Hydrauliczne ramię, cz. 2

Mając podstawę możemy zbudować ramię. Wydrukowany szablon możemy albo przerysować, albo na przykła nakleić na formatkę 5-cio warstwowego kartonu. Naklejenie jest łatwiejszą opcją, ale trzeba pamiętać, że elementy pod wpływem wilgoci z kleju mogą się nieco deformować.

Na początek wycinamy podstawę (element D) i dwa mniejsze prostokąty (D1, D2):

Możemy od razu przekłuć w środku, na wylot za pomocą patyczka czy też szydła, gwoździa, itp.

Dwa mniejsze prostokąty sklejamy ze sobą i naklejamy na postawę (element D).

Wycinamy boki (elementy C) i co ważne, od razu przekłuwamy szpikulcem (w miejscu kropek), a potem patyczkami, by potem niepotrzebnie nie używać siły na klejonych elementach. W celu poprawy stabilności możemy od razu nawlec boki na patyczek (dolne otwory) i przyklejamy do podstawy, jak na zdjęciu poniżej:

Warto zauważyć, że boki mogą wystawać nieco poza podstawę, ważne by część, gdzie na trapezie jest kąt prosty, była równo z podstawą.
Sklejając nie żałujmy kleju i upewnijmy się, że boki są prostopadłe do podstawy.

Hydrauliczne ramię, cz. 1

 Naszą zabawę zaczniemy od projektu mechanicznego, a precyzyjniej - hydraulicznego.

Potrzebujemy:

• karton 5cio-warstwowy
• 8 strzykawek, najlepiej z gumowym tłokiem (3 częściowe)
• 8 szpatułek
• kilka patyków do szaszłyków
• kawałek drutu miedzianego
• małe opaski zaciskowe (trytytki)
• wężyk z tworzywa sztucznego

oraz 

• nóż łamany
• szydło / gwóźdź
• klej typu wikol, najlepiej ekspresowy
• klej typu "kropelka"

Projekt ten już robiliśmy w poprzednich latach, niemniej jednak spróbujemy jeszcze raz.

Zaczynamy od przygotowania formatki A4 z kartonu 5 warstwowego.

Następnie wycinamy 2 paski 4x21 cm i przyklejamy jeden na drugim, 11 cm od krótszej krawędzi, jak na zdjęciu:

Następnie wycinamy 10 prostokątów 2x4 cm (nie ważne jak się układa "fala" w kartonie)
i wyznaczamy na kartonie miejsce na ich przyklejenie:

Na tym etapie przyklejamy po 2 prostokąty na wyznaczonych polach:

Podstawę zostawiamy, by klej mógł dobrze połączyć elementy, a w tym czasie możemy zmontować manipulatory.

Potrzebujemy 4 manipulatory, które będą składać się (każdy) z dwóch szpatułek i 4 prostokątów długości 4 cm i szerokości szpatułki (w naszym wypadku ok 1.8 cm). Sklejamy prostokąty ze sobą, po 2 sztuki przyklejamy do szpatułek, robiąc kanapkę jak na zdjęciu:

Ważne by z jednej strony zachować dystans 1.5 cm od krawędzi, z drugiej strony przyklejamy tuż przy zaobleniu. Czekamy aż wyschnie klej.

W tym czasie szykujemy 4 odcinki drutu miedzianego, każdy po 4 cm, i połowie zginamy tworząc 

U-kształtne elementy, najlepiej na pręciku, kredce o śrdnicy 5-8 mm:

Dodatkowo możemy wyznaczyć miejsca, gdzie osadzimy kotwy z drutu, do który później przymocowane będą strzykawki. Na długiej belce  rysujemy linię w środku belki, równolegle do długiej krawędzi. Wyznaczamy następnie środek (powinno być 11 cm od krawędzi krótkiej). Od środka symetryczne wyznaczamy w obydwu kierunkach po 2 punkty: pierwszy w odległości 2 cm, drugi 6 od środka. Następnie wokół wyznaczonych punktów, symetrycznie robimy głębokie nakłucia, tak by dało się wbić kotwy:

Kotwy przed wbiciem traktujemy "kropelką" i wciskamy tak, by wystawały na ok 5 mm:

Teraz możemy przygotować manipulatory. Musimy zmierzyć średnicę patyczków, które będziemy używać jako osię. "Dolny" otwór, 1 cm od końca szpatułki, powinien być nieco większy, by patyczek swobodnie przez niego przechodził. Drugi, 8 cm od końca, powinien być ciasny, tak by oś dało się dość ciasno wkleić (w moim przypadku to było 3 i 2.8 mm). Zwróćmy uwagę, że mówiąc "koniec" szpatułki, odnosimy się do strony z większą ilością miejsca.

