукол «умела» писать, другая – играть на органе, а третья – рисовать картины. Эти удивительные механические куклы, предназначенные для развлечения королевской семьи, проявляли свое «искусство» при помощи рычажков, шестеренок и пружин.

Позднее, в 1898 году, Никола Тесла построил дистанционно управляемую «ныряющую» лодку. Для 1898 года это было немалым достижением, и лодка демонстрировалась в Мэдисон Сквер Гарден. Тесла планировал создать лодку, способную к автономному плаванию, но за недостатком финансирования исследования пришлось прекратить.

Слово «робот» впервые появилось в 1921 году в пьесе «Р.У.Р.» (Россумские Универсальные Роботы), написанной знаменитым чешским драматургом Карелом Чапеком. Робот по-чешски означает «рабочий». В пьесе описывались механические слуги – «роботы». Когда этих роботов наделили человеческими эмоциями, они восстали против своих хозяев и уничтожили их.

Исторически можно найти немало примеров роботов – предметов неживой природы, копирующих человеческую внешность и некоторые человеческие «функции». Таких «человекоподобных» роботов принято называть андроидами.

С легкой руки Карела Чапека роботы стали главными героями многих научно-фантастических книг и фильмов. Развитие темы «роботов» привело к появлению их многочисленных разновидностей. Наряду со старомодными «железными» людьми, появились киборги – существа частично «человеческого», а частично – «машинного» происхождения, и андроиды — роботы, имеющие человеческий облик.

Многие впервые увидели «настоящего» робота на всемирной ярмарке 1939 года. Фирма Westinghouse Electric создала робота Electro – движущегося человека. У робота Electro имелись моторчики и система приводов, позволявшие ему «двигать» ногами, руками и ртом. Робот не «умел» делать никакой полезной работы – его просто демонстрировали на сцене в компании «механической» собаки Спарко.

Зачем создавать роботов?

Применение роботов оказалось совершенно необходимым для многих производств, прежде всего потому, что стоимость «труда» робота оказалось значительно ниже стоимости такой же операции, производимой работником – человеком. Более того, робота достаточно запрограммировать один раз, и он будет совершать требуемое действие с точностью, превосходящей точность работы любого квалифицированного рабочего. С другой стороны, человек способен выполнять различные задания и с этой точки зрения является значительно более гибким. Роботы, как правило, предназначены для выполнения какой-то одной операции. Например, робота, предназначенного для сварки, вряд ли удастся «научить» считать детали в бункере.

Существующие наиболее совершенные промышленные роботы очень скоро превратятся в «динозавров». Сегодняшняя «младенческая» стадия эволюции роботов заканчивается, появляются новые, гораздо более универсальные роботы, вбирающие в себя все новые качества человеческого интеллекта.

Персональный компьютер уже произвел переворот в обществе, но «персональный» робот еще не появился. Причина очевидна – создание такого робота намного сложнее. Помимо развитого интеллекта он должен хорошо «уметь» ориентироваться и перемещаться в пространстве и осуществлять необходимые манипуляции для достижения поставленной цели.

Понятно, что гораздо проще создать «домашнего» робота, выполняющего какую-то одну работу. Например, уже сегодня существуют небольшие мобильные роботы, которые могут «самостоятельно» постричь траву на газоне. Эти роботы работают от солнечных батарей и не требуют программирования. По периметру газона закапывается провод; робот чувствует этот провод и остается внутри периметра, не выходя за его пределы.

Создание полезного персонального робота очень сложно. Вообще говоря, эта проблема выходит за рамки данной книги, да, пожалуй, и любой современной книги по робототехнике. Резонно спросить – а какова вообще тогда цель этой книги? Я надеюсь, что, прочитав эту книгу и построив несколько моделей роботов, вы приобретете необходимый опыт и сможете внести свой вклад в развитие робототехники.

Способность к созданию нового не есть необходимая принадлежность исключительно университетского диплома. Роботы создаются отнюдь не только учеными в стенах университетов и промышленных компаний. Экспериментируя и «играя» с роботами, вы можете научиться многим полезным вещам: работе искусственного интеллекта, принципам нейросетей, грамотной постановке целей, задачам «навигации», работе сенсоров и исполнительных механизмов и т. д. Первоначальное знакомство с основами робототехники может перерасти в ее серьезное изучение. И с этой точки зрения «любительская» робототехника вносит свой вклад, подчас предлагая изящные и оригинальные решения, превосходящие «профессиональные».

Как говорится в поговорке: «Семь раз отмерь – один раз отрежь». Прежде чем начать строить робота, задайте себе вопрос: «Для какой цели он предназначен? Что он будет делать и каким образом?» Моей мечтой является создание маленького робота, который бы автоматически обслуживал кошачий туалет.

Источник

ПОРХАЮЩАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ БАБОЧКА

Однажды в садовом товариществе я увидел занятную игрушку и попросил хозяина рассказать о ней. Издалека были видны только цветок и красивая крупная бабочка, порхающая над ним без устали, причем так, что ее движения практически не повторялись при умеренном ветерке.

Из рисунка 1 видно, что рядом с цветком в землю воткнута тонкостенная алюминиевая или пластиковая трубка (9). Механизм привода изображен на рисунке 2. К верхнему концу трубки (9) приклеена соединительная трубка (6). С помощью хомутов (8) из скотча или ниток к соединительной трубке прикреплена пальчиковая батарейка (10). В свою очередь, к хомутам приклеена накладка (11), предназначенная для крепления маленького выключателя питания электромотора (12).

Чуть выше к опорной подшипниковой трубке (4) с помощью холодной сварки (5) прикреплен электромотор (13). Мотор и батарейка соединены радиомонтажными цветными электропроводами с помощью пайки, что позволяет надежно и длительное время работать игрушке как в солнечную погоду, так и в ненастные дни.

Рис. 1. Конструкция механической бабочки

Так как частота вращения мотора слишком высока, а крутящий момент его слишком мал, то пришлось сделать простейший редуктор с коэффициентом редуцирования около четырех. То есть частота вращения ведомого вала должна понизиться примерно в четыре раза.

От старых игрушек подберите подходящие пластмассовые шестерни (3), (14), так чтобы они туго надевались на ведущий вал электромотора и ведомый вал редуктора. Нужное межцентровое расстояние валов редуктора легко и быстро обеспечивается с помощью холодной сварки (5). Обязательно добейтесь легкого вращения валов редуктора без заеданий. Обратите внимание на то, что вал редуктора (2) снизу имеет регулировочные гайки (7), предназначенные для устранения осевого люфта вала редуктора.

Самой главной частью привода является эксцентрик (1), выпиленный из листового органического стекла или полистирола. Эксцентрик следует надежно приклеить к ведомому валу редуктора. В боковое отверстие эксцентрика вставлен поводок – отрезок тонкой пружинной проволоки диаметром примерно 0,3 мм. При этом свободный кончик поводка загнут так, чтобы зафиксировать его от выпадения в боковом отверстии эксцентрика.

Если включить электродвигатель, то поводок начнет перемещаться в горизонтальной плоскости. Движение через упругий пружинный поводок передастся бабочке, приклеенной к поводку – и бабочка начнет дрожать и махать крыльями. Одновременно силы трения поводка об эксцентрик, а также ветерок заставят бабочку двигаться по кругу, причем каждый раз по разной траектории или порхать на месте с подветренной стороны цветка.

Если вам понравилась модель бабочки, то смело беритесь за дело и через пару дней вы сможете смастерить себе подобный агрегат. Работу лучше начинать с поиска бабочки-заколки (17). В крайнем случае, вырежьте ее бумажный силуэт из детской книжки. Электромотор подойдет практически любой от игрушек. Поиск шестерен (3) и (4) для редуктора также вряд ли вызовет у вас какое-либо затруднение. Эксцентрик (1) выпилите из листового полистирола согласно чертежу. Аккуратно просверлите в заготовке нужные отверстия. Ведомую ось (2) редуктора изготовьте из спицы от велосипедного колеса. Гайки(7)купите в магазине или примените от старой бытовой техники. Хомуты (8) можно вырезать из пластика. В крайнем случае, просто прикрепите батарейку с помощью обычных ниток и затем смажьте ниточные бандажи клеем типа ПВА.

Рис. 2. Кинематическая схема привода бабочки

Рис. 3. Эксцентрик

Выполните сборку механизма привода согласно рисунку 2. Обязательно проверьте работоспособность привода. Для улучшения товарного вида модели и предохранения механизма от дождя советую снизу привода надеть пластиковую коробочку (19), цилиндр с крышкой (18).

Возможны и другие варианты потаенных защитных кожухов. Включите вашу фантазию. Как вариант -двигатель и батарейки можно спрятать в землю у корней натурального или искусственного цветка. В нашем случае мы изготовили из листового пластика ножку-фиксатор, надежно удерживающую высокую модель бабочки в рыхлой земле. Сначала вырежьте четыре заготовки клиньев (21). Склейте их крестом в виде буквы «X». Затем приклейте сверху кольцо-фиксатор (20). Далее в ножку можно будет вклеить стойку (9), например алюминиевую трубку. После с помощью пластмассовой соединительной трубки (7) установите на трубку (9) редуктор с мотором. Вот и все. Установите модель бабочки на клумбу – и можно приступать к ее натурным испытаниям.

Источник

Летающая бабочка из скрепок и резинки

Из канцелярских принадлежностей можно сделать забавную самоделку-игрушку которая понравится детям или же испугать Ваших офисных коллег на работе. Мы сделаем летающую бабочку из пары скрепок, резинки и картона, стоит разжать ладони и из них вылетит бабочка порхая своими крыльями словно живая, не сразу и поймёшь, что это лишь игрушка.