Cómo mover un imán a una coordenada específica en un tablero

0

Acabo de leer sobre el famoso mouse de resolución de laberinto, Theseus , que utiliza un imán móvil debajo del laberinto para dibujar el mouse en una dirección determinada. Me gustaría jugar con esta idea.

Estoy tratando de decidir la forma más barata y sencilla de tener un tablero cuadrado de, por ejemplo, 40 cm por 40 cm, y mover un imán en ese tablero a una coordenada dada con una precisión razonable.

Mi primer pensamiento fue colocar una serie de electroimanes en el borde del tablero que, cuando se activan en varias combinaciones, podrían ejercer la fuerza correcta sobre el imán móvil.

Esto parece una solución bastante cruda que sería difícil de controlar con precisión. También pensé en colocar una matriz de electroimanes debajo del tablero y activarlos en una secuencia programada, pero esto parece una solución innecesariamente compleja que requiere muchas más piezas y pines de lo necesario.

Recuerdo bastante EM que creo que podría calcular las ecuaciones de campo necesarias para obtener el imán donde necesita ir, pero no estoy seguro de cómo crear ese campo.

¿O quizás estoy pensando en todo esto mal?

    
pregunta Chris Wilson

1 respuesta

1

Posiblemente la forma más fácil de hacer esto con piezas listas para usar o fabricadas fácilmente es mover un solo imán permanente en dos dimensiones mediante mecanismos de posicionamiento lineal, que se parece a lo que hizo el mouse original. Las impresoras 3D hacen exactamente esto de una forma u otra: puede usar partes de los conjuntos de ejes X-Y o X-Z de una impresora 3D.

Es posible aplicar un campo de campo magnético variable desde bobinas individuales alrededor del borde, pero es un problema de control muy difícil porque el "ratón" tendrá una fricción impredecible y la fuerza ejercida depende en gran medida de la distancia a la bobina: tendrá que tener un muy buen seguimiento de baja latencia de su posición y un poco de conocimiento de teoría de control, y electroimanes muy potentes (con electrónica de gran potencia para los conductores) para trabajar esa distancia.

Podría usar una bobina Helmholtz para simplificar el problema haciendo que el campo magnético sea aproximadamente uniforme dentro del volumen del laberinto , pero aún tendrían que ser muy fuertes.

Si usa varias bobinas debajo de la placa, puede evitar tener que conectar y controlar muchas bobinas individuales usando un patrón de repetición de "fases", como un motor paso a paso plano (por ejemplo, consulte enlace ).

    
respondido por el Kevin Reid

Lea otras preguntas en las etiquetas