كيفية بناء آلة شعوذة كلود شانون: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

كان كلود شانون مهندسًا / رياضيًا لامعًا ابتكر نظرية المعلومات وباركنا في الأساس بالعالم الرقمي. لقد كان مشعوذًا وراكب دراجة وحيدًا ، وقد ابتكر أول آلة شعوذة. قررت بناء آلة شعوذة بناءً على تصميمه على الرغم من أنه لم يترك لنا أي مواصفات لبناء واحدة. من خلال مشاهدة الفيديو الخاص بجهازه واثنين من آلات صنع الجامعات الأخرى ، توصلت إلى آلة تعمل. أرغب في مشاركة مواصفات جهازي على أمل أن يقوم شخص ما يتمتع بمهارات آلية حقيقية ببناء آلة عمل أجمل بكثير. الآن الجهاز الذي قمت ببنائه يعمل بشكل مدهش مع الأخذ في الاعتبار أنه مصنوع في الغالب من خردة كنت قد استلقيت حولها أو أجزاء من مشاريع أخرى ، بها القليل من رد الفعل العكسي لمعدات المحرك ، مثبتة على إطار يرتكز فقط على بعض الكتب المدرسية على الأرض ، و لديه محرك يقرر أحيانًا التسريع أو الإبطاء من تلقاء نفسه.

يرجى التحقق من الفيديو. ستوضح الخطوات التالية البنية الأساسية والمواصفات وكيفية ضبط قوة ذراع رمي الكرة وموضعها.

لاحظ أيضًا في الفيديو الخاص بي بدءًا من الساعة 0:40 تقريبًا ، تتبع الكرات المرتدة رمز اللانهاية. مثير للإعجاب.

أتحدى أي شخص لبناء آلة توفيق آلية بشكل جيد حقًا باستخدام المعدن أو حتى الطباعة ثلاثية الأبعاد. لقد رأيت عددًا قليلاً من الطلبات على الإنترنت للحصول على آلة شعوذة عاملة ولكن يبدو أن لا أحد لديه واحد متاح.

قد يكون الخيار الآخر هو محاكاة آلة تعمل على Matlab أو بعض برامج المحاكاة.

إذا كان لدى أي شخص أي معرفة بمكان وجود آلة ألعاب كلود شانون ، سأكون ممتنًا جدًا لذلك. يؤسفني أنه لم ينشر أي تفاصيل عن تصميمه. وستتحدث بعض الصور لآلته عن مجلدات.

أخيرًا ، أود فقط أن أعبر عن شكري الكبير لكلود شانون لتوفيره الأساس لعالمنا الرقمي.

إليكم مقطع فيديو لكلود شانون وآلة اللعب الخاصة به: كلود شانون يوغنغ

الخطوة 1: الهيكل الأساسي لآلة الشعوذة

الإطار: الإطار عبارة عن زوج من ألواح التقطيع المصنوعة من الخيزران والتي تكون ثقيلة نسبيًا ويمكن تركيبها جيدًا للأجزاء الأخرى. يمكنك استخدام أي شيء ولكنك تدرك أنه قد يتعين عليك تحريك حامل المحرك قليلاً.

المحمل الرئيسي: المحمل الرئيسي هو محور دراجة يتم وضعه في اثنين من الحوامل. اشتريتها بشكل منفصل لكنها مناسبة تمامًا ولا يوجد أي لعبة على الإطلاق. لا شيء يمكنك التغلب على هذا الاتجاه.

ذراع الكأس الرئيسي: لقد استخدمت أعمدة صنارة صيد من ألياف الكربون لذراع الكأس. لقد استخدمت قطعة أصغر تناسب تمامًا محور الدراجة ، ثم قمت بتثبيتها داخل ثقب في ذراع الكوب الرئيسي. قاسية جدا وتعمل بشكل رائع.

الكؤوس: الأكواب أو الأيدي عبارة عن بعض الإسفنج الإسفنجي (رغوة تعبئة الكمبيوتر) ملتصقة بمثلث من الورق المقوى. يوجد داخل الورق المقوى مثلث من الفينيل مصنوع من دفتر ملاحظات من الفينيل. يحتفظ السطح الصلب للفينيل بالكرة الفولاذية ويطلقها بشكل أكثر اتساقًا من الورق المقوى. ربما يمكنك اكتشاف أكواب أفضل ولكن هذا كان كل ما أملكه. اعتقدت أن تقطيع مضارب تنس الطاولة من شأنه أن يعمل بشكل أفضل لكنها ثقيلة نوعًا ما. تحتاج إلى إبقاء الأكواب خفيفة قدر الإمكان.

