इलेक्ट्रोमैकेनिकल कीट या फड़फड़ाने वाला थरथरानवाला: 9 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

परिचय

मैं लगभग 10 वर्षों से रोबोटिक्स के विकास का अनुसरण कर रहा हूं और मेरी पृष्ठभूमि जीव विज्ञान और वीडियोग्राफी है। इन रुचियों ने मेरे अंतर्निहित जुनून, कीट विज्ञान (कीड़ों का अध्ययन) की परिक्रमा की है। कई उद्योगों में कीड़े एक बड़ी बात हैं, और प्रेरणा का एक बड़ा स्रोत रहे हैं। शुक्र है, बायोमिमिक्री और सिंथेटिक बायोलॉजी के माध्यम से जीव विज्ञान और कीड़े रोबोटिक्स में दबदबा हासिल कर रहे हैं। मैं कीट नाशकों की प्रगति से विशेष रूप से उत्साहित हूँ। सीआईए ने १९७० के दशक की शुरुआत में एक उड़ने वाला कीटनाशक बनाया और रोबोटिक्स में समस्याओं को हल करने के तरीके को प्रभावित करने में कीड़े एक बड़ी भूमिका निभाते रहेंगे। मैं आपकी खुद की इलेक्ट्रोमैकेनिकल कीट मूर्तिकला बनाने की एक कलात्मक विधि साझा करना चाहता हूं।

एक शिल्प जिसने कीड़ों के गुणों पर बहुत अधिक ध्यान केंद्रित किया है वह है मक्खी बांधने की कला। फ्लाई टाईइंग फ्लाई फिशिंग के लिए चारा बनाने की एक विधि है। यह शिल्प सामग्री और उपकरणों के एक विविध पैलेट को नियोजित करता है, और सुंदर डिजाइनों को पूरा करने के लिए उचित तकनीक पर बहुत अधिक निर्भर करते हुए, विवरण पर सावधानीपूर्वक ध्यान देने की आवश्यकता होती है।

मैं 3D प्रिंटिंग या माइक्रोकंट्रोलर के बारे में बहुत उत्साहित नहीं हुआ हूं। मैं ऐसे इलेक्ट्रोमैकेनिकल जीवों के उत्पादन के लिए प्रयास कर रहा हूं जो इनमें से किसी भी तकनीक का उपयोग नहीं करते हैं। ऐसा लगता है कि आप चाहे किसी भी सेंसर या मैकेनिकल एक्सप्रेशन को एक्सप्लोर करना चाहें, यह सब एक माइक्रोकंट्रोलर के माध्यम से फीड होता है। आइए इसे थोड़ा पीछे ले जाएं और अपने मस्तिष्क को एक थरथरानवाला बनाएं!

तो मैं आपको जो प्रस्ताव देता हूं वह यह है कि हम एक सुंदर, हल्के, अद्वितीय, इलेक्ट्रोमेकैनिकल कीट बनाने के लिए आधार के रूप में फ्लाई टाईइंग टूल्स, सामग्री और तकनीक का उपयोग करते हैं। यह BEAM जैसी गतिज मूर्तिकला आपके मित्रों और परिवार को कीड़ों और शिल्प कौशल की सराहना करने के लिए प्रेरित करेगी।

चरण 1: अपना थरथरानवाला डिजाइन करना

ऑनलाइन से चुनने के लिए कई थरथरानवाला सर्किट हैं। एक किस्म को देखने के बाद, मुझे लगा कि सबसे आसान और सबसे "जैविक" एस्टेबल मल्टीवीब्रेटर था। यह सर्किट सममित प्रतिरोधों या असममित के साथ बनाया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप थोड़ी अलग पल्स चौड़ाई होती है, जिसके आधार पर आप सर्किट के "पक्ष" से अपना आउटपुट ले रहे हैं।

मेरे द्वारा चुने गए इस सर्किट के घटक हैं:

मात्रा: मद:

