كيف تصنع روبوتًا في المنزل؟ نموذج بسيط يرسم بالأقلام

جهز الأجزاء المناسبة

تحتاج إلى كوب بلاستيكي خفيف متين، وثلاثة أقلام قابلة للغسل، وشريط لاصق، ومحرك تيار مستمر صغير مناسب للعمل عند 3 فولت، وحامل بطاريتين من نوع AA بمفتاح تشغيل، وأسلاك معزولة. أضف قطعة صغيرة تثبت على محور المحرك ووزنًا خفيفًا غير متمركز، مثل عود قصير مثبت جيدًا على قطعة فلين. ^[2]

يعرض دليل Exploratorium محركات في مجال 1.5–3 فولت. طابق مصدر الطاقة مع جهد المحرك؛ لا تستعمل مقبس المنزل. يساعد بالغ في القطع، وتُبعد الأجزاء الصغيرة عن الصغار. استخدم جسمًا غير قابل للكسر وورقة واسعة. ^[1]

ابن الجسم وثبت الأقلام

اقلب الكوب وثبت الأقلام على جانبه بتوزيع متقارب حول المحيط، بحيث تلامس أطرافها الورقة على ارتفاع واحد. ثبت المحرك أعلى الجسم، وحامل البطاريات بطريقة لا تعيق الحركة. اترك مساحة لدوران الوزن؛ إذا اصطدم بالكوب أو احتك بالمحرك فلن يؤدي وظيفته كما ينبغي. ^[1]

قبل التوصيل، ضع الجسم على الورقة بغطاءات الأقلام. اضغط برفق على جوانبه: هل ينقلب بسهولة؟ صحح ارتفاع الأرجل وثبات الشريط الآن. يمكنك وضع علامة صغيرة عند موضع كل قلم لتلاحظ لاحقًا إن تحرك من مكانه.

أغلق الدائرة ثم اختبر الحركة

المحرك هو الحمل في الدائرة. نريد مسارًا مغلقًا يمر به، لا سلكًا يصل طرفي مصدر الطاقة مباشرة؛ فتلك دائرة قصر. الوصلة المفكوكة تترك المسار مفتوحًا، فلا يعمل كما نريد. ^[3]

ثبت قطعة الفلين على محور المحرك، وعودًا قصيرًا بالشريط عليها، بحيث لا يتوسط محور الدوران طول العود. تأكد من إحكام تثبيته وفراغ دورانه قبل التشغيل. ^[2]

اجعل المفتاح في وضع الإيقاف أثناء العمل. صِل سلكي حامل البطاريات بسلكي المحرك، وغط كل وصلة على حدة بشريط عازل. لا تترك الطرفين المكشوفين يتلامسان. ضع البطاريات حسب علامات الحامل، ثم انزع أغطية الأقلام وضع النموذج على الورقة قبل التشغيل. ^[2]

عندما يدور وزن بعيد عن محور المحرك، يهتز الجسم فتتحرك الأقلام. لا يرسم النموذج شكلًا اختاره برنامج، ولا يتعرف إلى الأشياء المحيطة؛ لذلك نسميه هنا روبوت رسم تعليميًا بسيطًا. أبعد الأصابع عن الجزء الدوار، وأوقفه قبل نقل الوزن أو تعديل الأسلاك. ^[1]

لماذا لا يعمل النموذج؟

إذا لم يتحرك المحرك، راجع وضع المفتاح والبطاريات وثبات الوصلات، وتحقق من أن الجزء المركب على المحور لا يضغط على جسم المحرك. وإذا دار لكنه قلب الكوب، افحص ارتفاع الأقلام وتثبيتها، وقلل الوزن غير المتزن. أوقف التشغيل عند الانتهاء من المحاولة. ^[2]

افصل بين الملاحظتين: «المحرك لا يدور» و«المحرك يدور والجسم ثابت». في الثانية قد تحتاج إلى مراجعة تركيب الوزن أو طريقة تماس الأقلام؛ أما الأولى فتوجهك إلى التوصيل والطاقة والاحتكاك. لا تبدل جميع الأجزاء مرة واحدة.

حول الرسم إلى تجربة صغيرة

ارسم جدولًا من ثلاثة أعمدة: التعديل، وصف الحركة، شكل الأثر. جرب تثبيتًا مختلفًا لقلم واحد، ثم أعده قبل اختبار وزن أخف. حافظ على الورقة ومكان البداية قدر الإمكان، وسجل ما شاهدته دون توقع دوائر منتظمة من كل محاولة.

قارن محاولاتك بالسؤال: أي تعديل زاد الاستقرار، وأي تعديل غيّر اتجاه الخطوط؟ بذلك تصبح الخربشة وسيلة لفهم سبب الحركة، بدل الاكتفاء بجسم يهتز.