Musimy również przygotować strzykawki: obcinamy płaską część na końcu tłoczka i wiercimy otwór 3mm, jak na zdjęciu:

Strzykawki łączymy z manipulatorami, używając kawałka patyczka i kleju typu "kropelka". Staramy się też po wyschnięciu kleju jak najbardziej przyciąć patyczki:

Teraz bardzo ważny krok. Będziemy przygotowywać 4 prostokąty z kartonu (4x2cm), przez które będzie przechodzić oś, na której będą osadzone manipulatory:

Istotnie jest, by "fala" była prostopadła do dłuższej krawędzi.

Teraz musimy zrobić "szaszłyk" z kartoników i manipulatorów, tak by oś - patyczek w tej roli, przechodziła przez większą falę kartonu, przez środek prostokąta.

Pozostaje upewnić się iż strzykawki są skierowane w tę samą stronę (do środka) a kartoniki są skierowane mniejszą falą do góry i możemy za pomocą kleju do drewna skleić całość:

Zamek szyfrowy - hackowanie alarmu (cz. 2)

Nim zmodyfikujemy alarm, zbudujmy prosty czujnik zewnętrzny. Jak wspominałem poprzednio, czujnikiem wbudowanym w alarm jest kontaktron, który aktywuje alarm po tym jak jego styki, na wskutek zaniku pola magnetycznego, zostaną rozwarte.

Najprostszym czujnikiem działającym na zasadzie rozwarcia, mógłby być np. kawałek cienkiego drutu, który fizycznie przerwany (np. przez przechodzącą osobę) aktywowałby alarm.
Możemy też użyć spinacza, najlepiej drewnianego.

Na każdym z ramion (?) spinacza przyklejamy folię miedzianą (owijamy ewentualnie drutem) tak, by metalowe elementy po obu stronach nie nachodziły na siebie. Będą zwarte jeśli wsadzimy tam coś metalowego, np gwóźdź, kawałek drutu itp.

Do folii lutujemy ok 50 cm odcinek dwużyłowego przewodu (jedna strona - jedna żyła):

Rozbieramy alarm i tylnej części obudowy wiercimy 2 otwory (2mm) i przewlekamy przewody prowadzące do zamka i do czujnika, pamiętając, że będą one na zewnątrz alarmu:

Następnie - lutujemy czujnik do płytki, w tym samy miejscu gdzie wlutowany jest kontaktron:

Przewody od zamka musimy przylutować w tym samym miejscu, gdzie przylutowany jest włącznik:

Zamek szyfrowy cz. 1

Dziś spróbujemy zbudować alarm. I to nie byle jaki alarm. Taki, który można wyłączyć za pomocą szyfru.

Do tego celu potrzebujemy najtańszy alarm okienny:

Alarm ten działa w ten sposób, iż magnes dopóki znajduje przy urządzeniu, zwiera styki czujnika wewnątrz obudowy (kontaktronu). Odsunięcie magnesu styki rozwiera, włączając tym samym alarm.
Ale... Prosto jest go wyłączyć, za pomocą przełącznika.
Spróbujmy zatem zhackować nasz alarm, by uczynić go nieco trudniejszym do rozbrojenia.

Potrzebujemy:

• alarm okienny
• karton 5-cio warstwowy
• kawałek cienkiego kartonu
• folia aluminiowa samoprzylepna
• patyczki do szaszłyków
• szpatułka lekarska
• przewód miedziany dwużyłowy (drut) ok 1 m
• spinacz drewniany
• ewentualnie folia miedziana samoprzylepna
• klej do drewna ekspresowy, superglue
• ewentualnie opaski zaciskowe
• pianka poliuretanowa (cokolwiek mocno sprężystego)

Z kartonu wycinamy 4 kółka o średnicy 4 cm, 2 prostokątne kawałki 6x15 cm i 2 prostokąty 1,5x15 cm.

