Дзенушко Дайнис: Изучение "Шагающих" механизмов

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Версия от 23:08, 1 октября 2011; Dainis (обсуждение | вклад) (Создание самодвижущейся платформы основанной на механизме Тео Янсена)

Перейти к: навигация, поиск

Существует несколько основных видов «шагающих» Механизмов, основанных на преобразовании вращательного движения в поступательное.


Стопоходящая машина Чебышева


  • 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

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


  • 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

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 изберались 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?

1) Необходимо изготовить вторую часть.

2) Объединить их.

3) Установить двигатели.

4) Создать систему управления.