Юный техник, 2003 № 11

ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Робот идет по следу

Вы уже прочитали, наверное, статью «Зачем роботу улыбка?», в которой идет речь о бытовых роботах. Такое устройство, конечно, построить дома довольно сложно, но изготовить робот-тележку, который сможет, к удивлению тех, кто не знает, в чем дело, доставить из кухни в гостиную сервировочный столик или возить пылесос по труднодоступным уголкам комнаты, вам вполне по силам.

Чтобы робот «знал» дорогу, к полу приклеивают скотчем или укладывают под ковер кусок провода, выполняющего роль дорожки-путеводителя (см. рис. 1).

Одним концом при помощи вилки X1 через резистор с высоким сопротивлением (2,2 МОм) он безопасно связан с осветительной сетью 220 В. Благодаря низкой частоте, уровень электрического поля резко спадает по мере удаления от дорожки «а». В непосредственной близости от нее поле воспринимают антенные датчики WA1, WA2, связанные с блоками управления моторов левого и правого борта тележки А1, получающей ток от батареи. Пока дорожка «а» располагается примерно посередине между датчиками WA1, WA2, электромагнитное поле дорожки практически не оказывает влияния и блоки управления разрешают работу обоих моторов с одинаковой скоростью. Робот движется по прямой. Если в силу изгиба дорожки, например, датчик WA1 левого борта сблизится с дорожкой «а», то по его сигналу левый мотор остановится, а правый, продолжая работать, заставит тележку уклониться влево. При этом датчик WA1 снова удалится от путеводной дорожки, а левый привод вступит в работу. Аналогичным образом происходит стопорение и повторный пуск правого привода в случае уклонения робота в противоположную сторону.

Можно автоматически останавливать тележку в конце трассы. Для этого достаточно снабдить дорожку «а» Т-образным окончанием «б», при сближении с ним двух датчиков WA1, WA2 бортовая автоматика выключит оба привода.

При необходимости можно организовать промежуточные остановки, если при дорожке «а» поместить изолированные от нее поперечины «в», присоединяемые к источнику сигнала 50 Гц посредством переключателя либо кнопки SB1. Примерно так же устроены промышленные роботы, перевозящие на заводах детали.

Теперь, когда вы познакомились с принципом управления системы, давайте разберемся в устройстве ее бортовых электронных блоков. Один из них (они одинаковы и независимы один от другого) схематически представлен на рисунке 2.

«Изюминкой» блока является полевой транзистор VT1, к затвору которого присоединен датчик WA1. Пока датчик находится вне заметного влияния электрического поля путеводной дорожки, транзистор VT1 открыт и сопротивление его перехода сток-исток мало. Напряжение на стоке VT1 и базе VT2 первого усилительного каскада мало, транзистор VT2 заперт, а составной транзистор VT3, VT4 усилителя мощности находится в открытом состоянии, обеспечивая работу своего привода с двигателем M1.

При близком соседстве WA1 с локальным полем все транзисторы переключаются, и происходит остановка привода.

Для изготовления вашего робота целесообразно использовать готовый планетоход или танк, имеющие раздельные бортовые электроприводы. В качестве путеводной электропроводящей дорожки можно использовать не толстый, лучше плоский, изолированный провод, прикрепив его, как сказано, скотчем или уложив под ковром. Антенные датчики WA1, WA2 могут иметь размеры порядка 15x8 миллиметров. Датчики должны «уметь» скользить по полу, не цепляясь за возможные неровности — с этой целью их следует крепить к корпусу «экипажа» в подпружиненном состоянии или снабдить шарниром, вынесенным вперед по направлению движения. Для электрической изоляции токопроводящих участков датчиков их следует обклеить скотчем. Обратим внимание на безопасную конструкцию присоединения (X1 на рис. 1) вашего устройства к розетке осветительной сети. В таком качестве автор использовал приборную однополюсную вилку (рис. 3).

