Když se řekne robot, představíte si asi stroj v lidské podobě, který má místo mozku počítač. Dnes si ale řekneme něco o robotech, kteří žádný mozek nemají - jmenují se beamboti a základem jejich činnosti jsou reakce.
První beambot, kterého jsem u mladého robotika přezdívaného Broukoid viděl, mě ze začátku klamal vzhledem. Vypadal jako krabička od sirek, ze které trčely chuchvalce jakýchsi drátků. To bych vyrobil taky, říkal jsem si, dokud na robůtka nedopadlo světlo a on se nevrhl za jeho zdrojem. To už bylo zajímavější.
Když se řekne robot, představíte si asi stroj v lidské podobě, který má místo mozku počítač. Dnes si ale řekneme něco o robotech, kteří žádný mozek nemají - jmenují se beamboti a základem jejich činnosti jsou reakce.
První beambot, kterého jsem u mladého robotika přezdívaného Broukoid viděl, mě ze začátku klamal vzhledem. Vypadal jako krabička od sirek, ze které trčely chuchvalce jakýchsi drátků. To bych vyrobil taky, říkal jsem si, dokud na robůtka nedopadlo světlo a on se nevrhl za jeho zdrojem. To už bylo zajímavější. Když jsme robůtka pootočili tak, aby stál ke světlu zády, sám od sebe se za chvíli snažil opět otočit. Čekal jen do chvíle, než se mu nabily akumulátory. V Broukoidově laboratoři to ale nebyl jediný robot. Za chvíli se jich po pracovním stole hemžilo hned několik - jeden ťapal po klávesnici počítače, druhý vystřeloval z jednoho konce stolu na druhý jako
CO JE TO ZA ZRŮDIČKU?
Termín BEAM je složeninou z anglických slov biology (biologie - beamboti vycházejí jak z poznatků evoluce, tak z neuronových sítí v živých organismech), electronics (elektronika - základem beambotů jsou elektronické obvody), estetics (estetika - u beambota přece jen záleží na jeho vzhledu) a mechanics (mechanika - pokud dobře zvládnete mechanickou stránku beambota, ušetříte si práci na té elektronické). Stejně jako roboti mají tři základní zákony robotiky, i u beambotů naleznete tři základní pravidla týkající se jejich stavby:
1. Používejte minimum elektroniky.
2. Recyklujte již použité součástky.
3. Využívejte pokud možno solární energii.
Co z těchto pravidel vyplývá? Několik věcí - například že výroba beambotů je relativně levná, a také že jejich vznik nezávisí ani tak na dostupných součástkách jako spíše na umu stavitele. Čím jednodušší a přehlednější stavba beambota je, tím lépe (takový robůtek se může skládat třeba jen ze solárního panelu, motůrku, dvou tranzistorů a kondenzátoru) - o to snazší je pak konstrukce složitějších beambotů, jako jsou třeba robotičtí pavouci. Beamboti, které jsem u robotika Broukoida viděl, byly vyrobeni třeba z motorku ze starého walkmana, solárního panelu z rozbité kalkulačky a několika málo obvodů, které najdete takřka "na ulici". V podstatě z jakékoliv rozbité elektroniky (ať už je to walkman, CD-ROM mechanika ze starého počítače, kalkulačka nebo video) si můžete postavit svého beambota - a to za pouhých několik málo hodin.
ROBOTICKÝ BESTIÁŘ
Beamboty vyrábí řada lidí na celém světě a do každého výrobku se promítá i jejich fantasie. Přesto se dnes beamboti dělí podle svých pohybů do několika základních směrů, které si nyní představíme. Neberte je ale jako definitivní - už váš beambot může zavést novou kategorii! Sedič - pouze sedí a kupříkladu bliká, jinak se nehýbe. Kroutič - pouze sedí, ale hýbe končetinami nebo se jinak kroutí. Klouzač - jako had klouzá po zemi celým tělem. Plížič - pohybuje se díky končetinám, které se při pohybu zvedají ze země, tudíž po ní nekloužou jako v případě klouzače. Skákač - beambot, který se přemisťuje skákáním a hopsáním. Valič - valí se po zemi buď celým tělem, nebo jeho částí. Chodič - tento beambot už je vybaven skutečnými končetinami, po kterých chodí. Plavač - je schopný plavat na hladině nebo pod hladinou. Létač - dokáže se udržet ve vzduchu, nezáleží na tom, jak dlouho. Lezič - leze po laně či po drátě, ať už nahoru či dolů.
BEAMBOT DO KAŽDÉ RODINY!
Teď už je to jen a jen na vás. Stavbou vašeho prvního beambota vás v návodu ABC provede sám odborník na slovo vzatý - Broukoid. Motor: Základem pro stavbu bude malý stejnosměrný motor. Nejlepší motor pro našeho robůtka je tzv. pager motor, tedy motůrek, který se používá v mobilních telefonech pro vibrační vyzvánění, ale není snadné ho sehnat. Pokud se vám to však povede, můžete postavit robůtka tak malého, že se vejde do krabičky od sirek! V případě, že se vám ho nepodaří sehnat, nezoufejte, pěkného robůtka můžete postavit i s motorem mnohem větším. Nejlepším zdrojem jsou vyřazené CR-ROM mechaniky a starší walkmany. Kupříkladu všichni moji robůtci mají motůrky právě z těchto zdrojů. Až motor získáte, vyzkoušejte, zda se volně točí (pokud jich máte víc, vyberte ten, kterým se dá otáčet nejsnadněji), a můžete se pustit do stavby robota.
