A bristlebot or brushbot is an extremely simple form of walking robot. It is one of the simplest of all mobile robots, both in its function and its construction. As a result of this ease of construction, they have become popular projects at the school science fair level.
Contents [hide]
1 Operation
1.1 Vibrobots
2 Construction
2.1 Group construction
2.2 Developments
3 Commercial bristlebots
4 References
Operation[edit]
A bristlebot is a simple rigid-bodied robot where the lower surface is coated in bristles, like a brush or velvet. The mass of bristles are oriented so that there is an overall inclination to them away from vertical. This is broadly consistent across the robot body, so that it gives a preferred "forward" direction. The robot is driven by vibrating its body. The action of these vibrations through the mass of bristles is to gradually move the robot, in the preferential direction of the bristles.[1] There is some comparison between the vibration of a bristlebot and the lashing of bacterial flagella.
Most bristlebots are electrically driven, making use of modern developments in low-mass motors and batteries. As bristlebots have such crude locomotion, for both efficiency and control, they are not usually considered as appropriate for sophisticated control systems or responsive behaviours.
Vibrobots[edit]
A vibrobot is a related robot, but based on the use of springy wire legs, rather than brush bristles.[2]
Vibrobots powered by clockwork or elastic motors have a long history, pre-dating the electric bristlebots. They have been a regular theme in the work of Brazilian designer Chico Bicalho.[3][4]
Construction[edit]
Construction of bristlebots became popular in the mid 2000s, as cellphone vibrate motors became available as a low-cost item, either from scrap pagers and cellphones, or directly from their Chinese factories. These form an ideal bristlebot power source as they are both powerful enough and also light enough, even with a battery.[1] The typical home-constructed bristlebot consists of only three functional parts: a toothbrush head, a vibrate motor and a lithium coin cell.[5] Glue, tape or tie-wraps are used to assemble the parts.
The toothbrush must be selected and possibly trimmed to give a flat contact surface with most bristles aligned in one direction. Worn toothbrushes are often no use, as their splayed bristles point in every direction. Such a bristlebot may then rotate or oscillate, but without travelling. Some new brushes may have very vertical bristles that do not generate much movement, unless trimmed into a slope.[5]
Group construction[edit]
Group construction of bristlebots is a popular science project for children, through schools, Maker Faires and similar.
Kits are available to 'simplify' assembly and add decoration,[6] although this is very far from necessary.
Developments[edit]
Artbots or drawbots may be constructed by adding pens to a bristlebot, or using a few suitable pens as the bristles themselves.[7] Such robots are used on a large sheet of paper, where they leave behind a drawn trail. This trail indicates the efficiency of the bristlebot, its distance travelled from the start relative to the circuitous distance along its crooked path.
Recent toothbrush heads, such as the Oral-B Pulsar, include rubber blades as well as stiff bristles. These make an even better performing bristlebot that is faster in a straight line.[8]
Domestic scrubbing brushes, with larger motors, may be used to make larger brushbots with equally simple construction.[9]
By separating the drive across two brush heads, a bristlebot may begin to have steering control. Simple robotics with long-established circuitry may then be used to drive each side independently, with two motors. By controlling their relative power with regard to an external stimulus such as light, a robot with simple behaviours such as light-seeking or light avoidance, may be constructed. [10][11]
In BEAM robotics, a sophisticated bristlebot may begin to resemble a Walker, although these multi-legged robots are usually much more sophisticated, using multiple actuators with independent control.
Commercial bristlebots[edit]
The popular Hexbug range of toy robots began with the Hexbug Nano, a bristlebot. Nano V2, a development of the original Nano released in 2014,[12] has three additional flexible spines on their top surface.[13] This gives them the new ability to climb vertically between two suitably spaced plates or tube walls. As the upper spines are only a narrow row, the 'bots are unstable when upside down and so become self-righting.