W kółkach robimy szydłem/gwoździem otwory na wylot, starając się by były one prostopadłe do płaszczyzny kółek:

W dużych prostokątach robimy otwory symetrycznie do środka dłuższego boku, w odległości 7 cm (od siebie):

Dwa ładniejsze kółka zostawiamy, na 2 pozostałe naklejamy folię aluminiową i ją docinamy (będą to ukryte koła), potrzebujemy uzyskać 2 pary - 1 kółko bez i 1 z folią:

Kółka bez folii przekłuwamy patyczkami (każdy ok 6 cm) i przyklejamy za pomocą superglue:

a następnie mocujemy na dużym kartonie. Po drugiej stronie, na każdej osi osadzamy przekładkę - kółko z cienkiego kartonu o  średnicy 2-3 cm. Przekładki przyklejamy ostrożnie za pomocą superglue, tak by po wyschnięciu osie się obracały w dużym kartonie. Ważne: po przyklejeniu trzeba usunąć wszelkie wystające zadziory kartonowe, by cała konstrukcja była płaska:

W kolejnym kroku bierzemy kółka z folią i wycinamy ostrym nożem 1/8 całego koła, a następnie osadzamy koła na osiach, i po dociśnięciu przyklejamy klejem cyjanoakrylowym:

Potrzebujemy teraz  w szpatułce wywiercić 3 otwory: 2 wiertłem 3 / 3.5 mm przez który będą przechodzić nasze osie (w odległości równej rozstawowi osi - 7 cm). Trzeci otwór - 1 / 1.5 mm wiercimy na środku szpatułki, ok 5 mm od krawędzi. W naszej wersji posłużymy się folią miedzianą, którą przyklejamy jak na rysunku:

tak by odległość między paskami miedzi a otworami na osie wynosiła 1 cm.
Na środkowy, równoległy pasek potrzebujemy kawałka o długości 5 cm, na prostopadłe 2 po 3 cm.


Bierzemy parę przewodów i z jednej żyły ściągamy izolację tak, by przylutować drut do prostopadłych pasków, łącząc je ze sobą. Ważne: lutujemy nie na stronie, gdzie jest pasek równoległy. Skoro o nim mowa: drugą żyłę przekładamy przez otwór na środku, docinamy i lutujemy na środku miedzianego paska:

Nakładamy szpatułkę na osie (tak by wszystkie 3 paski były zwrócone w kierunku kół):

Doklejamy ścianki boczne (możemy wzmocnić jak na zdjęciu) i na osie nakładamy piankę:

Nim przykleimy tylną ściankę zamka, musimy sobie oznaczyć punkty, w których zamek będzie "wyłączony". Ustawiamy koła tak, by część bez folii aluminiowej była zwrócona ku środkowi - nie będzie wtedy styku pomiędzy kołami (folia aluminiowa) a środkowym paskiem. Odwracamy zamek i zaznaczymy sobie pozycję otwarcia (zgrywające się kreski na kołach i obudowie).

Nakładamy klej do drewna i przyklejamy dociskając tył zamka, zostawiając do związania ściśnięte. Możemy użyć np taśmy malarskiej, albo opasek zaciskowych:

Gdy klej wyschnie możemy uzupełnić tarcze o symbole, pamiętając które "otwierają" zamek:

Robo-pająk

Na początek projekt zarówno prosty, jak i dający dużo satysfakcji - robopająk.
Do realizacji potrzebujemy:

• silniczek wibracyjny (może być z telefonu)
• 3 odcinki po 10 cm z drutu miedzianego o średnicy ok 1 mm
• bateria CR2032
• koszyk na baterię
• ewentualnie kawałek plastiku/płytki pcb/szpatułki o wymiarach ok 1x2cm
• lutownica

Przewody z silniczka lutujemy do wyprowadzeń koszyka na baterię:

zaś sam silniczek przyklejamy do koszyka (taśmą dwustronną, klejem na gorąco).

