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MODELADO
Robot Orión. Consejos para el modelista
Directorio / Equipos de radiocontrol Quizás en un futuro próximo, cuando nuevas naves espaciales vayan a la Luna, Venus o Marte, los astronautas tendrán en su arsenal robots que serán los primeros en salir a la superficie del planeta para realizar investigaciones científicas y realizar trabajos sencillos de soldadura e instalación. Así lo decidieron los chicos del club de modelado espacial de la estación para jóvenes técnicos de la ciudad de Sumy y construyeron un robot similar con sus propias manos. "Orión" (como llamaron sus creadores a su creación) puede realizar una serie de acciones inherentes a un organismo vivo. En la oscuridad "duerme", pero cuando la luz está encendida, "despierta" y se dirige directamente hacia la luz. El robot puede moverse hacia adelante, hacia atrás, hacia la derecha y hacia la izquierda. Como una persona, toma y transporta diversos objetos, habla, vuelve la cabeza hacia sus interlocutores. Es a la vez ciberinvestigador y soldador de profesión. Las señales provenientes del localizador y del sensor de peligro radiactivo son procesadas por una computadora en miniatura. La información recopilada se muestra mediante un dispositivo de video montado en el cuerpo. El robot realiza la soldadura de la siguiente manera. La mano del manipulador toma un electrodo especial, en cuyo extremo hay una termita con un fusible eléctrico. La alta temperatura de la termita (1500°) permite cortar una placa de metal de hasta 3 mm de espesor.
En la final del X Concurso espacial de toda la Unión, el robot Orion obtuvo el primer lugar en la sección "Popularización del espacio". ESQUEMA ESTRUCTURAL. El robot se controla mediante un control remoto, en el que se encuentran varios interruptores de palanca, pero algunas operaciones se realizan automáticamente (Fig. 2).
Encienda el interruptor de palanca "Encendido": el control remoto está listo para usar. Ahora, al manipular interruptores individuales, dan instrucciones al robot. El interruptor de palanca “Locator” enciende el motor eléctrico para girar la antena, y basta con hacer clic en el interruptor con la etiqueta “Computadora” para que el cibernético comience a “pensar”: el motor eléctrico del interruptor se activa, simulando el funcionamiento de un “ computadora”, y las luces encendidas alternativamente ubicadas frente al robot muestran su “actividad mental” ". El robot se mueve mediante dos motores eléctricos reversibles. Para controlarlos se utilizan dos interruptores bipolares, cuya posición de contactos determina el sentido de rotación de los motores. El manipulador mecánico de “brazo” está equipado con tres motores eléctricos, cuyos comandos también provienen del panel de control. El manipulador puede girar alrededor de su eje 270° en la articulación del hombro y 90° en la articulación del codo. El mecanismo de agarre está conectado a un motor, cuya rotación permite comprimir y aflojar los "dedos" del manipulador. El “cabezal” es girado por un motor eléctrico reversible con finales de carrera, limitando su rotación a 180°. La orientación hacia la luz se produce automáticamente mediante dos fotorrelés que encienden los motores eléctricos de las "piernas", orientando el robot hacia la fuente de luz. Y si lleva una placa recubierta de fósforo blanco al tubo Geiger del bloque de peligro radiactivo, la alarma electrónica enciende inmediatamente la lámpara de señal roja y la sirena. Para que el cibernético hable y responda preguntas, se instalan dos ULF con comunicación bidireccional independiente. Por supuesto, el interlocutor del público no es un robot, sino un operador escondido de miradas indiscretas (puede estar, por ejemplo, en la habitación de al lado), que escucha y transmite información a través del robot. El flujo de señales de comunicación bidireccional se muestra en el diagrama de bloques (Fig. 3).
La CAJA del robot Orion está fabricada en fibra de vidrio y cola epoxi EPD-5. Primero, se cortan formas separadas de espuma plástica para el torso, las piernas y los brazos. Luego, a partir de estas partes, se ensambla una apariencia del futuro robot y se cubre con una capa de plastilina (para que la espuma no se pegue a la fibra de vidrio). Dependiendo del grosor del material, se aplican de 2 a 4 capas de fibra de vidrio a la forma del robot, se impregnan con pegamento epoxi, y luego la carcasa congelada se procesa con una lima, se cubre con una capa de masilla nitro y, después de lijar , pintado 2-3 veces con pintura nitro. Después de tratar la carrocería con pasta abrasiva, se inicia el montaje de la estructura. La cabeza del robot está hecha de chapa de 0,3 mm de espesor. En los nichos de las “piernas”, “torso”, “cabeza” y “brazos” se instalan 9 motores eléctricos (Fig. 4) y placas de circuitos de unidades electrónicas. Los motores de accionamiento de "patas" RD-09 con una relación de reducción de 1/137 tienen control independiente entre sí, lo que permite que el robot gire en cualquier dirección.
La rueda trasera de las “patas” es autocentrante (Fig. 5).
El motor RD-09 con una reducción de 1/740 gira el “brazo” en el “hombro” (Fig.6), el DSDR a 2 rpm - en el “codo” y el MU-10 con una reducción de 1/ 80 impulsa la “mano”. Todos los motores eléctricos se utilizan a partir de dispositivos de automatización obsoletos.
El mecanismo de agarre "manual" se basa en el movimiento alternativo de una tuerca conectada a tres "dedos" (Fig. 7). Están fabricados en duraluminio D16T de 5 mm de espesor. Y para evitar que el dispositivo se atasque al agarrar varios objetos, se instala un resorte de empuje en la brida.
El “cabezal” se monta directamente sobre el eje del motor DSDR, que tiene 2 rpm. Para limitar la carrera de los motores se instalan microinterruptores MP-1. La antena localizadora gira solo en una dirección. También está instalado en el eje del motor DSDR. DIAGRAMA ELÉCTRICO DEL SISTEMA DE COMUNICACIÓN ULF es un amplificador de tres etapas con una etapa final push-pull en los transistores V3 y V4 (Fig. 8). Una cascada bass reflex está montada en el transistor V2. La conexión entre la cascada bass reflex y la cascada final se realiza mediante el transformador de adaptación T1.
El preamplificador es una cascada resistiva regular en el transistor V1. La retroalimentación ajustable dependiente de la frecuencia (R8C5) le permite establecer una ganancia determinada de todo el amplificador cuando varían los parámetros de los elementos del circuito. Diagrama esquemático Para estabilizar la temperatura de la etapa de salida, se incluye el termistor R7 MMT-1 en la base de la etapa inversora. El circuito proporciona medidas adicionales para mejorar la estabilización del régimen de las cascadas utilizando los diodos V5 y V6. El BLOQUE "RADIACIÓN" consta de dos partes: electrónica y ejecutiva. Su finalidad es detectar una dosis de radiación peligrosa para los astronautas y notificarla. El elemento sensible del dispositivo es un sensor de descarga de gas (contador) STS-5. Su acción se basa en la ionización del gas bajo la influencia de la radiación nuclear. Con una intensidad de campo suficientemente alta, se produce una descarga similar a una avalancha en el contador, lo que aumenta muchas veces el efecto de ionización. El alto voltaje para alimentar el medidor es generado por un generador de bloqueo ensamblado en el transistor V1 (Fig. 9). El transformador T1 está enrollado sobre un núcleo de placas de Ш12, espesor de paquete de 12 mm; el devanado primario contiene 146 vueltas con una derivación de 26 vueltas de cable PEL 0,2, el devanado secundario contiene 3000 vueltas de PEL 0,08. Bloqueando los pulsos del generador, rectificados por los diodos V2-V4, carga el condensador C3 a un voltaje de 300-500 V. Tan pronto como el contador entra en la zona de radiación, se produce una descarga. Los pulsos de voltaje desde la resistencia R2 a través del capacitor C4 se suministran a un amplificador de dos etapas ensamblado en los transistores V5, V6. Desde la carga del colector de la segunda etapa, se suministran pulsos de voltaje positivo a través del capacitor C6 a un rectificador hecho de acuerdo con un circuito de duplicación de voltaje en los diodos V7, V8. Este rectificador carga el condensador C8. El voltaje liberado a través de la resistencia R10 durante la descarga de C8 se suma al voltaje de referencia en el capacitor C7, cuyo valor se establece mediante el potenciómetro R10. El voltaje total se aplica a la base del transistor V9, que forma parte del dispositivo disparador V9, V10. Así es como funciona. Cuando no hay radiación, el potencial en la base depende únicamente de la posición del motor R10. Está instalado de tal manera que a través de V9 fluye una corriente de 4-5 mA. En este caso, el transistor V10 está cerrado y no hay corriente en el devanado del relé K1. La radiación hace que aparezca un voltaje en el condensador C8 que, cuando se suma al voltaje de referencia, provoca una disminución en la corriente a través del transistor V9. A un cierto nivel de radiación máximo permitido, el triodo semiconductor V10 se abre, activando el nabo K1, cuyas placas de contacto encienden una lámpara roja y una señal sonora. BLOQUE "ORIENTACIÓN A LA LUZ" hace que el robot se mueva exactamente hacia la luz. Los elementos sensores son dos fotorresistores B1 y B2 (Fig. 11). Cuando no están iluminados, los transistores V1 y V2 están cerrados y los relés K1 y K2 (RES-15, pasaporte PC4.591.004) están desenergizados. Cuando los fotorresistores se iluminan, la corriente a través de los triodos semiconductores aumenta, lo que hace que funcionen los interruptores K1 y K2. Sus contactos encienden cada uno de sus motores eléctricos para impulsar las “piernas” y el robot comienza a avanzar. Si el haz incide solo en un fotorresistor, el robot girará y “buscará” la fuente de luz.
Las resistencias R1 y R4 se utilizan para configurar la corriente inicial de los transistores; utilizando las resistencias variables R2 y RЗ se ajusta la sensibilidad del dispositivo automático. Los transformadores de acoplamiento ULF de adaptación y salida se utilizan desde la grabadora Vesna-3. El transformador de potencia TS-160 de los televisores UNT-47/59, utilizado en la fuente de alimentación, tiene devanados secundarios convertidos a voltajes de 220, 18, 12, 9, 6 V y contienen respectivamente 824 vueltas de PEV 0,4; 62, 41, 31 vueltas PEV 1,3 y 21 vueltas PEV 1,7 (Fig. 10). Ambas consolas se conectan al robot con un cable MGTF 0,12 a través de conectores ShR-24. El diagrama de conexión de motores eléctricos y bloques de robot se muestra en la Figura 12.
Una vez montada la estructura, la superficie del robot se cubre con barniz tsapon, en el que se mezcla polvo de aluminio en una proporción de 20:1, que se utiliza para pintar en plata. La carrocería del Cyber adquiere un suave color acero con un tinte verdoso. Autor: V. Vorobey
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