Дзенушко Дайнис: Изучение "Шагающих" механизмов — различия между версиями
Dainis (обсуждение | вклад) |
(Исправлена опечатка "Полдитех".) |
||
| (не показано 48 промежуточных версий 9 участников) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
Существует несколько основных видов «шагающих» | Существует несколько основных видов «шагающих» | ||
| − | + | механизмов, основанных на преобразовании | |
вращательного движения в поступательное. | вращательного движения в поступательное. | ||
| Строка 6: | Строка 6: | ||
==Стопоходящая машина Чебышева== | ==Стопоходящая машина Чебышева== | ||
| − | + | <gallery widths=330px heights=300px perrow = 3> | |
| − | + | Файл:stopohodjashaja_mashina_1.jpg | |
| − | + | Файл:stopohodjashaja_mashina_2.jpg | |
| + | Файл:stopohodjashaja_mashina_3.jpg | ||
| + | </gallery> | ||
*Пафнутий Львович Чебышев, будучи профессором Санкт-Петербургского университета | *Пафнутий Львович Чебышев, будучи профессором Санкт-Петербургского университета | ||
изобрел и воплотил в жизнь первый в мире шагающий механизм «в дереве и железе» | изобрел и воплотил в жизнь первый в мире шагающий механизм «в дереве и железе» | ||
| Строка 17: | Строка 19: | ||
==Механизм Кланна== | ==Механизм Кланна== | ||
| − | [[Файл:Klann_1.png]] [[Файл:Klann_2.gif]] [[Файл:Klann_3.gif]] | + | |
| + | [[Файл:Klann_1.png]] | ||
| + | [[Файл:Klann_2.gif]] | ||
| + | [[Файл:Klann_3.gif]] | ||
| + | |||
*Механизм Кланна имеет множество преимуществ шагающего механизма, | *Механизм Кланна имеет множество преимуществ шагающего механизма, | ||
и лишён, в то же время, некоторых свойственных им ограничений. Он может | и лишён, в то же время, некоторых свойственных им ограничений. Он может | ||
| Строка 31: | Строка 37: | ||
==Механизм Тео Янсена== | ==Механизм Тео Янсена== | ||
| − | + | <gallery widths=330px heights=300px perrow = 3> | |
| + | Файл:Jansen 1.JPG | ||
| + | Файл:Jansen_2.jpg | ||
| + | Файл:Jansen_3.jpg | ||
| + | </gallery> | ||
*Тео Янсен (Theo Jansen) (родился 17 марта, 1948, Гаага, Нидерланды) — | *Тео Янсен (Theo Jansen) (родился 17 марта, 1948, Гаага, Нидерланды) — | ||
нидерландский художник и кинетический скульптор. Он строит огромные | нидерландский художник и кинетический скульптор. Он строит огромные | ||
| Строка 37: | Строка 47: | ||
передвигаться под воздействием ветра по песчаным пляжам. Янсен | передвигаться под воздействием ветра по песчаным пляжам. Янсен | ||
называет эти скульптуры «животными» . | называет эти скульптуры «животными» . | ||
| − | + | ||
| + | http://www.strandbeest.com/ | ||
| + | |||
| + | <gallery widths=330px heights=300px perrow = 3> | ||
| + | Файл:Linkage_1.jpg | ||
| + | Файл:Linkage_2.gif | ||
| + | Файл:Linkage_3.gif | ||
| + | </gallery> | ||
==Создание самодвижущейся платформы основанной на механизме Тео Янсена== | ==Создание самодвижущейся платформы основанной на механизме Тео Янсена== | ||
| − | + | Глядя на механизм Тео Янсена так и хочется, чтобы можно было на нем | |
прокатиться (или пройтись). Вот мне и пришла в голову идея создать такой аппарат, | прокатиться (или пройтись). Вот мне и пришла в голову идея создать такой аппарат, | ||
| − | на котором можно было бы передвигаться. Но если мы хотим на нем передвигаться | + | на котором можно было бы передвигаться. Для начала в уменьшенном масштабе. Но если мы хотим на нем передвигаться, |
| − | то нам необходимо чтобы данный аппарат мог поворачивать. | + | то нам необходимо, чтобы данный аппарат мог поворачивать. |
*Как этого добиться? | *Как этого добиться? | ||
Можно сделать его из двух независимых частей и установить на них 2 двигателя и | Можно сделать его из двух независимых частей и установить на них 2 двигателя и | ||
| − | затем управляя их скоростью поворачивать т.е. так же как поворачивают любые гусеничные | + | затем, управляя их скоростью, поворачивать т.е. так же, как поворачивают любые гусеничные |