X1 2N4403 pnp ट्रांजिस्टर

X1 2N3905 pnp ट्रांजिस्टर (प्रतिबिंबित पिन आउट)

x2 330 प्रतिरोधक

x2 22k प्रतिरोधक

x2 4.7 μF 16V कैपेसिटर

x2 लाइट डिपेंडेंट रेसिस्टर्स (LDR) 0 - 30k रेंज. में

X1 2N4920 pnp ट्रांजिस्टर (1 amp संभालता है)

X1 8+ स्पीकर कॉइल

X1 छोटा गैर-चुंबकीय, संलग्न रीड स्विच नहीं

मुझे कम आरसी समय और छोटे कैपेसिटर चाहिए, इसलिए मैंने 4.7 μF 16V द्विध्रुवी कैपेसिटर के साथ 22k प्रतिरोधों को चुना। इसके परिणामस्वरूप लगभग 2 - 5 हर्ट्ज दोलन आवृत्ति होती है।

मैं यह भी चाहता हूं कि सर्किट पर्यावरण से प्रभावित हो, इसलिए मैंने 22k प्रतिरोधों के साथ श्रृंखला में प्रकाश निर्भर प्रतिरोधों (LDR) को रखा। स्विच एक डिस्पोजेबल कैमरा फ्लैश सर्किट से खींचा गया एक छोटा रीड स्विच है। हम इस स्विच का उपयोग पेट पर संवेदनशील मूंछों के रूप में करेंगे।

चरण 2: सोल्डरिंग शुरू करें

उन घटकों का उपयोग करके, आपको उन्हें एक साथ मिलाप करने के लिए कई उपकरणों की आवश्यकता होगी। हम एक परफ़ॉर्मर का उपयोग नहीं करने जा रहे हैं।

दो वीज़ पकड़ो, एक अपने घटकों को पकड़ने के लिए और दूसरा अपने टांका लगाने वाले लोहे को पकड़ने के लिए।

इसके अलावा, सुनिश्चित करें कि आपके पास वायर कटर, सरौता और संदर्भ के रूप में आपके सर्किट का एक मॉडल है। मैंने यह सुनिश्चित करने के लिए सर्किट के दूसरे संस्करण का प्रोटोटाइप बनाया है कि मैं हमेशा जानता हूं कि घटकों के कौन से हिस्से कहां संलग्न हैं।

दो ट्रांजिस्टर के सिरों को मोड़ें ताकि संग्राहक बाहर की ओर झुके और आधार बीच की ओर झुके। क्योंकि 2N4403 और 2N3905 (BC557 के रूप में चित्रित) में अलग-अलग पिन आउट हैं, इसलिए ध्यान रखें कि आधार और संग्राहक कहाँ हैं। एक ही pnp ट्रांजिस्टर में से दो का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन मुझे मिरर किए गए पिन आउट की चिरल गुणवत्ता पसंद है। आखिर यह कला है।

कैपेसिटर लीड को समकोण पर मोड़ें।

कैपेसिटर और ट्रांजिस्टर बेस और कलेक्टरों पर लीड्स को छोटा करें।

अब ट्रांजिस्टर को अपने वाइस में रखें, और सोल्डर आयरन को वांछित लेड की ओर सोल्डर में लाएं। यह आपके दोनों हाथों को कैपेसिटर और सोल्डर लाने के लिए मुक्त करता है, और उन्हें एक साथ जोड़ देता है।

इस चरण को दोहराएं ताकि प्रत्येक ट्रांजिस्टर का आधार और संग्राहक प्रत्येक संधारित्र से जुड़ जाएं।

ध्यान देने योग्य बात यह है कि वाइस वास्तव में ट्रांजिस्टर के लिए हीट सिंक के रूप में कार्य कर सकता है और आपके तैयार सोल्डर जॉब की वास्तुकला इस संरचना को आश्चर्यजनक रूप से मजबूत बनाती है।

चरण 3: प्रतिरोधों को मिलाएं

ऊपर दिए गए चित्र के अनुसार प्रतिरोधों के लीड को मोड़ें और काटें।

330 रेसिस्टर को वाइस में रखें और हमारे कैपेसिटर ट्रांजिस्टर यूनिट को रेसिस्टर में मिला दें। योजनाबद्ध का पालन करें, यह रोकनेवाला संलग्न होना चाहिए जहां ट्रांजिस्टर का संग्राहक है।

दूसरे 330 रोकनेवाला के साथ दोहराएँ।

LDR को वाइस में रखें और हमारे बढ़ते सर्किट को इसमें मिला दें। ट्रांजिस्टर के आधार पर मिलाप।

दूसरे एलडीआर के साथ दोहराएं।

एलडीआर की लंबी लीड को केंद्र की ओर काटें।

22k प्रतिरोधों को LDR से इस प्रकार मिलाप करें कि प्रतिरोधक श्रृंखला में हों।

चार प्रतिरोधों में से प्रत्येक में हमारे सर्किट के केंद्र में (चित्र के अनुसार) इंगित करने वाले खुले लीड होने चाहिए।

इन प्रतिरोधों के लीड को उनके पड़ोसियों की ओर मोड़ें, उन्हें छोटा करें, और उन सभी को एक साथ मिला दें। यह रेसिस्टर बंडल अब हमारी ग्राउंड रेल का हिस्सा है।

चरण 4: सोल्डर तार और पावर पीएनपी

कैपेसिटर, ट्रांजिस्टर और रेसिस्टर्स की यह इकाई हमारा अद्भुत मल्टीवीब्रेटर ऑसिलेटर है। यह कीट के लिए प्रभावी रूप से हमारा मस्तिष्क है। LDRs आंखों के रूप में कार्य करते हैं और हमारे थरथरानवाला की आवृत्ति और पल्सविड्थ को थोड़ा संशोधित करेंगे। यह सर्किट अकेले स्पीकर कॉइल को पावर नहीं दे सकता है, इसलिए हम इसे Q3, हमारे पावर ट्रांजिस्टर (BD140 या 2N4920) से जोड़ेंगे।

सकारात्मक रेल तार को Q1 के उत्सर्जक से मिलाएं।

ग्राउंड रेल वायर को रेसिस्टर बंडल से मिलाएं।

Q2 के उत्सर्जक (नारंगी के रूप में चित्रित) के लिए एक तीसरा तार मिलाएं।

इस तीसरे तार को Q3, पावर pnp ट्रांजिस्टर (2N4920) के आधार पर मिलाएं।

पॉजिटिव रेल वायर को लगभग 1 1/2 इंच नीचे और सोल्डर को Q3 के एमिटर से स्ट्रिप करें।

इस बिंदु पर, मैं सोल्डरिंग से ब्रेक लेना पसंद करता हूं, और सर्किट में स्पष्ट नेल पॉलिश का उदार कोट लागू करता हूं। यह शॉर्ट सर्किट को रोकने में मदद करेगा यदि सर्किट मुड़ा हुआ या स्क्वीश है, और इसे कुछ मौसम प्रूफिंग देगा। कई कोट लगाने के लिए स्वतंत्र महसूस करें।

यह सुनिश्चित करने के लिए जांचें कि आपने कहीं भी सर्किट को छोटा तो नहीं किया है। यह सुनिश्चित करने के लिए सर्किट का परीक्षण करें कि यह अभी भी +9V के साथ लाल तार को पावर करके, काले या भूरे रंग के तार को ग्राउंड करके, और Q3 के कलेक्टर को क्लिप करके काम कर रहा है। मैं एक छोटे से 5V लैंप या अतिरिक्त स्पीकर का उपयोग करता हूं। क्योंकि Q3 केवल 1 amp के आसपास ही संभाल सकता है, इस ट्रांजिस्टर को बहुत अधिक शक्ति और बहुत कम प्रतिरोध के साथ गर्म न करें। डीसी करंट मानकर अपनी गणना (I=V/R) करें। सिद्धांत रूप में, पल्सिंग प्रभाव के कारण रेल वोल्टेज पर औसत करंट आधा डीसी करंट होता है, लेकिन इससे हमें त्रुटि के लिए जगह छोड़ने में मदद मिलेगी।

चरण 5: वॉयस कॉइल और सोल्डर को काटें

वर्किंग वॉयस कॉइल वाला एक छोटा सस्ता स्पीकर लें और उसे काट लें। स्पीकर कोन के किनारे को काटकर शुरू करें और सुनिश्चित करें कि टिनसेल वायर कनेक्टर को नीचे से न काटें।

बास्केट टैब से टिनसेल वायर कनेक्टर्स को क्लिप या डीसोल्डर करें।

स्थायी चुंबक के ठीक ऊपर जाली के निलंबन को काटें।

वॉयस कॉइल निकालें और अतिरिक्त कागज और जाली को काट लें। टिनसेल वायर कनेक्टर्स को यथासंभव लंबे समय तक छोड़ना सुनिश्चित करें।

टिनसेल वायर कनेक्टर्स की युक्तियों को टिन करें और Q3 के कलेक्टर को मिलाप करें।

दूसरे कनेक्टर को एक एक्सटेंशन वायर से मिलाएं।

इस नए तार के केंद्र को पट्टी करें और इसे ग्राउंड रेल में मिला दें।

चरण 6: पंखों को डिज़ाइन करें

मैंने पारदर्शिता पर क्रेनफ्लाई विंग पैटर्न का प्रिंट आउट लिया।

आप एसीटेट पर पेन और शार्पियों का उपयोग करके पंख भी खींच सकते हैं।

पंखों को रंगने और उन्हें अद्वितीय और रोचक बनाने का मज़ा लें।

अपनी एसीटेट शीट को एक पुरानी पत्रिका पर रखें और नसों में एक अवल के साथ दबाएं। एसीटेट में अवतल और उत्तल क्रीज बनाने के लिए आगे और पीछे वैकल्पिक करें। यह न केवल वास्तविक कीट पंखों के भ्रम को जोड़ता है, बल्कि यह वास्तव में पंखों को भी मजबूत करता है।

पंखों को काट लें, लेकिन उन्हें एक जोड़ी के रूप में छोड़ दें! बीच में थोड़ी अतिरिक्त सामग्री छोड़ दें ताकि हमारे वॉयस कॉइल में चारों ओर धकेलने के लिए अधिक सामग्री हो।

चरण 7: पंखों को मोनोफिलामेंट से बांधें

बांधना शुरू करने के लिए, आपको लगभग 35 पौंड मोनोफिलामेंट की आवश्यकता होगी, पहले से हमारे वाइस, कैंची, पंख, धागा, और एक फ्लाई टाईइंग बॉबिन। *सुझाए गए सुधार: इन विंग सपोर्ट के लिए भारी मोनोफिलामेंट या पतले तार का उपयोग करें। जब मोनोफिलामेंट डाउन स्ट्रोक के दौरान बाहर की ओर झुकता है तो चित्रित और निर्मित मॉडल यांत्रिक दक्षता खो देता है।

पांच इंच लंबे दो टुकड़े काटें और एक टुकड़े को वाइस में रखें। आकृति आठ के पैटर्न में पंखों को मोनोफिलामेंट से ढीला बांधें।

मोनोफिलामेंट के दूसरे टुकड़े और दूसरे पंख के साथ दोहराएं।

मैंने अतिरिक्त सुरक्षा के लिए प्रत्येक टुकड़े पर गांठों में थोड़ा सा गोंद जोड़ा। सुनिश्चित करें कि गोंद पंखों के फड़फड़ाने की क्षमता को बाधित नहीं करता है। यह एक काज की तरह कार्य करने वाला माना जाता है और मोनोफिलामेंट हमारा आधार है।

चरण 8: थोरैक्स और सिर का निर्माण करें

इस चरण के दौरान सब कुछ एक साथ एक साथ आता है।

100 पौंड मोनोफिलामेंट या कड़ी ट्यूबिंग का तीन इंच का टुकड़ा लें, और इसकी लंबाई पर धागा बांधें।

फूलों के तार के तीन, सात इंच के टुकड़े लें, और प्रत्येक को हमारे शरीर की संरचना की लंबाई के साथ केंद्र में बांधें। ये हमारे पैर होंगे।

हमारी विंग यूनिट से छोटे मोनोफिलामेंट के पिछले टुकड़ों को पीछे के पैरों के ठीक पीछे बांधें, बाद में उनकी लंबाई को फिर से समायोजित करने के लिए जगह छोड़ दें।

चित्र की तरह एक चुंबकीय पिन खोजें। यह हमारे स्थायी नियोडिमियम चुंबक को बनाए रखेगा।

हमारे द्वारा पैरों / शरीर पर बनाए गए सर्किट को बांधें।

चुंबकीय पिन को शरीर पर सिर के पीछे लेकिन Q3 के सामने बांधें।

सिर के ठीक पीछे शरीर पर दो छोटे हैकल पंखों को बांधें ताकि वे एंटीना की तरह आगे की ओर हों (यह विशुद्ध रूप से सौंदर्यपूर्ण है)।

छोटे मोनोफिलामेंट के सामने के टुकड़ों को विंग यूनिट से आगे लाएं और उन्हें सिर के करीब शरीर पर बांध दें। यह सुनिश्चित करने के लिए प्रत्येक टुकड़े को खींचे कि पंख केंद्र में हैं और चुंबक से ऊपर उठे हैं।

वॉयस कॉइल की पेपर ट्यूब को केंद्र की ओर काटें ताकि हम पंखों के एसीटेट को उसके अंदर खिसका सकें। यह पूरी संरचना उस पिन के ऊपर मंडरानी चाहिए जहां हमारा चुंबक जाएगा, इसलिए जब करंट कॉइल से होकर गुजरता है, तो चुंबकीय बल पंखों को नीचे खींचता है और पंखों की युक्तियाँ ऊपर की ओर उठती हैं।

चरण 9: पेट का निर्माण

रीड स्विच को शरीर के पिछले सिरे पर बांधें। यह पेट की नोक होगी, जहां हमारी संवेदनशील मूंछें होंगी। हमारे ग्राउंड रेल को रीड स्विच के एक पैर से मिलाएं।

तार के दूसरे छोटे टुकड़े को रीड स्विच के दूसरे पैर से मिलाएं।

बैटरी के लिए एक बड़ा सतह क्षेत्र बनाने के लिए सकारात्मक रेल तार को कर्ल करें।

बैटरी के नकारात्मक या 0V पक्ष को छूने के लिए स्विच से जुड़े तार के नए छोटे टुकड़े को कर्ल करें।

पेट पर 12V की एक छोटी बैटरी बांधें और बैटरी को एक ठोस कनेक्शन के लिए सुरक्षित करें। बैटरी को पेट के विपरीत दिशा में फ़्लिप करने से रोकने के लिए मुझे पेट में भारी मोनोफिलामेंट के कुछ टुकड़े जोड़ना पड़ा क्योंकि मैंने इसे बांध दिया था।

इसका परीक्षण करें! क्या पंख चुंबक की ओर बढ़ते हैं? सुनिश्चित करें कि विद्युत चुम्बकीय प्रवाह के दाहिने हाथ के नियम का पालन करके और अपने स्थायी चुंबक की ध्रुवीयता को स्थापित करने के लिए एक एनालॉग कंपास का उपयोग करके चुंबक की ध्रुवीयता सही है। यदि आपने सर्किट का निर्माण किया है जैसा कि मैंने वर्णित किया है, तो क्यू 3 के कलेक्टर से कॉइल के माध्यम से, और ग्राउंड रेल या बैटरी के 0V की तरफ करंट प्रवाहित हो रहा है।

इसे खत्म करने के लिए, फूलों के तार के पैरों को मोड़ें ताकि आप जैसे चाहें बग दिखें! थोड़ा सा गोंद लगाने की कोशिश करें जहाँ पैर शरीर से मिलते हैं यदि वे बहुत अधिक ढीले हैं। आनंद लेना!

यदि आपके कोई सवाल हैं तो कृपया मुझे बताएं। यह निश्चित रूप से एक बारीक परियोजना है। बैटरी के लीड्स के बीच एक छोटा रबर बैंड उन्हें अपनी जगह पर रखने में मदद कर सकता है।

आपको कामयाबी मिले!

टेक प्रतियोगिता में प्रथम पुरस्कार