Solární pohon: Solární pohon je jediná složitější část, a proto je třeba jí věnovat dostatečnou pozornost a pracovat pečlivě. Základem jsou následující součástky: tranzistor 2N3904 nebo BC337, tranzistor 2N3906 nebo BC327, rezistor 2k2, blikací LED (libovolná barva). Z nich sestavíme obvod podle schématu na obrázku na další straně, který bude po nabití kondenzátoru spouštět motor. Můžeme použít mnoho způsobů, jak obvod zapojit, ale vzhledem k jeho jednoduchosti je asi nejsnadnější cestou zapojení součástek přímo jedné ke druhé. Součástky předtím také naohýbáme, což nám usnadní jejich spojování.
Zdroj energie: Zdroj energie se skládá ze solárních panelů a kondenzátoru, do kterého se ukládá elektrická energie. Solární panely můžeme buď koupit nové, nebo je vezmeme z rozebraných kalkulaček. U solárních panelů platí jednoduché pravidlo: čím větší plocha, tím větší výkon. Proto bychom měli použít aspoň dva malé solární panely z kalkulačky, oba musí dávat napětí asi 3 -5 voltů. Panely spojíme paralelně, tedy vedle sebe (plus na plus, minus na minus) pomocí drátku, který velice opatrně připájíme na kontaktní plošky. Je třeba dávat velký pozor a nezahřívat plošku příliš dlouho, protože pak by se utrhla a nám by se už drátek nepodařilo připájet. Na jednom solárním panelu necháme původně připájené kablíky a na ostatních je odstraníme. Nakonec solární panel zespodu slepíme silnou lepicí páskou, případně ho vhodným lepidlem (ideální je tavné lepidlo) přilepíme na tenkou překližku či jinou vhodnou destičku, která panel zesílí. Je dobré nechat na takové destičce malý přesah, který bude sloužit jako jakýsi nárazník - ten bude chránit křehký solární panel před nárazy ze stran. Ke kablíkům pak připájíme kondenzátor, do něhož se bude ukládat energie. Vhodný je elektrolytický kondenzátor asi 2000 až 4700 mikrofaradů na minimálně 6 voltů.
Kostra a sestavení: Zde je možné vymyslet si jakoukoliv kostru, protože vše záleží na tom, jaký máme k dispozici motor, kondenzátor a jak velký se podařilo postavit solární pohon. Pro každou variantu ale platí spojení součástí: solární pohon připojíme kablíky vhodné délky k motoru a solárnímu panelu s kondenzátorem a dáme pozor, aby se kovové části solárního pohonu nedotýkaly jedna druhé ani jiných vodivých součástí robůtka. Důležitá je volba způsobu pohonu. Pokud máme nízký motor, je vhodné na jeho hřídelku připojit malé kolečko (nejlépe pryžové) a umístit motor na kostru tak, aby se šikmo dotýkal země. Pokud je motor naopak úzký a dlouhý, je nejlepší postavit ho naležato a na jeho hřídelku připevnit kolečko jen o málo větší než sám motor. Kolečko nesmí být příliš velké, protože potom by se robůtek nemusel vůbec hýbat. Vše ostatní už záleží na vaší fantazii, možnostech a součástkách, které se vám podařilo sehnat.
A pár dobrých tipů na závěr:
- Velmi dobrá kolečka můžeme vyrobit z přítlačných kladek v kazetové mechanice z walkmanu nebo jiného kazetového magnetofonu.
- Zajímavě vypadají kolečka z optických senzorů počítačové myši (kolečka se spoustou úzkých otvorů připomínají drátěný výplet).
- Kostru lze snadno udělat z kancelářských svorek, které jsou pro robůtka dostatečně pevné, ale dají se kleštěmi snadno tvarovat.
- Dobrý způsob spojování součástí je pomocí tavného lepidla, které spojované součásti nepoškozuje. Dá se s ním lepit téměř vše, a pokud se nám spojení nepodaří, je možné spoj snadno rozpojit (například nahřát fénem).
Teď už stačí jen robůtka postavit pod dostatečný zdroj světla (přímé slunce je nejlepší, ale stačí i 100W žárovka) a sledovat, jak dělá své první "krůčky".
JAKÝ JE VÁŠ ROBŮTEK?
Vyrobili jste si podle našeho plánku vlastního robota? Dejte nám o tom vědět na e-mail smid@ringier.cz.
INFORMACE NA INTERNETU
Největší rozcestník internetových stránek o beambotech naleznete na adrese www.solarbotics.net/library_def.html.
ROBOTICKÝ TÁTA
Beamboty si nechal patentovat Mark W. Tilden, který dnes pracuje v Národní laboratoři v Los Alamos.
