historie

Z historie – sledovač čáry

Ti, kdo už opravdu něco pamatují, si možná při uvedení jména Ing. Janusz Wojciechowski vzpomenou na knížku Amatérské elektronické modely, která byla poprvé vydána v roce 1972 a hned ve stejném roce přeložena do slovenštiny, takže se ocitla i na pultech našich knihkupectví.

Nevím, kolik desítek tisíc výtisků mělo slovenské první vydání, ale tato „útlá“ knížka s více než 580 stranami byla velmi rychle vyprodaná a ve veřejných knihovnách se na ni dělaly pořadníky. Už v roce 1975 (v plánovaném socialistickém hospodářství to bylo nevídaně okamžitě) se dočkala dotisku v počtu 10000 ks …. a opět zmizela.

„Wojciechowski“, jak se této knížce zkráceně říkalo (i když stejný autor měl na kontě podstatně víc knížek o modelářství a elektronice, ty ale nebyly přeloženy do češtiny ani slovenštniny) byl nejméně pro dvě generace mladých elektroniků „biblí“, z které se čerpala inspirace a neuvěřitelné množství nápadů. Z dnešního pohledu jsou mnohé návody spíš úsměvné a současná technika vypadá úplně jinak. Jiné kapitoly jsou viditelně ideologicky zabarvené (pravděpodobně převzaté ze sovětské literatury), ale i přes to je tato knížka nejen svědectvím o své době, ale dodnes těžko překonatelnou sbírkou nápadů pro aplikace a ukázek technických řešení. Příkladem příručky, která vysvětlovala základní principy a poskytovala náměty na jednoduché konstrukce tak srozumitelně, že vychovala mnoho techniků samouků. Podobná knížka v dnešní době chybí a vyhledávání na internetu ji nemůže nahradit, přestože rychle zobrazí mnohem víc informací. Mezi nimi je však i mnoho líbivě podaných, ale věcně zkreslených, nebo vysloveně záměrně nesmyslných informací, které ten, kdo si teprve buduje přehled, neumí odlišit.

Postupně si uvedeme několik ukázek, které řeší podobné úlohy, jaké jsou aktuální i dnes. Je zajímavé porovnat „jak se to dělalo tenkrát“.


Želva ALFA byla prapředkem dnešních „follower robotů“, tedy sledovačů čáry. Uměla prakticky totéž, jen se používal pásek bílého papíru na tmavé podložce.

V hlavičce želvy byla žárovka z kapesní svítilny v reflektoru, který soustřeďoval světlo dolů. Jako světlocitlivé součástky se používaly selenové fotočlánky, ale daly se použít i fotodiody nebo fotoodpory (při změně zapojení).

W318_1

Hlavička želvy se snímači odraženého světla

Selenové fotočlánky byly drahé a ne zrovna běžně dostupné, takže se „těžily“ ze starých vyřazovaných rádií (často těsně poválečných) tak, že ze rozebral selenový usměrňovač na destičky, ty se nejprve naložily na den nebo dva do ředidla, pak kartáčkem zbavily laku, a když se ukázala kontaktní vrstva cínu, celá destička se zahřála až se cín roztavil a za horka otírala hadrem. Tím se obnažila selenová fotocitlivá vrstva. Chtělo to cvik, nepopálit se a neotrávit, horký selen se odpařoval i zůstával v setřeném kovu, takže v játrech a ledvinách těch, kdo to dělali, by se dal dokázat uložený selen možná i dnes. Ale taková prostě byla doba, kdo chtěl něco dělat, musel dost vydržet.

selen2

Selenový usměrňovač

Podvozek želvy měl vzadu dvě motorkem poháněná kola blízko u sebe (aby se snadno smykem natočila) a vpředu dvě nepoháněná kola široko od sebe, která ale byla jednotlivě vybavená brzdami a jejich osa byla uchycená na otočne destičce. Když jedno kolo přibrzdilo, natočila se celá náprava a želva začala zatáčet. Proudový odběr jedné brzdy byl kolem 50 mA.

Když byla želva mimo střed bílé čáry, ten z fotočlánků, který měl pod sebou tmavou podložku, sepnul přes tranzistorový zesilovač relé s odporem cívky 150 až 1000Ω a relé sepnulo proud do elektromagnetické brzdy, která se přitáhla kovový kotouček z měkké oceli a přibrzdila jedno z předních koleček.

V dnešní době, kdy jsou třeba modelářská serva velmi levná, se tento způsob může zdát zbytečně složitý, ale i když tehdy už v USA existovaly od druhé poloviny šedesátých let modelářské šestikanálové proporcionální RC soupravy a odpovídající proporcionální serva, u nás nic ani jen vzdáleně podobného nebylo a většinou se ani nevědělo, že něco takového existuje. Získat podobnou „imperialistickou“ techniku bylo víceméně nemožné, a nejen kvůli ceně.

W318_2

Schema zapojení a nákres brzdy

Celá želva se napájela ze dvou baterií, jedna (6 V) byla pro vyhodnocení fotočidel, druhá (4,5 V) pro pohon, žárovku a brzdy. Na tmavé podložce se pohyb zastavil, na světlé běžela želva rovně (spíš zatáčela, protože se nikdy nepovedlo udělat obě fotočidla naprosto stejná a přední náprava byla tlačená a dost volně uložená).

w318_3

Celkové řešení želvy ALFA

Nejchoulostivější na seřízení byly brzdy a seřízení lehkého chodu přední nápravy. Proužek papíru, po kterém se mohla želva pohybovat, měl šířku 5 – 6 cm. Nešlo o rovný jemně řízený pohyb, ale kličkování od kraje ke kraji. Poloměry zatáček ani možnosti odbočování na křižovatkách se neřešily, zázrakem bylo už to, že konstrukce nějak reagovala, když se ji „pod nos“ podstrčil kousek bílého papíru a dokonce se někdy udržela v pohybu na čáře. Ale … přece jen to fungovalo.