Huomasin sattumalta, että Singaporessa on järjestetty robottikilpailut kuukausi sitten. Kilpailujen virallisilta sivuilta ei tästä uusimmasta kisasta vielä löytynyt paljonkaan tulostietoa tai esim. videoita, mutta YouTubessa on aiheesta paljonkin mielenkiintoisia videopätkiä.
Kilpailijalistan nimistä päätellen osanottajat ovat lähinnä tuolta maailmankolkalta. Kilpailevat robotit ovat ulkonäöltään huomattavan samannäköisiä, mikä oletettavasti johtuu kilpasarjojen sääntöjen aiheuttamista rajoituksista.
Sarjassa Legged Robot Marathon Race kisaavat keskenään huippunopeat viivaa seuraavat robotit! Roboteissa ei ole pyöriä, vaan epäkeskomekanismilla liikkuvia kipittäviä jalkoja. Liikkumisesta kuuluva ääni on huvittava porina ja kaarrekäyttäytyminen on melko yliohjautuvaa:
Micromouse-sarjassa robotti ajelee labyrintissä ja tekee siitä ensin itselleen kartan. Kun robotti on saanut riittävästi tutustua labyrinttiin, se ajaa labyrintin läpi täydellä vauhdilla sisäisen karttansa mukaan. Lopullinen suoritusnopeus näkyy siis vasta videon lopusta:
Paljon on kehitystä tapahtunut niistä ajoista kun itse näin tamperelaisten teekkarien mikrohiiren joskus 80-90-lukujen taitteessa. Tuon aikainen “hiiri” oli korkea kolossi, joka ei muistuttanut hiirtä millään muotoa. Apparaatti täytti koko labyrinttiruudun ja kohosi korkealle labyrintin seinien yläpuolelle. Nykyiset robotit ovat jo hiiren kokoluokkaa ja vikkelyyskin on täysin vertailukelpoinen. Muisti lienee huomattavasti hiirtä parempi labyrintissä suunnistamisen suhteen.
Kaikki edellä esitetyt videot ja paljon muita löytyy YouTubesta Palmisanon kanavalta. Kuvaajan nettisaitti www.societyofrobots.com on myös tutustumisen arvoinen.
Viime aikoina työ on ruvennut haittaamaan harrastuksia, eikä kirjoittamiselle ole oikein meinannut löytyä aikaa. Olen saanut monia hyviä juttuvinkkejä, joista kiitokset niitä lähettäneille! Kirjoittelen mielelläni ehdotetuista aiheista, kun on hyviä linkkejä pohjaksi.
Tällä kertaa on tarjolla lyhyt juttu mielenkiintoisesta kokoon taittuvasta japanilaisesta “camping-laatikosta”. Linkkien takaa löytyy kyllä paljonkin kuvia ja rakennusselostusta.
Joulun alla lehtien otsikoissa kirjoiteltiin LED-tuikkukynttilöiden aiheuttamasta palonvaarasta. Absurdilta kuulostava ilmiö johtui siitä, että lähinnä vanhukset olivat erehtyneet luulemaan ledikynttilöitä oikeiksi. Tulitikulla palamaan sytytetty muovikynttilä aiheuttikin oikean palonvaaran. Eihän tällaista kukaan ollut osannut ajatella…
Mitäpä vaaraa saattaisi seuraavasta, hieman kieli poskessa tuunatusta laitteesta aiheutua?
Onko nurkkiisi jäänyt vanha videonauhuri? Joko alkoi kiinnostaa? Ohjeet löytyvät täältä. Ellei tämä herra ole jo ehtinyt, kannattaa laite kenties patentoida!
Tuli hyvä juttuvinkki. Joskus olin aikonut kirjoittaa vesioinaasta, joka tunnetaan englanniksi nimellä hydraulic ram pump. Nyt sain valmiina linkit hyvään videoon ja aihetta selventäviin artikkeleihin. Kiitos!
Vesioinas on kaikessa yksinkertaisuudessaan mainio keksintö. Tuloputkessa virtaavan veden liike-energiaa hyödynnetään pysäyttämällä putkessa liikkuva vesimassa yhtäkkiä. Tällöin syntyvä paineisku “junttaa” vettä painesäiliöön, josta paineistunut ilma puskee sitä edelleen käyttökohteeseen. Sähköä tai polttoainetta ei tarvita. Rakenne on hyvin yksinkertainen ja toimintavarma, ainoan ongelman muodostavat mahdollisesti venttiilejä tukkivat roskat. Suodattamalla vesi sopivalla sihdillä tämäkin ongelma hoituu pois päiväjärjestyksestä.
