En praktisk robot: 11 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Jeg kaller det en praktisk robot av flere årsaker. Det kan gjøres ved å bruke daglige verktøy som de fleste som jobber rundt i huset ville ha. Ved å bruke mange overskuddsposter holdes kostnaden nede. Robotens arm kan løfte over et 2 lb. objekt fra gulvet til 3 ft. 4 in. I luften, slik at armen kan sette gjenstander på bord. Så hvis du er lei av å lese om roboter som bare kan løfte en bordtennisball noen få centimeter i luften, kan du lese videre. I denne opplæringen håper jeg å gi deg tips som også kan brukes på andre robotprosjekter.

De fleste delene som ble brukt i denne roboten kom fra robot -vakuumen "Lentek". Denne vakken var en gullgruve av robotdeler. Jeg fikk et 14,4 volt batteri, motorer med girkasse, drivhjul, transformator, fjernkontroll, H -broer, I. R. lysdioder, fototransistorer og etc.

Trinn 1: Testing av vakuum

Målet med roboten var å kunne plukke opp objekter som veier opptil 2 kg. fra gulvet og legg dem på et bord med fjernkontroll og autonomt.

Det første jeg gjorde var å se om "Lentek" vakuum var sterk nok for roboten jeg ønsket å bygge. Jeg la en 5 lb vekt på vakuumet og se om det kunne løpe og slå på et teppe; det gjorde det. Noen notater her; selv uten vekt kunne ikke vakuumet gå fra gulvoverflaten til teppet, så ikke prøv å bygge på basen av selve vakuumet. Når jeg gir tremålinger i resten av denne opplæringen, vil de være reelle målinger og ikke lagre målinger. For eksempel vil jeg bruke et tre "på 1" treverk mange steder i dette prosjektet. Ekte målinger er 3 3/4 "x 3/4".

Trinn 2: La oss se inne i motoren

Ta vakuumet fra hverandre og trekk ut drivmotorene. Ved å se på dem kan du se at det ikke er noe optisk koderhjul. Det et optisk koderhjul gjør er å bryte en lysstråle når motoren svinger dit ved å gi X mengde pulser for 1 omdreining av hjulet. La oss bygge en til motoren. Koderhjulet er laget av papp. Kartong vil bli brukt mange steder i dette prosjektet. Hvor fikk jeg pappa fra? Kornblandinger. Akselen til koderhjulet er en "panelspiker" typen spiker som brukes til å sette opp trepaneler i et hus. Lengden som brukes her er 1 5/8 ". Jeg brukte et kompass for å spore en sirkel på pappa som er litt mindre enn bredden på motorkassen. Jeg brukte et hull for papirhull for å sette hullene i hjulet. Bruk det lille hullet som er laget av spissen av kompasset for å finne midten av hjulet for å sette akselen (spikeren) gjennom. Legg litt lim på spikerens hode for å holde på koderhjulet, la det tørke. Akselen vil gå inn i senterhullet på snekkegiret. Første fil av litt på motorkassen, slik at akselen ikke berører motorhusets vegger. Legg litt lim på spissen av encoderhjulet aksel (spiker) og skyv den inn i senterhullet på snekkegiret. La tørke og sett saken på motoren. Jeg vil ikke gå inn på detaljer om den elektriske delen av roboten i denne opplæringen. Jeg vil si at vi vil bruk IR -ledningen og fototransistorer som finnes i vakuumet som lysstråle, og at vi vil mate utgangen til komparatorinngangen på en "PIC" -brikke. Jeg lager flere opplæringer etter hvert som tiden går. Kom innom nettstedet mitt på: https://robotics.scienceontheweb.netDu må gjøre endringen til 2 motorer. Den ene modifiserte motoren vil bli brukt i robotens base og den andre i armen. Dette betyr at du må kjøpe 2 ferier. og du vil ha et ekstra batteri og fjernkontroll samt andre typer motorer.

