Název: Síla. Měření tažné síly robota. Tematický celek: Síla Úkol: 1. Zopakujte si, co víte o síle a jejím měření. 2. Navrhněte robota se dvěma motory, určete jakou sílu v tahu je schopen vyvinout. 3. Upravte konstrukci robota tak, aby se zvýšila jeho tažná síla. 4. Analyzujte, co má při konstrukci robotů vliv na velikost tažné síly. Robotické vnímání světa I. /11 1
Vypracování: 1. Síla a její měření síla je fyzikální veličina, která charakterizuje vzájemné působení těles síla může uvést těleso z klidu do pohybu nebo naopak, těleso zrychlit nebo zpomalit dále může síla změnit směr pohybu tělesa nebo tvar tělesa je určená velikostí a směrem značí se F, jednotka je N (Newton) sílu měříme siloměrem; jeho hlavní částí je pružina, ta se prodlouží přímo úměrně velikosti působící síly Robotické vnímání světa I. /11 2
2. Konstrukce robota s tažným zařízením a) Pohled z boku b) Pohled zezadu, uprostřed tažné zařízení na volné ose Robotické vnímání světa I. /11 3
c) Pohled zezadu, uprostřed tažné zařízení na volné ose Robotické vnímání světa I. /11 4
Postup změření tažné síly: 1. zvolíme vhodný siloměr, určíme jeho rozsah a zjistíme, jaké síle odpovídá jeden dílek stupnice 2. do robota nahrajeme pomocí ovladače program dle obrázku: (použijeme blok Move, motory připojíme do synchronizovaných portů B a C; nastavíme výkon motorů 25, při větším výkonu by mohlo dojít k poškození siloměru nebo i dílů robota; doba 4 s je dostatečná na odečtení údajů ze siloměru) 3. siloměr připojíme k tažnému zařízení, spustíme program a odečteme dosaženou sílu (viz. foto detail měření síly); siloměr přitom držíme rovnoběžně s podložkou, ve směru jízdy robota. 4. Naměřená síla F = 2,1 N Robotické vnímání světa I. /11 5
Připojení siloměru k robotovi Stav siloměru (detail) Robotické vnímání světa I. /11 6
3. Úprava konstrukce Pokusíme se při dané konstrukci a naprogramování robota zesílit jednoduchou úpravou pomocí pásů. Detail siloměru Robotické vnímání světa I. /11 7
Touto jednoduchou úpravou jsme dosáhli zvýšení tažné síly na F = 3,6 N. 4. Analýza konstrukce Pásy mají větší plochu než běžná kola s pneumatikou, je proto větší třecí síla mezi podvozkem robota a povrchem; tím se zvětší i tažná síla robota. Nevýhodou je větší spotřeba energie pro pohyb robota, resp. pásového vozidla obecně. Pásová vozidla se proto používají pro jízdu a přesun nákladu v obtížném, kluzkém a nerovném terénu. Robotické vnímání světa I. /11 8