Vesioinaan käyttöenergia syntyy täysin veden omasta liike-energiasta. Suurin osa vedestä jatkaa matkaansa, kuten muutenkin tekisi, mutta osa kaapataan paineenalaisena säiliöön. Tyypillisesti noin 10% vedestä saadaan käyttöön. Varsinainen hyöty syntyy oinaan kyvystä kohottaa painetta niin, että vettä voidaan nostaa jopa 20 kertaa putouskorkeutta korkeammalle.
Vuoristoisissa kehitysmaissa, joissa virtaavaa vettä on saatavissa, vesioinas soveltuu pumppaamiseen mainiosti:
Viime aikoina yhä useammin vastaan on tullut sana haptinen, englanniksi haptic. Wikipedian mukaan haptinen teknologia on teknologiaa, joka käyttää hyväksi tuntoaistia. Tämä artikkeli määrittelee haptiikan ja haptisen seuraavasti:
“Haptiikka tarkoittaa yleisesti kaikkea mikä liittyy tuntoaistiin. Englanninkielinen sana ’haptics’ johtuu kreikan kielen sanasta ’haptikos’, ja edelleen sanasta ’hapthesthai’: koskettaa, tarttua. Laitteen haptiset ominaisuudet sisältävät esimerkiksi materiaalin ja näppäintuntuman. Varsinaisesti haptiikasta puhutaan kuitenkin vasta kun laite tuottaa aktiivisesti tuntopalautetta käyttäjälle”.
Uskoakseni haptiikka-käsitteen käyttö on aivan viime aikoina yleistynyt, koska matkapuhelimiin on alkanut ilmestyä kosketusnäyttöjä, jotka antavat näytön sormeilijalle jonkinlaisen tuntoaistipalautteen näytön näppäilemisestä. Googlettamalla “haptinen kosketusnäyttö“, saakin paljon osumia.
Haptiikkaa on toki ollut aiemminkin, mutta termin käyttö yleisemmin on mielestäni varsin uusi ilmiö. Aiemmin mm. palautetta antavat ohjauspyörät tietokonepeleissä tunnettiin esim. käsitteellä force feedback. Nyttemmin kai olisi ajan hengen mukaista puhua haptisesta ratista.
Haptiikan käsite nykymerkityksessään liittyy selvästi virtuaalisiin ympäristöihin, etäohjaukseen, käyttöliittymiin ja muihin uuden ajan ilmiöihin. Perinteiset työkalut kuten rautakanki ja lantatalikko ovat aina tarjonneet haptiikkaa Porvoon mitalla, mutta aihetta ei ammoin kait osattu ottaa lähempään tarkasteluun.
Aiheen tälle artikkelille sain muutamasta videosta, jotka osuivat silmiini tänään. Blogissa Monkeys & Robots Eric kertoi rakentaneensa haptisen kompassin. Innoituksen Eric oli saanut jo pari vuotta sitten Wired-sivustolla olleesta artikkelista. Haptisen kompassin idean kehitti Osnabrückin yliopistossa Saksassa Peter König vuonna 2004. Laite on vyö, joka on varustettu usealla värähtelymoottorilla, samanlaisilla joita käytetään matkapuhelimien värinähälyttimissä. Vyöhön liitetty elektroninen kompassi ohjaa värähtelymoottoreita siten, että pohjoista lähinnä oleva moottori värisee. Peter Königin kehittämässä vyössä tärymoottoreita oli 13 kpl.
Vyön käyttäjä saa ikään kuin uuden aistin. Kuusi viikkoa vyötä käyttänyt Udo Wächter kertoi kokemuksen olevan mielenkiintoinen. Vyön käyttäjä tulee uudella tavalla tietoiseksi ympäröivästä tilasta. Uusissa paikoissa liikkuessaan Wächter ei pelännyt eksymistä.
Muitakin, vielä merkillisempiä eksperimenttejä on tehty tuntoaistin laajentamiseksi. Distributed Neuron-blogin artikkelissa kerrotaan Steven Haworthin ideasta istuttaa sormenpäiden ihon alle voimakkaat magneetit. Ilmeisesti alkuperäisenä ideana oli tehdä jotain coolia, jota aiemmin ei oltu kokeiltu. Olisihan tyylikästä poimia klemmareita tarttumatta niihin. Yllättäen sormiin istutetut magneetit loivat Haworthille eräänlaisen magneettiaistin, hän pystyi tuntemaan erilaisien sähkölaitteiden vaihtelevista magneettikentistä syntyvät värähtelyt! Lisää tarinaa Haworthin sormista löytyy tästä Wired:in artikkelista.