Trinn 3: Lag hovedbasen og motorbasen til roboten

Jeg laget basen av kryssfiner. Jeg brukte kryssfiner fordi den er lett å jobbe med, og du kan senke hodet på en skrue til den slik at den blir flat med treoverflaten. Mange ganger kan kryssfinerstykker ha et hull i et av lagene fra en knute i treet. Jeg bruker en varm limpistol for å fylle hullet. Hvis du ikke har en varm limpistol, bør du kjøpe en. De er flinke til å holde nede ledninger, fylle hull osv. Du kan få dem i mange butikker av dollarstype. De samme butikkene vil selge limpinnene for så lite som 25 pinner per dollar.

Når du lager basen, vil du at størrelsen skal være liten nok til å passe gjennom døråpninger og kunne svinge inn i gangene. Husk at armen også vil stikke ut over basen; så du vil ikke at basen skal være så liten at den velter. Så jeg laget basen 11 3/4 "med 17 3/4". Hvorfor ikke en jevn 12 "spør du? Vel, kryssfineroverflaten vil bli dekket av papp. Ja du gjettet det, papp fra en kornkasse. Et notat her, jeg brukte ikke kontaktpapir over papp, men det er ingen grunn til at du Så hvis du vil kle ham mer, gå videre. For å montere motorene på hovedbasen må du lage en liten motorbase. Hver motorbase var laget av to 1/2 "tykke trebiter. Med den størrelse hjulhjulet jeg brukte trengte jeg motoren 1 tommer høy fra hovedbasen. Så hvis du har et 1 "tykt stykke tre, trenger du bare å kutte ett stykke tre per basismotor. Motorens grunnstørrelse er 2 1/4" på 4 "Jeg brukte en 5/8" bor for hullet i motorens base. Det runde hullet til firkantet hull er omtrent 1 19/32 "senterhull til senterhull. Det lengre hullet ble laget ved å bore hull og deretter bruke en fil for å forme dem. En bedre måte ville være å bruke et sagblad for å forme det lange hull.

Trinn 4: Arbeider på bunnen av hovedbasen

Husk at hovedbasen vil inneholde en modifisert motor og en uendret motor. På bildet er motoren med den lille boksen ved siden av den modifiserte motoren. Boksen brukes til å dekke koderhjulet, I. R. LED og fototransistor. Spik og lim motorbasen til hovedbasen. Igjen brukte jeg 1 5/8 tommer. Panelspiker. På den andre siden av hovedbasen, klipp av enden av neglene som stikker ut.

Jeg vet at i de fleste roboter er det bakre hjulet en liten ting som kanskje ikke engang svinger. IKKE BRUK DEN TYPEN! Jeg er alt for å spare penger når jeg bygger en robot, men gjør det ikke på denne delen. Roboten vil ikke kunne gå fra tregulvoverflaten til teppet. Det vil ikke snu godt og vil ta mer strøm. Jeg brukte en 3 -tommers svingbart kulelager. Monter hjulet slik at når hjulet svinger, vil det ikke passere baksiden av basen. Jeg monterte min 1 6/16 in. Bakfra. Skruetypen jeg brukte var en "6" gipsskrue. Klipp igjen enden av skruene som stikker ut.

Trinn 5: Arbeide på toppen av hovedbasen

Nå er det på tide å lime kartongen på toppen av hovedbasen. Skjær opp den store kornpakken og lim den blanke siden ned med "Contact Cement". Vent til det er tørt, og klipp deretter.

Sjekk om den store frokostblandingsboksen samsvarer med størrelsen på kornblandingen jeg bruker, hvis ikke, må du bruke noen andre materialer. Den lille siden av esken er 3 1/4 "bred, den store siden er 11 10/16" lang. VENNLIGST SE BILDER FØR DU STARTER DENNE DELEN. Skjær opp to store kornblandinger. Klipp av bunn- og topplappene på kornblandingene. Skjær langs sømmene på en kornblandingskasse. Lim disse bitene på den andre kornblandingsboksen med den blanke siden mot den blanke siden. Vent med å tørke før du bruker. Skjær 2 stykker 3/4 "tykt tre 8 3/16" x 3 2/16 ". Vi vil bruke dette treet som de 2 veggene til boksen vi bygger på toppen av hovedbasen. Plasser og lim ett stykke i midten av basen, 14/16 "fra baksiden av basen. Det andre stykket går 10 2/16 "fra det første stykket. Dette kommer til å danne esken som er 10 2/16" lang på innsiden. Når limet er tørt spikre de 2 trestykkene på plass fra bunnen av basen ved hjelp av "Panelspiker". Jeg liker å bore en liten pilot for spiker 1. Ta nå pappa vi limte sammen og brukte den som de lange veggene og toppen av esken. Lim den ene siden til enden av de to trebitene og til hovedbunnen. Den andre siden må trimmes slik at den kan brettes for å lage den andre siden av den lange eskeveggen. IKKE LIM DENNE SIDEN.

Trinn 6: Slik fungerer armen

Denne armen fungerer ikke som de fleste robotarmer. Det fungerer mer som en gaffeltruck. Hånden vil ri opp og ned på en treskinne. Dette vil tillate roboten å løfte et objekt 3 '4 fra gulvet med lite dreiemoment.

For at en normal robotarm skulle løfte et objekt 40 "fra gulvet, måtte armen være 20" lang. En 2 lb. gjenstand ville ta 640 oz. in. dreiemoment for å løfte. Å bruke et 1 "hjul for å løfte 2 lb. objektet ville bare ta 16 oz. In. Dreiemoment. Matematikken som ble brukt for å finne objektet i 3D-rom er også lettere.

Trinn 7: Montering av skinnen til hovedbasen

Treet som brukes til skinnen kalles en furringlist. I Lowes vil det bli oppført som: 1 "x 2" ved 8 'behandlet pels #201999. Det er ca 1 5/16 "bredt og ca 9/16 tykt. Jeg brukte denne tresorten fordi det ser ut til å ha minst mulig varp og sløyfe. Klipp et 48" langt stykke. Skjær et 1 1/2 "tykt stykke et tre 3 3/16" med 3 3/16 "Du kan kutte et hakk i treet for å holde skinnen på plass og deretter bore et hull gjennom skinnen og treblokken. Bruk en gipsskrue # 6 for å holde skinnen på plass. Hvis du ikke vil lage hakk i treblokken, må du bruke 2 skruer til på begge sider av skinnen for å holde den på plass.

Plasser blokken slik at skinnen er i midten av basen og treblokken er 1/2 fra forsiden av basen. Fra undersiden av basen bruker du to gipsskruer for å holde treblokken mot hovedbase.

Trinn 8: Arbeid med armen

Skru av skinnen fra basen, vi skal bruke den i dette trinnet.

Skjær et hull i et 3/4 "tykt stykke tre med et 1 1/2" sirkelhullsblad. Ta ut treverket (se bildet) fra bladet. Denne vil bli brukt som rull. Lag fire av disse rullene. En "5D 2 tommers vanlig" spiker vil bli akselen på rullen. Skjær to 3/4 "tykke trebiter 3 1/2" x 5 7/16 ". Plasser en rulle nær baksiden av treet, men ikke la valsen gå forbi kanten av treverket. Spiker spikeren inn midten av valsen, men ikke for langt inn fordi du vil trekke dem ut senere. Plasser skinnen på treverket, pass på at skinnen er rett og tett mot den første valsen (se bildet). Plasser resten av valsene tett mot skinnen og spikeren på plass. Fjern skinnen, og fjern deretter de fire spikrene fra treet. Bruk spikerhullene som en guide til å bore fire styrehull i treet. Ta det andre treverket du klipper og klem det over det første Bor nå de fire hullene gjennom det andre treverket også. Spik de fire 5D -vanlige spikrene i de fire hullene i ett treverk. Nå vil du bore fire styrehull i banen til skinnen. Skru inn fire # 6 gipsskruer, men la hodene være omtrent 2/16 "over treverket. Du må justere dem senere. Sett de fire rullene og skinnen på plass igjen. De fire skruene lar deg justere for enhver bue i treet. Juster de fire skruene slik at skinnen er jevn med toppen av de fire rullene. Det kan være nødvendig å justere skruene senere. Ta det andre treverket og slå det på plass over det første treverket. Du må leke med det andre treverket til det er nær rullene, men valsene kan snurre fritt. Du må kanskje også justere de fire skruene slik at skinnen ikke er for tett mot siden av treverket. Skyv ut skinnen. Skjær ytterligere 3/4 "tykt trestykke 3 1/2" x 9 ". Spik rulleseksjonen til den øverste midten av dette treverket. Klipp et annet trestykke (ca. 3 1/2" med 2 1/4 ") som vil dekke den andre siden av rulleseksjonen og spikeren på plass. Klipp nå av alle skruen og spikerendene som stikker ut. Skyv skinnen tilbake inn i rulleseksjonen. Det vil være flekker som vil binde mot enten ruller eller skruehodene. Bruk sandpapir (best hvis sandpapiret er montert på en trebit) sand ned flekkene på treskinnen der det bindes.

Trinn 9: Gjøre hjulet

Skjær et hull i et 1/2 "tykt stykke tre med et 2" sirkelhullsblad. Ta ut treet fra bladet. Dette vil bli en del av et hjul. Lag en til. Fest de to hjulene sammen. Bor fire styrehull rundt hjulene. Løsne hjulene og gjør de fire styrehullene i ett hjul.140 "stort, slik at 2" # 6 gipsskruen kan passe gjennom hullet. Åpne opp og firkant ut hjulets senterhull slik at de får plass på motorens firkantede aksel. Bruk de fire 2 " # 6 gipsskruene, og skru de to hjulene sammen slik at det er et gap på 13/16" mellom de to hjulene. Fest en 54 "lang monofilamentlinje (luke -trimmerlinje) til en av skruene.

Trinn 10: Montering av motorene på skinnen

Klipp et 3/4 "tykt trestykke 4 11/16" x 3 14/16 "Jeg brukte en 5/8" borekron for hullene i motorens base. Det lengre hullet ble laget ved å bore hull og deretter bruke en fil for å forme dem. En bedre måte ville være å bruke et sagblad for å forme hullet. De runde hullene er fra hverandre 3 2/16 "senterhull til senterhull. Det runde hullet til det firkantede hullet er omtrent 1 19/32" senterhull til senterhullet.

Fest spolen til motorene (en motor er modifisert) og motorene til motorbasen. Koble motorene (husk å snu ledningene til en motor) til et 6 volt batteri bare for å teste at alt fungerer. Ta nå spolen og motorene fra motorens base. Skjær deretter et 1 1/2 "tykt trestykke 3 3/16" x 3 14/16 ". Bruk to # 6 gipsskruer for å feste treblokken til undersiden på motorbasen 1/2" fra venstre kant. Bor to styrehull gjennom skinnen inn i blokken. Fest skinnen til blokken ved hjelp av to # 6 gipsskruer. Sett nå rullen og motorene tilbake, men lim denne gangen motoren til motorens base. Ta monofilamentlinjen og sørg for at linjen går foran hjulet. Trekk den rett ned til valsemontasjen som er på skinnen. Der linjen berører valsenheten borer du et hull gjennom siden og skruer inn en 2 " # 6 gipsskrue. Fest ledningen til denne skruen.

Trinn 11: Lag hånden

Alle som har et "VEX" -sett vil kjenne igjen disse delene. Jeg tror ikke det ville lønne seg å kjøpe VEX -deler bare for å bygge denne hånden. Denne hånden er bare en av mange prototyper som jeg har jobbet med. Jeg vil gi detaljer om andre hender på nettstedet mitt på: https://robotics.scienceontheweb.net i løpet av de kommende månedene. Her kommer men. Men hvis du allerede har VEX -delene, prøv det. Du kan bruke hvilken som helst girkassemotor hvis du kan få vex -giret til å sitte på motorens aksel. Motoren jeg brukte her var igjen fra et annet prosjekt. En merknad du trenger å vite om denne motoren er at den brune hetten blir skrudd ned til platen på motoren som motoren snur. Bor et senterhull gjennom hetten slik at en skrue #8-32 x 1 3/4 "passer. Ta skruehodet og slip ned de to sidene litt slik at hodet nå er et rektangel med to kurver ender. Dette gjør det vanskeligere for skruen å løsne når den limes inn. Sett skruen gjennom hetten med hodet peket mot motorplaten. Sett på mutteren og stram den. Avhengig av girkassemotoren du bruker, er størrelsen på treet min utsatt. to 3/4 "tykke trebiter 7" x 2 2/16 ". En av disse brikkene vil bli skinnenes base, den andre bakplaten på håndens motorboks. Klipp to 3/4 "tykke trebiter 1 10/16 x 2 2/16", dette vil være sidene på håndens motorboks. Hvis du ser på bildene, ser du to L -formede braketter. De er 1 7/16 "x 1 7/16" med den ene enden formet for å passe til tannhjulet. Disse ble laget av en gammel sengestel. Hva kan du finne som vil fungere? Disse ble kuttet ved å bruke en sag med en avskåret skive som ble brukt til å kutte metall. Ingen fancy verktøy ble brukt til å lage denne roboten. Bor to hull gjennom braketten og gjennom siden av tannhjulet. Monter braketten på tannhjulet med to skruer med muttere. VEX -metalldelene må kuttes. Det er best å bruke et hakk sagblad siden en avskåret plate tar for mye metall med seg. For de som ikke vet noe om VEX. Metaldelene kommer med et lite startsnitt for å vise hvor du kan kutte. Vi kommer til å bruke den mindre delen, så kutt det av. Vi kommer til å bruke to. Bruk skruene som følger med tannhjulet, og skru det inn i metallsporet med to skruer med to metallskiver. Nå kommer det et problem; Hvis du strammer skruene helt inn, kan ikke tannhjulet bevege seg. Hvis du ikke strammer skruene, løsner de på kort tid. Løsningen er; ved hjelp av daglig aluminiumsfolie laget små boller og skyv dem ned skruehullene. Ta stativgiret, skru det tilbake i metallsporet. Hvis tannhjulet fortsatt binder seg, gjenta. Når du får stativgiret til å gli til høyre, tar du ut skruene og legger litt lim i skruens hull. Sett inn skruene igjen og la dem tørke. Ta stativgiret og skru det ned på skinnen. Jeg brukte IKKE gipsskruer her. Du vil bruke en skrue med et flatt hode slik at skinnenheten kan justeres med en liten mengde. Ta den andre skinnenheten og plasser den i bredden på giret ved å sette giret mellom de to tannhjulene. Skru nå ned det andre tannhjulet. Ta ut giret og legg tannhjulene i motsatt retning. Sett giret tilbake i midten og merk hvor giret er. Bor et hull som er stort nok til at skruen #8-32 med 1 3/4 "går gjennom uten å binde. Ta skinnesamlingen av skinnens sokkel. Skjær skinnenes base fra toppen til hullet bredt nok til at skruen kan side til side gjennom spalten. Sett giret på skruen. Dette er en veldig tett passform. Jeg brukte en kanallås for å holde giret mens jeg skrudde skruen. Vri giret på skruen til tannhjulet kommer til der tannhjulet kommer er med hetten nær skinnen, men ikke bindende på den. Når alt ser ok ut, klipp av det som ikke er nødvendig fra skruen #8-32. Legg lim på skruehodet som er inne i hetten og la det tørke. Legg lim på mutteren og rundt bunnen av giret. Når alt er tørket, skru lokket tilbake på motoren. Sett motorgirmonteringen gjennom spalten til den treffer hullet. Bruk en varm limpistol til å forsegle spalten. bak skinnenheten. Skjær et 3/4 "tykt stykke tre 1 9/16 med 1 9/16. Dette vil være motorens base. Sett motoren på denne basen. Se om motoren er parallell med skinnen. Hvis det ser bra ut, skru motorens sokkel til skinnen. Lim motoren til motorbasen. Spik sidene fast på skinnen. Du vil merke at motorens bakaksel stikker opp. Merk og bor deretter dette stedet på bakplaten slik at den bakre akselen har et sted å gå. Skru bakplaten på. De to fingrene på hånden er laget av to 3/4 "tykke trestykker 3 1/16" x 1 11/16 ". Du kan klippe et hakk inn i treverket der det skal skrus fast i braketten. Gjør det slik måte lar hånden åpne hele 3 ", og du kan dekke braketten og skruhodene med papp. Bor to hull i hver brakett som lar skruene du bruker passere gjennom brakettens hull. Merk og bor styrehull på fingrene. Monter nå de to fingrene og skru dem på plass. Bruk to 1 1/2 " # 6 gipsskruer til å feste denne håndenheten til bunnen av rullemodulen. SLUTTEN