машины. | машины. | ||
| − | *Чем | + | *Чем этот аппарат лучше колесных машин? |
| − | Если вы | + | Если вы едете по песку или любому сыпучему материалу, то может так случится, что колесо забуксует. Но с шагающими |
механизмами такой проблемы не возникает. | механизмами такой проблемы не возникает. | ||
*Что уже сделано? | *Что уже сделано? | ||
| − | На данный момент разработан и | + | На данный момент разработан и отлажен процесс изготовления. И в результате функционирует одна из двух частей. |
| − | *Что планируется? | + | *Как это сделано? |
| − | 1) Необходимо изготовить вторую часть | + | Данная платформа создается из оргстекла, алюминиевых трубок, винтов и гаек. В общем-то не такие уж и редкие материалы. |
| − | 2) Объединить их | + | Материалы избирались на основе дешевизны, простоты использования и эстетических соображений. Но началось все с эскиза всех |
| − | 3) Установить двигатели | + | основных деталей в масштабе 1:1 который приводится ниже: |
| − | 4) Создать систему управления | + | |
| + | <gallery widths=300px heights=425px perrow = 3> | ||
| + | Файл:Drawing_1.jpg | ||
| + | Файл:Drawing_2.jpg | ||
| + | Файл:Drawing_3.jpg | ||
| + | </gallery> | ||
| + | |||
| + | Затем пришлось решать первую проблему данного проекта т.е. бороться с силой трения. Для этого из алюминиевой трубки были изготовлены простейшие подшипники скольжения: | ||
| + | <gallery widths=300px heights=300px perrow = 2> | ||
| + | Файл:Roller_1.jpg | ||
| + | Файл:Roller_2.jpg | ||
| + | </gallery> | ||
| + | |||
| + | Затем после первой сборки обнаружилось что не так уж и легко отцентровать коленчатый вал. Но эта проблема вскоре разрешилась. | ||
| + | Как? Путем нанизывания его на штанги что позволило выровнять центральную ось на момент окончательной сборки. | ||
| + | А вот и первые фотографии второй части в момент сборки. Тут как раз видны все 6 штанг которыми пронизан весь механизм: | ||
| + | <gallery widths=500px heights=280px perrow = 2> | ||
| + | Файл:Build2_1.jpg | ||
| + | Файл:Build2_2.jpg | ||
| + | </gallery> | ||
| + | |||
| + | Вот так выглядит уже построенная первая часть: | ||
| + | <gallery widths=500px heights=400px perrow = 2> | ||
| + | Файл:Build_1.jpg | ||
| + | Файл:Build_2.jpg | ||
| + | Файл:Build_3.jpg | ||
| + | Файл:Build_4.jpg | ||
| + | </gallery> | ||
| + | |||
| + | ==Что планируется далее?== | ||
| + | 1) Необходимо изготовить вторую часть. (DONE) | ||
| + | |||
| + | 2) Объединить их.(DONE) | ||
| + | |||
| + | 3) Установить двигатели.(DONE) | ||
| + | |||
| + | 4) Создать систему управления. (DONE) | ||
| + | |||
| + | 5) Создание и установка дистанционного управления. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | 06.10.11 в 23:58 состоялся первый успешный запуск объединенного механизма. | ||
| + | |||
| + | Теперь создана проводная система управления. | ||
| + | Итак вот что получилось: | ||
| + | <gallery widths=900px heights=400px perrow = 1> | ||
| + | Файл:IMAG0758.jpg | ||
| + | </gallery> | ||
| + | |||
| + | ==Шагающий механизм 1.2== | ||
| + | [[Файл:intensiv.jpg |300px|right]] | ||
| + | На летнем интенсиве [http://fablab.spbstu.ru/2013/06/post750/] для школьников в Фаблаб Политех, проходившем в конце июня 2013 года под руководством [[Андрей Мурачёв|Андрея Мурачёва]] и [[Дайнис Дзенушко|Дайниса Дзенушко]] был собран шагающий механизм на основе платформы Arduino. Управление Arduino осуществлялось с компьютера при помощи среды Processing. Программы для Arduino и Processing можно скачать по ссылке [[Файл:Proc_and_ardu.zip]] | ||
| + | |||
| + | == См. также == | ||
| + | |||
| + | [[Ходящие механизмы]] | ||
| + | |||
| + | [[Category: Студенческие проекты]] | ||
Текущая версия на 21:42, 2 июня 2015
Существует несколько основных видов «шагающих» механизмов, основанных на преобразовании вращательного движения в поступательное.