A variety of clear plastic tube habitats are offered with them. These range from a simple vertical tube to demonstrate climbing, through to multi 'bot habitats with multiple horizontal arenas linked by curved climbing tubes in clear plastic. A variety of additional construction set set tube parts are available, including twisted tubes and funnels [13]
เป็น bristlebot หรือ brushbot เป็นรูปแบบที่ง่ายมากเดินของหุ่นยนต์ มันเป็นหนึ่งในที่ง่ายที่สุดของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ทั้งหมด ทั้งในหน้าที่ และการก่อสร้าง ผลของความสะดวกในการก่อสร้าง พวกเขาได้กลายเป็นที่นิยมในโรงเรียนโครงการวิทยาศาสตร์ยุติธรรมระดับ
เนื้อหารึเปล่า [ ซ่อน ] ไหม
1 งาน 1.1 vibrobots
2 2.1 2.2 กลุ่มก่อสร้างก่อสร้าง
3
bristlebots การพัฒนาเชิงพาณิชย์4 อ้างอิง
ปฏิบัติการ [ แก้ไข ]
เป็น bristlebot ง่ายเป็นหุ่นยนต์ที่พื้นผิวแข็งฉกรรจ์กว่าเคลือบในขนแปรงเหมือนใช้แปรงหรือกํามะหยี่ มวลของขนแปรงจะมุ่งเน้นเพื่อให้มีความชอบโดยรวมเพื่อให้ห่างจากแนวตั้ง ซึ่งสอดคล้องวงกว้างทั่วตัวหุ่นยนต์ เพื่อที่จะให้ต้อง " รอคอย " ทิศทาง หุ่นยนต์ขับเคลื่อนด้วยสั่น ร่างกายของการกระทำของการสั่นสะเทือนเหล่านี้ผ่านมวลของขนแปรงจะค่อยๆย้ายหุ่นยนต์ ทิศทางของขนแปรงพิเศษ [ 1 ] มีการเปรียบเทียบการสั่นสะเทือนของ bristlebot และเฆี่ยนแบคทีเรียแฟลกเจลลา
bristlebots ส่วนใหญ่มีไฟฟ้าขับเคลื่อนการพัฒนาที่ทันสมัยในมอเตอร์มวลเบาและแบตเตอรี่ . เป็น bristlebots ได้ดิบของทั้งประสิทธิภาพและการควบคุม พวกเขาจะไม่มักจะพิจารณาตามความเหมาะสมกับระบบการควบคุมที่ซับซ้อน หรือพฤติกรรมตอบสนองต่อ
vibrobots [ แก้ไข ]
เป็น vibrobot เป็นเกี่ยวข้องกับหุ่นยนต์ แต่ขึ้นอยู่กับการใช้สปริงลวดขามากกว่าขนแปรงแปรง [ 2 ]
vibrobots ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์เครื่องจักร หรือยืดหยุ่นได้ประวัติศาสตร์ที่ยาว ก่อนเดท bristlebots ไฟฟ้าพวกเขาได้รับรูปแบบปกติในการทำงานของบราซิลออกชิ bicalho . [ 3 ] [ 4 ] [ แก้ไข ]
ก่อสร้างก่อสร้าง bristlebots กลายเป็นที่นิยมในช่วงกลางทศวรรษ 2000 , มือถือสั่น มอเตอร์เป็นใช้ได้เป็นสินค้าต้นทุนต่ำ ทั้งจากเศษและโทรศัพท์มือถือวิทยุติดตามตัว หรือโดยตรงจากโรงงานจีนแบบฟอร์มเหล่านี้เหมาะ bristlebot แหล่งพลังงานเช่นที่พวกเขามีทั้งประสิทธิภาพเพียงพอและยังแสงเพียงพอแม้กับแบตเตอรี่ [ 1 ] บ้านทั่วไปสร้าง bristlebot ประกอบด้วยเพียงสามหน้าที่ส่วน : หัวแปรงสีฟัน , มอเตอร์เขย่า และเหรียญลิเธียมเซลล์ [ 5 ] กาว , เทปหรือผูกห่อที่ใช้ประกอบ
ส่วนแปรงสีฟัน ต้อง เลือก และอาจจะถูกตัดเพื่อให้ผิวสัมผัสกับแปรงแบนส่วนใหญ่สอดคล้องในทิศทางเดียวกัน ใส่แปรงสีฟันมักไม่ใช้ ขนแปรงเป็นจุดกระจายในทุกทิศทาง เช่น bristlebot อาจแล้วหมุนหรือแกว่งไปมา แต่โดยไม่ต้องเดินทาง แปรงใหม่อาจมีมากขนแปรงที่ไม่สร้างการเคลื่อนไหวในแนวตั้งมากถ้าตัดเป็นลาด . [ 5 ]
กลุ่มก่อสร้าง [ แก้ไข ]
กลุ่มก่อสร้าง bristlebots เป็นที่นิยมในโครงงานวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กผ่านโรงเรียนแฟรึสชงกัน
ชุดพร้อม ' ง่าย ' ประกอบและเพิ่มการตกแต่ง , [ 6 ] แต่นี้อยู่ไกลจากที่จำเป็น .
