Ar žinote, kad…

Kas tie robotai? Iš kur jie atsirado? Su kokiomis problemomis susidūrė robotų kūrėjai? XXI amžiuje apie šiuos technologinius kūrinius kalbama vis dažniau, keliais įdomiais faktais nusprendėme pasidalinti ir mes.

Ar žinote, kad…

„Elektro“ — pirmasis pasaulyje humanoidas, debiutavęs dar 1939-aisiais. Beveik septynių pėdų aukščio mašina vaikščiojo ir kalbėjo – iš viso robotas galėjo pasakyti daugiau nei 700 žodžių.

1495 metais Leonardo Da Vinci  parengė planą, nurodžiusį, kaip reikia sukurti humanoidą, o inžinierius Markas Rosheimas sukūrė miniatiurinę mašinos versiją, kurią naudojo NASA.

1981 metais pirmąjį kartą pastebėta, kad robotai kelia pavojų. Tada roboto ranka nužudė Japonijos gamyklos darbininką.

Šiuo metu JAV kariuomenė naudoja daugiau nei 400 robotų, kurie sėkmingai atlieka įvairaus pobūdžio užduotis, kurias žmogui atlikti sunku ir pavojinga – išminuoja bombas, atlieka įvairius darbus pavojingose karinėse zonose arapleistose gamyklose.

Mažasis aš (ang. Mini Me) — tai mikroskopinis robotas, kurį sukurti ryžosi Australai. Šio roboto paskirtis atlikti svarbią medicininę misiją – paciento organizme jis turės atlikti biopsiją.

Robotikos ekspertas Henrikas Christensenas prognozuoja, kad ateityje žmonės galės intymiai bendrauti su robotais. Jeigu galvojate, kad svetimauti bus paprasčiau, klystate. Hansas Moravecas, „Carnegie Mellon“ robotikos instituto įkūrėjas teigia, kad robotai turės jausmus ir bendraus su į save panašiais kūriniais.

NASA dirba įvairūs robotai, pavyzdžiui, robotas kodiniu pavadinimu „TKS Canadarm2“ gali pakelti ir kontroliuoti labai sunkius objektus, pavyzdžiui, palydovus. 

Mokslo sriuba – robotai

Robotų eros pradžia
Interneto TV laida „Mokslo sriuba" – tai ne pelno siekianti jaunų žmonių iniciatyva populiarinti mokslą visuomenėje. Kas antrą šeštadienį „Mokslo sriubą" galima ragauti adresu http://www.mokslosriuba.lt. „Mokslo sriuba" kuriama bendradarbiaujant su Baltijos pažangių technologijų institutu. Patronažą šviesiai suteikia Lietuvos nacionalinė UNESCO komisija.

Robotų intelektas – H-tiltas

H-bridgeH-tiltas (angl. H-bridge) – vienas iš populiariausiai naudojamų elektronikos komponentų robototechnikoje.  Kas tai ir kam jis reikalingas?

Su H-tiltu galime keisti poliariškumą apkrovai, o tai labai patogu valdyti pastovios srovės kolektorinius variklius. Kam naudojami varikliukai robototechnikoje manau nereikia pasakoti 🙂

Kodėl pavadintas H-tiltu? Pažiūrėjus į principinę schema – jungimas labai panašus į H raidę, nuo to ir kilo pavadinimas.

h-bridge-swich

S1-S4 – jungikliai, M – kolektorinis variklis. Sakysim, kad S1=0 – jungiklis išjungtas, S1=1 – jungiklis įjungtas.

Kai {S1,S4}=1 ir {S2,S3}=0 – variklis sukasi pagal laikrodžio rodyklę (sąlyginai)

h-bridge-switch-right

Kai {S2,S3}=1 ir {S1,S4}=0 – variklis sukasi prieš laikrodžio rodyklę

h-bridge-swich-left

Reikšmių lentelė:

S1 S2 S3 S4 Rezultatas
1 0 0 1 Sukasi pagal laikrodžio rodyklę
0 1 1 0 Sukasi prieš laikrodžio rodyklę
0 0 0 0 Laisvas variklio sukimasis
0 1 0 1 Variklio stabdymas
1 0 1 0 Variklio stabdymas
1 1 0 0 Neleistinas jungimas
0 0 1 1 Neleistinas jungimas

Toks jungimas deja turi savo trūkumų – yra valdymo kombinacijų, kurių naudoti draudžiama – gaunamas trumpas schemos jungimas.

Supaprastintas H-tilto pavyzdys – elektrinė schema kurioje naudojamos dvi rėlės (R1, R2) ir 2 jungikliai (S1, S2):

h-tiltas-relay

Čia valdymas kur kas paprastesnis. Kai S1=1 ir S2=0 – variklis sukasi pagal laikrodžio rodyklę

h-bridge-relay-right

ir kai S1=0 ir S2=1 – variklis sukasi prieš laikrodžio rodyklę

h-bridge-relay-left

Reikšmių lentelė:

S1 S2 Rezultatas
1 0 Sukasi pagal laikrodžio rodyklę
0 1 Sukasi prieš laikrodžio rodyklę
0 0 Variklio stabdymas
1 1 Variklio stabdymas

Rėlinis variklių valdymas retai kur naudojamas, nebent reikia apkrauti didelio galingumo pavaras. Jų minusas tas, kad nėra galimybės reguliuoti variklio apsukų. Bet šiuolaikinėje radioelektronikoje H-tiltai daromi tranzistoriniai o kai kuriais atvėjais naudojamos specializuotos mikroschemos, pvz L29Xx

Robotų intelektas – robotuko principinė schema

Linijos sekimo robotuko princinė struktūrinė schema

Robotuką sudaro 5 atskiri komponentai

1. Maitinimas (AKB) – akumuliatoriaus blokas – 2 x TR18650 akumuliatoriai, dėl masės, patogumo ir dydžio sumontuoti 1-mame aukšte. Planuose pastatyti akumuliatorių įtampos matuoklį. Maitinimas paduodamas tiesiai į kontrolerį ir varikliukų valdymo H-tiltą.

2. Linijos sekimo infraraudonųjų spindulių davikliai (IR) – linijos vietos nustatymui. Gauti duomenys perduodami tiesiai į kontrolerį.

3. Kontroleris (MK) pagal gautus duomenis iš IR siunčia valdymo signalus į H-tiltą

4. 2 x H-tiltas – varikliukų valdymo blokas, juo galima iš kart valdyti 2 varikliukus

5. 2 varikliukai (M), kurie suka per reduktorių vikšrinę važiuoklę.