Vytvořte demonstrační model robotického solenoidu: 4 kroky

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Solenoidy jsou elektromagnetické cívky omotané kolem trubice s kovovým pístem uvnitř. Když je zapnutá elektřina, magnetizovaná cívka přitáhne píst a zatáhne jej dovnitř. Pokud k pístu připojíte permanentní magnet, pak elektromagnet může také odpuzovat píst, když je zapnutý, a tlačit jej ven.

Solenoidy se používají v mnoha mechanismech, jako jsou zámky dveří automobilů. V robotech mohou být použity místo motoru k tlačení nebo tažení efektoru v přímém směru. Mohou být také použity k zasažení předmětů, jako jsou klíče v robotickém xylofonu. Tento model ukazuje, jak solenoid využívá elektřinu k pohybu pístu tam a zpět.

Tento projekt je převzat z mé knihy Robotics: Discover the Science and Technology of the Future, vydané nakladatelstvím Nomad Press.

Krok 1: Materiály

K vytvoření solenoidu demo budete potřebovat:

• plastová sláma na pití
• elektrická páska
• nůžky
• 6 metrů (2 metry) velmi tenký izolovaný drát - magnetický drát velikosti 32 funguje nejlépe
• smirkový papír
• 1,5voltová baterie (AAA funguje dobře)
• plochý hřebík dostatečně tenký, aby se vešel do slámy
• super silný kotoučový magnet (vzácná zemina)

Pokud nemáte nebo nechcete použít magnet, můžete solenoid vyrobit pomocí špendlíku místo hřebu.

Krok 2: Omotejte vodič pro elektromagnet

Nakrájejte slámu asi 10 centimetrů dlouhou. Odřízněte kousek pásky o délce asi 7,5 cm. Jeden konec několikrát přeložte lepivou stranou ven. Lepivou skládanou část připevněte ke slámě, asi 1 palec (1 centimetr) od jednoho konce, aby visel jako vlajka. Poté obalte zbytek pásky lepidlovou stranou kolem slámy.

Vezměte drát a uvolněte asi 15 centimetrů. Od toho bodu vezměte drát a začněte jej omotávat kolem slámy přes pásku. Začněte na jednom okraji pásky a přejděte na druhý okraj a vytvořte úhlednou řadu těsných cívek. Poté, stále navíjejte drát stejným směrem, vytvořte druhou řadu na vrcholu první, od okraje, kde jste se zastavili, zpět k prvnímu okraji.

Vytvářejte vrstvy drátu, dokud vám nezbude jen 15 palců. Měli byste mít alespoň 100 cívek.

Krok 3: Přidejte baterii

Vezměte baterii a přilepte ji přes druhý konec slámy, abyste vytvořili „T“. Pokud používáte magnetický drát, vezměte brusný papír a z obou konců setřete asi 1 palec (1 centimetr) lesklého povlaku. Pokud používáte běžný drát, odstraňte asi 1/2 palce (1 centimetr) izolace. Přilepte jeden konec drátu k jednomu konci baterie.

Krok 4: Otestujte svůj solenoid

Držte slámu kolmo asi 2 palce od pracovní plochy. Vezměte super silný kotoučový magnet a nechte jej přichytit se přímo k ploché hlavě hřebíku.

Krátce se dotkněte uvolněného konce vodiče k druhému pólu baterie. Hřebík by měl být zatažen nahoru do slámy. Když odpojíte baterii, měla by znovu spadnout.

Pokud váš solenoid nefunguje, zkuste překlopit magnet opačným směrem, aby byly kladné a záporné konce obráceny.