Robot de tensegridad vibrante orientable: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Una estructura de tensegridad está hecha de cuerdas elásticas y puntales rígidos. Puede flexionarse y comprimirse cuando se deja caer o se aprieta, y luego recupera su forma. También tiene un alto grado de cumplimiento, lo que significa que no dañará a las personas ni a los equipos que lo rodean. Eso, junto con su resiliencia, hace de la tensegridad un marco útil para los robots que necesitan soportar sacudidas o retorcerse y girar en espacios irregulares.

Este robot ultra simple está basado en el trabajo del profesor John Rieffel y estudiantes de Union College en Schenectady, NY. Crean robots de tensegridad que tienen cuerpos programables. Con el diseño adecuado, puede dirigirlos con solo un motor vibratorio. Los robots giran hacia la izquierda o hacia la derecha según la frecuencia de las vibraciones.

El cuerpo de esta versión está hecho de pajitas y gomas elásticas. Se basa en un proyecto de adornos navideños de icosaedro de tensegridad de Bre Pettis para el sitio web de la revista Make en 2007.

Una vez que haya construido su estructura de tensegridad, puede armar rápidamente un circuito para hacer que su robot se mueva usando:

• un pequeño motor vibrante
• un regulador de intensidad para que funcione más rápido o más lento, y
• un indicador de gráfico de barras que muestra cuánta energía está suministrando al motor.

Cuando conecte el motor a la tensegridad, la estructura temblará y se moverá a través de la mesa.

Construí mi circuito rápida y fácilmente usando littleBits, módulos electrónicos que se unen magnéticamente. Si tiene todas las piezas, puede construir su propio Robot Tensegrity en menos de una hora. Cuando haya terminado, puede reutilizar los littleBits en otros proyectos.

Este proyecto apareció originalmente en mi libro Making Simple Robots: Exploring Cutting-Edge Robotics with Everyday Stuff. Puede encontrar más grandes proyectos de robótica para niños y principiantes en mi último libro, BOTS !, de Nomad Press.

Suministros

• 6 pajitas para beber (CONSEJO: tenga a mano algunas pajitas de repuesto mientras trabaja. Si una pajita se dobla, es mejor reemplazarla que intentar arreglarla).
• 6 bandas de goma largas, de aproximadamente 5 pulgadas de largo
• 6 bandas de goma cortas, de una pulgada o dos de largo
• adhesivo removible, como puntos de pegamento

• módulos littleBits:

  • poder
  • regulador de intensidad
  • gráfico de barras
  • alambre, y
  • motor de vibración

Paso 1: corte las pajitas

Corte 6 pedazos de paja que no midan más de 5 de largo.

En cada pajilla, corte una hendidura en cada extremo, asegurándose de que las hendiduras estén alineadas (es decir, ambas verticales). Las ranuras deben tener ¼ de profundidad, lo suficiente para mantener la banda elástica en su lugar, pero no tanto como para que la pajilla comience a debilitarse y doblarse.

Paso 2: conecte las pajitas

Alinee 2 pajitas y envuelva una pequeña banda de goma sin apretar alrededor de cada extremo del par.

Haga lo mismo con un segundo par de pajitas y deslícelas perpendicularmente entre las 2 primeras pajitas para formar una "X".

Paso 3: agregue más pajitas

Toma las 2 últimas pajitas y envuelve una pequeña banda de goma alrededor de un extremo.

Deslízalas a través de la intersección de las otras pajitas para que queden perpendiculares a los primeros 2 pares y luego envuelve una pequeña banda de goma alrededor del otro extremo.

Paso 4: Estirar las bandas de goma

Gira un par de pajitas para que sus ranuras queden horizontales y miren hacia ti, una encima de la otra. Estire una banda de goma larga desde la hendidura horizontal de la pajita superior, hacia arriba y sobre un par de pajitas perpendiculares, y hasta el otro extremo de la pajilla, pasándola por las cuatro hendiduras.

Repita con las pajitas restantes.

Ajusta las bandas de goma para que queden uniformes.

Paso 5: corte las bandas de goma y ajuste

Corta las pequeñas bandas de goma para que la estructura de tensegridad se abra.

Ajuste los pares de pajitas para que queden paralelos y no se toquen.

Paso 6: Ensamble los LittleBits

Ahora ensambla el circuito electrónico littleBits que hará que tu bot de tensegridad funcione:

• Enchufe el módulo de energía (o "Bit") en la batería.
• Conecte el módulo del interruptor de atenuación para subir o bajar el voltaje.
• Conecte el módulo de gráfico de barras al interruptor de atenuación. Este es un Bit con cinco filas de LED en miniatura; a medida que pasa más energía, se encienden más LED.
• Conecte uno o más cables. Los módulos de cables son cortos, así que use 2 o 3 para asegurarse de que su robot tenga espacio para moverse.
• Finalmente, agregue el motor vibrador. Este es un disco pequeño, del tamaño de una pastilla, con 2 alambres delgados que lo sujetan a una base magnética.

Paso 7: haz que se mueva

Para probar su robot de tensegridad, conecte su circuito electrónico a su modelo de pajilla. Sitúe el motor vibratorio de modo que ninguno de los componentes electrónicos se interponga en el movimiento de la estructura de tensegridad. Decida dónde desea colocar el extremo del disco de su motor. Use cinta u otro adhesivo para sujetarlo a una de las pajitas. Estire el cable del motor a lo largo de la pajita y sujete la base del motor y la base del cable. Encienda el motor y aumente lentamente la potencia con el regulador de intensidad. Comenzarás a ver las bandas elásticas vibrar en simpatía, y tu robot de tensegridad debería comenzar a moverse a lo largo de la mesa. Vea si puede dirigirlo hacia la derecha y hacia la izquierda ajustando la potencia. Si su robot no se mueve, intente colocar el motor más arriba o más abajo en la estructura. Mover el centro de gravedad del robot un poco fuera del centro puede ayudar a superar su inercia. Ahora que el robot funciona, experimente colocando el motor en diferentes ubicaciones en la estructura de tensegridad (en el centro, en una esquina) para ver qué posición produce los movimientos más confiables e interesantes. Variar la velocidad y la ubicación del motor producirá diferentes tipos de movimiento, lo que le dará al robot una especie de inteligencia física. IR MÁS ALLÁ Mientras este simple robot de tensegridad se mueve a través de la vibración, los robots de tensegridad avanzados se mueven contrayendo sus cables y cambiando de forma para que puedan rodar. Para un desafío aún mayor, piense en cómo podría diseñar su robot para que haga lo mismo. O salga de la etapa de creación de prototipos y cree una nueva versión de este circuito sin usar littleBits. A partir de aquí, estará bien encaminado para crear sus propios robots avanzados de tensegridad.