2022-10-19 12:25:11 0
# 图片内容详细描述 ## 整体说明 这是一本中文书籍的跨页内容，第90-91页，属于"第1篇 边做边学简易机器人"，第9章"摩天轮机器人的制作"。 --- ## 左页（第90页） **顶部说明文字：** 照片9.2是在运动过程中连续拍摄的照片，①为单摆处于逆时针运动的状态，从②开始再往回摆，且顺时针旋转1周至⑥。至⑥达到最高点后继续以摩天轮状态沿顺时针方向旋转至⑦。 **照片9.2 连续运动的照片：** - 7张连续拍摄的黑白照片，编号①-⑦ - 显示了一个机械装置的连续运动过程 - 装置底部为电路板，顶部有一个带磁铁的摇臂 - ①：摆臂偏向一侧 - ②：摆臂向上直立 - ③-⑦：摆臂在不同位置旋转运动 **9.1.1 来龙去脉** 作者有一次在东急HANDS商店，被柜台上不停运动的玩具深深吸引。由于对其动作原理很感兴趣，于是买了一个不停运动的"MAGIC TOP"陀螺。 其结构是在陀螺的直径方向镶做了一块磁铁，底座中央的下方有一个线圈，在图9.1所示的电路中，由2SC945构成的驱动电路形成正反馈，线圈产生的磁力使磁铁（陀螺）做加速运动，其动作原理类似于以电池或太阳能电池产生的磁力摆装饰物。后来作者试着用丝线系上一块磁铁，将其吊挂在MAGIC TOP的底座上构成单摆，结果也能持续摆动。在此启发下作者就想：用轴和轴承支撑刚性臂做成一个单摆，那么单摆是否能像摩天轮那样旋转呢？其实改造很容易实现，如照片9.3所示。 显然，稍稍习惯后就会让人感到，只是一个劲儿地旋转没有多大意思。因此，决定再让它做边界单摆运动，结果就有了今天的摩天轮机器人。 --- ## 右页（第91页） **图9.1：** - 上方电路图：标注"2SC945"，包含线圈和9V电源（006P） - **图9.1 MAGIC TOP的驱动电路** **照片9.3：** - 改造后的MAGIC TOP装置实物图 - 显示一个圆柱形底座上有摇臂结构 **9.1.2 摩天轮机器人的特点** 单摆通过安装在摇臂端部的磁铁和线圈之间产生的磁力相斥或吸引得以加速。在摩天轮状态下，边界单摆控制的本质就是当它旋转的圈数超过设定数量后停止加速脉冲。因此，在施加加速脉冲之后设定一段非活跃期，这个期间即使单摆经过线圈上方，电路也不发出加速脉冲。 MAGIC TOP采用很细的漆包线线圈，这是一种特殊线圈，不容易买到，因此本章改成普通模型用电机的转子制成。图9.1新设计的电路，里面的线圈采用有两个绕组，兼有输入输出的功能。 ## 9.2 电路 图9.2为电路图，芯片74HCU04中的字母U代表无缓冲之意，如果打算将IC₁d用作模拟放大器使用，必须采用这种带U字的芯片。 **图9.2 摩天轮机器人电路图：** 完整电路图标注内容： - Vcc、9V、SW₁ - LED₁ BL-31R3 - R₁ 100Ω、R₂ 22Ω、R₃ 10k、R₄ 470Ω、R₅ 1M、R₆ 1M、R₇ 220k、R₈ 10M、R₉ 4.7k、R₁₀ 1M、R₁₁ 4.7k、R₁₂ 100k - Tr₁ 2SC1815、Tr₂ 2SA1242、Tr₃ UM-3×2 - D₁ 10E1、D₂、D₃ 1N4148 - C₁ 1000μ、C₂ 0.1μ、C₃ 0.1μ、C₄ 0.1μ、C₅ 0.1μ、C₆ 0.01μ、C₇ 0.01μ - VR₁ 2.2M、VR₂ 100k、VR₃ 100k - IC₁a、IC₁b、IC₁c、IC₁d、IC₁e、IC₁f（均为74HCU04） - 1E、2E、14号、7号、接地脚、接引脚等标注 - 线圈通电时点亮、标记为涂纶电容、加速度调整、非活跃时间调整、标记为涤纶电容、未使用的门电路等标注 - **图9.2 摩天轮机器人电路图**