Дзенушко Дайнис: Изучение "Шагающих" механизмов — различия между версиями

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск
(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  
+
механизмов, основанных на преобразовании  
 
вращательного движения в поступательное.
 
вращательного движения в поступательное.
  
Строка 6: Строка 6:
  
 
==Стопоходящая машина Чебышева==
 
==Стопоходящая машина Чебышева==
[[Файл:stopohodjashaja_mashina_1.jpg]]
+
<gallery widths=330px heights=300px perrow = 3>
[[Файл:stopohodjashaja_mashina_2.jpg]]
+
Файл:stopohodjashaja_mashina_1.jpg
[[Файл:stopohodjashaja_mashina_3.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==
[[Файл:Jansen 1.JPG]] [[Файл:Jansen_2.jpg]] [[Файл:Jansen_3.jpg]]
+
<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» .
*[[Файл:Linkage_1.jpg]] [[Файл:Linkage_2.gif]] [[Файл:Linkage_3.gif]]
+
 
 +
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  
+
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 это лучше колесных машин?
+
*Чем этот аппарат лучше колесных машин?
Если вы едите по песку или любому сыпучему материалу то может так случится что колесо забуксует. Но с шагающими  
+
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 опробован процесс изготовления. И в результате функционирует одна из двух частей.
+
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.


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]

Klann 1.png Klann 2.gif Klann 3.gif

  • 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» .

http://www.strandbeest.com/



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]

Intensiv.jpg

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

См. также[править]

Ходящие механизмы