Vidurinės Mokyklos Moksleivis Kuria Cheminį Detektorių Robotą

{h1}

Autonominis robotas suranda ir reaguoja į cheminių medžiagų išsiliejimus, galimai išgelbėdamas žmonių gyvybes.

Šis straipsnis už scenų buvo pateiktas „WordsSideKick.com“ bendradarbiaujant su Nacionaliniu mokslo fondu.

„Oho! Tu padarei tai su„ Legos! “, - sušuko vaikai, kurie minėjo aplink mano robotą per viešąją dieną„ Intel “tarptautinėje mokslo ir inžinerijos mugėje šių metų gegužę. Parodoje buvo mano mobilus autonominis robotas, kuris atliks paiešką kambaryje - jei jis judės per išsiliejusį chemikalą, jis aptinka ir reaguoja į cheminę medžiagą.

Ši technologija gali būti naudojama pramonėje, saugume, kovoje su terorizmu, aplinkos tyrimuose ir galbūt net tyrinėjant Marsą. Pašalindamas žmones nuo galimo pavojaus ieškoti ir aptikti chemines medžiagas pavojingose ​​situacijose, gausybė nebrangių robotų galėtų padėti išsaugoti saugumą ir išgelbėti gyvybes.

Mano suprojektuotame jutiklyje naudojamos palyginti paprastos elektrinės dalys: šviesos diodas, fotodiodas, op-amp ir rezistoriai kartu su akyta silicio mikroschema, kuri laikinai keičia spalvą esant lakiems organiniams junginiams. Ventiliatorius siurbia prisotintus garus į jutiklio kamerą, laikančią lustą, o šviesos diodas skirtingo intensyvumo šviesą nukreipia nuo lusto ir į fotodiodą.

Tada įtampa iš fotodiodo yra sustiprinama ir siunčiama į roboto mikrokompiuterį kaip jutiklio signalas. Sukūręs jutiklio grandinę ir pridėjęs ventiliatorių, atlikiau keletą bandymų, norėdamas nustatyti, ar tikslinės cheminės medžiagos sukeltas signalo pokytis yra pakankamai didelis, kad robotas galėtų jį lengvai pamatyti. Pokytis pranoko mano lūkesčius ir buvo akivaizdžiai didelis, kad būtų galima aptikti cheminę medžiagą, net ir labai mažais kiekiais ir koncentracijomis.

Technologiją, leidžiančią padaryti galimą mano robotinį jutiklį, sukūrė mano mentorius Michaelas Sailoris iš UCSD. Jo laboratorija, iš dalies finansuojama iš NSF dotacijos, kuria porėtas silicio drožles, kurios keičia spalvą, kai cheminės medžiagos patenka į poras.

Daugybė jūreivių doktorantų, magistrantai ir magistrantai tiria šių lustų pritaikymą tokiose srityse kaip medicina, aplinkos jutimas ir cheminių medžiagų aptikimas. Kai 2007 m. Pavasarį pirmą kartą susitikau su grupe kaip pirmakursis vidurinėje mokykloje, mane suintrigavo mintis pastatyti jo mikroschemą ant roboto.

Tą vasarą profesorius jūreivis pakvietė mane dirbti į jo laboratoriją. Nuo to laiko ten dirbau su savo robotu. Anne Ruminski, pažengusi grupės abiturientė, išgraviruodavo man akytos silicio drožles ir padrąsindavo mane tūkstančiu skirtingų būdų. Ji ir kiti abiturientai laboratorijoje mane išmokė atkakliai elgtis, net kai atrodo, kad niekas niekada neveiks, ir aš turėjau daugybę galimybių pritaikyti šią pamoką!

Pagrindinė problema, su kuria susidūriau, buvo sukurti jutiklį, kuris gerai matytųsi, kad aptiktų lusto spalvos pokyčius. Vidurinės mokyklos jaunesniajam, kuris nežinojo jokių schemų, tai buvo be galo bandoma ir klaidinga mokymosi patirtis!

Po beveik dvejų metų darbo kuriant jutiklį, pagaliau galėjau jį pritvirtinti prie LEGO robotų bazės, kurią sukūriau, ir pradėjau rašyti programas, kad jis veiktų. Turėjau išmokyti save „LabVIEW“, tačiau kai galėjau paleisti savo robotą ir pamatyti, kaip jis gerai veikia, visos pastangos buvo to vertos!

Šiais metais savo robotą pristačiau Didžiojoje San Diego mokslo ir inžinerijos mugėje, kurioje užėmiau pirmąją vietą mechanikos ir elektrotechnikos srityje ir laimėjau „Senior Sweepstakes Award“ - kelionę į „Intel“ tarptautinę mokslo ir inžinerijos mugę.

Kelios draugijos ir kompanijos, įskaitant San Diego kosmoso draugiją ir Moterų inžinierių draugiją, taip pat pripažino mano projektą apdovanojimais už pirmąją vietą.

Kalifornijos valstijos mokslo mugėje Los Andžele mano projektas laimėjo pirmąją vietą elektronikos ir elektromagnetikos srityse bei Patricijos Beckmano metų projekto apdovanojimą, aukščiausią mokslo mugės apdovanojimą Kalifornijos valstijoje! Išgirdusi mano vardą ir eidama į sceną gavau 10 000 USD čekio, pagalvojau: „Oho! Ir aš padariau tai iš Legos!“

  • Vaizdo įrašas - LEGO robotų valčių varžybos
  • Vaizdo galerija: Pažangiausi robotai

Redaktoriaus pastaba: Šiuos tyrimus rėmė Nacionalinis mokslo fondas (NSF) - federalinė agentūra, kuriai pavesta finansuoti pagrindinius mokslinius tyrimus ir švietimą visose mokslo ir inžinerijos srityse. Žr. „Užkulisių archyvas“.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Dėl Roboto Rankos Jūsų Skaitmeniniai Logotipai Paverčiami Gerais Senamadiškais Eskizais
Dėl Roboto Rankos Jūsų Skaitmeniniai Logotipai Paverčiami Gerais Senamadiškais Eskizais

Kas Nutiktų, Jei Netyčia Būčiau Užrakinta Šaldytuve?
Kas Nutiktų, Jei Netyčia Būčiau Užrakinta Šaldytuve?

Mokslas Naujienos


„Linebacker“ Su Vienos Rankos Žaizdomis Nfl: Kas Yra Amniono Juostos Sindromas?
„Linebacker“ Su Vienos Rankos Žaizdomis Nfl: Kas Yra Amniono Juostos Sindromas?

Sveika Kūdikio Mergaitė, Gimusi Po Reto Pilvo Nėštumo
Sveika Kūdikio Mergaitė, Gimusi Po Reto Pilvo Nėštumo

Tinka Karaliui: Identifikuotas Didžiausias Egipto Sarkofagas
Tinka Karaliui: Identifikuotas Didžiausias Egipto Sarkofagas

Asmenybė Augintiniams? Kaip Vystėsi Žmogaus Ir Gyvūno Ryšys
Asmenybė Augintiniams? Kaip Vystėsi Žmogaus Ir Gyvūno Ryšys

Kaip Reklama Suvilioja Tavo Smegenis
Kaip Reklama Suvilioja Tavo Smegenis


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com