Robot de tenségrité vibrant orientable : 7 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Une structure de tenségrité est faite de cordes extensibles et d'entretoises rigides. Il peut fléchir et se comprimer en cas de chute ou de compression, puis reprendre sa forme. Il a également un degré élevé de conformité, ce qui signifie qu'il ne nuira pas aux personnes ou aux équipements qui l'entourent. Cela, associé à sa résilience, fait d'une tenségrité un cadre utile pour les robots qui doivent résister à des secousses ou se tordre et se tourner dans des espaces irréguliers.

Ce robot ultra-simple est basé sur les travaux du professeur John Rieffel et des étudiants de l'Union College à Schenectady, NY. Ils créent des robots de tenségrité dotés de corps programmables. Avec la bonne conception, vous pouvez les diriger avec juste un moteur vibrant. Les robots tournent à gauche ou à droite selon la fréquence des vibrations.

Le corps de cette version est composé de pailles et d'élastiques. Il est basé sur un projet d'ornement de vacances en icosaèdre de tenségrité de Bre Pettis pour le site Web du magazine Make en 2007.

Une fois que vous avez construit votre structure de tenségrité, vous pouvez rapidement mettre en place un circuit pour faire bouger votre robot en utilisant:

• un petit moteur vibrant
• un gradateur pour le faire fonctionner plus ou moins vite, et
• un indicateur graphique à barres qui montre la puissance que vous fournissez au moteur.

Lorsque vous attachez le moteur à la tenségrité, la structure tremblera et se déplacera sur la table.

J'ai construit mon circuit rapidement et facilement en utilisant des littleBits, des modules électroniques qui s'emboîtent magnétiquement. Si vous avez toutes les pièces, vous pouvez construire votre propre robot de tenségrité en moins d'une heure. Lorsque vous avez terminé, vous pouvez réutiliser les littleBits dans d'autres projets.

Ce projet est apparu à l'origine dans mon livre Making Simple Robots: Exploring Cutting-Edge Robotics with Everyday Stuff. Vous pouvez trouver d'autres grands projets de robotique pour les enfants et les débutants dans mon dernier livre, BOTS !, de Nomad Press.

Fournitures

• 6 pailles à boire (ASTUCE: gardez des pailles de rechange à portée de main pendant que vous travaillez. Si une paille se plie, il vaut mieux la remplacer que d'essayer de la réparer.)
• 6 longs élastiques d'environ 5 pouces de long
• 6 élastiques courts -- un pouce ou deux de long
• adhésif amovible, tel que des points de colle

• modules littleBits:

  • Puissance
  • variateur
  • graphique à barres
  • fil, et
  • moteur vibrant

Étape 1: Couper les pailles

Coupez 6 morceaux de paille à pas plus d'environ 5 de long.

Sur chaque paille, faites une fente à chaque extrémité, en vous assurant que les fentes sont alignées (c'est-à-dire qu'elles sont toutes deux verticales). Les fentes doivent être de ¼ de profondeur - assez pour maintenir l'élastique en place, mais pas au point que la paille commence à s'affaiblir et à se plier.

Étape 2: Connectez les pailles

Alignez 2 pailles et enroulez un petit élastique autour de chaque extrémité de la paire.

Faites de même avec une deuxième paire de pailles et glissez-les perpendiculairement entre les 2 premières pailles pour former un "X".

Étape 3: ajouter plus de pailles

Prenez les 2 dernières pailles et enroulez un petit élastique autour d'une extrémité.

Faites-les glisser à travers l'intersection des autres pailles de manière à ce qu'elles soient perpendiculaires aux 2 premières paires, puis enroulez un petit élastique autour de l'autre extrémité.

Étape 4: Élastiques élastiques

Torsadez une paire de pailles pour que leurs fentes soient horizontales et face à vous, l'une au-dessus de l'autre. Étirez un long élastique à partir de la fente horizontale de la paille supérieure, vers le haut et sur une paire de pailles perpendiculaires, et jusqu'à l'autre extrémité de la paille, en la faisant passer à travers les quatre fentes.

Répétez avec les pailles restantes.

Ajustez les élastiques pour qu'ils soient uniformes.

Étape 5: Coupez les élastiques et ajustez

Coupez les petits élastiques pour que la structure de tenségrité s'ouvre.

Ajustez les paires de pailles pour qu'elles soient parallèles et ne se touchent pas.

Étape 6: Assemblez les LittleBits

Assemblez maintenant le circuit électronique littleBits qui fera marcher votre bot de tenségrité:

• Branchez le module d'alimentation (ou "Bit") dans la batterie.
• Fixez le module gradateur pour augmenter ou diminuer la tension.
• Connectez le module graphique à barres au gradateur. Il s'agit d'un Bit avec cinq rangées de LED miniatures; au fur et à mesure que plus de courant le traverse, plus de LED s'allument.
• Attachez un ou plusieurs fils. Les modules de fils sont courts, alors utilisez-en 2 ou 3 pour vous assurer que votre robot a de la place pour se déplacer.
• Enfin, ajoutez le moteur vibrant. Il s'agit d'un petit disque, de la taille d'une pilule, avec 2 fils minces le fixant à une base magnétique.

Étape 7: Faites-le bouger

Pour essayer votre robot de tenségrité, attachez votre circuit électronique à votre modèle de paille. Situez le moteur vibrant de manière à ce qu'aucun élément électronique ne gêne le mouvement de la structure de tenségrité. Décidez où vous souhaitez attacher l'extrémité du disque de votre moteur. Utilisez du ruban adhésif ou un autre adhésif pour le maintenir sur l'une des pailles. Tendez le fil du moteur le long de la paille et fixez-y la base du moteur et la base du fil. Allumez le moteur et augmentez lentement la puissance avec le gradateur. Vous commencerez à voir les élastiques vibrer de sympathie, et votre robot de tenségrité devrait commencer à se déplacer le long de la table. Voyez si vous pouvez le diriger à droite et à gauche en ajustant la puissance. Si votre robot ne bouge pas, essayez de fixer le moteur plus haut ou plus bas sur la structure. Déplacer légèrement le centre de gravité du robot peut aider à surmonter son inertie. Maintenant que le robot fonctionne, essayez de placer le moteur à différents endroits sur la structure de tenségrité - au centre, sur un coin - pour voir quelle position produit les mouvements les plus fiables et les plus intéressants. La variation de la vitesse et de l'emplacement du moteur produira différents types de mouvement, donnant au robot une sorte d'intelligence physique. ALLER PLUS LOIN Alors que ce simple robot de tenségrité se déplace par vibration, les robots de tenségrité avancés se déplacent en contractant leurs câbles et en changeant de forme pour pouvoir rouler. Pour un défi encore plus grand, réfléchissez à la façon dont vous pourriez concevoir votre robot pour faire de même. Ou sortez de l'étape de prototypage et construisez une nouvelle version de ce circuit sans utiliser littleBits. À partir d'ici, vous serez sur la bonne voie pour créer vos propres robots de tenségrité avancés.