جبل المحرك: أقوم بتركيب المحرك على لوح الخيزران باستخدام محرك من الألومنيوم. سيتعين عليك تحريكه بحيث يكون التثبيت المتحرك مثاليًا ولكن لم يكن لدي طريقة جيدة للقيام بذلك. لذلك كان علي فقط فك كل شيء ، تحريكه ، تثبيته مرة أخرى. يستغرق وقتًا. لكن الحامل ليس حرجًا للغاية - فقط احتفظ به بشكل أساسي أسفل حيث يتم توصيل ذراع المحرك الطويل بذراع الكأس الرئيسي.

محول محور المحرك: أنت بحاجة إلى طريقة ما لتوصيل محور المحرك بالذراع القصير. لقد وجدت هذه المحولات 5 مم التي كانت مثالية.

ذراع المحرك الصغير: الذراع القصيرة عبارة عن قطعة من الألمنيوم المسطح. من السهل حفر الثقوب فيها ومن المحتمل أن تقوم بحفر العديد منها حتى تجد نقطة الضبط المثالية.

ذراع المحرك الكبير: إبزيمان دوران (8 مم) مع قضيب ملولب بينهما يسمح بضبط جيد. سوف تقضي الكثير من الوقت في تعديل هذا الذراع.

الخطوة 2: المواصفات

هناك حوالي 9 أطوال ذراع مهمة ونقاط ربط ومواصفات أخرى يجب أخذها في الاعتبار عند تشغيل هذا الجهاز. لقد حسبت التباديل فقط للتعديلات الممكنة التي يمكنني إجراؤها على جهازي ووصلت إلى حوالي 60.000. من هؤلاء ، لا أعرف كم منها سيعمل بالفعل.

بالنظر إلى الرسم البياني أعلاه ، سأشرح كل قياس.

1. المسافة بين جيوب الكوبين (أو اليدين) في حالتي هي 54 سم. لن يتيح وضع الكوبين بالقرب من الكأس مساحة كافية لترتد الكرة ، ووضعهما بعيدًا جدًا عن بعضهما البعض سيؤدي إلى ارتداد الكرة لمسافة قصيرة جدًا بحيث لا يمكن التقاطها في الكوب الآخر. لكن يجب أن تكون الذراع قابلة للتعديل وقد فعلت ذلك عن طريق وضع الكوبين على قسمين داخليين من عمود الصيد ينزلقان داخل العمود الرئيسي الأكبر. ثم قمت بلصق الأصغر منها في مكانها.

2. المحرك متصل بذراعين ، أحدهما قصير والآخر أطول. الأطول متصل بالذراع الداعم للكوب على بعد حوالي 7.3 سم من المحمل الرئيسي الذي يدور عليه ذراع الكوب الرئيسي.

3. يقع المحمل الرئيسي على بعد حوالي 24 سم من الأرض أو السطح الذي سترتد عليه الكرة. في حالتي ، أقوم بإضافة أو طرح كتاب مدرسي يستقر عليه إطار الآلة. ليس إعدادًا مثاليًا. حقًا يجب أن يكون الإطار ثقيلًا جدًا أو متصلًا بالأرضية بطريقة ما. عندما يعمل جهازي ، فإنه في الواقع يهتز قليلاً وهذا النوع من اللعب ليس فكرة جيدة لأنه يؤثر على توقيت الجهاز ،

4. المسافة من المحمل الرئيسي إلى محور المحرك حوالي 15 سم.

5. المسافة من المحاذاة الرأسية للمحمل الرئيسي ومحور المحرك هي 10 سم. لا يبدو أن هذه المسافة حرجة.

6. المسافة من محور المحرك إلى نقطة ربط الذراع الأطول على الذراع الأقصر 4.5 سم. هذا الذراع مهم لضبط أعلى وأدنى نقاط لكوبين. إذا كنت تريد رمي الكرة لمسافة أبعد ، فقم بإطالة المسافة على الذراع القصيرة. إذا كنت بحاجة إلى كلا الكوبين لتقليل قوة الرمي ، فقم بتقصيرهما.

7. من المحتمل أن يكون ذراع المحرك الأطول هو النقطة الأكثر ضبطًا على الماكينة. هذا هو السبب في أنني قمت بتعديله بسهولة باستخدام إبزيمين دوارين وقضيب ملولب. إنها النقطة الوحيدة التي يمكنك عندها تغيير ارتفاع وقوة الكؤوس بشكل مختلف. بإطالة هذا الذراع ، يرتفع الكوب الأيمن أعلى ويرمي أبعد ، والذراع الأيسر سينخفض ويقصر. عن طريق تقصير هذه الذراع تحصل على التأثير المعاكس. إنها نقطة ضبط الموازن للكوبين.

عاملان من المتغيرات الأخرى عاملان في العمل السليم للآلة. واحد هو حجم الكرة. لقد استخدمت كرة فولاذية مقاس 15 مم. ستتطلب الكرة الأصغر أو الأكبر تغيير جميع المتغيرات الأخرى. المتغير الثاني هو سرعة المحرك. ستحتاج إلى مصدر طاقة قابل للتعديل أو وحدة تحكم في المحرك للتحكم في عدد دورات المحرك في الدقيقة. في حالتي ، استخدمت ثؤلول جدار متغير 12 فولت.

