ТИМУР РЫСПЕКОВ МАТЕМАТИК-ПРОГРАММИСТ
NASA ЖӘНЕ MICROSOFT ХАЛЫҚАРАЛЫҚ ЖАРЫСТАРЫНЫҢ ЖЕҢІМПАЗЫ
РОБОТОТЕХНИКАДАҒЫ МЕХАНИКАЛЫҚ ОҢТАЙЛАНДЫРУ
Құрастырылған негізгі роботтардың екіншісі болып қоршаған ортаны талдау үшін арналған метеостанция болып табылады.
Заманауи метеостанциялардың негізгі мәселесі: мини-метеостанциялардың Omega есептеу процессорының ядросы тек қана 15 бергіштерді көтере алуында болып табылады.
Берілген шешім 15 бергіштің орнына 87 бергішті қосуға және соның арқасында өндіріс шығындарын және қажет роботтың өлшемін азайтуға мүмкіндік береді.
15 бергіштің орнына 87-ден артық бергіш қосу мүмкіндігі өндіріс шығындарын анағұрлым қысқартады, роботтың өлшемін кішірейтуге мүмкіндік береді.
Роботта шынжыр табанды басқару орнатылғандықтан, ол жол талғамайды.
Арнайы инфрақызыл бергіш 80 см қашықтықтағы тосқауылдарды анағұрлым жылдам анықтауға мүмкіндік береді
және сол қасиетімен Google-дың ақылды машиналарының басқаруына ұқсас болып табылады.
Бұл роботқа автопилот қызметін пайдалануға және адамның қатынасынсыз жүруге мүмкіндік береді.
Аралас ультрадыбысты бергіш жүретін жолдың бедерін анықтайды және берілген нүкте бағытына қарай ең жақын жолды таңдай алады.
Роботтың метеостанцияның күрделі жүйелерімен негізгі ұқсастығы - әрбір бергішті бір бірінен тәуелсіз түрде қосуға болатындығы,
яғни, бізде бөлек әртүрлі бергіштерге тармақталып кететін плюс және минус ортақ қоректендіру бар.
Көбісі әртүрлі ұзартқыштарды тоққа қосқанда өте көп қоректендіру жұмсалады деп ойлайды, алайда ол қате пікір.
Себебі тоқпен зарядтау және бергіштерді пайдалану бір бірімен байланысты емес. Сіз көптеген сымдарды орналастыра отырып, бірде бір бергішті өшірмесеңіз де болады.
Робот ұзақ уақыт журе алады. Алайда сіздер аз сымдарға өте көп бергіштерді орналастырсаңыздар, онда аккумулятор тезірек отыратын болады.
Роботтың метеостанцияның күрделі жүйелерімен негізгі ұқсастығы - әрбір бергішті бір бірінен тәуелсіз түрде
қосуға болатындығында. Яғни, бізде бөлек әртүрлі бергіштерге тармақталып кететін плюс және минус ортақ қоректендіру бар.
Және осы сымдарға байланысты екінші мәселе - кішігірім жерге аз сымдарды орналастыру қажеттілігі болып табылады.
Осы мәселені шешу үшін электрдың көбіне суға ұқсайтынын пайдаланады. Мысалға, 1 сым – су ағып жатқан өзен деп алайық.
Сізге осы өзеннен 2 қалаға су жіберу керек, демек, сіз су ағып өтетін жолдар қазасыз, сол сияқты әрекетті сымдармен де жасау қажет.
Егер де оларды өзара біріктірсек, онда электр қуаты қажет бергіштерге біркелкі жетеді. Осылайша, роботқа қажет орын санын азайта отырып, сіз керемет тармақтануды ұйымдастыра аласыз.
Роботта мүмкіндігінше сымдар аз болу керек.
Сонымен қатар әртүрлі қоректендіру тұрақтандырғыштары бар.
Ертеректе айтып кеткенімдей, роботтар әртүрлі кернеумен жұмыс істей алады: кейбір бергіштер 3 вольттан, ал кейбіреулері 5 вольттан, ал басқалары 12 вольттан,
яғни сізге өте жақсы қарсылық немесе белгілі бір бергішке кернеуді реттеуге мүмкіндік беретін арнайы айнымалы кедергілерді қою қажет.
Олар сізге қандай кернеуді көтеру немесе түсіру керектігіне орай жасақталған. Қоректендірудің стандартты тұрақтандырғыштары 5 вольттан 20 вольтқа дейін жұмыс істейді.
Роботтың қаншалықты күрделі болуына байланысты Үлкенірек және күрделірек немесе кішіректерін де орнатса болады.
Аталған қоректендіру тұрақтандырғыштары көптеген техникаларда пайдаланылады, себебі барлық техника түрлері 110 вольттан 220 вольтқа дейін емес, шамамен 10-15 вольтта жұмыс істейді.
Сіздер телефонды қуаттануға қойған кезде сіздердегі арнайы қоректену адаптері 110-220 вольтты 5 вольтқа дейін түсіреді,
өйткені телефондар және де басқа мобильді құралдар тек қана 5 вольттан жұмыс істейді.
Роботтың электросхемасының күрделілігіне байланысты қоректендірудің түрлі тұрақтандырғыштарын пайдаланады.
Сонымен қатар, роботтар үшін тағы бір қиындық - оның ұзақ моторының басқа бөліктерге қарағанда көп энегия жұмсауында.
Мотордың жылдамдығы тікелей кернеуге байланысты болғандықтан қиын жабдықтардағы кернеу 12 вольттан да жоғары болуы мүмкін, оған мысал
ретінде 100 вольтқа дейін жете алатын робот үшін жүйені тұрақтандыратын және суытатын арнайы мотор-драйверлер қажет.
Энергия көп пайдаланған сайын қызу да көбірек өндіріледі және роботтың қызуын толығымен тұрақтандыра алатын арнайы радиаторлар бар.
Мотор-драйверлердің жұмыс істеу қалпы өте қарапайым, жүйесі релені еске түсіреді. Қоректендіру плюс және минус бойынша мотордың бір
бөлігіне ғана жұмыс істесе, ол тек бір жаққа ғана айналады, ал егер орындарын ауыстырсақ, онда мотор басқа жаққа қарай айналатын болады.
Моторлардың жұмыс істеу принципін сіздер 7 сыныптың физикасы бағдарламасынан біле аласыздар. Ал қосымша ретінде 11 сыныптың физика бағдарламасынан да танып білулеріңізге болады.
Моторлар энергия пайдалана алады, бірақ артқа қарай тіркеуде болуына байланысты айналмауы мүмкін болатын мәселелер де бар.
Бұл мәселені шешу үшін негізгі процессорге қосылатын мотор-драйверде жұмыс істейтін арнайы басқару элементтері керек.
Яғни роботтың миы болып табылатын процессорға қай кезде мотормен басқаруды қосу керек екені және қай кезде мотормен басқаруды қоспау керек екені туралы сигналдар жіберу қажет.
РОБОТТАР МОТОРЛАРЫНЫҢ ҚОЗҒАЛТҚЫШТАРЫ КӨП ЭНЕРГИЯ ПАЙДАЛАНАДЫ.ЭНЕРГИЯНЫҢ КӨЛЕМІ ҚОЗҒАЛЫСТЫҢ ЖЫЛДАМДЫҒЫНА БАЙЛАНЫСТЫ.
ЭНЕРГИЯ ПАЙДАЛАНУДЫ БАСҚАРУ ҮШІН «РОБОТТЫҢ МИЫ» - ПРОЦЕССОРДЫ СИГНАЛ БЕРУГЕ «ҮЙРЕТУ» ҚАЖЕТ