В ее цилиндрический пластмассовый корпус у одного торца ввинчивается контакт, имеющий на конце гнездо для припайки провода. Вместо провода впаяйте сюда один из укороченных выводов высокоомного резистора R_o типа МЛТ-0,5 с сопротивлением 2,2 МОм. Резистор будет находиться во внутренней полости корпуса вилки, надежно изолированный от прикосновения. Ко второму, также укороченному выводу резистора припаяйте изолированный провод, который задаст роботу траекторию движения.

Ю. ПРОКОПЦЕВ

ВНИМАНИЕ, КОНКУРС!

Дорогие друзья!

17 декабря 2003 г. исполняется 100 лет с того дня, как люди научились… летать: братья Райт впервые поднялись в воздух на самолете собственной конструкции.

Первые шаги в авиации были робкими и неуверенными. Но росли скорости, увеличивалась дальность полетов, крепло мастерство летчиков, накапливались знания конструкторов. А вместе с тем как бы сокращались расстояния между странами и континентами — перелет в другое полушарие за тысячи километров можно теперь совершить за 10–12 часов.

И все благодаря авиации, вековой юбилей которой будет праздновать весь мир.

А для вас 17 декабря может стать стартом Всероссийского конкурса «На взлет!».

Этот конкурс мы организуем вместе с интернет-проектом «Известия-наука», Министерством образования Российской Федерации и Центром технического творчества учащихся.

ПОБЕДИТЕЛЕЙ ЖДУТ ДИПЛОМЫ, ПРИЗЫ ВЕДУЩИХ РОССИЙСКИХ И ЗАРУБЕЖНЫХ АВИАЦИОННЫХ ФИРМ.

УСЛОВИЯ КОНКУРСА БУДУТ ОПУБЛИКОВАНЫ В ПЕРВОМ НОМЕРЕ «ЮТ» ЗА 2004 ГОД

И НА САЙТЕ http: \\inauka.ru.

Желаем победы!

НАШ ДОМ Предновогодние хлопоты

Сегодня популярный журнал «Бурда-моден» вновь у нас в гостях. Надеемся, что и в этот раз небольшая подборка по его материалам поможет вам подготовиться к самым веселым праздникам — Рождеству и Новому году.

НОВОГОДНИЙ КОНСТРУКТИВИЗМ

Сегодня поговорим о самодельных елочках. Вот эти две напоминают шпили средневековой башни. Все, что необходимо для их исполнения, — два не очищенных от коры пенька высотой 15–20 см и два стальных стержня длиной 20–25 см.

Подойдут для этой цели и толстые стальные вязальные спицы диаметром 6–8 мм. А дальше понятно: сверлите в центре деревяшки отверстие необходимого диаметра, затем на клею вставляете стержень. Каркас готов. Хвою, как вы поняли, заменяет сложная структура из колючих шариков репейника, слегка подкрашенного мха, коры, веточек вереска, туи, маленьких сосновых шишек и шариков от пинг-понга, обернутых золотой и серебряной фольгой. Пойдут в ход и любые, ранее засушенные цветы, плоды боярышника, рябины, также слегка подкрашенные золотисто-бежевой акварелью. Собирать конструкцию начинайте с репейника: соедините его шарики в ожерелье и с помощью «Момента» приклейте к каркасу. Все сухоцветы соедините между собой также клеем, стараясь придерживаться заданной формы, постепенно наращивайте ими конструкцию. В завершение опутайте елочку тончайшей золотой и серебряной канителью.

В таком необычном лесу должны обитать и не менее оригинальные животные. Этот кружевной олененок сделан из тонкой проволоки, предварительно обвитой золотыми нитями в тон елок. Плести проволочный каркас проще на твердом картонном цилиндре подходящего размера. Для шеи, головы также понадобятся два маленьких цилиндра.

По мере продвижения вперед постепенно вынимайте эти картонные основания. Ножки, рожки и хвостик вы можете сплести и без нашей подсказки.

<