Carnegie Mellon-yliopistossa on pari vuotta sitten tutkimusmielessä rakennettu magneettiseen levitaatioon perustuva haptinen käyttöliittymä, jolla virtuaaliympäristön kappaleita voi liikutella ja saada niiden asemasta ja ominaisuuksista haptista palautetta. Käyttöliittymässä on “kahva”, jota leijutetaan magneettikenttien varassa. Magneettikenttiä ohjaamalla voidaan kahvan liikettä vastustaa tai kohdistaa käyttäjän käteen voimia, jotka kuvaavat kappaleen liikettä virtuaaliympäristössä:
Rodenator on amerikkalainen kaasuase, jolla puutarhuri voi kääntää voimasuhteet sodassaan myyriä ja muita käytävien kaivelijoita vastaan. Laitteella jyrsijöiden käytävät täytetään hapen ja nestekaasun sekoituksella, jonka jälkeen seos sytytetään liipaisimesta painamalla. Pum!
Masinistifoorumilla nimimerkki TunturiPappa oli linkittänyt mielenkiintoiseen videoon, jonka pääosassa esiintyi Fordson-traktori vuodelta 1926. Hauskan näköinen ajoneuvo oli varustettu kierteellisillä “ponttooneilla”, jotka ruuvasivat kulkinetta eteenpäin. Videon loppupuolella nähdään myös vastaavalla tekniikalla varustettu Chevrolet-henkilöauto. Sama video näyttää nyt ilmestyneen myös YouTubeen, taustamusiikilla varustettuna:
Wikipedia tietää mainita lisälaitteen olevan “Armstead Snow Motor”, 1920-luvulla kehitetty laite. Snow Motor-muunnossarjalla varustettua traktoria kutsuttiin nimellä Fordson Snow Devil. Etsiskelin, löytyisikö tästä apparaatista kuvia. Alussa oleva kuva on Flickr:stä, lisää kuvia löytyi Webshots-palvelusta. Wikipedian tietojen mukaan traktoriin liitetyssä lisälaitteessa oli kaksi kytkintä, joiden avulla vetovoimaa säännösteltiin molemmille sylintereille tai vain toiselle, ohjauksen asennosta riippuen. Videossa näkyykin hyvin ohjauksen toiminta.
Tammikuussa 1926 Time-lehti uutisoi, että Snow Motors Inc, - yhtiön tuotteet olivat osoittautuneet hyviksi lumessa etenijöiksi. Paksuimmassakin hangessa voitiin nyt edetä jopa 6-8 mailia tunnissa. Yhdellä lumiajoneuvolla pystyttiin tekemään työ, joka aiemmin on vaatinut kolme työryhmää. Snow Motor-varustettuja traktoreita oli tilattu mm. Kanadaan, Norjaan, Ruotsiin ja Alaskaan. Hudson Bay-yhtiö oli tilannut traktoreita liikennöintiin kaikkein pohjoisimmille turkiskauppa-asemilleen. “Pelättiin” että elokuvaväki saattaa pettyä kun Kanadan punatakkiset ratsupoliisit vaihtavat hevosensa lumitraktoreihin ja hevosmiesten sijasta heistä tulee konekuskeja. Useat ajoneuvovalmistajat olivat osoittaneet kiinnostusta keksintöä kohtaan ja erityisesti mainittiin Hudson, Dodge ja Chevrolet mahdollisina uuden tekniikan soveltajina.
Ruuvikierteisten vetoelinten avulla kulkevat laitteet ovat olleet aika ajoin keksimisen kohteina. Kuvassa on muuan 1800-luvun lopun maatalouskonesuunnitelma:
Jacob J. A. Morathin kyntökone, 1899, Missouri, USA
Mielenkiintoinen ja pitkä listaus (josta ylläolevassa kuvassa oleva patenttikin löytyi) erilaisista ruuvivetoisten laitteiden patenteista löytyy Google Patents-palvelun sivuilta erään lelun patenttihakemuksen yhteydestä. Kyseinen patenttihakemus on leluyhtiö Mattelin tekemä ja siinä kuvaillaan radio-ohjattavan lelun toimintaperiaatetta. Tämä hauskalla tavalla liikkuva lelu on nykyään myynnissä nimellä Tyco Terrain Twister (video).
