Светолюбивый жук
Когда-то давно в совсем соседней библиотеке я нашла книгу Альфреда Шклярского (да-да, из семьи Томек) «Двойник профессора Равы». Рассказ про мужскую работу, построенную поляком, и я читал ее, затаив дыхание. Потом была библия многих электроников, то есть?Современные игрушки? Януш Войцеховский.
Книга знакомила читателей с наиболее интересными вопросами современной электроники, особенно с простыми телеуправляемыми и кибернетическими устройствами, с указанием возможностей их практического применения в быту. Замечательная и занимательная глава о робототехнике; о том, где в мире и как были построены первые роботы, как они выглядели и работали. Именно тогда я начал думать, как весело было бы сделать что-то подобное самому. Конечно, человекоподобное устройство было не по моим силам, слишком много механики и дорогой (по тем временам) электроники пришлось бы проектировать и делать своими руками.
В то время я собирался в мастерскую Дворца молодежи в Варшаве, где была создана искусственная собака. Это была жестяная имитация животного, едущего на колесах и стремящегося к свету. Очень простая электронная схема, частично на германиевых транзисторах, в качестве светочувствительного элемента использовался фоторезистор. Привод состоял из колес от Scout Depot (опять же дыхание истории), приводимых в движение двигателями постоянного тока в сочетании с шестернями. Все производства бывшего Союза Советских Социалистических Республик. Я скромно скажу, что?Машина? этот занял второе место в конкурсе, организованном Дворцом молодежи.
Реакция на свет — одна из основных моделей поведения примитивных насекомых и животных. За ней относительно легко следить, поэтому первые роботы воспроизвели ее поведение. Относительно легкодоступные в то время фотоэлементы использовались в робототехнике по-разному. Либо, как моя собака, они обнаруживали источник света и позволяли роботу нацеливаться на него (как насекомые), либо могли управлять устройством, движущимся по яркой линии, начерченной на земле (транспортные роботы на фабриках).
Настоящее прекрасное, особенно для робототехники. Микропроцессоры произвели революцию в электронике и открыли новые возможности для разработчиков. Многие магазины предлагают механические компоненты, которые значительно облегчают сборку собственных мини-роботов. Одно из популярных польских издательств выпустило серию, содержащую детали, описание сборки и программирования собственного робота. Микропроцессор, управление с мобильного телефона, датчики прикосновения и звука… Сенсация, но и, к сожалению, дороговизна такой «игрушки».
Поэтому предлагаю вернуться к более старым решениям. Простая схема, без ИС, без программирования, без обременительных настроек может также имитировать поведение примитивных насекомых и доставлять массу удовольствия. На этот раз я использовал готовый набор для сборки мини-робота, реагирующего на свет. Разработанный компанией Velleman и продаваемый компанией АВТ набор с обозначением MK129 содержит все (кроме аккумулятора), что необходимо для сборки мини-робота. Для этого нам понадобится паяльник, олово и плоскогубцы, чтобы обрезать концы. И немного времени, конечно.
На крышке коробки есть фото собранного устройства рядом с изображением разноцветного жука. Это уже предполагает привлекательный конечный результат. Внутри вы найдете набор электронных компонентов, приводные двигатели, печатную плату и документацию. Последнее составлено очень понятно, к сожалению, среди кратких описаний нет польских. Все этапы сборки элементов пронумерованы, одинаковые элементы показаны на чертежах и подробно описаны. Резисторы идентифицируются по переведенному штрих-коду. Остальные элементы показали полярность и способ их размещения в системе. Конечно, полная схема также включена.
На чертеже показан способ крепления приводных элементов нашей лампочки и батарейного отсека. Два фотоэлемента отвечают за обнаружение света. Такой способ работы позволяет оперативно отслеживать место, к которому будет стремиться робот.
Печатная плата является основной?Каркас? конструктивный. В дополнение ко всем электронным компонентам мы присоединяем к нему приводные двигатели и аккумуляторный ящик. Форма пластины напоминает жука, ее поверхность покрыта красной паяльной маской, т.е. слоем краски, предохраняющим от прилипания олова (кроме площадок припоя, конечно) и возможности короткого замыкания. Это значительно упрощает пайку для еще более эффективной электроники. Со стороны сборки элементов имеется подробный чертеж их расположения с соответствующими описаниями.
Сборка игрушки это очень просто. Начинаем с припайки резисторов, затем прикрепляем фотоэлементы соответствующего профиля, переключатели и т.д. Сборка заканчивается доработкой элементов, позволяющих игрушке двигаться. Привод нашего червяка устроен очень интересно. Заднее колесо представляет собой ролик, в качестве оси которого используется выпрямительный диод. Последний имеет форму цилиндра диаметром несколько миллиметров и отлично работает как ступица. А что интересно? это его единственное использование? никак, потому что он не взаимодействует с электронной системой.
За движение робота отвечают два электродвигателя. Их сборка на плате заключается в припаивании корпусов к большим площадкам для пайки и выполнении электрических соединений с помощью отрезков проводов. Не хватает колес или шестерен? устройство опирается и движется за счет движения осей моторов, на которые надеты кусочки пластиковой иглы. Простое и очень эффективное решение.
Собранная система требует простой настройки. Выбрать тип движения переключателем? рывками или плавно. Один из потенциометров используется для установки скорости движения ? два других для регулировки чувствительности каждого «глаза». И это все. Теперь мы можем разместить фонарик на столе, в противоположном углу нашего светолюбца, и наблюдать, как медленно, но точно он движется к своей цели.