Содержание
Стопоходящая машина Чебышева[править]
- Пафнутий Львович Чебышев, будучи профессором Санкт-Петербургского университета
изобрел и воплотил в жизнь первый в мире шагающий механизм «в дереве и железе» и назвал его «Стопоходящая машина». Этот механизм, изобретенный российским математиком, получил всеобщее одобрение на Всемирной выставке в Париже 1878 года.
Механизм Кланна[править]
- Механизм Кланна имеет множество преимуществ шагающего механизма,
и лишён, в то же время, некоторых свойственных им ограничений. Он может перешагивать через бордюры, взбираться по ступеням, которые недоступны для колёсных движителей, и в то же время этот механизм не требует управления его двигателями со стороны микропроцессоров, причём количество этих двигателей может быть уменьшено по сравнению с другими видами техники, предназначенной для выполнения тех же функций.По своей классификации этот механизм находится между шагающими устройствами и колёсными машинами с управляемыми осями.
Механизм Тео Янсена[править]
- Тео Янсен (Theo Jansen) (родился 17 марта, 1948, Гаага, Нидерланды) —
нидерландский художник и кинетический скульптор. Он строит огромные сооружения, напоминающие скелеты животных, которые способны передвигаться под воздействием ветра по песчаным пляжам. Янсен называет эти скульптуры «животными» .
Создание самодвижущейся платформы основанной на механизме Тео Янсена[править]
Глядя на механизм Тео Янсена так и хочется, чтобы можно было на нем прокатиться (или пройтись). Вот мне и пришла в голову идея создать такой аппарат, на котором можно было бы передвигаться. Для начала в уменьшенном масштабе. Но если мы хотим на нем передвигаться, то нам необходимо, чтобы данный аппарат мог поворачивать.
- Как этого добиться?
Можно сделать его из двух независимых частей и установить на них 2 двигателя и затем, управляя их скоростью, поворачивать т.е. так же, как поворачивают любые гусеничные машины.
- Чем этот аппарат лучше колесных машин?
Если вы едете по песку или любому сыпучему материалу, то может так случится, что колесо забуксует. Но с шагающими механизмами такой проблемы не возникает.
- Что уже сделано?
На данный момент разработан и отлажен процесс изготовления. И в результате функционирует одна из двух частей.
- Как это сделано?
Данная платформа создается из оргстекла, алюминиевых трубок, винтов и гаек. В общем-то не такие уж и редкие материалы. Материалы избирались на основе дешевизны, простоты использования и эстетических соображений. Но началось все с эскиза всех основных деталей в масштабе 1:1 который приводится ниже:
Затем пришлось решать первую проблему данного проекта т.е. бороться с силой трения. Для этого из алюминиевой трубки были изготовлены простейшие подшипники скольжения:
Затем после первой сборки обнаружилось что не так уж и легко отцентровать коленчатый вал. Но эта проблема вскоре разрешилась. Как? Путем нанизывания его на штанги что позволило выровнять центральную ось на момент окончательной сборки. А вот и первые фотографии второй части в момент сборки. Тут как раз видны все 6 штанг которыми пронизан весь механизм:
Вот так выглядит уже построенная первая часть:
Что планируется далее?[править]
1) Необходимо изготовить вторую часть. (DONE)
2) Объединить их.(DONE)
3) Установить двигатели.(DONE)
4) Создать систему управления. (DONE)
5) Создание и установка дистанционного управления.
06.10.11 в 23:58 состоялся первый успешный запуск объединенного механизма.
Теперь создана проводная система управления. Итак вот что получилось:
Шагающий механизм 1.2[править]
На летнем интенсиве [1] для школьников в Фаблаб Политех, проходившем в конце июня 2013 года под руководством Андрея Мурачёва и Дайниса Дзенушко был собран шагающий механизм на основе платформы Arduino. Управление Arduino осуществлялось с компьютера при помощи среды Processing. Программы для Arduino и Processing можно скачать по ссылке Файл:Proc and ardu.zip