Fordson Snow Motoria täysin vastaava keksintö “keksittiin uudelleen” toisen maailmansodan aikaisessa Saksassa vuonna 1944. Keksijänä oli Johannes Raedel, Saksan armeijan sotilas ja itärintaman veteraani. Raedel kertoi saaneensa idean lihamyllyä tutkiessaan.
Neuvostoliittolaisia ruuvivetoisia kulkuneuvoja 1960-luvulta eteenpäin
Neukkujen avaruuslennot päätyivät amerikkalaisista poiketen yleensä maan kamaralle mätkähtämiseen. Ja mikäpä oli mätkähtäessä, onhan Äiti Venäjä perin suuri, huonommallakin sihtauksella kyllä osuu rajojen sisäpuolelle. Jonkinmoinen ongelma oli laskeutumiskapselin luo pääseminen, maasto kun pahimmillaan saattoi olla varsin hankalasti liikuttavaa. Kosmonauttien noutamiseen valmistettiinkin erityinen noutoajoneuvojen “laivue”, joka koostui amfibisesta miehistönkuljetusajoneuvosta ZIL-49061, amfibiokuorma-autosta ZIL-4906 ja kelluvasta, jokapaikan ruuviajoneuvosta ZIL-29061. Ajoneuvot soveltuivat hyvin helikoptereilla ja rahtilentokoneilla siirrettäviksi ja niiden omakin polttoaine riitti noin tuhannen kilometrin matkaan. Vaikea loppumatka oli mahdollista taittaa kyydistä nostettavalla ZIL-29061:llä, joka pystyi liikkumaan vedessä, jäällä, paksussa lumessa tai vaikkapa suolla.
Alankomaissa vuoden 1960 tienoilla J. J. de Bakker suunnitteli ruuvivetoisen amfibioajoneuvon.
J. J. de Bakkerin Amphiroll
Bakkerin ajoneuvolla oli mahdollista ajaa myös kovalla alustalla. Tuolloin ruuvitelat pyörivät samaan suuntaan ja kulku tapahtui sivuittain. Telojen välistä kulmaa oli vivuston avulla mahdollista muuttaa jonkin verran. (Kuva punaisiksi maalatuista ohjausvarsista löytyy tältä amfibioajoneuvosivustolta.) Kääntämällä teloja kulmittain toisiinsa nähden voitiin ajoneuvolla ajaa laajoja kaaria, jyrkät käännökset eivät olleet mahdollisia.
Vietnamin sodan aikaan, vuonna 1964 Yhdysvalloissa Chrysler kehitti ruuvivetoista amfibioajoneuvoa. Nimellä Chrysler Marsh Screw Amphibian tunnettu kulkuneuvo kulki mutakoissa 14 mailia tunnissa, vedessä 8 mph ja lumessa jopa 20 mph. Voimanlähteenä oli Chryslerin 225 kuutiotuuman 6-sylinterinen bensiinimoottori. Voima ruuveille välittyi automaattilaatikon kautta. Kovalla alustalla laite oli melko avuton ja täytyi tyytyä köröttelemään sivuittaissuunnassa. Miten suuntaa muutettiin, on hämärän peitossa.
Chrysler Marsh screw amphibian, USA 1964
Aivan viime aikoinakin ruuvivetoa on käytetty menestyksellisesti vaativissa olosuhteissa. Erikoinen laite nimeltä Snowbird 6 ylitti joitakin vuosia sitten Beringin salmen Alaskasta Venäjälle.
Snowbird 6, telat ja ruuviponttoonit
Tämän retken tarina on luettavissa videoiden ja kuvien kera sivustolla Icechallenger.com.
Joskus ohimennen tutustuin netissä Alankomaiden Eindhovenissa toimivaan 3D-tulostuspalveluun nimeltä Shapeways. Konsepti vaikutti mielenkiintoiselta, mutta unohdin sivuston. Nyt sama, hieman yli puolen vuoden ikäinen palvelu alkoi toden teolla kiinnostamaan, kun huomasin artikkelin radio-ohjattavasta helikopterista, johon lennokkiharrastaja oli itse mallintanut osat tietokoneellaan, tilannut ne Shapewaysilta ja rakentanut osia käyttäen toimivan kopterin!
Kuka tahansa voi itse luoda tietokoneella omia 3-ulotteisia kappaleita ja tilata Shapeways-palvelusta valmiit, muovimateriaalista tulostetut osat suoraan kotiin. Tulostusmateriaaleja on useita erilaisia ja hinnan saa helposti selville. Shapeways lupaa toimituksen 10:ssä työpäivässä. Jos tyytyy pieniin osiin, hinta on hyvin kohtuullinen, muutamia dollareita (+toimituskulut). Etenkin pienoismalliharrastajalle tällainen palvelu on unelmien täyttymys. Vaikeasti toteutettavat, hennotkin rakenteet on mahdollista valmistaa 3D-tulostamalla.
Shapeways tarjoaa monenlaista virikettä ja tukea 3D-tulostamisen mahdollisuuksista kiinnostuneelle. Palvelun ympärille on rakennettu yhteisö, jossa on mahdollista saada “vertaistukea” muilta palvelun käyttäjiltä. Paljon tietoa löytyy Shapewaysin blogista ja keskustelufoorumista. .
Muutamia videoita:
3D printing in 4 simple steps: Shapeways
suora linkki
Design your object in 2 minutes - Shapeways Creator
Tämä kaikkien mekaanisten vesihirviöiden äiti on yhdeksän vuotta kestäneen suunnittelun ja kuuden vuoden koeajojen tulos. Suihkusankari hinaa letkussa perässään 130-300 hevosvoiman nelitahtimoottorilla varustettua pumppulauttaa. Painevesi pystyy kohottamaan akvanautin jopa 15 metrin korkeuteen. “Vaakalennossa” saavutettava nopeus on 75 km/h. Toimintamatkaa laitteelle luvataan jopa 300 km.
Huomaan miettiväni, että pinnassa uiva silliparvi suuttimiin jumiutuessaan saattaa oleellisesti lyhentää toimintasädettä…?
Joka tapauksessa laitteen keksijää on vaikeaa syyttää mielikuvituksettomuudesta. Käyttäjäryhmäksi lienee kaavailtu henkilöitä, joilla on liikaa rahaa ja liian vähän virikkeitä. Mitään käytännön tarkoitusta on hankala kuvitella. Ehkäpä laitetta voisi käyttää vesiurheilua kuvaava kameramies? Videokamera pään päälle ja menoksi. Kuvakulmat olisivat ainakin virkistävän erilaisia!
Laitetta kaupittelee MS Watersports GmbH osoitteessa Jetlev-Flyer.com. Tilauksia saa jättää sisään nyt, tammikuusta 2009 alkaen. Jälleenmyyjien tiedustelut ovat myös tervetulleita, toivottaa näiden lamatappolaitteiden valmistaja.
Netissä surffatessa tulee joskus vastaan mitä hienoimpia keksintöjä. Jotkut saavat vanhan mantereen asukkaan tuntemaan itsensä perin kehittymättömäksi, kuin kaskinaurista järsiväksi virsukoipiseksi metsäläiseksi. Jenkkikeksintö nimeltä Flushmate eli huuhtelutoveri saa minut jälleen tämän tunteen valtaan.
Flushmate on jotain, mitä minulle ei tarjottu WC-pyttyä ostaessani. Ei sanallakaan mainittu, että jossain oli tällainen keksitty. Todennäköisesti myyjä oli joku takahikiän moukka, eikä itsekään tiennyt tällaisen elämänlaatua huimasti kohottavan tuotteen olemassaolosta. Luulin ostavani parasta ja sain vain tuikitavallisen pytyn, jonka Siflon-pinnoitteeseen “**ska ei tartu”. Hetki sitten olin vielä tyytyväinen valtaistuimeeni, mutta en enää. Nyt olen katkera. Jenkit ovat päässeet Bushista eroon ja heillä on tuollaisia WC-pyttyjä! Nyt heillä menee jo niin hyvin, että kateeksi käy!
Toistakymmentä valmistajaa tarjoaa WC-istuimia, joissa on Flushmate-paineastia. Oheisessa videossa hankintaansa syystäkin tyytyväinen amerikkalainen perheenisä on päättänyt dokumentoida onnen hetket. Kirveltää kateudesta kun katselen, millainen vessanpytyn kansi voi olla. Tuo on luksusta jos mikä! Minulla kansi paukahtaa jos lasken siitä irti. Melkein kuin riu’ulla istuisi.
Kirjoitukset (RSS)