Inline graphics op deze pagina: 24K totaal

De Fotovoor

Fotovoor

Bouw zelf de Fotovoor, een licht-etende robot! Hier zijn de schema's, de bouwbeschrijving en de onderdelenlijst. Er is ook een animatie in Javascript van het prototype in actie. Wie geen Netscape 3.0 of hoger bezit, kan de animatie toch heel aardig bekijken als `moving gif' (232K).

Robots zie je zelden op straat. Voor zover ze hun brood verdienen staan ze in grote fabrieken en laboratoria. Tot nu toe zijn het domme machines, werkend volgens een script waarin elke handeling precies is vastgelegd. Het zijn dus geen echte robots, want intuïtief reserveren we die term liever voor een mechanisme dat zichzelf kan redden, zonder dat elke handeling door ons wordt bepaald.

Een echte robot ontwerpen blijkt heel moeilijk. Tot nu toe kan niet een van de probeersels veilig een drukke weg oversteken, of een willekeurig huis stofzuigen. Voorlopig is een robot die zulke dingen kan misschien nog wat te hoog gegrepen. De Canadese roboticus Mark Tilden stelt voor om eerst maar eens `wilde' robots te bouwen, machines die zelf voor hun eten zorgen en vele jaren actief blijven zonder ingrijpen door hun eigenaar.

Pas als een robot zich goed kan redden heeft het zin om werk voor hem te zoeken, om hem als het ware te temmen. Drie `wetten' beschrijven de robot waar Tilden naar streeft:

  1. Een robot moet in de eerste plaats zichzelf beschermen.
  2. Een robot moet zorgen dat hij energie heeft en houdt.
  3. Een robot moet altijd blijven zoeken naar betere energiebronnen.

De zekerste energiebron voor een robot is zonlicht. Een elektronische fotovoor (lichteter) is in het voordeel ten opzichte van de levende natuur, want een zonnecel levert rechtstreeks elektrische energie, terwijl levende wezens een ingewikkeld chemisch proces nodig hebben. Bovendien heeft een robot weinig natuurlijke vijanden; hij is niet eetbaar. Zelfs heel eenvoudige robots kunnen daardoor heel lang in beweging blijven, hardnekkig zoekend naar een betere plek onder de zon.

Een kleine robot, die niets anders eet dan licht. Zou dat kunnen? Het is makkelijk genoeg als een accu de energie in chemische vorm bewaart. Accu's en elektromotoren gaan goed samen. Helaas wordt de robot nogal een slaapkop. In Nederlands daglicht - zwaar bewolkte hemel - levert het zonnepaneeltje circa 2 mA bij 3 volt, zeg 5 mW. Binnen een dag krijg je daar twee knoopcelletjes van 30 mAh halfvol mee, als de zon even schijnt zelfs helemaal vol. Maar de zuinigste gewone elektromotor die ik kon vinden heeft circa 15 mA nodig om iets te kunnen doen, zodat de hele dagopbrengst binnen 2 uur wordt opgemaakt.

Het 4 x 8 cm kleine zonnepaneeltje is een Panasonic BP-378234 (f 12,95 bij Conrad in Rotterdam), met een nominale spanning van 3,2 volt. zonnepaneeltje

Elektrische klokjes verbruiken veel minder stroom. Met een kleine ingreep laat hun tijd zich fors versnellen, en ze zijn lekker goedkoop. Bij wijze van experiment kocht ik een eenvoudig inbouwklokje zonder wijzerplaat (nog geen zeven gulden). De verbinding tussen het stappenmotortje en de elektronica in de klok werd verbroken. In plaats daarvan sloot ik de afgebeelde oscillator aan. Geleidelijk opvoeren van de frequentie deed de secondewijzer uiteindelijk meer dan 17 omwentelingen per minuut maken. Nog sneller is mogelijk, maar dan draait de stappenmotor net zo makkelijk de verkeerde kant uit, wat de robot zijn doelgerichte karakter zou ontnemen.

schema oscillator HCMOS inverters vormen samen met de condensator van 100N en de instelpotmeter een blokgolf-oscillator die zelf vrijwel geen stroom verbruikt. De tweede condensator verandert de blokgolf in pulsen voor de stappenmotor in het klokje. Zijn waarde hangt vooral af van de motor.

volgende (prestaties)