Главная страница
Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
qrcode

А филиппов Робототехника для детей и родителей Под редакцией д ра техн наук, проф а л фрадкова Издание 3- е, дополненное и исправленное Санкт Петербург наука 2013


НазваниеА филиппов Робототехника для детей и родителей Под редакцией д ра техн наук, проф а л фрадкова Издание 3- е, дополненное и исправленное Санкт Петербург наука 2013
АнкорRobototekhnika dlya detey i roditeley.pdf
Дата08.02.2018
Размер6.61 Mb.
Формат файлаpdf
Имя файлаRobototekhnika_dlya_detey_i_roditeley.pdf
оригинальный pdf просмотр
ТипДокументы
#36125
страница3 из 9
КаталогОбразовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
1   2   3   4   5   6   7   8   9
Глава
2.
Конструирование
Способы
крепления
деталей
Если читатель уже имеет опыт конструирования на основе Lego
Technic, то этот раздел можно смело пропустить и переходить сразу к разделу «Волчок». Если же подобный конструктор у вас в руках впер- вые, стоит изучить эту главу даже раньше, чем инструкцию Quick Start, предлагаемую Lego.
Различия принципов конструирования RIS и NXT
Хотя система NXT и была разработана, чтобы усовершенствовать
RIS, многие приверженцы старой системы, как это часто случается, бы- ли сначала недовольны некоторыми изменениями. Одна из претензий была связана с новым типом строительных деталей в системе NXT (де- тали без выступов). В RIS большинство строительных элементов похо- жи на обычные строительные блоки Lego, у них есть выступы или ши- пы (такие маленькие круглые части, которое выпирают на верхушке деталей, придавая им классический вид Lego). Строительные детали системы NXT практически все относятся к серии Technic и не имеют выступов. Кстати говоря, вы можете услышать, как многие пользовате- ли говорят о «гладком» конструировании, имея ввиду именно эти новые детали серии Technic! Однажды привыкнув к конструированию с ис- пользованием деталей с выступами, может быть, сложно перейти к
«гладкому» конструированию. Однако, скорее всего, вы обнаружите, что на самом деле оно упрощает построение более сильных и гибких конструкций.
Конструирование с деталями Technic действительно улучшает мо- дели; детали крепче соединяются друг с другом и благодаря разнообра- зию их форм NXT-наборы предлагают много новых модификаций в форме роботов.
Используя RIS, пользователи часто жаловались, что модели выгля- дят коробкообразно, и «квадратные» роботы были нормой, так как строились с помощью стандартных кирпичиков Lego (а они прямо- угольные). Роботы NXT, напротив, могут иметь различные формы, и пользователи на самом деле получают удовольствие, создавая уникаль- ный, никем не виданный дизайн. Кроме того, роботы NXT выглядят бо- лее похожими на реальных роботов.

25
Другой причиной жалоб была хрупкая природа роботов на базе
RCX. Многих из них постигла неприятная судьба: в результате падения с высоты стола роботы разбивались вдребезги на дюжины или даже сотни кусочков. Этого больше не повторится! Детали NXT Technic бо- лее шершавы и крепко держатся вместе; они, конечно, разъединятся, если робот будет сброшен с достаточной высоты, но все равно скреп- ляются вместе намного лучше своих предшественников.
В общем и целом работа с деталями Technic достаточно легка для понимания, крепление деталей и создание новых моделей происходит довольно быстро.
Первая игра: фантастическое животное
Эта игра очень проста. Участвуют двое. Надо разделить часть имеющихся деталей на два одинаковых комплекта (чем младше участ- ники, тем меньше деталей в комплекте). Один игрок втайне от второго строит из своих деталей некое фантастическое животное. Затем второй игрок берется за свой комплект. Оба отворачиваются друг от друга и второй игрок под диктовку первого строит копию этого фантастическо- го животного, ни разу не взглянув на него. А первый тоже не должен видеть, что делает второй. К концу строительства обе конструкции сравниваются (рис. 2.1). Во втором раунде игроки меняются ролями.
Рис. 2.1. Не все пары получаются похожими, но что-то в этом есть.