Teraz zajmiemy się "odnóżami". Jest kilka możliwości:

• przyklejamy za pomącą kleju na gorąco bezpośrednio do koszyka (po przeciwnej stronie do silnika)
• mocujemy miedziane odnóża klejem na gorąco do prostokątnej płytki
• jeśli mamy kawałek laminatu powleczonego miedzią, odłamek płytki prototypowej - możemy druty po prostu przylutować:

Jeśli robimy wariant z płytką, ostatnim krokiem będzie połączenie "podwozia" z silnikiem i baterią (taśmą dwustronną, klejem na gorąco):

Pozostaje włożyć baterię (wyłącza się poprzez jej wyciągnięcie) i obserwować harce "pająka". Jeśli tylko wibruje, a niespecjalnie chce się poruszać, powyginajmy trochę odnóża, tak by cała konstrukcja nie była idealnie symetryczna.

Robotyka 4.0

W tym roku:

• robo-pająk
• zamek szyfrowy z alarmem
• wyrzutnia rakiet?
• drukowanie bombek choinkowych
• arduino - wielki powrót!
• tablica wyników na W-F - projekt zespołowy
• projektowanie i druk 3D
• scratch, python?
• mBoty

Będzie się działo :)

Szopka. Część 2

Konstrukcja szopki gotowa i ładnie się prezentuje, ale na kółku robotycznym nie poprzestaniemy na szkielecie. Choć zapewne wystarczyłoby włożyć figurki, to my pokusimy się jednak o odrobinę elektroniki.

Na początek koncepcja:

• szopka ma mieć podświetlenie (np. niebieskie)
• żółta gwiazda nad szopką (lub w tej okolicy)
• możliwość odtworzenia kolędy.

Pierwsze dwa punkty są proste, spójrzmy na schemat:

ale trzeci... Cóż... Pierwotnie mieliśmy rozebrać kartkę z melodyjką (kolędą) i takie coś wmontować w szopkę, ale okazało się, że trudno takie kartki zdobyć. Zatem trzeba było szukać alternatywy. MP3 player poza zasięgiem, ale.... Jest dostępny układ IDS1820 - prosta nagrywarka i odtwarzacz dźwięku w jednym. Co prawda można nagrać do kilkunastu sekund, a to tego po odłączeniu zasilania nagranie znika, ale do naszych celów jest to akceptowalne. Układ wygląda następująco:

Podsumujmy listę potrzebnych elementów:

• dioda LED niebieska 5mm
• dioda LED żółta (lub biała) 3 mm
• rezystor 100 om
• rezystor 470 om
• moduł IDS1820 z głośnikiem
• przycisk typu mikroswitch
• przełącznik bistabilny ON/OFF (przełącznik latarkowy)
• przewody (mogą być np ze skrętki nieekranowanej)
• koszyk na 3 baterie AAA
• kostka połączeniowa 3 rzędowa
• 4 x pojedyńcze złącze BLS (korpus i pin) lub przewody zakończone takim złączem

Zaczynamy od źródła zasilania - przewody wychodzące z uchwytu na baterie skracamy do ok 8-10 cm i lutujemy z najlepiej dwukolorowym, dwużyłowym przewodem o długości 8 cm. W tym wypadku użyliśmy przewodu z jedną żyłą oznaczoną czerwonym paskiem - tu będzie "+".  Końcówki dolutowanego przewodu zarabiamy i montujemy tam złącza BLS (można przylutować):

 Teraz czas na diody. Żółtą/białą diodę wciskamy w gwiazdę a do anody (+) lutujemy rezystor 470 om.

Analogicznie postępujemy z diodą niebieską, z tym że tu używamy rezystora 100 om. Następnie w obydwu przypadkach lutujemy przewody:

• dioda żółta - 2 x 14 cm (użyliśmy pary ze skrętki: pomarańczowo - pomarańczowo-białej)
• dioda niebieska 2 x 10 cm (użyliśmy pary ze skrętki: brązowo - brązowo-białej)

Następnie zabezpieczamy koszulką termokurczliwą rezystor i okolice - musimy odizolować od siebie nóżki diody:

Uwaga - przewody jednokolorowe zostały podłączone do anody (+), biało-kolorowe - do katody (-)

Musimy również przylutować przewody do:

• przycisku latarkowego - ok 11-12 cm

• mikroswitcha - 12-14cm, dodatkowo na końcach montujemy  złącza BLS (można przylutować):

Obydwa przyciski montujemy (przyklejamy klejem na gorąco) na kwadrach balsy (o boku 2 cm)
To wszystko jeśli chodzi o przygotowania. Teraz montaż!

Zaczynamy od podcięć dla gwiazdy. Musimy przyłożyć końcówkę tyłu gwiazdy/odmierzyć na szczycie ściany fragment do ostrożnego usunięcia - tam wejdzie tył gwiazdy:

Tylną ścianę podobnie traktujemy, z tym że tu wycięcie może być mniejsze - 3-4 mm, tędy przedzie przechodzić przewód

Teraz koszyk na baterie - mocujemy ok 5 mm od krawędzi szopki i tyle samo nad podstawą za pomocą kleju na gorąco. Po zastygnięciu kleju podłączamy przewody do kostki wg rysunku:

Tuż obok koszyka przyklejamy moduł dźwiękowy, ważne by był zamontowany tak jak na rysunku, pinami do dołu (piny - metalowe bolce):

Nad modułem, również za pomocą kleju na gorąco montujemy głośnik, z przewodem w stronę koszyka:

W wolnej, niezaklejonej części tylnej ściany wiercimy otwór o średnicy ok 3 mm, tak by był ok 2,5 cm od boku szopki, a 2 cm nad podstawą. Następnie przewlekamy przewody niebieskiej diody przez ten otwór (dioda ma być w szopce) i przyklejamy diodę dokładnie na środku, tak by była skierowana w stronę dachu:

Przyciski przyklejamy po obu stronach szopki, tuż przy przedniej ścianie - przełącznik latarkowy po lewej (patrząc od przodu), mikroswitch po prawej:

Teraz dość trudna część - musimy wkleić od środka wydrukowaną scenę z Rodziną Świętą:

Najpierw przymierzmy na sucho, by zobaczyć jak się obrazek układa w środku. Następnie smarujemy klejem do drewna tuż przy krawędzi wokół wyciętych otworów, oczywiście od środka, a po ostrożnym wsunięciu papieru przyklejamy go do ściany (od środka):

Gwiazdę mocujemy do dachu, ale nim ją przykleimy klejem na gorąco - musimy przewiercić się przez obydwa wsporniki wiertłem 3 mm, tak by przeprowadzić przewód:

Możemy teraz zamontować dach, ale na razie nie kleimy  - w razie błędu nie trzeba będzie go zrywać:

Ostatnim krokiem (poza finalnym przyklejeniem dachu) jest podłączenie wszystkiego ze sobą:

• przewody połączone z katodami obydwu diod (tam nie ma rezystorów, w naszym przypadku żyły biało-kolorowe) łączymy z "minusem"
• jeden przewód od przycisku latarkowego podłączamy pod "plus"
• drugi przewód przycisku wraz pozostałymi przewodami od diod (anody, tam lutowaliśmy rezystory) łączymy razem

Nim włożymy baterie podłączamy zasilanie do modułu dźwiękowego: dodatni biegun zasilania (+/czerwony) łączymy z pinem VCC, ujemny (-/niebieski) z GND.

Jeśli ktoś jest ciekawy jak należy podłączyć mikroswitch: jeden z przewodów do wolnego pinu VCC, drugi do pinu oznaczonego P-E. Do tego podłączamy głośnik (sprawa oczywista), wkładamy baterie i mamy już działającą szopkę:

Jeśli zapis i odtwarzanie dźwięku działa, diody się świecą:

możemy przykleić dach (klej do drewna) oraz kostkę łączeniową do podstawy (klej na gorąco).

Mając szopkę można nagrać życzenia, fragment kolędy (przycisk REC na module), a przyciskiem - mikroswitchem (po prawej stronie) odtwarzać nasze nagranie: