Claude Shannon hoqqabazlıq maşınını necə qurmaq olar: 4 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Claude Shannon, informasiya nəzəriyyəsi yaradan və bizi rəqəmsal dünya ilə mübarək edən parlaq bir mühəndis/riyaziyyatçı idi. Hoqqabaz və tək velosipedçi idi və ilk hoqqabazlıq maşınını yaratdı. Dizaynına əsaslanaraq bir hoqqabazlıq maşını qurmaq qərarına gəldim, baxmayaraq ki, o, bizim üçün heç bir texniki xüsusiyyət qoymadı. Maşınının və digər iki universitetin qurduğu maşının videosunu izləyərək işləyən bir maşınla qarşılaşdım. Maşınının xüsusiyyətlərini əsl maşın bacarıqlarına malik birinin daha gözəl bir iş maşını quracağı ümidi ilə bölüşmək istəyirəm. İndi qurduğum maşın, ətrafımda yatdığım zibildən və ya digər layihələrdən olan hissələrdən hazırlandığını nəzərə alaraq, təəccüblü dərəcədə yaxşı işləyir, bir az motorlu dişli boşluğu var, yalnız bəzi dərsliklərə söykənən bir çərçivəyə quraşdırılıb və bəzən tək başına sürətləndirmək və ya yavaşlatmaq qərarına gələn bir motora malikdir.

Zəhmət olmasa videoya baxın. Aşağıdakı addımlar, əsas konstruksiyanı, spesifikasiyaları və top atma qolunun gücünü və yerləşdirilməsini necə tənzimlədiyini göstərəcək.

0:40 civarında başlayan videomda da, sıçrayan toplar sonsuzluq simvolunu izləyir. Maraqlıdır.

Hər kəsə metal və ya hətta 3D çaplı həqiqətən gözəl işlənmiş bir hoqqabazlıq maşını qurmağa çağırıram. İnternetdə işləyən bir hoqqabazlıq maşını üçün bir neçə istək gördüm, amma heç kimin əlində yoxdur.

Başqa bir seçim, Matlab və ya bəzi simulyasiya proqramlarında işləyən bir maşını simulyasiya etmək olar.

Kimsə Claude Shannonun hoqqabazlıq maşınının harada olduğunu bilirsə, bunu çox qiymətləndirərəm. Dizaynının detallarını dərc etmədiyinə görə təəssüflənirəm. Və maşınının bir neçə fotoşəkili çox şey söyləyəcək.

Nəhayət, rəqəmsal dünyamızın təməlini qoyduğu üçün Claude Shannon'a böyük təşəkkürümü bildirmək istəyirəm.

İşdə Claude Shannon və hoqqabazlıq maşınının videosu: Claude Shannon Jugging

Addım 1: Əsas hoqqabazlıq maşınının quruluşu

Çərçivə: çərçivə nisbətən ağır olan və digər hissələr üçün yaxşı bir montaj olan bir neçə bambuk kəsmə lövhəsidir. Hər şeyi istifadə edə bilərsiniz, ancaq motoru bir az hərəkət etdirməli ola biləcəyinizi başa düşə bilərsiniz.

Əsas rulman: əsas rulman, iki rulman yuvasında yerləşdirilmiş bir velosiped oxudur. Onları ayrı -ayrılıqda aldım, amma mükəmməl uyğun gəlir və heç bir oyun yoxdur. Bu yatağı döyə biləcəyinizi düşünməyin.

Əsas fincan qolu: Fincan qolu üçün karbon lifli olta dirəklərindən istifadə etdim. Velosiped oxuna mükəmməl uyğun olan daha kiçik bir parça istifadə etdim, sonra əsas fincan qolundakı bir çuxurun içərisinə epoksi qoydum. Çox sərt və əla işləyir.

Kuboklar: fincanlar və ya əllər karton üçbucağına yapışdırılmış bir az süngər köpükdür (kompüter qablaşdırma köpüyü). Kartonun içərisində vinil notebookdan hazırlanmış vinil üçbucağı var. Vinilin daha sərt səthi polad topu kartondan daha ardıcıl tutur və buraxır. Yəqin ki, daha yaxşı stəkanlar anlaya bilərsiniz, amma ətrafımda olan hər şey idi. Düşündüm ki, bəlkə də stolüstü tennis kəmərlərini kəsmək daha yaxşı işləyəcək, amma onlar bir qədər ağırdır. Kubokları mümkün qədər yüngül saxlamaq lazımdır.

Motor montajı: Alüminium mühərriklə motoru bambuk taxtaya quraşdırıram. Daşınan bir montaj ideal olması üçün onu hərəkət etdirməlisiniz, amma bunu etmək üçün yaxşı bir yolum yox idi. Buna görə hamısını çıxartmalı, daşımalı və geri vidalamalı idim. Vaxt alır. Ancaq montaj çox kritik deyil - sadəcə uzun motor qolunun əsas fincan qoluna bərkidildiyi yerdə saxlayın.

Motor oxu adapteri: motor oxunu qısa qola bağlamaq üçün bir yol lazımdır. Mükəmməl olan bu 5 mm adapterləri tapdım.

Kiçik motor qolu: qısa qol düz alüminium parçadır. Delik açmaq asandır və ideal tənzimləmə nöqtəsini tapana qədər yəqin ki, bir neçə qazacaqsınız.

Böyük motor qolu: aralarında yivli çubuq olan iki dönər toka (8 mm) yaxşı tənzimləməyə imkan verir. Bu qolu düzəltmək üçün çox vaxt sərf edəcəksiniz.

Addım 2: Xüsusiyyətlər

Bu maşının işə düşməsi üçün nəzərə alınması lazım olan təxminən 9 kritik qol uzunluğu, bağlama nöqtələri və digər xüsusiyyətlər var. Mən, həqiqətən, maşınımda edə biləcəyim mümkün düzəlişlər üçün permütasyonları hesabladım və təxminən 60 000 çıxdı. Bunlardan nə qədərinin həqiqətən işləyəcəyini bilmirəm.

Yuxarıdakı diaqrama baxaraq hər bir ölçməni izah edəcəyəm.

1. Mənim vəziyyətimdə iki stəkanın (və ya əllərin) cibləri arasındakı məsafə 54 santimetrdir. İki fincanı çox yaxın yerləşdirmək, topun sıçraması üçün kifayət qədər boş yerə icazə verməyəcək və onları bir -birindən çox uzaqda yerləşdirmək, topun digər kuboka tutulmaması üçün çox qısa sıçrayışa səbəb olacaq. Ancaq qol tənzimlənməlidir və mən bunu iki stəkanı daha böyük əsas dirəyin içərisinə sürüşən iki balıq ovu dirəyinin üzərinə qoyaraq etdim. Sonra kiçik olanları isti yerə yapışdırdım.

2. Motor iki qola bağlanır, qısa bir və daha uzun. Daha uzun olanı, əsas fincan qolunun fırlandığı əsas yatağından təxminən 7.3 sm məsafədə fincan dayaq qoluna bərkidilir.

3. Əsas rulman, topun sıçrayacağı yerdən və ya səthdən təxminən 24 sm məsafədədir. Mənim vəziyyətimdə, maşın çərçivəsinin dayandığı bir dərsliyi əlavə və ya çıxarıram. İdeal bir quruluş deyil. Həqiqətən, çərçivənin ya həqiqətən ağır olması və ya bir şəkildə zəminə yapışdırılması lazımdır. Maşın işləyərkən əslində bir az sarsılır və bu cür oyun maşının vaxtına təsir etdiyi üçün yaxşı bir fikir deyil, 4. Əsas yataqdan motor oxuna olan məsafə təxminən 15 sm -dir.

5. Əsas yatağın və motor oxunun şaquli hizalanmasından məsafə 10 sm -dir. Bu məsafə həqiqətən kritik görünmür.

6. Motor oxundan qısa qolun daha uzun qol bağlama nöqtəsinə olan məsafə 4,5 sm -dir. Bu qol hər iki fincanın ən yüksək və ən aşağı nöqtələrini tənzimləmək üçün vacibdir. Topun daha irəli atılmasına ehtiyacınız varsa, qısa qolunuzdakı məsafəni uzatın. Hər iki stəkana daha az atmaq lazımdırsa, qısaldın.

7. Uzun motor qolu, yəqin ki, maşının ən çox tənzimlənən nöqtəsidir. Buna görə iki döngə tokası və yivli bir çubuq istifadə edərək asanlıqla tənzimlədim. Fincanların hündürlüyü və gücünü fərqli şəkildə dəyişə biləcəyiniz yeganə nöqtə budur. Bu qolu uzadaraq, sağ fincan daha yuxarıya doğru irəliləyəcək və sol qolu aşağıya enəcək və daha aşağı atacaq. Bu qolu qısaldaraq əks təsir əldə edərsiniz. İki fincan üçün ekvalayzer tənzimləmə nöqtəsidir.

Bir neçə digər dəyişən maşının düzgün işləməsini şərtləndirir. Biri topun ölçüsüdür. 15 mm polad top istifadə etdim. Kiçik və ya daha böyük bir top, bütün digər dəyişənlərin dəyişdirilməsini tələb edir. İkinci bir dəyişən motor sürətidir. Motorun rpmini idarə etmək üçün tənzimlənən bir enerji təchizatı və ya motor nəzarətçisinə ehtiyacınız olacaq. Mənim vəziyyətimdə dəyişkən bir 12 volt divar siğili istifadə etdim.

Maşın düzəlişlərinin permütasyonlarının hesablamaları:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

4 * 4 * 4 * 4 * 4 * 4 * 10 * 2 * 4 = 327, 680 (hər qola və ya məsafəyə yalnız 3 tənzimləmə nöqtəsi verdiyim orijinal təxminimdən xeyli yüksəkdir) Bunların neçə nəfərinin işləyəcəyindən əmin deyiləm.

Addım 3: Bəzi Düzəliş İpuçları …

Maşın qurulduqdan sonra onu işə salmağın vaxtı gəldi. Yalnız bir topu digər kuboka atıb tutmağa çalışaraq başladım. Rpm -i 80 rpm ətrafında təyin etməklə başlayıram. Top yuxarıya doğru yaylanmalı və sonra uzun kubok çubuğunun mərkəzindən (və ya əsas daşıyıcı bağlama nöqtəsindən) əvvəl yerə düşməlidir. Daha sonra tutan fincana ən yaxın olan yerdə yerə sıçrayır. Top çox uzağa atılırsa, çox güman ki, fincanlar çox yüksək qalxır və qısa motor qolu bağlama nöqtələrini qısaldaraq aşağı salınmalıdır. Top kifayət qədər atılmırsa, qısa motor qollarının uzanması lazımdır. Bu tənzimləmələri həyata keçirməyin başqa bir yolu, əsas fincan qolundakı uzun qolun bağlanma nöqtəsini dəyişdirməkdir (əvvəlki addımda spesifik 2 -yə baxın).

Bir fincan topu çox irəli atırsa, digəri isə kifayət qədər atmırsa, uzun motor qolunu düzəltməklə bu fərqi həll edirsiniz. (əvvəlki addımdakı 7 -ci spesifikasiyaya baxın).

Bir nöqtədə topun qalma müddətini və ya topun havada nə qədər vaxt keçirməsini dəyişdirmək üçün əsas yataq ilə döşəmə arasındakı məsafəni artırmaq və ya azaltmaq lazım ola bilər. Bu, həqiqətən sənətə çevrildiyi və çox elm olmadığı üçün onunla oynamaq lazımdır.

Motor sürəti: maşınım optimal olaraq təxminən 80 rpm -də işləyir. Bu, digər tənzimləmələrdən də asılıdır, buna görə motor rpmini dəyişdirmək üçün bir yol lazımdır. Rpm çox sürətlidirsə, topun fincanların cibinə oturmaq üçün vaxtı yoxdur və yalnız kubokun ətrafında fırlanır və sonra nizamsız şəkildə atılır. Rpm çox yavaş olarsa, top kifayət qədər atılmır və ya qəbul edən kubok sıçrayan topu tutacaq vəziyyətdə deyil.

Sıçrayan səth: topu sıçrayacaq bir səthə ehtiyacınız var. Mənzildə keramik plitələr döşəməsindən istifadə edirəm, çünki bir polad top həqiqətən yaxşı sıçrayır. Tələ barabanını sınadım və kifayət qədər yüksək sıçrayış geri dönməyəcək (və çox səs -küylü idi.)

Addım 4: Son Qeydlər…

Çağırış 1: kimsə bunu peşəkar alətlərdən istifadə edərək bir maşın sexində qurur. Yalnız bir mişar və əl matkapım var idi.

Çağırış 2: 10 mm top istifadə etmək üçün 3D printerdən istifadə edərək kiçik bir qurğu yaradın. Bu sərin olardı, amma keramika və ya sement döşəmədən başqa hansı sıçrayış səthindən istifadə edə biləcəyinizi bilmirəm.

Çağırış 3: Claude Shannonun orijinal hoqqabazlıq maşınının harada olduğunu öyrənin və qalanlarımıza deyin. Əməliyyat zamanı bunun videosunu çəkin. Ən azından maşınının detallarının yaxın şəkillərini çəkin. Axtardığımda ağzım sulayır.

Qeyd: Claude Shannons maşınının yuxarıdakı fotoşəkili bir az maarifləndirici olsa da qol qolları və rulmanların xüsusiyyətlərini və hansı motordan istifadə etdiyini göstərmək üçün kifayət qədər detallı deyil. Bu şəklin harada çəkildiyindən əmin deyiləm. MIT, evi, Michigan?

Hər şeydən əvvəl əylənin və parlaqlığını bölüşdüyü üçün Claude Shannon'a təşəkkür edin!