Создание демонстрационной модели роботизированного соленоида: 4 шага

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

Соленоиды представляют собой электромагнитные катушки, обернутые вокруг трубки с металлическим поршнем внутри. Когда включается электричество, намагниченная катушка притягивает плунжер и втягивает его внутрь. Если вы прикрепите к плунжеру постоянный магнит, то электромагнит также может оттолкнуть плунжер при его включении и вытолкнуть его наружу.

Соленоиды используются во многих механизмах, например, в дверных замках автомобилей. В роботах их можно использовать вместо двигателя, чтобы толкать или тянуть эффектор по прямой. Их также можно использовать для ударов по объектам, например, по клавишам в роботизированном ксилофоне. Эта модель показывает, как соленоид использует электричество для перемещения плунжера вперед и назад.

Этот проект адаптирован из моей книги «Робототехника: откройте для себя науку и технологии будущего», опубликованной Nomad Press.

Шаг 1: материалы

Для изготовления демонстрационного соленоида вам понадобятся:

• пластиковая трубочка для питья
• электроизоляционная лента
• ножницы
• Очень тонкий изолированный провод длиной 6 футов (2 метра) - лучше всего подходит магнитный провод размером 32
• наждачная бумага
• Батарейка на 1,5 вольта (ААА работает нормально)
• гвоздь с плоской головкой, достаточно тонкий, чтобы поместиться в солому
• сверхпрочный (редкоземельный) дисковый магнит

Если у вас нет или вы не хотите использовать магнит, вы можете сделать соленоид, используя булавку вместо гвоздя.

Шаг 2: Оберните провод для электромагнита

Отрежьте соломинку длиной около 10 сантиметров. Отрежьте кусок ленты длиной около 3 дюймов (7,5 сантиметров). Загните один конец пару раз липкой стороной наружу. Прикрепите липкую сложенную часть к соломке на расстоянии примерно 1 см от одного конца, чтобы она свешивалась как флаг. Затем оберните оставшуюся часть ленты вокруг соломки липкой стороной наружу.

Возьмите провод и выпустите его примерно на 6 дюймов (15 сантиметров). С этого момента возьмите проволоку и начните наматывать ее на соломинку поверх ленты. Начните с одного края ленты и переходите к другому краю, образуя аккуратную линию из плотных витков. Затем, все еще наматывая проволоку в том же направлении, сделайте второй ряд поверх первого, начиная от края, на котором вы остановились, к первому краю.

Продолжайте делать слои проволоки, пока у вас не останется всего 6 дюймов (15 сантиметров). У вас должно быть не менее 100 катушек.

Шаг 3: Добавьте батарею

Возьмите батарею и закрепите ее на другом конце соломинки так, чтобы получилась буква «Т». Если вы используете магнитную проволоку, возьмите наждачную бумагу и сотрите примерно 1 сантиметр блестящего покрытия с любого конца. При использовании обычного провода удалите примерно 1 сантиметр изоляции. Приклейте один конец провода к одному концу батареи.

Шаг 4: Проверьте свой соленоид

Держите соломинку вертикально на расстоянии около 1 дюйма (2 см) от рабочей поверхности. Возьмите сверхпрочный дисковый магнит и позвольте ему прикрепиться непосредственно к плоской головке гвоздя.

На короткое время коснитесь незакрепленным концом провода другой клеммы аккумулятора. Гвоздь следует втянуть в соломинку. Когда вы отсоединяете аккумулятор, он должен снова упасть.

Если ваш соленоид не работает, попробуйте перевернуть магнит в другую сторону, чтобы поменять местами положительный и отрицательный концы.