Модель лунохода своими руками

Мастер-класс Поделка изделие День космонавтики Моделирование конструирование Папье-маше Наш ЛУНОХОД-1 — как мы его запускали Бисер Бумага Карандаш Картон Картон гофрированный Клей Краска Пайетки стразы Проволока Трубочки коктейльные

Запоздало выкладываю наш луноход, который был сделан ко Дню космонавтики на конкурс.
Конечно, мастер-класс — это в первую очередь то, что ты сделал уже не один раз и в чем преуспел, но очень хочется рассказать, как мы делали нашу луну и луноход.

Начали с Луны.
Взяли воздушный шарик и начали обклеивать его туалетной бумагой. К сожалению, у нас не нашлось мяча (зима уже прошла, а лето еще не началось), а использовать глобус я сразу не догадалась. Что из этого выйдет, увидите дальше.

Первый слой делали сразу плотным, сразу в три слоя. Шарик предварительно покрыли пищевой пленкой и положили в миску, чтобы не катался. Луна нам нужна была не полная а «в фазе одной четверти» :)) — просто поверхность Луны, чтобы потом поставить на нее луноход.

«Клеили» первый слой на воду. Бумаги не жалели! Последующие слои клеили на ПВА пополам с водой. Сначала просто все ровненько. И давали подсохнуть. А пока наша Луна сохла, готовили запчасти к луноходу.

Начали с колес. Колес у него 8. Да, забыла сказать: это советский Луноход-1, его фотографии, рисунки и схематические изображения есть во многих энциклопедиях по космонавтике, а также в Интернете.

Для колес вырезали кружочки из картона, разрезали по радиусу и склеивали, чтобы получились такие «тупые» конусы. Четыре кружочка без дырочки посередине и четыре с дырочкой, как на этом фото. Дырочка нужна, чтобы потом в нее вставить ось, поэтому лучше сразу примерить.

Вот такие получились конусы. Теперь нужно склеить конусы друг с другом попарно: один с дырочкой, а другой без дырочки, выпуклыми сторонами наружу. Этого фото у меня нет, потому что мы сначала вообще сделали не так.

Затем полосками из гофрокартона обклеиваем эти получившиеся детальки. И сажаем колеса на оси. Оси — деревянные шпажки — были предварительно покрашены акрилом.

Таких «тележек» из четырех колес должно получиться две. Все палочки склеены каким-то клеем, похожим на тот, что используют сапожники 🙂

«Тележки» между собой тоже склеиваем палочками, чуть под углом, чтобы колеса могли стоять не на ровном столе, а на сферической лунной поверхности. Для этого сушим на спичечных коробках.

Вообще первый советский луноход был похож на кастрюльку на колесиках. В качестве кастрюльки мы взяли старый пластиковый контейнер (Кажется, в нем когда-то хранили мед?!). Контейнер был покрашен акрилом. Тут выяснилось, что он не пластиковый, а полиэтиленовый, и к нему ничего, в том числе клей и краска, не прилипает!
Проволочки вставлены для будущих «приборов».

Луноходу жизненно необходима солнечная энергия, поэтому у него есть солнечная батарея. Для нее вырезан кружок из картона, из кружка сделан плоский такой конус. Потом этот конус был покрашен.
Обратите внимание: с одной стороны у кружка оставлен был прямоугольничек, разрезанный пополам. Это для дальнейшего крепления к «кастрюльке».

К готовому покрашенному конусу крепим кружок из зеркального картона с продавленными линиями, имитирующими ячейки солнечной батареи.

Тем временем на Луне появились кратеры. Для их изготовления мы накладывали прямоугольничек мокрой туалетной бумаги и руками защипывали такие круглые складки. Я только одну показала дочке, все остальные она делала сама. Старались, чтобы кратеры получились разные по окружности.
Это наша Луна сохнет на бутылке на фоне Земли ))
Ничто не предвещало ничего плохого. Но примерив «кастрюльку с колесиками» к Луне, я поняла, что луноход на ней — все равно как баобабы на планете Маленького Принца! Стали думать, что делать. Детка расстроилась — такое детище, такая Луна получилась, и всё не туда. Папа вынес вердикт: резать! Детка зажмурилась.

