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LA MODÉLISATION
Robot Orion. Conseils pour un modéliste
Annuaire / Équipement de radiocommande Peut-être que dans un avenir proche, lorsque de nouveaux engins spatiaux iront sur la Lune, Vénus ou Mars, les astronautes auront dans leur arsenal des robots qui seront les premiers à se rendre à la surface de la planète pour mener des recherches scientifiques et effectuer de simples travaux de soudage et d'assemblage. . Alors les gars du cercle de modélisation spatiale de la station des jeunes techniciens de Sumy City ont décidé et construit un robot similaire de leurs propres mains. "Orion" (c'est ainsi que ses créateurs ont appelé leur progéniture) peut effectuer un certain nombre d'actions inhérentes à un organisme vivant. Dans le noir, il "dort", mais quand les lumières sont allumées, il "se réveille" et va droit à la lumière. Le robot peut avancer, reculer, droite et gauche. Comme une personne, il prend et transporte divers objets, parle, tourne la tête vers les interlocuteurs. Cyber est à la fois chercheur et soudeur de métier. Les signaux provenant du localisateur et du capteur de danger radioactif sont traités par un ordinateur miniature. Les informations collectées sont affichées par un dispositif vidéo monté dans le corps. Le robot effectue le soudage de la manière suivante. Avec un bras manipulateur, il prend une électrode spéciale, au bout de laquelle se trouve une allumette à thermite avec un allumeur électrique. La haute température de l'allumette aluminothermique (1500°) permet de découper une plaque métallique jusqu'à 3 mm d'épaisseur.
Lors de la finale du concours X All-Union "Cosmos", le robot "Orion" a remporté la première place dans la section "Popularisation de l'espace". SCHÉMA STRUCTUREL. Le robot est contrôlé à l'aide d'une télécommande, sur laquelle se trouvent un certain nombre d'interrupteurs à bascule, mais certaines opérations sont effectuées automatiquement (Fig. 2).
Allumez l'interrupteur à bascule "Power" - la télécommande est prête à fonctionner. Maintenant, en manipulant des interrupteurs individuels, ils donnent des instructions au robot. L'interrupteur à bascule "Locator" allume le moteur électrique de rotation de l'antenne, et cliquer sur l'interrupteur avec l'étiquette "ECM" suffit pour que le cyber commence à "réfléchir": le moteur électrique de l'interrupteur est activé, simulant le fonctionnement de "l'ordinateur" , et les ampoules situées devant le robot s'allumant alternativement affichent son "activité mentale"". Le mouvement du robot s'effectue à l'aide de deux moteurs électriques réversibles. Ils sont commandés par deux interrupteurs bipolaires dont la position des contacts détermine le sens de rotation des moteurs. Le manipulateur mécanique à "bras" est équipé de trois moteurs électriques, dont les commandes sont également reçues du panneau de commande. Le manipulateur peut être tourné autour de l'axe de 270° dans "l'articulation de l'épaule" et de 90° dans le "coude". Le mécanisme de préhension est relié à un moteur dont la rotation permet de comprimer et de desserrer les "doigts" du manipulateur. La "tête" est entraînée en rotation par un moteur électrique réversible avec fins de course limitant sa rotation à 180°. L'orientation vers la lumière se produit automatiquement à l'aide de deux photorelais qui allument les moteurs électriques des "jambes", orientant le robot vers la source lumineuse. Et si une plaque recouverte de phosphore blanc est amenée au tube Geiger du bloc de danger radioactif, le dispositif de signalisation électronique allume immédiatement la lampe rouge de signalisation et la sirène. Pour que le cyber puisse parler et répondre aux questions, deux ULF avec communication bidirectionnelle indépendante y sont installés. Bien sûr, l'interlocuteur du public n'est pas un robot, mais un opérateur caché des "yeux indiscrets" (le om peut être, par exemple, dans la pièce voisine), qui écoute et transmet des informations via le robot. Le flux des signaux de talkback est illustré dans le schéma fonctionnel (Figure 3).
Le CASE du robot Orion est composé de fibre de verre et de colle époxy EPD-5. Tout d'abord, des formes sont découpées dans de la mousse séparément pour le torse, les jambes et les bras. Ensuite, un semblant d'un futur robot est assemblé à partir de ces pièces et recouvert d'une couche de pâte à modeler (pour que la mousse ne colle pas à la fibre de verre). Selon l'épaisseur du matériau, 2 à 4 couches de fibre de verre sont appliquées sur la forme du robot, imprégnées de colle époxy, puis la coque congelée est traitée avec une lime, recouverte d'une couche de mastic nitro et, après meulage , peint 2-3 fois avec de la peinture nitro. Après avoir traité le corps avec de la pâte abrasive, ils commencent à assembler la structure. La tête du robot est en tôle de 0,3 mm d'épaisseur. Dans les niches des "jambes", "torse", "tête" et "bras", il y a 9 moteurs électriques (Fig. 4) et des circuits imprimés d'unités électroniques. Les moteurs d'entraînement "jambes" RD-09 avec réduction 1/137 ont un contrôle indépendant, ce qui permet au robot de tourner dans n'importe quelle direction.
Les "jambes" de la roue arrière sont à centrage automatique (Fig. 5).
Le moteur RD-09 avec une réduction de 1/740 tourne le "bras" dans "l'épaule" (Fig. 6), le DSDR à 2 tr/min - dans le "coude" et le MU-10 avec une réduction de 1/ 80 entraîne la "brosse". Tous les moteurs électriques sont utilisés à partir d'appareils d'automatisation obsolètes.
Le mécanisme de préhension du "bras" est basé sur le mouvement alternatif d'un écrou relié à trois "doigts" (Fig. 7). Ils sont en duralumin D16T de 5 mm d'épaisseur. Et pour que l'appareil ne se coince pas lors de la saisie de divers objets, un ressort de poussée est installé sur la bride.
La "tête" est montée directement sur l'arbre du moteur DSDR, qui a 2 tours par minute. Des micro-interrupteurs MP-1 sont installés pour limiter la course du moteur. L'antenne de localisation tourne dans une seule direction. Il est également monté sur l'arbre du moteur DSDR. Le CIRCUIT ÉLECTRIQUE DU SYSTÈME DE COMMUNICATION ULF est un amplificateur à trois étages avec un étage de borne push-pull sur les transistors V3 et V4 (Fig. 8). Un étage inverseur de phase est monté sur le transistor V2. La cascade d'inverseurs de phase est connectée à la dernière via un transformateur d'adaptation T1.
Le préamplificateur est un étage résistif classique sur le transistor V1. La rétroaction réglable en fonction de la fréquence (R8C5) vous permet de définir un gain donné de l'ensemble de l'amplificateur avec une répartition dans les paramètres des éléments du circuit. Diagramme schématique Pour la stabilisation de la température du mode étage de sortie, la thermistance R7 MMT-1 est incluse dans la base de l'étage onduleur. Le circuit fournit des mesures supplémentaires pour améliorer la stabilisation de mode des cascades à l'aide des diodes V5 et V6. BLOC "RAYONNEMENT" se compose de deux parties - électronique et exécutive. Son but est de détecter une dose dangereuse de rayonnement pour les astronautes et d'en informer. L'élément sensible de l'appareil est un capteur de décharge de gaz (compteur) STS-5. Son action repose sur l'ionisation des gaz sous l'action des rayonnements nucléaires. À une intensité de champ suffisamment élevée, une décharge de type avalanche se produit dans le compteur, ce qui amplifie plusieurs fois l'effet d'ionisation. Une haute tension pour alimenter le compteur est générée par un générateur de blocage monté sur le transistor V1 (Fig. 9). Le transformateur T1 est enroulé sur un noyau de plaques Sh12, l'épaisseur du boîtier est de 12 mm; l'enroulement primaire contient 146 tours avec une prise du 26e tour de fil PEL 0,2, l'enroulement secondaire - 3000 tours de PEL 0,08. Blocage des impulsions du générateur, redressées par les diodes V2-V4, charge le condensateur C3 à une tension de 300-500 V. Dès que le compteur entre dans la zone de rayonnement, une décharge se produit. Les impulsions de tension de la résistance R2 à travers le condensateur C4 sont envoyées à un amplificateur à deux étages monté sur les transistors V5, V6. À partir de la charge du collecteur du deuxième étage, des impulsions de tension positives sont transmises à travers le condensateur C6 au redresseur, réalisé selon le circuit de doublage de tension sur les diodes V7, V8. Ce redresseur charge le condensateur C8. La tension libérée sur la résistance R10 lorsque C8 est déchargée s'ajoute à la tension de référence sur le condensateur C7 dont la valeur est fixée par le potentiomètre R10. La tension totale est appliquée à la base du transistor V9, qui fait partie du déclencheur V9, V10. Voici comment cela fonctionne. Lorsqu'il n'y a pas de rayonnement, le potentiel à la base ne dépend que de la position du curseur R10. Il est réglé de manière à ce qu'un courant de 9-4 mA traverse V5. Dans ce cas, le transistor V10 est fermé et il n'y a pas de courant dans l'enroulement du relais K1. Le rayonnement fait apparaître une tension sur le condensateur C8 qui, ajoutée à la tension de référence, provoque une diminution du courant à travers le transistor V9. À un certain niveau de rayonnement maximal admissible, la triode semi-conductrice V10 s'ouvre, provoquant le fonctionnement du relais K1, dont les plaques de contact allument une lampe rouge et un signal sonore. Le BLOC "ORIENTATION TO THE LIGHT" permet au robot de se déplacer exactement vers la lumière. Les éléments récepteurs sont deux photorésistances B1 et B2 (Fig. 11). Lorsqu'ils ne sont pas allumés, les transistors V1 et V2 sont fermés et les relais K1 et K2 (RES-15, passeport PC4.591.004) sont désexcités. Lorsque les photorésistances sont éclairées, le courant à travers les triodes semi-conductrices augmente, provoquant le fonctionnement des navets K1 et K2. Leurs contacts allument chacun des moteurs d'entraînement de leurs "jambes", et le robot commence à avancer. Si le faisceau ne touche qu'une seule photorésistance, le robot tournera - "cherchera" la source de lumière.
Les résistances R1 et R4 sont utilisées pour régler le courant initial des transistors, à l'aide des résistances variables R2 et RXNUMX, la sensibilité du dispositif automatique est ajustée. Les transformateurs d'adaptation et de sortie de la connexion ULF ont été utilisés à partir du magnétophone Vesna-3. Au transformateur de puissance TS-160 des téléviseurs UNT-47/59, utilisé dans l'alimentation, les enroulements secondaires sont convertis en tensions de 220, 18, 12, 9, 6 V et contiennent, respectivement, 824 tours de SEV 0,4 ; 62, 41, 31 tours de SEW 1,3 et 21 tours de SEW 1,7 (Fig. 10). Les deux consoles sont connectées au robot avec un fil MGTF 0,12 via des connecteurs ShR-24. Le schéma de connexion des moteurs électriques et des blocs robots est illustré à la Figure 12.
Une fois la structure assemblée, la surface du robot est recouverte de zaponlak, dans lequel de la poudre d'aluminium est mélangée dans un rapport de 20:1, utilisée pour la peinture sous argent. La coque du cybera acquiert une couleur d'acier doux avec une teinte verdâtre, Auteur : V.Vorobey
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