Лазерный робот

Лазерного робота я сделал в кружке для первоклассников «»Млечный путь». Сначала мне нужно было понять, что такое обычный свет и что такое лазерный свет.
Цвет. Белый свет, т.е. наш обычный, который мы видим, состоит из многих цветов. Это мы можем наблюдать, разглядывая радугу. Лазерный свет, напротив, однороден по цвету. Цвет лазерного луча в наибольшей степени зависит от вещества, из которого сделан лазер. Это вещество называется активной средой. Например, луч рубинового лазера красный, потому что активная среда состоит из драгоценного красного камня рубина. Бывают лазеры желтого и зелёного цвета и другие.
Когерентность. Мне трудно научно объяснить, что такое когерентность, но именно это свойство мы можем видеть у лазера, когда наблюдаем его острую направленность, т.е. лазерный луч проходит большие расстояния (может даже до Луны и больше) не затухая.
Рассеивание. Обычный свет излучается источником и далее расходится. Таким образом, луч обычного света, излучаемого даже самым мощным прожектором, рассеивается и постепенно угасает. Лазерные лучи не рассеиваются, т.е. несмотря на то, что лазерный луч прошёл большое расстояние он не превращается в размытое пятно, как свет, например фонарика.
Эти три качества: чистота цвета, когерентность и отсутствие рассеивания – дают лазерам мощь и делают их полезными.
Лазеры обычно скрыты внутри приборов, поэтому мы их не видим. Однако удивительные лазерные лучи можно наблюдать во время зрелищных световых представлений, которыми сопровождаются большие концерты и шоу. Большинство людей никогда не видели, как работает лазер. Связано это с тем, что свет лазера может быть очень мощным. Если луч попадёт нам в глаза, то он может повредить их и даже привести к слепоте.
Но на основе лазеров был придуман еще один полезный прибор лидар. Лидар — это активный оптический прибор, испускающий лазерные лучи в сторону цели во время движения транспортного средства по специальным съемочным маршрутам. Отражение лазера от объекта принимается и анализируется специальным приёмным устройством — сенсором. С помощью специального компьютера, расположенного прямо на транспортном средстве данные подвергаются последующей обработке для определения точного расстояния до объекта, его размеров и других данных.
Я попробовал сделать модель робота — лазерной машины для поиска полезных ископаемых. На беспилотной машине, на, так называемой гребёнке, установлен лидар и излучатель, посылающий в землю специальный сигнал. Эта гребёнка движется по полуокружности вправо и влево, зондируя при этом землю. Бортовой компьютер на роботе обрабатывает поступающие обратно сигналы и обрабатывает их. Так можно получить контуры залежей полезных ископаемых до глубины 7000м, оценить их размеры, температуру, солёность, состояние вещества (газ, жидкость, пар, твёрдое тело) и другие.
По сравнению с другими методами поиска полезных ископаемых существенно сокращается продолжительность работ, увеличивается успешность обнаружения залежей полезных ископаемых и стоимость поиска работ снижается в 10 раз.
Но наша машина может не только искать полезные ископаемые. Возможно её использование в военном деле для обнаружения отравляющих веществ. Наша машина может это делать в 10 раз эффективнее, чем все другие существующие сегодня методы.
Как я делал модель. Т.к. эта машина – робот, который будет двигаться по определенной программе, то нужно, прежде всего, сделать ходовую часть машины.
Делать модель я начал с колес. Вырезал из тонкого картона 5 дисков по шаблону «офицерская линейка». Преподаватель помог мне пробить в дисках отверстия. Диски я склеил вместе, а затем наклеил на получившееся колесо обод. Сверху на обод я приклеил гофрированную полоску бумаги, которая заменяет шины.
Затем я стал делать раму лазерной машины. Это обычная коробка из картона, только в ней есть 4 отверстия для валов колес. Корпус лазерной машины выполнен тоже из картона толщиной 1 мм. Он сделан с помощью шаблона.
Модель действующая, полноприводная. В качестве осей колес мы взяли круглые карандаши. Мы установили два электродвигателя для каждой пары колес по одному. На каждом валу колес установлен шкив. Их мы выполнили из картона в несколько слоев. Шкив соединили с валом электродвигателя с помощью резинового пассика. Если через выключатель подсоединить батарейки по-разному к контактам двигателя, то лазерная машина будет двигаться вперед или назад.
Машина покрашена аэрозольной краской. На готовой машине мы установили гребенку с лазером. Роль лазера выполняет обычная лазерная указка. Гребенка может поворачиваться в любую сторону, как бы «прочесывая» местность. Также мы установили антенну и видеокамеру. Они выполнены тоже из картона.