«Луна» была надрезана, как апельсин. Здесь видны места разломов на ее поверхности. Начались срочные работы по восстановлению утраченной красоты. Вот тут-то и поняла я, что надо было сразу ее на глобус сажать, а не на шарик. А детка моя сказала (мы все это делали уже почти в самый последний момент), что надо отдать луноход отдельно, а про луну написать объявление: Извините, Луна на реставрации.

Вот здесь видно, как мы подставляли бумагу. А она оказалась другого оттенка! Срочно был вскрыт весь домашний запас туалетной бумаги и нужный оттенок (ну почти нужный) был найден.
Сначала мы прикладывали туда просто мокрую бумагу, а потом по ней проходились кисточкой, смоченной в разбавленном ПВА. И так до тех пор, пока не сравнялись поверхности. А потом уже сверху накладывали рваные небольшие кусочки бумаги и при необходимости делали еще кратеры.

А это автор «луны» и ее реставратор.

В перерывах между подсыханиями слоев лунной поверхности была сделана антенна. Это пайетки, стеклярус и бисер.

Вот здесь видно, как из нескольких картонных шестиугольников был склеен уголковый отражатель. Двойная деталь была приклеена сверху. Потом все сразу покрасили. А после к нему приклеили еще одну шестиугольную деталь из зеракльного картона, тоже с продавленными линиями.

На этом фото он слева, продавленные линии здесь хорошо видны. Также здесь остальные детали: антенна из бисера, уже вставленная в покрашенную трубочку для коктейля и в цилиндр из картона; две телекамеры, похожие на иллюминаторы, — из картона; остронаправленная антенна в виде конуса — тоже из картона, укреплена на толстой проволоке.

Детали готовы, пора все соединить!

Уголковый отражатель крепится на проволочки, которые торчали из «кастрюльки», помните? Вот здесь видно, как.

А здесь видно, как присоединялось все остальное. Провочки все вставлялись в дырочки, проверченные в контейнере, а картонные детали с риском отвалиться приклеивались.

А это наши красивые «глазки»!

Для пущей важности были добавлены еще некие антенноподобные штуки в виде тонких проволочек и еще одна трубочка для коктейля, изображающая очередную фотокамеру.
Также была приклеена солнечная батарея. И в завершение всего сверху на «кастрюльку» приклеилась «крышка».

Источник

Мастер-класс Поделка изделие 23 февраля День космонавтики Моделирование конструирование Луноход Мастер-класс Клей Краска Материал бросовый

Для изготовления лунохода Вам потребуется контейнер из-под салата, 2 платформы сколёсами от сломанных машинок, 2 одноразовые чайные ложки, прищепка, 2 пластмассовые вилки, 2 самореза, ненужная мелочёвка, клей “Титан”, клеевой термопистолет.

Возьмите контейнер от салата

и платформу от сломанной машинки.

Приклейте контейнер из-под салата к платформе от сломанной машинки.Сверху к дну контейнера приклейте другую платформу от сломанной машинки.

С боков саморезами прикрепите 2 пластмассовые вилки.

Спереди приклейте 2 одноразовые ложки, а между ними прищепку. А далее по корпусу лунохода приклейте различную мелёчовку.
(К сожалению других фото нет). Всё покрасьте серебристой аэрозольной краской. Луноход готов.

Источник

Как сделать самому Луноход

Если в детстве у тебя не было велосипеда, а теперь у тебя Бентли,
то всё равно в детстве у тебя велосипеда не было.

Так уж получилось, что в моём детстве не было Лунохода. А тут ещё и ребёнок родился. В общем, я подумал, и решил сделать игрушку нам обоим.

Создавать точную копию не хотелось, да и не умею я печатать корпуса дома, поэтому решил ограничиться воссозданием похожей функциональности. Кроме того, мне показалось негуманным вводить «программу» движения по памяти и не понимать, что именно получилось ввести, поэтому добавил дисплей.

Версия 1

Под рукой было недорогое шасси с Ebay и Arduino Uno.

Для управления моторчиками я взял PWM Servo Shield и на макетной плате спаял L293D + PCF8574:

Для считывания с клавиатуры взял PCF8574 и горсть диодов:

Саму клавиатуру сделал печатной платой:

Дабы клавиатура не разваливалась в руках, закрепил сверху накладку. Её пришлось заказать у «фрезеровщиков» 🙂

Для отображения программы используется обычный дисплей 20 на 4 символа. Да, тоже через PCF8574 😉

Для питания сначала использовал 4 батарейки, но они слишком быстро садились, и я заменил их на пару аккумуляторов 18650:

Для зарядки использовал модули TP4056, которые присоединил через реле к аккумуляторам, правда, не очень успешно.

Быстрее всего получилось написать прошивку. К сожалению, оказалось, что библиотека I2C LCD имеет лицензию GPL, и код отправился в корзину. Примерно тогда же я понял, что Arduino Uno не самый удачный вариант, и что горсть PCF8574 очень неудобно паять.

И я решил начать сначала.

Версия 2

Учёл предыдущий опыт, который подсказывал, что есть несколько проблем:

• Шасси с Ebay сделано из оргстекла и очень (!) хрупкое (я перетянул винт крепления редукторов и крепление просто сломалось).
• На шасси много крепёжных отверстий, но ни одного подходящего.
• Вместе с шасси идут редукторы 1:48, но они слишком шустрые.
• И вообще шасси маловато.
• У Arduino Uno мало «ног».
• Нет звукового модуля (а он нужен для команды «огонь»).
• Про Li-ion в интернете пишут страшилки, давать ребёнку потенциально опасное устройство не хочется.

В результате купил:

• Дисплей LCD 2004 (5В) остался от версии 1.
• Спаял ЦАП R-2R на монтажной плате (вот здесь есть схема в KiCAD и 3D-модель).

Achtung! Warning! Attention! Данные ссылки приведены исключительно для иллюстрации и упрощения дальнейшего поиска деталек. Я не могу гарантировать, что продавец внезапно не поменяет лот на какой-то другой, не изменит цену, количество и т.п.

Железо

Клавиатуру я перенёс на печатную плату (пожалуй, это единственный сложный для повторения элемент). Накладку на клавиатуру мне отфрезеровали на заказ.

Оставался вопрос: из чего же сделать шасси? Пластика подходящего не было, металл тяжело обрабатывать… А если взять фанеру? «Но это же не эстетично!», подумал было я. Но когда через полчаса я получил нормальное шасси, то изменил мнение. Шасси было не очень презентабельно и отправилось в корзину, но скорость обработки так понравилась, что я решил и дальше использовать фанеру.

Правда, второй лист я начал пилить только после того, как нарисовал примерный план:

Для крепления моторов отрезал кусок алюминиевого уголка и высверлил:

Платы закрепил на шестигранных стойках и соединил между собой шлейфами.

(здесь же можно заметить стабилизатор на 5В и немного контактов питания).

Проводов питания оказалось многовато, поэтому я сделал из stripboard плату питания (подробности здесь). Подозреваю, что можно взять обычный sensor shield, у которого выводов питания с избытком.

Так как расширителей ввода-вывода больше не было, клавиатуру пришлось переделать (исходники). Я перенёс на неё диоды и резисторы подтяжки:

В качестве датчика оборотов использовал щелевую оптопару и шестерню (раскрасил её перманентным маркером):

В качестве третьего колеса использовал шарик:

Изначально там была опора в виде колёсика на коромысле, которая шла вместе с шасси. Однако при изменении направления движения колёсико начинало разворачиваться в самый неожиданный момент и тележку бросало в сторону.

Схема соединений

Лучше всего посмотреть файлы consts.h и lcd.ino, они содержат самую актуальную информацию. Соединения, как они есть сейчас, выглядят так:

Картинка кликабельна.

Прошивка

Прошивка, по сути своей, представляет обыкновенную программу, написанную в Arduino IDE. Режимов работы два: редактирование и выполнение. В процессе редактирования с клавиатуры принимается команда + количество повторений. Всё это упаковывается в 16-битное значение и складывается в массив в RAM. При выполнении программы из массива выгребаются значения и выполняются. Выполнение одного шага (в очень упрощённой форме) выглядит так:

Пройденный путь определяется по количеству импульсов с оптопары, которая проверяется в прерывании таймера.

Единственное исключение — проигрывание звука. Если встречается команда «выстрел», то запускается простейший цикл for , который выгребает значения из wav-файла (он прошит в той же flash-памяти, что и программа) и выдаёт их на ЦАП R-2R. Когда значения заканчиваются, происходит возврат к обычному процессу выполнения программы.

К сожалению реальный мир несколько отличается от программной модели, на которую рассчитана прошивка, поэтому я добавил некоторое количество задержек, которые позволяют учесть инерцию шасси.

Я сознательно поставил MIT-лицензию. В моём понимании прошивку с такой лицензией можно свободно использовать как угодно, без необходимости публиковать дальнейшие изменения (не хочу никого ни к чему принуждать).

Руководство по эксплуатации 😉

Клавиатура слегка отличается от «классического» Лунохода:

• Слева расположен блок команд (зелёные — куда ехать, красная — пауза, снизу — Out, огонь, повтор).
• В середине — цифры с количеством повторений.
• Справа 8 клавиш управления (чёрная — удалить последнюю команду, красная — удалить всё, зелёная — запуск, жёлтая — запуск последней команды, синие — тест, серые — запасные).

Ещё раз табличкой:

На картинке	Перевод	Смысл
Fwd	Ехать вперёд
Bwd	Ехать назад
Left	Повернуть налево
Right	Повернуть направо
Pause	Замереть
Out	Не реализовано, оставлено на будущее	Сделал как в Луноходе
Fire	Огонь	Издаёт звук «пиу!»
Loop	Цикл	Повторить несколько предыдущих команд один раз
0-9	Число шагов	Максимум 20
Bsp	Удалить последнюю команду
Del	Удалить всю программу	Требуется подтверждение кнопкой Go!
T1, T2	Тест	Запустить тестовую программу
Check	Выполнить последний шаг
Go!	Выполнить все шаги

Программа вводится поочерёдным нажатием «Команда» и «Цифра». Потом жмём зелёный «Запуск» и смотрим на результат. Удаление происходит по нажатию красной кнопки, но не сразу: надо подтвердить своё решение нажатием зелёной кнопки «Запуск». При выключении питания программа удаляется.

Команда «Повтор» содержит один параметр: сколько шагов нужно повторить [один раз]. Пример: Fwd1, Pause1, Bwd1, Loop3; в результате команды Fwd1, Pause1, Bwd1 будут выполнены два раза. Первый раз потому, что они есть в программе, второй — потому что так указано в команде «Цикл».

На всякий случай контролируется заряд аккумулятора. Если он слишком мал, то выводится предупреждение и игрушка не едет.

Держать в голове всю программу тяжко, поэтому я прикрутил простейший индикатор, на котором дублируется вводимая информация.

После запуска отображается приглашение:

При вводе команды в левом верхнем углу отображается значок команды и количество повторений:

Если введено больше одной команды, снизу будет список (по сути, программа), а сверху всё так же будет отображаться вводимая команда:

Почему получилось именно так

Игрушка создавалась из того, что было под руками или легко достать. Отдельно хочется сказать про Arduino. Она выбрана по нескольким причинам:

• У неё подходящее количество выводов, а их надо много (43):
  • 6 для управления моторами;
  • 8+4 для клавиатуры;
  • 11 для LCD;
  • 3 для ЦАП;
  • 8 для УЗ-датчиков;
  • 2 для датчиков оборотов;
  • 1 для замера напряжения на аккумуляторе.
• Я знаком с этой платформой.
• Она прошивается в один клик.
• От микроконтроллера не требуется каких-то гигантских скоростей или объёмов памяти.
• И особой экономичности тоже не требуется, т.к. 90 % тока потребляют моторы.

Что можно улучшить

Шасси. При резком старте колёса «шлифуют» и игрушка сбивается с курса. Можно попробовать сделать шестиколёсное шасси, или вообще гусеничное (на Aliexpress есть, но я пока не пробовал).

GUI. Сейчас на индикатор выводится только минимальный объём информации, и делается это самым простым способом.

Код. Пулитцера я точно не получу.

Звук. Есть дешевые и очень мелкие mp3-плееры. Можно смело выкинуть ЦАП R-2R и заменить его на готовый плеер.

Резервные кнопки. Можно сделать запись готовой программы в EEPROM, чтобы она не терялась при выключении питания. Реализация может быть как в магнитолах: при длинном нажатии программу сохраняем, при коротком — запускаем.

Кнопка Out. На данный момент не реализована. Можно прикрутить что-то типа реле/сервы к одному из выводов Arduino.

Благодарности

Неудачные дубли

Мне нравятся фильмы с Джеки Чаном, потому что в конце есть нарезка неудачных дублей. У меня без них тоже не обошлось. Больше всего меня удивил тот факт, кто круглое сверло с двумя канавками даёт треугольное отверстие 😉

Источник