■山東省東營(yíng)市河口區(qū)第一中學(xué) 王子樂(lè) 劉文學(xué) 劉天琪

商鋪打廣告時(shí)，大多選擇拉橫幅、粘貼海報(bào)或在門口放一個(gè)音響宣傳。音響的長(zhǎng)時(shí)間使用不僅浪費(fèi)電，還會(huì)產(chǎn)生噪聲，甚至引起他人的反感。而橫幅和海報(bào)不能重復(fù)使用，浪費(fèi)資源。

我們幾個(gè)節(jié)約達(dá)人組成小組，設(shè)計(jì)了一種可在現(xiàn)場(chǎng)作畫的機(jī)器人，既節(jié)省材料又省電，還能減少噪聲。

一、設(shè)計(jì)方案

廣告繪圖機(jī)器人的底部?jī)蓚?cè)各裝有一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，每個(gè)步進(jìn)電機(jī)上都有一個(gè)纏線輪，上面繞有傳動(dòng)線，機(jī)器人的左上角和右上角各有一個(gè)滑輪，傳動(dòng)線經(jīng)過(guò)滑輪，吊住繪圖器，在繪圖器上裝一個(gè)舵機(jī)，用來(lái)提筆。

二、設(shè)計(jì)原理

廣告繪圖機(jī)器人利用兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)、兩個(gè)滑輪和一個(gè)繪圖器，繪圖器上裝有一個(gè)小舵機(jī)，利用小舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)提筆，兩個(gè)滑輪和繪圖器的連線構(gòu)成了兩個(gè)直角三角形，然后根據(jù)勾股定理來(lái)繪圖。

三、設(shè)計(jì)制作

1.繪制原理圖

分析提出的課題，并畫出原理圖，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，先后解決了電機(jī)同步、平衡、繪圖器提筆等問(wèn)題，并確定了最終的設(shè)計(jì)圖。

2.制作模型

設(shè)計(jì)模型制作圖，用激光切割機(jī)切割0.3mm的木板，之后將其按圖組裝。組裝時(shí)發(fā)現(xiàn)使用單層木板的模型不穩(wěn)定，于是改用中間有一定空隙的雙層木板。然后我們將步進(jìn)電機(jī)等組裝，在繪圖器上裝上水彩筆，在紙上畫出設(shè)計(jì)的圖案。

3.制作實(shí)物

找來(lái)一塊大鏡子，將模型的底座擴(kuò)大，在鏡子上方的左、右側(cè)各固定一個(gè)滑輪，將傳動(dòng)線和繪圖器組裝后進(jìn)行操作，成功繪出了設(shè)計(jì)的圖案。在實(shí)際使用時(shí)，也可利用商場(chǎng)的大玻璃進(jìn)行操作，這樣更方便快捷，利于運(yùn)輸和組裝。

四、實(shí)驗(yàn)測(cè)試

廣告繪圖機(jī)器人制作完成后，我們進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，效果很好。與一家大型商場(chǎng)管理人員商談后，我們?yōu)樗麄冏隽艘淮涡麄骰顒?dòng)，在繪制宣傳海報(bào)等過(guò)程中，引來(lái)許多人圍觀，觀眾都表示這個(gè)機(jī)器人有實(shí)用價(jià)值。

廣告繪圖機(jī)器人運(yùn)用勾股定理，基于arduino單片機(jī)和步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，不但攜帶方便，而且組裝簡(jiǎn)單。還可將繪圖器改為擦拭器或噴漆器，用來(lái)擦玻璃或?yàn)閴Ρ趪娖幔瑢?shí)現(xiàn)一機(jī)多用。