روبات آفتاب گردان - جلسه هفتم

اهداف:

- توضیح در مورد روش انتقال برق

- ساخت سیستم انتقال برق جارویکی

وسائل مورد نیاز:

- مقداری سیم مسی بدون روکش

- چند مفتول

- چند عدد فنر خودکار

- یک مته ریز

مقدمه

این روبات می تواند به چهار جهت حرکت نماید لذا برای قرار گیری در سمت نور به چهار عدد مقاومت نوری نیاز دارد.

از آنجایی كه حركت دورانی موتور به صورت 360 درجه ای می باشد، لذا برای انتقال برق از قسمت پایین (پایه) به قسمت بالا (موتور بالایی)، نمی توانیم از سیم استفاده كنیم، زیرا در صورتی كه گل ما چند دور به دور خود بچرخد، سیم ها پاره می شوند و دستگاه از كار خواهد افتاد.

به نظر شما چگونه می توان این مشکل را رفع نمود؟

ابتدا باید ببنیم در ساخت دستگاه، چند عدد سیم را باید از بالای دستگاه به پایین دستگاه متصل نماییم.

برای سیم كشی مدار دو گزینه داریم:

1- مدار كنترل را بر روی پایه و در قسمت پایین دستگاه وصل كنیم.

2- مدار كنترل را بر روی موتور دوم و روی قسمت متحرک دستگاه نصب كنیم، حال دو گزینه فوق را بررسی می كنیم تا ببنیم در كدام مورد، تعداد سیم های بین قسمت بالا و پایین دستگاه کمتر می باشد.

شماتیک مدار کنترل دستگاه با توجه به مطالب تئوری گفته شده به صورت زیر می باشد:

اگر بخواهیم مدار كنترل را روی پایه نصب كنیم، باید سیم کشی ها را به صورت زیر انجام دهیم:

خط قرمز مرز بین قسمت متحرک و ثابت دستگاه را مشخص می كند. همان گونه كه ملاحظه می كنید از این مرز10 عدد سیم (یعنی 5 جفت سیم) عبور می كند.

حال حالتی را بررسی می كنیم كه مدار كنترل بر روی بخش متحرک و مجاور موتور شماره 2 نصب گردد. با توجه به شكل زیر، تعداد سیستم های عبوری از قسمت پایین به قسمت بالای دستگاه را به دست می آوریم:

همان گونه كه مشاهده می كنید، در این روش تنها 4 عدد سیم (2 جفت) از مرز متحرک دستگاه عبور می كنند، در این روش حتی می توانیم قطب منفی تغذیه مدار را نیز به بدنه موتور 1 متصل كنیم و در بالا آن را از بدنه موتور 2 تامین كنیم چون این دو موتور به وسیله پیچ ها و رابطه های فلزی به هم متصل اند. با این كار می توانیم تعداد سیم های عبوری از بالا به پایین سیستم را به عدد 3 كاهش دهیم. اكنون باید به دنبال روشی باشیم كه اتصال این سه نقطه از بخش بالا به پایین بدون نیاز به استفاده از سیم بین این دو بخش برقرار شود.

روشی كه قصد داریم از آن استفاده كنیم روش انتقال برق بوسیله جاروبک می باشد. ساده ترین مثال برای این روش، انتقال برق توسط جاروبک به بخش چرخان موتورهای DC می باشد. سعی کنید یک عدد آرمیچر را باز كنید و جاروبک های آن را مشاهده کنید. در زیر عكس چند جاروبک را می بینید.

ساخت سیستم انتقال برق جاروبکی

ما نیز می خواهیم با مكانیزم مشابهی عمل انتقال برق را در این پروژه انجام دهیم. این كار را می توانیم به دو صورت استوانه ای و دایره ای به صورت زیر انجام دهیم:

در ساخت این پروژه چون باید مدار و موتور 2 را برروی صفحه چرخان كنیم، بهتر است از روش استوانه ای كنیم.

برای ساختن حلقه هایی كه جاروبک روی آن ها می لغزد نیز روش های زیادی وجود دارد. مانند پیچیدن فویل دور لوله و ... ولی ساده ترین راه این است كه دور لوله مورد نظر با عرض 1 سانت سیم بپیچیم و این كار را برای سه حلقه تكرار كنیم. لازم است كه هر حلقه با حلقه بعد حداقل 1 سانتی متر فاصله داشته باشد:

خروجی این حلقه ها را نیز از داخل لوله پس از ایجاد یک سوراخ کوچک بر روی بدنه لوله بیرون بکشید تا به محل مناسب آن متصل نمایید. این حلقه ها بهتر است بر روی پایه اصلی و برقسمت بالایی آن نصب شوند.

همان گونه كه قبلاً گفتیم، قطر صفحه گردان نصب شده برموتور 1 را 4-3 سانتی متر بزرگتر از قطر پایه اصلی دستگاه در نظر گرفتیم این كار را به این منظور انجام دادیم كه فضای كافی برای نصب جاروبک ها در اختیار داشته باشیم.

برای نصب جاروبک ها می توانیم از چند میله با طول های مختلف استفاده كنیم یک طرف این میله ها به صفحة چرخان نصب و محكم می شود و به سر دیگر آن ها، یک فز به عنوان جاروبک متصل می شود.

شكل كلی دستگاه به صورت زیر در خواهد آمد: