The Dirty Eleven
The Power Functions system, introduced by the Lego company, offers very wide range of possibilities, along with a single restriction - 4 channels only, each capable of controlling two motors independently. Therefore it’s a common opinion that eight motors in a single construction are the limit of PF system’s capabilities. I did, somewhat unintentionally, create a vehicle with eleven motors, fully remote controlled with the standard PF system.
The eleven motors are:
- PF XL that drives left track
- PF XL that drives right track
- PF Medium for steering
- PF Medium that drives internal compressor
- PF Medium that drives flashing lights mechanism
- PF Medium that controls first pneumatic valve
- PF Medium that controls second pneumatic valve
- PF Medium that tilts the front blade left/right
- PF Medium that rotates the crane
- PF Medium that controls crane’s lower section
- PF Medium that controls crane’s upper section
As you can clearly see, there are three motors more than the PF system can control. Therefore they have to be controlled by other means:
- both PF XL motors are controlled like a single motor
- PF Medium that drives the flashing lights mechanism is permanently on, so it needs no channel
- PF Medium that drives the compressor is controlled by a pressure switch, and thus works automatically
What are all these motors used for? First of all, they can obviously move the vehicle, although in a bit unusual way. Each model’s track is driven by a single motor (a solution imposed by the model’s weight nearing 4 kilograms). The drive of each motor is transferred through a differential. Both differentials are connected by a PF Medium motors, that can rotate them both in the same direction. Thus, one track slows down while the other one speeds up - as result, the snowgroomer can turn in place and in arch as well, and it is steered as comfortably as a wheeled vehicle.
Pneumatic system is no less important. It consists of two circuits; the front one which elevates the blade and folds its wings, and the rear one which does the same to the smoothing plate. The valves of both circuits are motorized and switched remotelly. The entire system is powered from an airtank (a special Lego container for a compressed air), to which the air is provided by a compressor with 4 small pumps driven by a PF Medium motor. The compressor is fully automated thanks to a pressure switch. Such a switch is simply a PF switch, like the one found in the 8293 set, connected to a pair of small pneumatic cylinders wound up in a rubber band. When the cylinders are given a sufficiently high pressure, they overcome the rubber band and extend, turning the switch off. When the pressure drops, the rubber band forces the cylinders to retract, thus turning the switch on. It results in the compressor starting to work whenever the pressure is low, and stopping when it’s restored to a desired level.
Behind the cabin, which houses two battery boxes, there is a typical small crane, often installed on cargo trucks. It consists of three sections, two movable and one vertical, and it ends with a hook. The motors that move both crane’s sections are located inside its vertical section, which provides practically infinite freedom of the crane’s rotation, as there are only 2 wires going through its turntable. The precision of movement and strength are provided by the linear actuators - they enable the crane to lift loads up to 180 grams. You can see on the video below how easily it handles a 50-grams heavy truss module.
The last interesting function are the flashing lights. It has been achieved with another PF switch driven through an eccentric mechanism by a PF Medium motor. This is a fairly simple construction, and it can be seen in detail at the beginning of the second video. The entire model’s goal was to demonstrate how many functions are possible despite the 4 channel limit, and how the pneumatic system and linear actuators complete each other, being used for different applications. I believe this goal was achieved 
Below is a video that shows the model’s functionality. For the second video, showing its chassis and internal mechanics, click here.
Posts
4 February 2009 1:44 PM
brilliant!!
4 February 2009 9:21 PM
No jestem pobity, normalnie niesamowite. Jedyne do czego mogę sie przyczepić to szybkość poruszania się, mało precyzyjne poruszanie dźwigiem (wynik braku proporcjonalności sygnału) ale pneumatyka i jej szybkośc wymiata w porównaniu z resztą.
Oglądając takie projekty, cały czas się zastanawiam, dlaczego nikt nie zrobił wcześniej porządnego zdalnego sterowania, jak w modelarstwie RC. Nie są to tak piorunujące sumy bo nawet za 400zł można mieć chiński model z 4 kanałową proporcjonalną aparaturą, silnikiem i serwomechanizmami. Cały czas chodzi mi po głowie terenówka zdalnie sterowana (na takie coś pozwala mi ilość i leciwość części które mam), ale modelarstwo lotnicze tak bardzo mnie pochłania i rzezam w każdej wolnej chwili, że na klocki nie mam czasu.
Naprawdę lepiej by to działało, gdyby sterować silnikami proporcjonalnie, czyli jak powoli to powoli, jak szybko to szybko w zależności od tego jak daleko wychylimy drążek sterowania.
Za czasów jak wchodziły silniki lego, wspominałem o tym, że w przemyśle zabawek z elektroniką, są w epoce kamienia łupanego, jak na LEGO mogli się bardziej postarać.
4 February 2009 10:16 PM
System PF ma możliwość proporcjonalnego sterowania. Po prostu żaden zestaw dotąd z niej nie korzystał.
4 February 2009 10:19 PM
Bardzo skomplikowana konstrukcja, świetna robota.
Jedyne co mi troszkę nie pasuje, to długość wpisu, to blog, można to było krótszą notką załatwić.
5 February 2009 6:41 AM
Cóż, jaki MOC, taki wpis
6 February 2009 6:12 PM
Genialne! Nie śledzę sceny lego, ale w ciemno strzelam, że jesteś na aktualnej granicy możliwości technicznych klocków! Nawet sobie nie wyobrażam co tam jeszcze możnaby poprawić/usprawnić. Respekt!
7 February 2009 1:18 PM
Od dluzszego juz czasu sie przygladam tej stronie szukajac inspiracji do swoich konstrukcji (na razie jedyne czym moge sie pochwalic to zbudowanie pojazdow z oryginalych zestawow, ale wciaz uzupelniam swoje zasoby i wciaz widza jakie mam braki w czesciach. Mam prosbe - czy jest mozliwosc podawania listy niezbednych czesci? Zdaje sobie sprawe, ze czesto trudno to okreslic, ja sam buduje dosc spontanicznie i nigdy nie wiem co i ile zuzylem…
Poza tym pojazd mnie powalil zarowno pomyslowoscia jak i pokazaniem mozliwosci - zgadzam sie z nathanelem - podejrzewam, ze to juz chyba graniczne mozliwosci
10 March 2009 6:28 PM
Mechanizm skrętu jest bardzo interesujący, ale jego konstrukcja wynika z ograniczeń możliwości LEGO. Jest jakiś sposób, żeby zrobić sprzegło/hamulec z klocków (potrzebne do pełnego odwzorowania autentycznych mechanizmów skrętu pojazdów gąsiennicowych)?
31 May 2009 6:52 PM
Excellent MOC, saw it on TechnicBricks and still cannot understand, how could you put so many functions in it.