การพัฒนา [ แก้ไข ]
artbots หรือ drawbots อาจถูกสร้างขึ้นโดยการเพิ่ม bristlebot ปากกาให้ ,หรือใช้เป็นปากกาที่เหมาะสมเพียงขนแปรงเอง [ 7 ] เช่นหุ่นยนต์ที่ใช้ในแผ่นกระดาษขนาดใหญ่ที่พวกเขาทิ้งวาดเส้นทาง เส้นทางนี้แสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพของ bristlebot , ระยะทางที่เดินทางจากจุดเริ่มต้นที่สัมพันธ์กับระยะทางตามเส้นทางคดเคี้ยวอ้อม
ล่าสุดแปรงสีฟันหัว เช่น การคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ารวมถึงยางใบเป็นขนแปรงแข็ง เหล่านี้ให้ดีกว่านี้ bristlebot การแสดงที่เร็วเป็นเส้นตรง [ 8 ]
ภายในประเทศ แปรงขัด กับมอเตอร์ขนาดใหญ่ ที่อาจจะถูกใช้เพื่อให้ brushbots ขนาดใหญ่ที่มีโครงสร้างเรียบง่ายอย่างเท่าเทียมกัน [ 9 ]
โดยแยกขับข้ามแปรงสองหัว , bristlebot อาจเริ่มมีการควบคุมพวงมาลัยหุ่นยนต์อย่างง่ายด้วยตั้งนานวงจรอาจจะถูกใช้ในการไดรฟ์แต่ละด้านอย่างอิสระกับสองมอเตอร์ โดยการควบคุมพลังงานสัมพัทธ์ของพวกเขาเกี่ยวกับการกระตุ้นภายนอกเช่นแสง , หุ่นยนต์ที่มีพฤติกรรมแบบง่าย เช่น แสง การแสวงหาหรือบดบังแสง อาจจะสร้าง [ 10 ] [ 11 ]
ในคานหุ่นยนต์ , bristlebot ซับซ้อนอาจเริ่มคล้ายวอร์คเกอร์แม้ว่าเหล่านี้หลายขาหุ่นยนต์มักจะมีความซับซ้อนมากขึ้นใช้หลายตัวกระตุ้นที่มีการควบคุมอิสระ
พาณิชย์ bristlebots [ แก้ไข ]
นิยม hexbug ช่วงของเล่นหุ่นยนต์เริ่มด้วย hexbug นาโน , bristlebot . Nano V2 , การพัฒนานาโนออกเดิมในปี 2014 [ 12 ] ได้สามเงี่ยงมีความยืดหยุ่นเพิ่มเติมบนพื้นผิวด้านบนของพวกเขา[ 13 ] นี้ให้ความสามารถใหม่ปีนแนวตั้งระหว่างสองควรเว้นระยะแผ่นหรือผนังหลอด เป็นหนามด้านบนเป็นเพียงแคบ ๆแถว แต่จะไม่เสถียรเมื่อคว่ำลงและกลายเป็น righting ตนเอง
ความหลากหลายของที่อยู่อาศัยหลอดพลาสติกใสที่มีให้กับพวกเขา เหล่านี้ช่วงจากท่อแนวตั้งง่าย ให้ปีนผ่านหลายหุ่นถิ่นที่เชื่อมโยงกับหลายแนวนอนโดยสิ้นเชิงโค้งปีนท่อในพลาสติกใส ความหลากหลายของการก่อสร้างเพิ่มเติมชุดชิ้นส่วนท่อที่มีอยู่ รวมทั้งหลอดบิดและกรวย [ 13 ]
การแปล กรุณารอสักครู่..
