Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Budování 8-Legged Trotbots, Od Tiny až po Towering

Obrázek A. Foto: Beth Vagle.

Čtěte články z časopisu přímo zde Udělat:. Ještě nemáte předplatné? Dostaňte je dnes.

Před třemi lety, když mi bylo třináct, jsem byl součástí týmu, který vyvinul nový typ chůze robota, který nazýváme „TrotBot“ s použitím dílů Lego Technic, a pak mu pomohl zvětšit velikost na velikost SUV (Obrázek A). . Představili jsme si náš nejnovější obří TrotBot na World Maker Faire 2016 v New Yorku, spolu s našimi prototypy Lego, které jsou vždy hitem s dětmi.

Z tohoto úžasného zážitku jsem vyvinul výzvu STEM, kterou bych rád sdílel s dalšími dětmi a pedagogy.

TrotBot je mechanický chodec, jako je Theo Jansen's Strandbeest nebo mechanický pavouk Joe Klanna, ale vyvinuli jsme ho především proto, abychom oslovili děti, inspirovali je k tomu, aby se naučili nějaké strojírenství a chtěli si vybudovat vlastní chodící roboty. Proto jsme měli dva cíle návrhu:

1. Životní pohyb - TrotBot napodobuje cválajícího koně 2. Vysoká funkčnost - chtěli jsme, aby si děti mohly hrát se svými roboty a ztratit se ve svých představách, když je procházely na nerovném terénu, který se nachází v přírodě, ne jen na plochém muži povrchy.

Obrázek B. Obrázek Ben Vagle

Dosáhli jsme našeho funkčního cíle vytvořením mechanismu, který stoupá vysoko, takže jeho nohy se nezachytí na hrboly nebo překážky. Chcete-li ukázat, co mám na mysli, tady je moje počítačová simulace (obrázek B, nahoře, a také ukázané animované ve výše uvedeném videu), porovnávající krok TrotBotu (vpravo) s Strandbeestem (vlevo) a Klannovým pavoukem (uprostřed), ukazující, jak se jednotlivé nohy pohybují při chůzi vpřed (zprava doleva v diagramu).

Foto Hep Svadja

Obrázek C. Foto Ben Vagle

Obrázek D. Foto Ben Vagle

Ale opravdu musíte vidět TrotBota v akci, když se v poušti potkáte dřevem (obr. C) nebo slickrockem (obr. D); podívejte se na níže uvedená videa z mého kanálu YouTube.

Dozvěděli jsme se, že se nám podařilo zvýšit počet TrotBotů, a tyhle postřehy jsem vzal zpět do měřítka Lego, abych vytvořil nejfunkčnější chodce, které jsem viděl, se zlepšeným designem nohou, který zvyšuje kontakt se zemí a zároveň udržuje vysoký krok chůze.

Foto Ben Vagle

Mohl jsem vyrobit sadu robotiky z laserem řezaného dřeva, ale myslím, že mohu udělat největší dopad na STEM publikováním plánů v Legu, což je médium, s nímž je většina dětí již obeznámena. Systém Mindstorms EV3 společnosti Lego má také základní automatizační komponenty, které potřebují chodci, takže děti a pedagogové mohou používat TrotBot jako platformu pro zkoumání technologie. A jakmile jsou návrhy pochopeny, je snadné je přenést z Lega do jiných médií, jako jsou komponenty Vex.

Foto Ben Vagle

Až dosud nebyly specifikace mechanismu TrotBotu zveřejněny, ale vždycky jsem se zeptal na společnosti Maker Faires, kdybychom prodávali soupravy TrotBot, nebo alespoň ukázali lidem, jak to udělat. Konečně jsem splnil svůj slib těmto lidem a za nimi jsem rozeslal podrobné plány i technické postřehy.

Obrázek E. Foto Ben Vagle

Obrázek F. Foto Ben Vagle

Kompletní instrukce pro sestavení tohoto Lego TrotBotu naleznete na mých nových stránkách DIY Walkers. Trvá asi jeden den usilovné práce, aby jeden. Nejdříve si postavíte mechanickou spojku každé nohy nebo „kinematický řetěz“ (obr. E a F), pak namontujete 8 nožiček do rámu s motory a převodovkou, abyste je mohli řídit (obr. G).

Obrázek G. Foto Ben Vagle

Kromě Technic paprsků, kolíků a ozubených kol, tato stavba používá Lego Power Functions IR RX 8884 vzdálený přijímač, 8885 IR dálkové ovládání, 2 Lego Motors (doporučuji menší 8883 M-Motors, ale můžete také použít poloviční rychlost, 4x motory XL 8882) a akumulátor 8881. Doporučuji lithium-iontové baterie AA, protože jsou lehčí, vydrží déle a zlepšují výkon při chůzi. Pro dlouhé nápravy, které spojují nohy s rámem, můžete použít plastové nápravy Lego, ale raději používám mosazné trubky 3/16 ″ OD, aby se lépe snášela hmotnost robota (hliníkové tyče jsou také v pořádku). Budu dokumentovat další verzi, která bude brzy obsahovat Inteligentní cihlu EV3.

Foto Ben Vagle

Doufám, že DIY Walkers inspiruje více dětí a pedagogů, aby hráli s inženýrstvím prostřednictvím navrhování a budování chodců (a nejen TrotBot; budu zveřejňovat podrobné plány na mnoha mechanismech chůze). Mechaničtí chodci mohou být velkým podnětem pro studenty, aby zvládli nové dovednosti, včetně návrhu, kinematiky, stavebního inženýrství, programování pro řízení a optimalizaci, projektového plánování, a věřte mi, řešení problémů!

Podíl

Zanechat Komentář