حساباتي لتباديل تعديلات الآلة:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

4 * 4 * 4 * 4 * 4 * 4 * 10 * 2 * 4 = 327 ، 680 (أعلى بكثير من تقديري الأصلي حيث أعطيت 3 نقاط ضبط فقط لكل ذراع أو مسافة) لست متأكدًا من عدد هؤلاء الذين سيعملون.

الخطوة 3: بعض نصائح التعديل …

بمجرد بناء الجهاز ، فقد حان الوقت لتشغيله. لقد بدأت بمحاولة رمي كرة واحدة وتمسك بها الكأس الأخرى. أبدأ بضبط سرعة الدوران في الدقيقة حول 80 دورة في الدقيقة. يجب رمي الكرة بحيث تنقلب لأعلى ثم تسقط قبل مركز قضيب الكوب الطويل (أو نقطة ربط المحمل الرئيسية). ثم يرتد على الأرض على الجانب الأقرب لكوب الالتقاط. إذا تم رمي الكرة بعيدًا جدًا ، فمن المحتمل أن تكون الكؤوس مرتفعة للغاية وتحتاج إلى إنزالها عن طريق تقصير نقاط ربط ذراع المحرك القصيرة. إذا لم يتم رمي الكرة بعيدًا بدرجة كافية ، فيجب إطالة ملحقات ذراع المحرك القصيرة. هناك طريقة أخرى لإجراء هذه التعديلات وهي تغيير نقطة ربط الذراع الطويلة على ذراع الكوب الرئيسي (انظر المواصفات 2 في الخطوة السابقة).

إذا كان أحد الكأسين يرمي الكرة بعيدًا جدًا والآخر لا يقذفها بعيدًا بما يكفي ، فأنت تعالج هذا التفاضل عن طريق ضبط الذراع الطويلة للمحرك. (انظر المواصفات 7 في الخطوة السابقة).

في مرحلة ما ، قد تحتاج إلى زيادة أو تقليل المسافة بين المحمل الرئيسي والأرض لتغيير وقت بقاء الكرة ، أو مقدار الوقت الذي تقضيه الكرة في الهواء. هذا عندما يصبح حقًا فنًا وليس علمًا كثيرًا ، لذا عليك فقط اللعب به.

سرعة المحرك: يعمل جهازي على النحو الأمثل عند حوالي 80 دورة في الدقيقة. يعتمد هذا أيضًا على التعديلات الأخرى ، لذا فأنت بحاجة إلى طريقة ما لتغيير سرعة المحرك في الدقيقة. إذا كان عدد الدورات في الدقيقة سريعًا جدًا ، فلن يكون للكرة وقت للجلوس في جيب الأكواب وتقفز في الكوب ثم يتم رميها بشكل متقطع. إذا كان عدد الدورات في الدقيقة بطيئًا جدًا ، فلن يتم رمي الكرة بعيدًا بدرجة كافية أو أن الكوب المتلقي ليس في وضع يمكنه من التقاط الكرة المرتدة.

سطح الارتداد: أنت بحاجة إلى سطح ترتد الكرة عليه. أستخدم أرضية بلاط السيراميك في شقتي لأن الكرة الفولاذية ترتد عليها جيدًا. لقد جربت طبلة الفخ ولن تعود ترتد عالياً بدرجة كافية (وكانت صاخبة للغاية).

الخطوة 4: الملاحظات النهائية …

التحدي الأول: يقوم شخص ما ببناء هذا في ورشة ماكينات باستخدام أدوات احترافية. لم يكن لدي سوى منشار يدوي ومثقاب يدوي.

التحدي 2: قم ببناء واحدة صغيرة باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد لاستخدام كرة 10 مم. سيكون ذلك رائعًا ولكن لا تعرف السطح المرتد الذي يمكنك استخدامه بخلاف الأرضية الخزفية أو الأسمنتية.

التحدي 3: اكتشف مكان آلة الشعوذة الأصلية لكلود شانون وأخبر بقيتنا. قم بعمل فيديو لها أثناء التشغيل. على الأقل التقط صورًا مقربة لتفاصيل أجهزته. فمي يسيل في الاحتمال.

ملاحظة: تم العثور على الصورة أعلاه لآلة كلود شانون وهي مفيدة قليلاً ولكنها ليست مفصلة بما يكفي لإظهار تفاصيل ملحقات الذراع والمحامل ونوع المحرك الذي استخدمه. لست متأكدا من أين تم التقاط هذه الصورة. معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، منزله ، ميشيغان؟

قبل كل شيء استمتع واشكر كلود شانون لمشاركته تألقه!