机器人猎户座。绘图、说明

机器人猎户座。给建模者的提示

也许在不久的将来，当新的宇宙飞船前往月球、金星或火星时，宇航员的武器库中将拥有机器人，它们将首先前往地球表面进行科学研究并执行简单的焊接和安装工作。这就是苏梅市青年技术站空间建模俱乐部的成员们的决定，并用自己的双手建造了一个类似的机器人。

“猎户座”（其创造者将其创意命名为“Orion”）可以执行生物体固有的许多动作。在黑暗中他“睡觉”，但当灯光亮起时，他“醒来”并径直走向光明。机器人可以向前、向后、向右、向左移动。就像一个人一样，他拿起并携带各种物品，说话，将头转向对话者。

他的职业是网络研究员和焊工。来自定位器和放射性危害传感器的信号由微型计算机处理。收集到的信息通过安装在体内的视频设备显示。

机器人按如下方式进行焊接。机械手的手带有一个特殊的电极，电极末端有一个带有电熔丝的铝热剂。铝热火柴的高温（1500°）可让您切割厚度达 3 毫米的金属板。

米。 1. 机器人外观（点击放大）：1-天线，2-定位器，3-“光向”，4-检测辐射的传感器，5-麦克风，6-警报器，7-电视告密者，8-电脑灯。

在X全联盟太空竞赛决赛中，猎户座机器人获得“太空普及”组第一名。

结构方案。机器人使用遥控器进行控制，遥控器上有许多拨动开关，但有些操作是自动执行的（图2）。

机器人猎户座
米。 2. 机器人框图：1 - 定位器，2 - 通信单元，3 - 计算机模拟器，4 - 视频设备，5 - 焊接，6 - “手臂”机械手的控制机构（电机：A - “肩” ，B - “肘””，B - “手”），7 - “头”的旋转，8 - 向前、向后、向右或向左移动，9 - 阻挡“光的方向”，10 - 辐射指示器。

打开“电源”拨动开关 - 遥控器即可使用。现在，通过操纵各个开关，他们向机器人发出指令。 “定位器”拨动开关打开电动机来旋转天线，点击标有“计算机”的开关就足以让赛博开始“思考”：断路器的电动机被触发，模拟“计算机”的操作。计算机”，位于机器人前面的交替亮起的灯显示其“心理活动”。

机器人使用两个可逆电动机移动。为了控制它们，使用了两个双极开关，其触点的位置决定了电机的旋转方向。

机械“手臂”操纵器配备了三个电动机，其命令也来自控制面板。机械臂在肩关节处可绕轴旋转270°，在肘关节处可绕轴旋转90°。抓取机构连接到电机，电机的旋转使得可以压缩和松开机械手的“手指”。

“头部”由带有限位开关的可逆电动机驱动旋转，限制其旋转 180°。

使用两个光继电器自动进行朝向光的定向，这两个光继电器打开“腿”的电动机，使机器人朝向光源。

如果将一块涂有白磷的盘子带到放射性危险块的盖革管上，电子警报器会立即打开红色信号灯和警报器。

为了让网络能够说话和回答问题，里面安装了两个具有独立双向通信功能的ULF。当然，观众的对话者不是机器人，而是隐藏在窥视之下的操作员（例如，他可能在隔壁房间），他通过机器人聆听并传输信息。双向通信信号的流程如框图所示（图3）。

机器人猎户座
米。 3.双向通信框图

Orion机器人的外壳由玻璃纤维和EPD-5环氧树脂胶制成。首先，用泡沫塑料分别切割出躯干、腿部和手臂的形状。然后，由这些部件组装出未来机器人的外观，并覆盖一层橡皮泥（这样泡沫就不会粘在玻璃纤维上）。

根据材料的厚度，在机器人的形状上涂上2-4层玻璃纤维，浸渍环氧胶，然后用锉刀处理冷冻的外壳，覆盖一层硝基腻子，打磨后，用硝基漆涂刷2-3遍。

用研磨膏处理主体后，开始结构的组装。机器人的头部由0,3毫米厚的金属板制成。

在“腿”、“躯干”、“头”和“手臂”的壁龛中安装了9台电动机（图4）和电子单元的电路板。减速比为09/1的RD-137“腿”驱动电机相互独立控制，可以让机器人向任意方向转动。

米。 4. 机器人“躯干”中电机的位置（点击放大）：M1——定位器驱动，M2——“头部”旋转，M3、M7——“手臂”抬起，M4——控制“手”，M5 - 计算机断路器，M6 - “肘”处“臂”的弯曲，M8，M9 - “腿”的电机

“腿”的后轮是自动定心的（图5）。

机器人猎户座
米。 5、自走平台：1-从动轮，2-“腿”电动机，3-驱动轮。

RD-09 发动机的减速比为 1/740，使“臂”在“肩部”转动（图 6），DSDR 以 2 rpm 的速度在“肘部”转动，而 MU-10 发动机的减速比为 1/ 80驱动“手”。所有电动机均采用过时的自动化设备。

米。 6、“手臂”-机械手示意图（点击放大）：1-“手”电机，2-牵引，3-“肘”电机，4-配重，5-轴，6-法兰。

“手”夹紧机构基于连接到三个“手指”的螺母的往复运动（图7）。它们由 16 毫米厚的 D5T 硬铝制成。并且为了防止装置在抓取各种物体时卡住，法兰上安装了推力弹簧。

米。 7（点击放大）

“头”直接安装在 DSDR 电机的轴上，转速为 2 rpm。为了限制电机的行程，安装了 MP-1 微动开关。

定位器天线仅沿一个方向旋转。它也安装在 DSDR 电机轴上。

ULF 通信系统的电气图是一个三级放大器，晶体管 V3 和 V4 上有一个推挽式末级（图 8）。低音反射级联组装在晶体管 V2 上。低音反射级联和最终级联之间的连接通过匹配变压器 T1 进行。

米。 8,9（点击放大）

前置放大器是晶体管 V1 上的常规电阻级联。可调频率相关反馈 (R8C5) 允许您在电路元件参数变化时设置整个放大器的给定增益。

示意图

为了稳定输出级的温度，热敏电阻 R7 MMT-1 包含在逆变器级的底座中。

该电路提供了额外的措施来提高使用二极管 V5 和 V6 的级联的稳定性。

“辐射”块由两部分组成 - 电子部分和执行部分。其目的是检测对宇航员来说危险的辐射剂量并发出通知。

该装置的敏感元件是气体放电传感器（计数器）STS-5。其作用是基于气体在核辐射的影响下电离。在足够高的场强下，计数器中会发生雪崩式放电，使电离效果增强许多倍。为仪表供电的高压由装配在晶体管 V1 上的阻塞发生器产生（图 9）。变压器T1绕在Ø12板制成的铁芯上，封装厚度12毫米；初级绕组包含 146 匝，带有 26 匝 PEL 0,2 导线的抽头，次级绕组包含 3000 匝 PEL 0,08。

阻塞发生器脉冲经二极管 V2-V4 整流，将电容器 C3 充电至 300-500 V 电压。

一旦计数器进入辐射区，就会发生放电。来自电阻器R2通过电容器C4的电压脉冲被提供给组装在晶体管V5、V6上的两级放大器。从第二级的集电极负载，正电压脉冲通过电容器C6提供给根据二极管V7、V8上的倍压电路构成的整流器。该整流器对电容器 C8 充电。 C10 放电期间电阻器 R8 上释放的电压添加到电容器 C7 上的参考电压，其值由电位器 R10 设置。总电压施加到晶体管V9的基极，晶体管V9是触发装置V10、VXNUMX的一部分。这是它的工作原理。

当没有辐射时，底部的电势仅取决于 R10 发动机的位置。安装方式应使 V9 流过 4-5 mA 的电流。此时，晶体管V10闭合，继电器K1的绕组中没有电流。

辐射导致电容器 C8 上出现电压，当该电压加到参考电压上时，会导致流过晶体管 V9 的电流减少。当辐射达到一定的最大允许水平时，半导体三极管V10打开，触发萝卜K1，其接触板打开红灯并发出声音信号。

块“朝向光的方向”使机器人精确地向光移动。传感元件是两个光敏电阻B1和B2（图11）。当它们不亮时，晶体管 V1 和 V2 闭合，继电器 K1 和 K2（RES-15，护照 PC4.591.004）断电。当光敏电阻被照射时，通过半导体三极管的电流增加，导致开关K1和K2工作。它们的触点打开每个电动机来驱动“腿”，机器人开始向前移动。如果光束只击中一个光敏电阻，机器人就会转向“搜索”光源。

米。 10.电源电路（点击放大）

机器人猎户座
米。 11.《光的方向》

电阻R1和R4用于设置晶体管的初始电流；使用可变电阻R2和RЗ调节自动装置的灵敏度。

匹配和输出 ULF 耦合变压器来自 Vesna-3 磁带录音机。电源采用UNT-160/47电视机的TS-59电源变压器，次级绕组转换为220、18、12、9、6V电压，分别包含824匝PEV 0,4； 62、41、31 匝 PEV 1,3 和 21 匝 PEV 1,7（图 10）。

两个控制台都通过 ShR-0,12 连接器使用 MGTF 24 线连接到机器人。

电动机和机器人模块的连接图如图 12 所示。

米。 12、电机与积木连接图（点击放大）：M1、M2——“腿”电机、M3——定位器电机、M4——“头”旋转、M5——“手”电机、M6——“肘”电机、 M7 - 电脑电机，M8、M9 - 手臂升降电机：1 - “光定向”块，2 - 电源，3 - 辐射报警器

结构组装完毕后，机器人表面涂上tsapon清漆，其中铝粉以20:1的比例混合，用于涂成银色。 Cyber 的车身呈现出柔和的钢色，略带绿色，

作者：V.Vorobei

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