26
Интереснее всего будет зрителю, который наблюдает со стороны.
«Возьми серую загогулину, в которой по четыре дырочки. Прикрепи к ней оранжевый зуб с помощью синей палочки…» — это самое понят- ное из того, что можно будет услышать в ходе игры. Вывод напрашива- ется сам собой. Чтобы понимать друг друга, надо знать названия дета- лей. К сожалению, эти названия не прилагаются к конструкторам и дос- тупны только в методических пособиях. Но часть из них мы все-таки публикуем в Приложении 1.
Высокая башня
Долго рассказывать о спосо- бах крепления деталей бессмыс- ленно, надо сразу начинать конст- руировать. Первая самостоятель- ная задача, которую стоит поставить перед начинающим ро- бототехником, — это строительст- во высокой башни из всех воз- можных деталей конструктора.
Возможно, до потолка. Правда, было замечено, что при высоте более одного метра башня начина- ет терять равновесие, падать и разваливаться. В связи с этим сто- ит принять за правило не вешать микроконтроллер на саму верхуш- ку. Это понятно: шпиль должен быть легким, а основная масса со- средоточена внизу. Для того что- бы создать устойчивую конструк- цию, волей-неволей придется пе- репробовать многие способы крепления деталей (рис. 2.2).
Механический манипулятор
Эту игрушку можно назвать по-разному. Иногда на ее конце рас- полагается голова клоуна, которая внезапно высовывается из потаенно- го ящичка на большое расстояние. Иногда она похожа на длинную свернутую трубочку — «тещин язык», которая выпрямляется с против- ным свистом. Иногда на конце располагается маленькая боксерская перчатка. Добавим игрушке немного функциональности и назовем ее
Рис. 2.2. Лишь бы не упала!

27 механическим манипулятором или просто «хваталкой». И постараемся сделать ее как можно длиннее (рис. 2.3).
Опишем требования к конструкции:
¾
хватательный механизм должен иметь минимальную длину в сложенном состоянии и максимальную в разложен- ном;
¾
у механизма долж- но быть две ручки, как у щипцов, и многоколенчатое соединение, ведущее к хва- тательной части;
¾
изобретатель дол- жен суметь взять с помощью
«хваталки» некоторый предмет (например, колесо из набора) и перенести его с места на место.
Начальный этап соз- дания конструкции прост: шарнирные соединения с помощью штифтов в трех
Рис. 2.3. «Хваталка», созданная из старинного набора
«Простейшие машины и механизмы».
Рис. 2.4. Серые штифты и бежевые штифты-
полуоси предназначены для вращения, а
черные и синие – для фиксации [3].

28 точках на каждой из используемых балок: посередине и по краям. Здесь обратим внимание на типы используемых штифтов. Часть из них глад- кие, а другие имеют небольшие ребра для фиксации в отверстиях
(рис. 2.4).
Конечно, в нашей конструкции лучше использовать гладкие, пусть даже трехмодульные детали, поскольку штифты с фиксатором затруд- няют вращение вокруг них. Но они не блокируют движение полностью, поэтому при отсутствии достаточного числа гладких фиксирующие штифты тоже подойдут.
Рис. 2.5. Задача для механического манипулятора — сложить пирамидку из
колес и переместить ее с места на место.
На втором этапе необходимо соорудить хватательную часть, кото- рой будут удерживаться предметы (рис. 2.5). А третий этап — научить- ся пользоваться манипулятором только одной рукой. Оставляем это для фантазии читателя.
Механическая
передача
Важнейшей частью почти каждого робота является механическая передача. В разных конструкторах предлагается несколько ее видов: зубчатая, ременная, цепная и др. Передача бывает необходима, для того чтобы передать крутящий момент с вала двигателя на колеса или дру- гие движущиеся части робота. Довольно часто требуется передать вра- щение на некоторое расстояние или изменить его направление, напри- мер на 180 или 90 градусов.

29
Передаточное отношение
При всякой передаче существенную роль играет особая величина
— передаточное отношение (а также передаточное число), которое надо научиться рассчитывать. Для этого необходимо знать число зубчиков на шестеренках при зубчатой или цепной передаче и диаметр шкивов при ременной передаче. На крупных шестеренках число зубцов указано: например, «Z40» на самой большой. На мелких нетрудно сосчитать их самостоятельно.
Теперь посмотрим, что происходит при зубчатой передаче. Во- первых, направление вращения ведомой оси противоположно направ- лению вращения ведущей. Во-вторых, можно заметить, что разница в размере шестеренок влияет на угловую скорость вращения ведомой оси. Каким образом?
Ведущая меньше ведомой — скорость уменьшается. Ведущая больше ведомой — скорость увеличивается.
Рис. 2.6. При передаче с малого колеса на большое выигрываем в силе, но
теряем в скорости. При передаче с большого на малое — все наоборот [3].
Однако надо понимать: выигрыш в скорости должен обернуться проигрышем в чем-то ином. И наоборот. Что же мы теряем при увели- чении скорости? Очевидно, тяговую силу. А при понижении скорости выигрываем в силе (рис. 2.6). Это замечательное свойство зубчатой пе- редачи используется во множестве механизмов, созданных человеком,
— от будильника до автомобиля.
Как точно узнать, во сколько раз увеличилась тяговая сила? За это отвечает специальная величина, именуемая «передаточное отношение».
Для нашего конструктора мы определим ее следующим образом:

30 1
2
z
z
i
=
, где i — передаточное отношение, z
2
— количество зубцов на ведомой шестерне, z
1
— число зубцов на ведущей шестерне.
Таким образом, при i < 1тяговая сила уменьшается, а угловая ско- рость возрастает (рис. 2.7); при i > 1сила увеличивается, а скорость па- дает. Очевидно, что при i = 1и сила, и скорость остаются прежними. В этом случае мы можем ощутить изменения только за счет потерь при трении.
Рис. 2.7. Передача с понижением скорости: слева i = 3 : 1, справа i = 5 : 3 [3].
Если в передаче используется несколько подряд установленных зубчатых колес, то при расчете передаточного отношения учитывается только первое и последнее из них, а остальные называются «паразит- ными» (рис. 2.8). Паразитные шестерни исполняют полезную функцию только при необходимости передачи вращения на некоторое расстоя- ние. В остальных случаях они лишь увеличивают потери на трение.
Рис. 2.8. Две промежуточные шестерни — паразитные [3].
Однако зубчатую передачу можно построить таким образом, чтобы каждая шестерня выполняла полезную функцию и служила либо для увеличения, либо для уменьшения передаточного отношения.
В этом случае каждая вторая пара соседних шестеренок должна находиться на одной оси. А общее передаточное отношение рассчиты- вается как произведение всех передаточных отношений соприкасающи- ся шестеренок.

31 56 34 12
i
i
i
i
×
×
=
, где
1 2
12
z
z
i
=
,
3 4
34
z
z
i
=
,
5 6
56
z
z
i
=

Нетрудно догадаться, что шестеренки, находящиеся на одной оси, вращаются абсолютно одинаково и их передаточное отношение равно единице. Следовательно, эти значения в произведении могут не участ- вовать (рис. 2.9).
Рис. 2.9. Двухступенчатая передача [3].
И, наконец, определим понятие «передаточное число». Его исполь- зуют, когда необходимо вычислить коэффициент изменения скорости или силы вне зависимости от направления возрастания. Таким образом, передаточное число можно определить как наибольшее из отношений
u = i / 1 или u = 1 / i. Следовательно, передаточное число всегда не меньше единицы: i ≥ 1. Для примера, при передаточном отношении
i = 1 : 15, как и при i = 15 : 1, передаточное число u = 15 (рис. 2.10).
Рис. 2.10. Передаточное число 15.
Червячная передача — это частный случай зубчатой (рис. 2.11).
В нашем конструкторе она обладает определенными свойствами. Во- первых, один оборот червяка соответствует одному зубцу любой шес- терни. Значит, при расчете передаточного отношения число зубцов чер- вяка можно считать равным единице: z
ч
= 1. Во-вторых, червячная пере-

