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MODELAGEM
Robô Órion. dicas para modelista
Diretório / Equipamento de controle de rádio Talvez em um futuro próximo, quando novas espaçonaves forem para a Lua, Vênus ou Marte, os astronautas tenham em seu arsenal robôs que serão os primeiros a ir à superfície do planeta para realizar pesquisas científicas e realizar trabalhos simples de soldagem e montagem . Então, os caras do círculo de modelagem espacial da Estação de Jovens Técnicos de Sumy City decidiram e construíram um robô semelhante com suas próprias mãos. "Orion" (é assim que seus criadores chamavam seus descendentes) pode realizar uma série de ações inerentes a um organismo vivo. No escuro, ele "dorme", mas quando a luz está acesa, ele "acorda" e vai direto para a luz. O robô pode se mover para frente, para trás, para a direita e para a esquerda. Como uma pessoa, ele pega e carrega vários objetos, fala, virando a cabeça para os interlocutores. Cyber é pesquisador e soldador de profissão. Os sinais provenientes do localizador e do sensor de perigo radioativo são processados por um computador em miniatura. As informações coletadas são exibidas por um dispositivo de vídeo montado no corpo. O robô executa a soldagem da seguinte maneira. Com um braço manipulador, ele pega um eletrodo especial, na ponta do qual há um fósforo com um acendedor elétrico. A alta temperatura do fósforo thermite (1500°) permite cortar uma chapa metálica de até 3 mm de espessura.
Nas finais da competição X All-Union "Cosmos", o robô "Orion" conquistou o primeiro lugar na seção "Popularização do espaço". ESQUEMA ESTRUTURAL. O robô é controlado por um controle remoto, no qual estão localizados vários interruptores, mas algumas operações são realizadas automaticamente (Fig. 2).
Ligue a chave seletora "Power" - o controle remoto está pronto para operação. Agora, ao manipular interruptores individuais, eles dão instruções ao robô. A chave seletora “Locator” liga o motor elétrico de rotação da antena, basta clicar na chave com a etiqueta “ECM” para o cyber começar a “pensar”: o motor elétrico do interruptor é acionado, simulando o funcionamento do “computador” , e as lâmpadas localizadas na frente do robô acendendo alternadamente exibem sua “atividade mental” ". O movimento do robô é realizado por meio de dois motores elétricos reversíveis. Eles são controlados por dois interruptores bipolares, cuja posição dos contatos determina o sentido de rotação dos motores. O manipulador mecânico de "braço" é equipado com três motores elétricos, cujos comandos também são recebidos do painel de controle. O manipulador pode ser girado em torno do eixo em 270° na "articulação do ombro" e 90° no "cotovelo". O mecanismo de preensão está ligado a um motor, cuja rotação permite comprimir e abrir os "dedos" do manipulador. A "cabeça" é girada por um motor elétrico reversível com fins de curso, limitando sua rotação em 180°. A orientação à luz ocorre automaticamente com o auxílio de dois fotorrelés que acionam os motores elétricos das “pernas”, orientando o robô para a fonte de luz. E se uma placa revestida com fósforo branco for trazida ao tubo Geiger do bloco de risco radioativo, o dispositivo de sinalização eletrônica liga imediatamente a lâmpada vermelha de sinal e a sirene. Para que o cyber possa falar e responder perguntas, dois ULFs com comunicação bidirecional independente são instalados nele. Claro, o interlocutor do público não é um robô, mas um operador escondido de "olhos indiscretos" (o om pode estar, por exemplo, na sala ao lado), que ouve e transmite informações por meio do robô. O fluxo de sinais de talkback é mostrado no diagrama de blocos (Figura 3).
O CASE do robô Orion é feito de fibra de vidro e cola epóxi EPD-5. Primeiro, as formas são cortadas em espuma separadamente para o tronco, pernas e braços. Em seguida, uma aparência de um futuro robô é montada a partir dessas peças e coberta com uma camada corrida de plasticina (para que a espuma não grude na fibra de vidro). Dependendo da espessura do material, 2-4 camadas de fibra de vidro são aplicadas na forma do robô, impregnadas com cola epóxi, e a casca congelada é tratada com uma lima, coberta com uma camada de massa nitro e, após a retificação , pintado 2-3 vezes com tinta nitro. Depois de processar o corpo com pasta de moagem, eles começam a montar a estrutura. A cabeça do robô é feita de chapa de 0,3 mm de espessura. Nos nichos das "pernas", "tronco", "cabeça" e "braços" encontram-se 9 motores elétricos (Fig. 4) e placas de circuitos de unidades eletrônicas. Os motores de acionamento das "pernas" RD-09 com redução 1/137 possuem controle independente, o que permite que o robô gire em qualquer direção.
As "pernas" da roda traseira são autocentrantes (Fig. 5).
O motor RD-09 com redução de 1/740 gira o "braço" no "ombro" (Fig. 6), o DSDR a 2 rpm - no "cotovelo" e o MU-10 com redução de 1/ 80 dirige o "pincel". Todos os motores elétricos são usados de dispositivos de automação desatualizados.
O mecanismo de preensão do "braço" baseia-se no movimento de vaivém de uma porca ligada a três "dedos" (Fig. 7). São fabricados em duralumínio D16T com 5 mm de espessura. E para que o dispositivo não emperre ao segurar vários objetos, uma mola de pressão é instalada no flange.
A "cabeça" é montada diretamente no eixo do motor DSDR, que tem 2 rpm. Microinterruptores MP-1 são instalados para limitar o deslocamento do motor. A antena localizadora gira em apenas uma direção. Também é montado no eixo do motor DSDR. O CIRCUITO ELÉTRICO DO SISTEMA DE COMUNICAÇÃO ULF é um amplificador de três estágios com um estágio terminal push-pull nos transistores V3 e V4 (Fig. 8). Um estágio inversor de fase é montado no transistor V2. A cascata do inversor de fase é conectada à cascata final através de um transformador correspondente T1.
O pré-amplificador é um estágio resistivo convencional no transistor V1. O feedback dependente da frequência ajustável (R8C5) permite definir um determinado ganho de todo o amplificador com uma dispersão nos parâmetros dos elementos do circuito. Diagrama esquemático Para estabilização de temperatura do modo de estágio de saída, o termistor R7 MMT-1 está incluído na base do estágio do inversor. O circuito fornece medidas adicionais para melhorar a estabilização do modo das cascatas usando os diodos V5 e V6. O BLOCO "RADIAÇÃO" consiste em duas partes - eletrônica e executiva. Seu objetivo é detectar uma dose perigosa de radiação para os astronautas e notificá-la. O elemento sensível do dispositivo é um sensor de descarga de gás (contador) STS-5. Sua ação é baseada na ionização do gás sob a ação da radiação nuclear. Com uma força de campo suficientemente alta, ocorre uma descarga tipo avalanche no contador, que amplifica o efeito de ionização muitas vezes. Uma alta tensão para alimentar o medidor é gerada por um gerador de bloqueio montado no transistor V1 (Fig. 9). O transformador T1 é enrolado em um núcleo de placas Sh12, a espessura da embalagem é de 12 mm; o enrolamento primário contém 146 voltas com uma derivação da 26ª volta do fio PEL 0,2, o enrolamento secundário - 3000 voltas do PEL 0,08. Os pulsos do gerador de bloqueio, retificados pelos diodos V2-V4, carregam o capacitor C3 a uma tensão de 300-500 V. Assim que o contador entra na zona de radiação, ocorre uma descarga. Os pulsos de tensão do resistor R2 até o capacitor C4 são alimentados a um amplificador de dois estágios montado nos transistores V5, V6. A partir da carga do coletor do segundo estágio, pulsos de tensão positiva são alimentados através do capacitor C6 para o retificador, feitos de acordo com o circuito de duplicação de tensão nos diodos V7, V8. Este retificador carrega o capacitor C8. A tensão liberada no resistor R10 quando C8 é descarregado é adicionada à tensão de referência no capacitor C7, cujo valor é definido pelo potenciômetro R10. A tensão total é aplicada na base do transistor V9, que faz parte do gatilho V9, V10. Veja como funciona. Quando não há radiação, o potencial na base depende apenas da posição do controle deslizante R10. É configurado de forma que uma corrente de 9-4 mA flua através de V5. Nesse caso, o transistor V10 está fechado e não há corrente no enrolamento do relé K1. A radiação faz com que apareça uma tensão no capacitor C8 que, somada à tensão de referência, provoca uma diminuição da corrente através do transistor V9. Em um determinado nível máximo permitido de radiação, o triodo semicondutor V10 se abre, fazendo com que o relé K1 funcione, cujas placas de contato acendem uma lâmpada vermelha e um sinal sonoro. O BLOCO "ORIENTAÇÃO PARA A LUZ" faz com que o robô se mova exatamente em direção à luz. Os elementos receptores são dois fotoresistores B1 e B2 (Fig. 11). Quando não estão acesos, os transistores V1 e V2 são fechados e os relés K1 e K2 (RES-15, passaporte PC4.591.004) são desenergizados. Quando os fotoresistores são acesos, a corrente nos triodos semicondutores aumenta, fazendo com que os nabos K1 e K2 atuem. Seus contatos ligam os motores de acionamento de cada uma de suas "pernas" e o robô começa a se mover para frente. Se o feixe atingir apenas um fotoresistor, o robô irá girar - "procurar" a fonte de luz.
Os resistores R1 e R4 são usados para definir a corrente inicial dos transistores, com a ajuda dos resistores variáveis R2 e RXNUMX, a sensibilidade do dispositivo automático é ajustada. Os transformadores correspondentes e de saída da conexão ULF foram usados do gravador Vesna-3. No transformador de potência TS-160 dos aparelhos de TV UNT-47/59, usado na fonte de alimentação, os enrolamentos secundários são convertidos para tensões de 220, 18, 12, 9, 6 V e contêm, respectivamente, 824 voltas de SEV 0,4 ; 62, 41, 31 voltas de SEW 1,3 e 21 voltas de SEW 1,7 (Fig. 10). Ambos os consoles são conectados ao robô com um fio MGTF 0,12 através de conectores ShR-24. O diagrama de conexão dos motores elétricos e blocos do robô é mostrado na Figura 12.
Após a montagem da estrutura, a superfície do robô é coberta com zaponlak, no qual é misturado pó de alumínio na proporção de 20:1, usado para pintar sob prata. O casco do cybera adquire uma cor de aço macio com um tom esverdeado, Autor: V. Vorobey
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