Kuidas ehitada Claude Shannoni žongleerimismasinat: 4 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Claude Shannon oli geniaalne insener/matemaatik, kes lõi infoteooria ja õnnistas meid põhimõtteliselt digitaalse maailmaga. Ta oli žonglöör ja üherattur ning lõi esimese žongleerimismasina. Otsustasin ehitada tema disaini põhjal žongleerimismasina, kuigi ta ei jätnud meile selle ehitamiseks mingeid spetsifikatsioone. Vaadates videot tema masinast ja veel kahest ülikoolis ehitatud masinast, jõudsin töötava masinani. Tahan jagada oma masina spetsifikatsioone lootuses, et keegi, kellel on tõelised masinaoskused, ehitab palju toredama töötava masina. Nüüd töötab minu ehitatud masin üllatavalt hästi, arvestades, et see on valmistatud enamjaolt rämpsust, mis mul oli, või muude projektide osadest, sellel on väike mootorikäigu tagasilöök, see on paigaldatud raamile, mis lihtsalt toetub mõnele põrandal olevale õpikule ja on mootor, mis mõnikord otsustab ise kiirendada või aeglustada.

Palun vaadake videot. Järgmised sammud näitavad põhikonstruktsiooni, spetsifikatsioone ja seda, kuidas reguleerida palliviske käe tugevust ja paigutust.

Pange tähele ka minu videos, mis algab umbes kell 0:40, põrkavad pallid lõpmatuse sümbolile. Huvitav.

Ma kutsun kedagi üles ehitama tõeliselt kenasti töödeldud žongleerimismasinat metallist või isegi 3D -printimismasinaga. Olen näinud Internetis mõnda taotlust töötava žongleerimismasina saamiseks, kuid tundub, et kellelgi pole seda saadaval.

Teine võimalus oleks simuleerida töötavat masinat Matlabi või mõne simulatsioonitarkvara abil.

Kui kellelgi on teadmisi Claude Shannoni žongleerimismasina asukoha kohta, oleksin selle eest väga tänulik. Mul on kahju, et ta ei avaldanud oma disaini üksikasju. Ja mõned fotod tema masinast räägiksid palju.

Lõpetuseks tahan lihtsalt avaldada Claude Shannonile suurt tänu meie digitaalsele maailmale aluse andmise eest.

Siin on video Claude Shannonist ja tema žongleerimismasinast: Claude Shannon Jugging

Samm: žongleerimismasina põhistruktuur

Raam: raam on vaid paar bambusest lõikelauda, mis on suhteliselt rasked ja sobivad hästi teistele osadele. Võite kasutada kõike, kuid mõistate, et peate mootorikinnitust veidi liigutama.

Põhilaager: peamine laager on jalgratta telg, mis on paigutatud kahte laagrihoidikusse. Ostsin need eraldi, kuid need sobivad ideaalselt ja pole mingit mängu. Ärge arvake, et saate sellest laagrist üle saada.

Peamine topsihoob: tassivarre jaoks kasutasin süsinikkiust õngeritva vardaid. Kasutasin väiksemat tükki, mis sobis ideaalselt jalgratta teljele, seejärel epokseerisin selle peamise tassi õla sisse. Väga jäik ja töötab suurepäraselt.

Tassid: tassid või käed on lihtsalt käsnvaht (arvuti pakkimisvaht), mis on kuumliimitud papist kolmnurga külge. Papi sees on vinüülmärkmikust valmistatud vinüülkolmnurk. Vinüüli kõvem pind hoiab ja vabastab teraskuuli järjekindlamalt kui papp. Tõenäoliselt saate paremaid tasse välja mõelda, kuid see oli kõik, mis mul oli. Mõtlesin, et võib -olla toimiks kõige paremini tükeldatud pingpongilabidad, kuid need on kuidagi rasked. Tassid tuleb hoida võimalikult kerged.

Mootorikinnitus: paigaldan mootori bambusplaadile alumiiniumist mootorikinnitusega. Peate selle ringi liigutama, nii et teisaldatav kinnitus on ideaalne, kuid mul polnud selleks head võimalust. Nii et ma pidin selle kõik lahti keerama, liigutama, tagasi keerama. See võtab aega. Kuid kinnitus ei ole liiga kriitiline - lihtsalt hoidke seda põhiliselt selle koha all, kus pikk mootorihoob on topsi põhivarre külge kinnitatud.

Mootoritelje adapter: teil on vaja mingil moel mootoritelge lühikese õla külge kinnitada. Leidsin need 5 mm adapterid, mis olid ideaalsed.

Väike mootorikang: lühike õlg on lame alumiinium. Lihtne auke puurida ja tõenäoliselt puurite mitu, kuni leiate ideaalse reguleerimispunkti.

Suur mootorivarre: kaks keeratavat pandlat (8 mm), mille vahel on keermestatud varras, võimaldab hästi reguleerida. Selle käe reguleerimiseks kulutate palju aega.

2. samm: spetsifikatsioonid

Selle masina töö alustamiseks tuleb arvestada umbes 9 kriitilise käepikkusega, kinnituskohaga ja muude spetsifikatsioonidega. Ma tegelikult arvutasin permutatsioonid välja võimalike kohanduste jaoks, mida saan oma masinas teha, ja see tuli umbes 60 000. Neist ma ei tea, kui palju neid tegelikult töötaks.

Vaadates ülaltoodud diagrammi, selgitan iga mõõtmist.

1. Kahe tassi (või käte) taskute vahe on minu puhul 54 sentimeetrit. Kahe tassi liiga lähedale asetamine ei jäta palli põrgatamiseks piisavalt ruumi ning liiga kaugele asetades põrkab pall liiga lühikeseks, et seda teise tassi kinni püüda. Kuid käsi peaks olema reguleeritav ja ma tegin seda, asetades kaks tassi kahele kalapüügi sisemisele osale, mis libisevad suurema peavarda sisse. Seejärel liimisin väiksemad kuumalt oma kohale.

2. Mootor on kinnitatud kahe käe külge, lühikese ja pikema käe külge. Pikem on kinnitatud tassi tugivarre külge umbes 7,3 cm kaugusel põhilaagrist, millel põhitopsihoob pöörleb.

3. Põhilaager asub maapinnast või pinnast, mille peale pall põrkab, umbes 24 cm. Minu puhul lisan või lahutan õpiku, millel masina raam toetub. Pole ideaalne seadistus. Raam peab olema tõesti raske või mingil viisil põranda külge kinnitatud. Kui mu masin töötab, siis see tegelikult natuke kiigub ja selline mäng ei ole hea mõte, kuna see mõjutab masina ajastust, 4. Kaugus põhilaagrist mootori teljele on umbes 15 cm.

5. Kaugus põhilaagri ja mootori telje vertikaalsest joondusest on 10 cm. See vahemaa ei tundu olevat kriitiline.

6. Kaugus mootori teljest kuni lühema käe pikema õla kinnituskohani on 4,5 cm. See käsi on mõlema tassi kõrgeima ja madalaima punkti reguleerimiseks kriitilise tähtsusega. Kui peate palli kaugemale viskama, pikendage lühikese käe kaugust. Kui teil on vaja mõlemat tassi vähem jõuliselt visata, lühendage seda.

7. Pikem mootorihoob on tõenäoliselt masina kõige reguleeritum punkt. Seetõttu tegin seda hõlpsalt reguleeritavaks, kasutades kahte keeratavat pandlat ja keermestatud varda. See on ainus koht, kus saate tasside viskekõrgust ja -võimsust erinevalt muuta. Selle käe pikendamisel läheb parem tass kõrgemale ja viskab kaugemale ning vasak käsi läheb madalamale ja viskab lühemaks. Selle käe lühendamisel saate vastupidise efekti. See on kahe tassi ekvalaiseri reguleerimispunkt.

Masina nõuetekohast töötamist mõjutavad veel paar muutujat. Üks on palli suurus. Kasutasin 15 mm teraskuuli. Väiksem või suurem pall nõuab kõigi teiste muutujate muutmist. Teine muutuja on mootori kiirus. Mootori pöörete arvu reguleerimiseks vajate reguleeritavat toiteallikat või mootorikontrollerit. Minu puhul kasutasin muutuvat 12 -voldist seintüügast.

Minu arvutused masina reguleerimise permutatsioonide kohta:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

4 * 4 * 4 * 4 * 4 * 4 * 10 * 2 * 4 = 327, 680 (palju suurem kui minu esialgne hinnang, kus ma andsin igale käele või kaugusele ainult 3 reguleerimispunkti) Ei ole kindel, kui palju neist töötab.

Samm: mõned kohandamisnõuanded …

Kui masin on ehitatud, on aeg see tööle panna. Alustasin sellega, et üritasin lihtsalt ühe palli visata ja teise karikaga kinni püüda. Alustuseks määran pöörete arvu umbes 80 pööret minutis. Pall tuleb visata nii, et see kaaruks ülespoole ja siis kukuks vahetult enne pika tassivarda keskpunkti (või peamist laagri kinnituskohta). Seejärel põrkab see põrandale haaratavale tassile kõige lähemal küljel. Kui pall visatakse liiga kaugele, tõusevad tassid tõenäoliselt liiga kõrgele ja neid tuleb langetada, lühendades mootorikäe lühikesi kinnituspunkte. Kui palli ei visata piisavalt kaugele, tuleb lühikesi mootorikäepidemeid pikendada. Teine viis nende kohanduste tegemiseks on muuta peamise tassi õla pikkade käe kinnituspunkte (vt eelmises etapis spetsifikatsiooni 2).

Kui üks tass viskab palli liiga kaugele ja teine ei viska seda piisavalt kaugele, siis tegelete selle diferentsiaaliga, reguleerides pikka mootorihooba. (vt eelmises etapis spetsifikatsiooni 7).

Mingil hetkel peate võib -olla suurendama või vähendama põhilaagri ja põranda vahelist kaugust, et muuta palli viibimisaega või seda, kui palju aega pall õhus veedab. See on siis, kui sellest saab tõesti kunst ja mitte niivõrd teadus, nii et peate sellega lihtsalt mängima.

Mootori kiirus: minu masin töötab optimaalselt umbes 80 p / min. See sõltub ka muudest seadistustest, nii et teil on vaja mootori pöörete arvu muuta. Kui pöörlemiskiirus on liiga kiire, ei ole pallil aega tasside taskusse istuda ja see lihtsalt põrkab tassis ringi ja visatakse seejärel ekslikult. Kui pöörlemiskiirus on liiga aeglane, ei visata palli piisavalt kaugele või vastuvõtjakarikas ei suuda põrkavat palli kinni püüda.

Põrkav pind: palli põrgatamiseks on vaja pinda. Ma kasutan oma korteris keraamiliste plaatide põrandat, sest teraskuul põrkab selle peale väga hästi. Proovisin lõksutrumlit ja see lihtsalt ei tagastanud piisavalt kõrge põrkumist (ja see oli väga mürarikas.)

Samm: viimased märkused…

Väljakutse 1: keegi ehitab selle masinapoes professionaalsete tööriistade abil. Mul oli ainult rauasaag ja käsipuur.

Väljakutse 2: ehitage väike, kasutades 3D -printerit, et kasutada 10 mm palli. See oleks lahe, kuid ei tea, millist põrkepinda saaksite kasutada peale keraamilise või tsementpõranda.

Väljakutse 3: uurige, kus asub Claude Shannoni algne žongleerimismasin, ja rääkige sellest meile teistele. Tehke sellest töötamise ajal video. Tehke vähemalt lähivõtteid tema masina üksikasjadest. Mu suu jookseb väljavaate peale.

Märkus: leidsin ülaltoodud foto Claude Shannonsi masinast, mis on pisut valgustav, kuid pole piisavalt üksikasjalik, et näidata käe kinnituste ja laagrite eripära ning millist mootorit ta kasutas. Pole kindel, kus see pilt on tehtud. MIT, tema kodu, Michigan?

Ennekõike nautige ja tänan Claude Shannoni sära jagamise eest!