Zaloguj się
Wszystkie
20 stycznia 2026
20
Och, jakie to przykre!
Wyrzuty sumienia budzi we mnie niestety animatroniczna głowa robota, która leży na stole obok klawiatury i spogląda na mnie ponuro. Potrafię odczytać jej myśli. Brzmią one: „Dlaczego nie piszesz o tym, jaka jestem wspaniała?”.
Jak być może pamiętacie z poprzednich artykułów, mój przyjaciel Steve Manley, który mieszka w Wielkiej Brytanii, oraz ja, obecnie mieszkający w Stanach Zjednoczonych, wspólnie pracowaliśmy nad tym znakomitym artefaktem. Prawdę mówiąc, całą pracę wykonał Steve, ja natomiast spędziłem większość czasu podrygując w tle – jak szalona postać z gry Whac-A-Mole. Podsuwałem tylko przydatne (mam nadzieję) sugestie.
Steve z powodzeniem wykorzystał swój program do modelowania 3D – CAD Fusion 365 – oraz drukarkę 3D, tworząc dwa wspaniałe egzemplarze głowy, jeden dla siebie, a drugi dla mnie. Zaowocowało to tym, że – jak pisałem w odcinku 27. „Practical Electronics” z maja 2022 r. (EdW 12/2025) – szczęśliwie mogłem trzymać „swoją głowę” w dłoniach, chichocząc do siebie: „ale mam skarb”. A nie jest to coś, co słyszy się codziennie.
Och, co za radość!
Dla waszej przyjemności i rozkoszy Steve z pomocą Fusion 365 stworzył niesamowite, fotorealistyczne rendery swojej głowy (wiem; gdy to piszę, brzmi to tak samo dziwnie, jak wtedy, kiedy to czytacie). Zacznijmy od dokładnego obejrzenia i przeanalizowania rysunku 1, który pokazuje widok głowy od tyłu.
Dwie okrągłe powłoki (u góry) to tyły oczu, z których każde jest wyposażone w jedną z naszych płytek SMAD (Steve and Max’s Awesome Display). Każda taka płytka ma 45 trójkolorowych diod LED, więc efekt jest naprawdę spektakularny! Jak niesamowite są te oczy, można zobaczyć na filmie Steve’a na YouTube.
Ponadto, jak już wcześniej wspominałem, każde oko jest podłączone do dwóch małych silników serwo (serwomechanizmów), zamontowanych na górnej ramie poziomej. Serwomechanizmy te umożliwiają oddzielne obracanie oczu na boki oraz pochylanie ich w górę i w dół. Steve zaprojektował sprytne rozwiązanie, które pozwala na niezależne wykonywanie obu tych ruchów bez wzajemnego zakłócania się. Nadal wpadam w zachwyt, gdy widzę to w akcji.
Mała płytka drukowana umocowana pośrodku górnej poziomej ramy jest dołączona do modułu głównego poprzez dwuprzewodowy interfejs I²C. Płytka ta może być używana do sterowania 16 serwomechanizmami (w obecnej implementacji używamy tylko siedmiu). Szczerze mówiąc, ciągle muszę sobie przypominać, że rysunek 1 to renderowanie, a nie prawdziwe zdjęcie.
Zwróćmy teraz uwagę na dużą niebieską podstawę na dole rysunku. Na pierwszym planie po prawej stronie widzimy większy, mocniejszy serwomechanizm, którego ramię jest przymocowane do dolnej poziomej ramy (będziemy musieli wymyślić jakieś fajniejsze nazwy dla tych elementów konstrukcyjnych). Serwomechanizm ten może być użyty do obracania całej głowy na boki.
Na koniec zwróćcie uwagę na pomarańczowy wspornik w kształcie litery U, który łączy dolną ramę poziomą z poziomą ramą górną. Sposób połączenia tego wspornika z dolną ramą pozwala na przechylanie głowy na boki (jest to ruch, który w odcinku 25. „Practical Electronics” z marca 2022 r. (EdW 10/2025) określiliśmy jako „przekrzywianie”). Jednocześnie sposób połączenia tego wspornika z górną ramą poziomą pozwala na pochylanie głowy do przodu i do tyłu. Należy pamiętać o tych możliwościach ruchu podczas oglądania rysunku 2.
Najważniejsza rzecz, na którą należy zwrócić uwagę, to dwa serwomechanizmy zamontowane na dolnej platformie poziomej, których ramiona są połączone z górną platformą poziomą. W połączeniu z wyżej wymienionym łącznikiem w kształcie litery U i jego mechanizmami mocującymi, napędzanie obu tych serwomechanizmów w górę lub ciągnięcie ich obu w dół powoduje odpowiednio wychylanie głowy w górę lub w dół. Natomiast jeśli jeden serwomechanizm jest napędzany w górę, a drugi pociągany w dół, głowa przechyla się na bok.
Czym właściwie jest serwomechanizm?
Jest to naprawdę interesujące pytanie. Tak interesujące, że odpowiedź zostawię na następny odcinek. Rzecz w tym, że jest tu wiele do omówienia – w tym różnice między silnikami obrotowymi a silnikami liniowymi, silnikami krokowymi a silnikami serwo, silnikami prądu przemiennego a silnikami prądu stałego... A nawet musimy sobie zdefiniować, co rozumiemy pod pojęciem „silnik”. Mam nadzieję, że odpowiedź was zaskoczy.
W międzyczasie Steve podzielił się kilkoma interesującymi informacjami na temat serwomechanizmów użytych w naszej animatronicznej głowie. Zanim przejdziemy dalej, zauważmy, że kiedy widzimy element określany jako „serwomechanizm 9 g” lub „serwomechanizm 55 g”, to nie chodzi tu o to, jaką masę serwomechanizm może podnieść (co jest typowym błędem początkujących, zwłaszcza że w tym kontekście „podnoszenie” nie jest terminem odpowiednim). Odnosi się to raczej do rzeczywistej masy samego serwomechanizmu. Jeśli chodzi o to, ile pracy może wykonać serwomechanizm („praca” ma tu ścisłe znaczenie fizyczne), to w tym miejscu przechodzimy do pojęcia momentu obrotowego, a jest to kolejny złożony temat, o którym porozmawiamy podczas następnego spotkania. Obawiam się jednak, że zbaczamy z tematu – więc wróćmy do Steve’a, który powiedział, co następuje:
„Do funkcji obrotu i pochylenia oczu użyłem czterech serwomechanizmów 9 g. Ponadto użyłem trzech serwomechanizmów 55 g do obrotu i pochylenia głowy. W przypadku serwomechanizmów 9 g zacząłem od Longruner KY66 ze sklepu Amazon, z plastikowymi przekładniami (https://amzn.to/3MU6KeI). Niestety okazało się, że ich jakość była nierówna. Jeden lub dwa działały dobrze, ale pozostałe były albo bardzo głośne, albo działały nierównomiernie.
Jeśli chodzi o serwomechanizmy 55 g, mój pierwotny wybór padł na elementy Diymor MG996R, również z serwisu Amazon, ale z przekładniami metalowymi (https://amzn.to/3KXMtU6). Okazały się one tak samo nierówne jak oryginalne serwomechanizmy 9 g. Ponadto zakres ruchu dla określonego sygnału wejściowego również był nierówny, co oznaczało, że ruchy pochylenia i przekrzywiania animatronicznej głowy były nierównomierne. W rezultacie nie użyłbym ponownie tych zakupionych na Amazonie serwomechanizmów i nie polecam ich.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