32 дача работает только в одном направлении от червяка к шестерне и блокирует движение в обратном направлении.
Задача. Постройте механическую передачу с максимальным пере- даточным отношением. По приблизительным подсчетам, из всех шесте- ренок конструктора 8527 можно построить передачу, увеличивающую силу вращения (и понижающую скорость) примерно в 2 млн раз. Это, конечно, теоретически. Но по сути это означает, что для одного полного оборота ведомой оси потребуется около 2 млн оборотов ведущей. Мно- говато.
Рис. 2.11. Червячная передача работает только в одну сторону: от червяка к
шестерне [3].
Рис. 2.12. Механическая передача с передаточным числом 135.
Для начала попробуйте построить передачи с передаточным чис- лом 9, 27, 45, 135 (рис. 2.12). А если не получится, то поможет следую- щий параграф. Только в нем мы будем не замедлять, а ускорять движе- ние.

38
Глава
3.
Первые
модели
Моторы
вперед
!
Следующие несколько проектов можно выполнить, не вдаваясь особо в программирование. В каждом из них достаточно будет вклю- чить один из моторов. Это делается несколькими различными способа- ми. Составим программу, включающую мотор в каждой из трех сред, с которыми мы познакомимся подробнее в главе «Программирование», а также с помощью встроенной оболочки самого NXT.
NXT Program
Во встроенной оболочке NXT есть возможность включить моторы
B и C с мощностью около 75 %, не прибегая к компьютеру (рис. 3.1).
При этом в некоторых версиях оболочки (Firmware) по умолчанию тре- буется, чтобы были подсоединены обязательно оба мотора. В случае если хотя бы одного из них не хватает, алгоритм пробуксовывает. Од- нако вращение так или иначе происходит. В частности, при оригиналь- ной прошивке Lego Mindstorms NXT такое движение будет пре- рывистым. Избавиться от этого можно подсоединением второго мотора.
Итак, в квадратных ячейках требуется разместить всего пять ко- манд (см. рис. 3.1):
1)
Forward (Backward),
2)
Empty,
3)
Forward (Backward),
4)
Empty,
5)
Loop.
Рис. 3.1. Составление и запуск программы для включения мотора B или C.

39
Бывает так, что конструктивно лучше дать моторам команду «На- зад». Для этого команду Forward следует заменить на Backward в обоих ячейках.
Созданную программу можно сохранить, и она появится в меню
NXT Files, расположенном в разделе My Files.
Обратите внимание, что мотор A в этом случае останется непод- вижным.
У этих команд управления моторами есть особенность, из-за кото- рой моторы продолжают вращаться и после принудительного заверше- ния программы. Остановить их можно или выключением NXT, или вы- полнением программы с командой Stop в последнем блоке (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Остановка моторов с помощью команды Stop в конце программы.
Чтобы заменить команду Loop на Stop, достаточно нажать пару раз темно-серую кнопку, откатившись в режим редактирования программы, и выбрать Stop. Затем остается снова выбрать Run. Сама по себе воз- можность запуска одного мотора не предусмотрена разработчиками
NXT Program, а найденное решение не идеально, но позволяет сэконо- мить немного времени.
Подробнее о встроенной оболочке NXT Program читатель узнает после конструирования двухмоторной тележки.
NXT-G
В этой среде программа, запускающая мотор A вперед, выглядит так, как показано на рис.3.3.
Рис. 3.3. Мотор А вперед на языке NXT-G.
Создайте цикл, который будет выполняться постоянно, а в него поместите пиктограмму «Движение». В окне свойств установите галоч- ку напротив мотора A, задайте максимальную мощность и установите продолжительность «Без ограничения».

40
Загрузить программу в NXT можно, щелкнув мышкой кнопку «Загрузка» на командном центре (рис. 3.4), предвари- тельно соединив NXT с компьютером и включив его.
Программа появится в памяти NXT в меню My Files → Software Files с именем, которое вы ей дадите в среде при сохране- нии файла. По умолчанию, это Untitled.
Robolab 2.9
В среде Robolab включить мотор A можно аналогичным способом.
В разделе «Программист» кликните дважды пункт Inventor 4 и на белом поле создайте программу, изображенную на рис. 3.5.
Рис. 3.5. Мотор A вперед на языке Robolab.
Для загрузки программы в NXT необходимо кликнуть по белой стрелочке в левом верхнем углу экрана. Если NXT ответил звуковым сигналом, значит все прошло успешно. Программа появится в меню
My Files → Software Files с именем «rbl».
RobotC
Вот почти самая короткая программа на этом замечательном языке:
task main()
{
while(1)
motor[motorA] = 100;
}
Для загрузки программы нажмите F5, после чего, не дожидаясь звукового сигнала, ищите ее в меню NXT My Files → Software Files.
Если у вас возникнет желание работать сразу с несколькими сре- дами, имейте ввиду, что между ними нет совместимости на уровне прошивки микроконтроллера. Поэтому при каждом переходе придется заново загружать прилагающуюся версию операционной системы
(Firmware) NXT.
Рис. 3.4. Загрузка програм-
мы на NXT.

41
Тележки
Роботы призваны заменить человека во множестве жизненных си- туаций. Для этого они должны обладать различными качествами: силой, мобильностью, прочностью, интеллектом, памятью и т. д. Для каждой задачи требуются свои характеристики, поэтому никого не удивит, если одни роботы вообще не будут иметь конечностей, а другие, например, будут ездить на колесах, как автомобили. До искусственного интеллек- та нам пока далеко, а первую мобильную конструкцию назовем «Те- лежка». Рассмотрим ее простейший вариант.
Какие требования предъявим к этому механизму:
¾
четыре колеса, плото сцепленные с поверхностью земли, попарно соединенные осями; колеса должны свободно вращаться;
¾
отсутствие других частей конструкции, соприкасающихся с по- верхностью;
¾
наличие электромотора, приводящего в движение передние и / или задние колеса;
¾
наличие источника питания для электромотора и программы управления им;
¾
по команде оператора тележка должна двигаться вперед или назад и транспортировать полезный груз.
Одномоторная тележка
Тележка в первой версии не может поворачивать, поэтому ограни- чимся одним мотором с передним приводом (рис. 3.6—3.11).
Рис. 3.6. Одномоторная тележка. Синие трехмодульные штифты вставляются
в угловую балку и верхнюю дужку мотора симметрично с краю.

42
Рис. 3.7. Уголки 3
´ 5 крепятся на все выступающие части штифтов.
Рис. 3.8. В оранжевый диск мотора вставляется 12-модульная ось, которая
будет ведущей.
Рис. 3.9. Такая же ось сзади крепится в крайние отверстия несущих балок.

43
Рис. 3.10. Колеса крепятся так, чтобы не было трения с балками.
Рис. 3.11. Вращая управляющий мотор, добьемся движения тележки.
Управлять такой тележкой нетрудно, но, к сожалению, она связана с нами кабелем. Тем не менее стоит проехаться по столу, преодолеть препятствия и убедиться, что это возможно. Однако гораздо эффектив- нее по пересеченной местности движется тележка с полным приводом.

44
Полноприводная тележка
Рис. 3.12. Наиболее эффективное расположение шестеренок для полнопри-
водной тележки.
Рис. 3.13. Три из пяти шестеренок паразитные, но польза от них есть.

45
Рис. 3.14. При таком расположении колес возникает трение с соседними шес-
теренками.
Передаточное отношение между осями будет 1 : 1, поскольку три промежуточных шестеренки паразитные и влияют только на изменение направления вращения (рис. 3.13). Нечетное число паразитных шесте- ренок позволяет сохранить направление. Малая шестерня по центру не занимает пространство и не мешает преодолению бугристых препятст- вий.
Если колеса насажены слишком глубоко (рис. 3.14), может возник- нуть нежелательное трение с соседними шестеренками, которые вра- щаются в противоположную сторону. Этого можно избежать: заменить
12-модульную ось двумя 8-модульными, состыковав их в оранжевом моторном цилиндре, или просто удлинить оси специальными втулками.
Но об этом позже.
Итак, прототип «вездеходика» с ручным управлением готов.
Тележка с автономным управлением
Теперь давайте разберемся с полезным грузом. Для начала поста- вим задачу, чтобы тележка смогла вывезти сама себя. Микроконтроллер
NXT с шестью аккумуляторами весит немало. Разместим его на корпусе тележки (рис. 3.15—3.20). В следующей версии массу груза можно бу- дет довести до килограмма или двух.

46
Установка шестеренок и колес для полноприводной тележки уже знакома по предыдущей модели, поэтому вдаваться в детали не станем
(рис. 3.21-3.23).
Рис. 3.15. Повторение основы тележки.
Рис. 3.16. Заднее крепление для NXT на базе одномоторной тележки.

47
Рис. 3.17. Установка вертикальных штифтов для крепления к NXT снизу.
Рис. 3.18. Можно ставить контроллер.

48
Рис. 3.19. Для надежности колеса закрепляются полувтулками.
Рис. 3.20. Мотор подключается на порт B.

49
Рис. 3.21. Установка полного привода.
Рис. 3.22. Установка колес возможна с удлинителями осей.

50
Если вы до сих пор еще не начали программировать на NXT, то простую инструкцию по движению одно- или двухмоторной тележки найдете в начале данной главы. При запуске берегите пальцы – зубцы шестеренок соприкасаются с большой силой!
Рис. 3.23. Вид сбоку.
Тележка с изменением передаточного отношения
Итак, первая задача выполнена, тележка тронулась с места. Теперь попытаемся сделать из нее гоночный автомобиль. Понятно, что нагру- жать ее при этом пока не будем. Для увеличения скорости достаточно увеличить передаточное отношение (рис. 3.26).
Приступим к строительству. Необходимо снять с предыдущей мо- дели колеса, шестеренки и несущие балки (рис. 3.24), модифицировав конструкцию (рис. 3.25—3.26).
Попробуйте поэкспериментировать. Можно заметить, что при дос- таточно высоком передаточном числе тележка просто не тронется с места: ее придется самим разгонять и подталкивать. А в приподнятом состоянии колеса будут крутиться быстро-быстро. Чего же не хватает?
Очевидно, тяговой силы. Выиграв в скорости, мы потеряли в силе — моторам уже не хватает мощности для старта. Автомобилисты сталки- ваются с этим при переключении коробки передач. Самое большое уси- лие развивается на низких передачах. Воспользуемся ими.

75
Двухмоторная
тележка
Трехточечная схема
Это самая распространенная разновидность роботов. Тележка мо- жет быть с тремя точками опоры, две из которых — ведущие колеса, а тре- тья — волокуша, или свободно вра- щающееся колесико (рис. 3.71). Та- кие модели являются базовыми для наборов 8527 и 9797. Инструкции по сборке прилагаеются. Если попытае- тесь построить такую тележку само- стоятельно, помните, что центр масс должен находиться не над волоку- шей, а ближе к ведущим колесам.
Именно по этой схеме построена стандартная тележка из наборов 8527 и 9797 (рис. 3.72). В инструкциях этих наборов есть небольшие разли- чия, но суть одна.
Рис. 3.72. Стандартная основа для робота из набора 9797.
Для тех, кто не хочет ограничиваться базовыми конструкциями, рассмотрим несколько примеров крепления моторов к NXT. От них можно отталкиваться при создании собственных роботов. Второй при- мер любезно предоставлен Центром инженерной поддержки образова- ния на сайте https://www.legoengineering.com [4].
Рис. 3.71. Схема трехколесной
тележки с подвижным третьим
колесом.

76
Простейшая тележка
Для придания устойчивости роботу имеет смысл поставить моторы по двум сторонам от NXT. Это несколько расширит корпус тележки
(рис. 3.73).
Рис. 3.73. Широкая тележка — простейший вариант.
Рис. 3.74. Изогнутые балки для крепления моторов.
Предлагаемую конструкцию (рис. 3.74—3.81) можно делать вдвоем
— бóльшая часть деталей устанавливается симметрично. А вот на под- ключение моторов следует обратить внимание. Для совместимости с алгоритмами, изложенными в этой книге, договоримся, что мотор B — слева, а мотор C — справа по курсу движения. На нашей тележке про- вода придется подсоединить накрест.

77
Рис. 3.75. В зависимости от расположения балок может быть смещен центр
тяжести тележки.
Рис. 3.76. Дополнительные крепления для придания устойчивости.

78
Рис. 3.77. Колеса устанавливаются на 6-модульные оси, втулки предохраняют
от нежелательного трения шин о корпуса двигателей.
Рис. 3.78. Две половинки соединяются контроллером NXT и 15-модульной
балкой, которая крепится к каждому мотору на 2 штифта.

79
Рис. 3.79. Элементы подвижного колеса. Длины осей — 3 и 5 модулей.
Рис. 3.80. Сборка заднего подвижного колеса. Обе оси должны вращаться сво-
бодно.
Простейшая конструкция тележки показана на рис. 3.81, однако в ней есть пара недостатков. Корпус тележки расположен с небольшим наклоном вперед. Если убрать одну втулку из вертикальной оси под- вижного колеса, корпус выровняется, но тогда тележка потеряет воз- можность двигаться назад: колесико начнет цепляться за балку. Замена втулки на полувтулку решит проблему лишь отчасти.

80
Рис. 3.81. Тележка готова. Она будет слегка наклонена вперед.
Для построения строго горизонтальной тележки воспользуйтесь инструкцией на рис. 3.82—3.85. Задняя 16-модульная балка будет заме- нена на конструкцию из угловых балок, которая обеспечит более высо- кий подъем подвижного третьего колеса.
Рис. 3.82. Немного усложним конструкцию, подняв заднее крепление подвиж-
ного колеса.

81
Рис. 3.83. Еще пара уголков, к которым крепится задняя балка.
Рис. 3.84. Шины на диски подвижного колеса можно не надевать.

91
Собрав конструкцию обвязки из балок (рис. 3.92), отложите ее и соедините остальные блоки (рис. 3.93).
Далее остается прикрепить от- ложенную обвязку с противопо- ложной стороны (рис. 3.94).
Компактная основа для тележ- ки готова. Надо учесть, что при штатном Lego-аккумуляторе при- дется увеличить высоту вертикаль- ных скрепляющих балок, поскольку он выступает на высоту одного мо- дуля из корпуса NXT.
Если в наборе найдутся гусе- ницы, то лучшего варианта для гу- сеничной тележки не придумать.
Полный привод
Можно сделать двухмоторную тележку, опирающуюся на четыре колеса, попарно соединенных с моторами. На улицах небольшого горо- да встречаются подобные автомобили-погрузчики или электрокары. От своих собратьев с рулевым управлением они отличаются высокой ма- невренностью: способны выполнять поворот на месте. А от трехколес- ной тележки — высокой проходимостью.
Рис. 3.95. Схема четырехколесной тележки [4].
Рис. 3.94. Установка обвязки [4].

92
Чтобы построить двухмоторную четырехколесную тележку с пол- ным приводом, необходимо сконструировать механическую передачу с каждого мотора на оба боковых колеса (рис. 3.95). Если привод будет только на одно из колес с каждой стороны, то поворота, скорее всего, не будет из-за бокового трения второго колеса. Кроме того, расстояние между колесами по одной стороне L не дожно превышать расстояния между сторонами D: L ≤ D.
Эта задача интересна, и читатель может попробовать решить ее са- мостоятельно, тем более что пример одномоторной тележки детально разобран. Остается расширить корпус добавлением второго мотора. Не забывайте только соблюдать четность и размеры шестеренок, чтобы колеса крутились в одну сторону с одинаковой скоростью.
Испробовав на готовой тележке небогатый арсенал NXT Program, читатель может приступить к серьезному программированию и выбрать задачу себе по вкусу: либо изучить какую-нибудь из предложенных сред (NXT-G в главе 4, Robolab в главе 5, RobotC в главе 6), либо, уже имея навыки программирования, освоить алгоритмы управления из гла- вы 7, или сразу начать решать задачи для робота из главы 8.

93
1   2   3   4   5   6   7   8   9

перейти в каталог файлов

Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей

Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей