Inžinerinė veikla organizacijoje
2020-ųjų metų rudens semestro metu buvo įgyvendinti dar pavasarį sugalvoti projektai. Studentų mokslinės draugijos nariai kartu su matematikos ir gamtos mokslų fakultetinės studentų atstovybės FUMSA nariais nusprendė sukonstruoti robotinę ranką, Rubenso vamzdį bei Tesla ritę. Šie įtaisai buvo pasirinkti tam, kad galėtume renginių ir pasirodymų metu moksleiviams ir studentams pademonstruoti ir iliustruoti kelis fizikinius reiškinius bei supažindinti su robotika.
Pirmiausiai buvo konstruojamas Rubenso vamzdis. Iš esmės tai yra plieninis vamzdis, turintis daug skylučių viršutinėje savo dalyje ir gumines membranas kiekviename gale. Šio įrenginio paskirtis yra vizualiai atvaizduoti, jog garsas – tai slėgio svyravimas tam tikroje terpėje (šiuo atveju – degiose dujose). Rubenso vamzdžio dėka galime pamatyti, jog garso bangos sukelia slėgio pokyčius atskirose vamzdžio vietose. Šio įrenginio veikimas yra gana paprastas: per šone esančias angas į vamzdžio vidų leidžiamos propano–butano dujos. Kai vamzdis užsipildo dujomis, jos pradeda tekėti per viršuje išgręžtas skylutes ir yra uždegamos. Galime pastebėti, jog ugnelės dega tolygiai per visą vamzdžio ilgį. Tačiau viskas pasikeičia, kai prie galuose esančių membranų priartiname garsiakalbius, per kuriuos leidžiamas atitinkamo dažnio garsas. Kai garso bangų dažnis yra toks, jog per vamzdžio ilgį telpa sveikas pusbangių skaičius, susidaro stovinti banga. Ši banga tam tikrose vietose degiąsias dujas sutankina, o kitose išretina. Ten, kur susidaro didesnis slėgis, matome aukštesnes liepsnas. Šis eksperimentas taip pat parodo, kad garsas yra išilginės bangos. Tai reiškia, jog garso banga medžiagos daleles judina išilgai bangos sklidimo krypčiai. Panaudodami Rubenso vamzdį taip pat galime išgauti pagal muziką šokančios liepsnos efektą.
Antrasis KTU SMD ir FUMSA projektas buvo robotinė ranka. Šio darbo tikslas buvo detaliau susipažinti ir supažindinti kitus su robotika ir tam tikrais elektronikos komponentais. Verta paminėti, kad konstruodami naudojomės ne tik savo, bet ir kitų robotikos entuziastų patirtimi. Galutinis rezultatas – plastikinė ranka, kuri atkartoja žmogaus rankos judesius.
Pagrindinis valdiklis buvo pasirinktas LilyPad Arduino dėl savo mažo dydžio ir universalumo. Šis valdiklis apdoroja informaciją, gautą iš lanksčiųjų jutiklių ir perduoda ją penkiems servo varikliams, kurie valdo plastikinės rankos pirštus. Tam, kad būtų galima „nuskaityti“ žmogaus rankos judesius, lankstieji jutikliai yra tampriai pritvirtinami prie pirštinės, kurią galima užsimauti ant rankos.
Lanksčiuosius jutiklius gaminome panaudodami gana tvirtą lipnią juostą bei specialią, nuo deformacijos varžą keičiančią, medžiagą Velostat. Tiesa, jutiklių pastovioji varžos dedamoji gavosi ganėtinai maža, dėl to valdikliui sunku tiksliai nuskaityti iš jutiklio gautą reikšmės pokytį.
Plastikinė ranka buvo atspausdinta pasinaudojant 3D spausdinimo technologija. Atskirai buvo atspausdintas kiekvienas piršto narelis ir po to jie sujungti guma bei klijais. Įvėrus į pirštus žvejybinį valą ir patempus už jo įsitikinome, kad pirštai juda. Tam, kad galėtume sumontuoti servo variklius, kurie tampys valą, sumodeliavome plastikinį dilbį, kurį taip pat atspausdinome 3D spausdintuvu. Galiausiai dilbį sujungėme su plaštaka, įtaisėme servo variklius ir užprogramavome mikrovaldiklį taip, jog plastikinė ranka atkartotų žmogaus rankos judesius.
Tesla ritės projektas dėl šalyje paskelbto karantino, deja, kol kas nebuvo įgyvendintas, tačiau jau turime visas reikalingas detales ir vos tik galėsime vėl susirinkti – konstruosime!
