Praktyczny robot: 11 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

Z wielu powodów nazywam go praktycznym robotem. Może to być używanie codziennych narzędzi, które miałaby większość ludzi, którzy pracują w domu. Dzięki wykorzystaniu wielu nadwyżek koszt jest utrzymywany na niskim poziomie. Ramię robota może podnieść obiekt o wadze 2 funtów z podłogi na wysokość 3 stóp i 4 cale, dzięki czemu ramię może umieścić przedmioty na stołach. Więc jeśli jesteś zmęczony czytaniem o robotach, które mogą unieść piłeczkę pingpongową tylko kilka centymetrów w powietrze, czytaj dalej. W tym samouczku mam nadzieję, że udzielę wskazówek, które można wykorzystać również w innych projektach robotów.

Większość części użytych w tym robocie pochodzi z robota odkurzającego „Lentek”. Ten odkurzacz był kopalnią złota części do robotów. Dostałem akumulator 14,4 V, silniki ze skrzynią biegów, koła napędowe, transformator mocy, pilot zdalnego sterowania, mostki H, I. R. diody led, fototranzystory itp.

Krok 1: Testowanie odkurzacza

Celem robota było podnoszenie przedmiotów o wadze do 2 funtów. z podłogi i połóż je na stole za pomocą pilota i autonomicznie.

Pierwszą rzeczą, jaką zrobiłem, było sprawdzenie, czy odkurzacz „Lentek” jest wystarczająco silny dla robota, którego chciałem zbudować. Położyłem na odkurzaczu ciężar 5 funtów i zobaczyłem, czy może biegać i włączać dywan; to zrobił. Kilka uwag tutaj; nawet bez ciężaru odkurzacz nie może przejść z powierzchni podłogi na dywan, więc nie próbuj budować na podstawie samego odkurzacza. Kiedy podaję wymiary drewna w dalszej części tego samouczka, będą to rzeczywiste pomiary, a nie pomiary przechowywania. Na przykład będę używał kawałka drewna 4" na 1" w wielu miejscach w tym projekcie. Rzeczywiste wymiary to 3 3/4" na 3/4".

Krok 2: Zajrzyjmy do wnętrza silnika

Rozebrać odkurzacz i wyciągnąć silniki napędowe. Patrząc na nie widać, że nie ma optycznego koła enkoderowego. To, co robi koło enkodera optycznego, to przerywanie wiązki światła, gdy silnik się tam obraca, dając X impulsów na 1 obrót koła. Zbudujmy jeden dla silnika. Koło enkodera wykonane jest z tektury. W tym projekcie tektura zostanie wykorzystana w wielu miejscach. Skąd wziąłem karton? Pudełka zbożowe. Wałek koła enkodera to „gwóźdź do paneli”, rodzaj gwoździa, którego używa się do mocowania drewnianych paneli w domu. Użyta tutaj długość to 1 5/8 . Użyłem cyrkla, aby wykreślić na kartonie okrąg, który jest nieco mniejszy niż szerokość korpusu silnika. Użyłem dziurkacza do papieru, aby umieścić otwory w kole. Użyj małego otworu wykonanego przez końcówkę cyrkla, aby znaleźć środek koła, aby przełożyć wałek (gwóźdź). Nałóż trochę kleju na główkę gwoździa, aby przytrzymać koło enkodera, pozwól mu wyschnąć. Wał wejdzie do środkowego otworu przekładni ślimakowej. Najpierw spiłuj trochę ściany obudowy silnika, aby wał nie dotykał ścian obudowy silnika. Nałóż trochę kleju na końcówkę koła enkodera wałka (gwóźdź) i wepchnij go do środkowego otworu przekładni ślimakowej. Poczekaj, aż wyschnie i załóż obudowę z powrotem na silnik. Nie będę wchodzić w szczegóły dotyczące części elektrycznej robota w tym samouczku. Powiem, że będziemy użyj diody IR i fototranzystorów znalezionych w odkurzaczu jako wiązki światła i że będziemy podawać wyjście do wejścia komparatora na chipie „PIC”. Z czasem tworzę więcej samouczków. Wpadnij na moją stronę internetową pod adresem: https://robotics.scienceontheweb.net Będziesz musiał dokonać zmiany na 2 silniki. Jeden zmodyfikowany silnik zostanie użyty w podstawie robota, a drugi w jego ramieniu. Oznacza to, że będziesz musiał kupić 2 vacs. i będziesz miał zapasową baterię i pilota, a także inne typy silników.

Krok 3: Wykonanie podstawy głównej i podstawy silnika robota

Podstawę wykonałem ze sklejki. Użyłem sklejki, ponieważ jest łatwa w obróbce i można w nią wkręcić łeb wkręta tak, aby był równy z powierzchnią drewna. Często kawałki sklejki mogą mieć dziurę w jednej z warstw od sęka w drewnie. Używam pistoletu do klejenia na gorąco, aby wypełnić otwór. Jeśli nie masz pistoletu do klejenia na gorąco, powinieneś go kupić. Świetnie sprawdzają się w przytrzymywaniu przewodów, wypełnianiu luk itp. Można je kupić w wielu sklepach typu dolar. Te same sklepy sprzedają klej w sztyfcie już za 25 sztyftów za dolara.

Tworząc podstawę, chcesz, aby rozmiar był wystarczająco mały, aby zmieścić się w drzwiach i móc obracać się w korytarzach. Pamiętaj, że ramię będzie również wystawać ponad podstawę; więc nie chcesz, aby podstawa była tak mała, że się przewróci. Więc zrobiłem podstawę 11 3/4" na 17 3/4". Dlaczego nie pytasz nawet 12 cali? Cóż, powierzchnia sklejki będzie pokryta kartonem. Tak, zgadłeś, karton z pudełka po płatkach. Uwaga tutaj, nie użyłem papieru kontaktowego na kartonie, ale nie ma powodu Nie mogę. Więc jeśli chcesz go bardziej ubrać, śmiało. Aby zamontować silniki na głównej podstawie, musisz zrobić małą podstawę silnika. Każda podstawa silnika została wykonana z dwóch kawałków drewna o grubości 1/2". Z kółkiem o rozmiarze, którego użyłem, potrzebowałem silnika o wysokości 1 cala od głównej podstawy. Więc jeśli masz kawałek drewna o grubości 1", wystarczy wyciąć tylko jeden kawałek drewna na silnik podstawy. Rozmiar podstawy silnika to 2 1/4" na 4" Użyłem wiertła 5/8" do otworu w podstawie silnika. Okrągły otwór do kwadratowego otworu ma około 1 19/32 "od środkowego otworu do środkowego otworu. Dłuższy otwór został wykonany przez wywiercenie otworów, a następnie użycie pilnika do ich ukształtowania. Lepszym sposobem byłoby użycie brzeszczotu do ukształtowania długiego otwór.

Krok 4: Praca na dole głównej podstawy

Pamiętaj, że główna podstawa będzie posiadać jeden zmodyfikowany silnik i jeden niezmieniony silnik. Na zdjęciu silnik z małym pudełkiem obok to zmodyfikowany silnik. Pudełko służy do zakrycia koła enkodera, I. R. tranzystor led i foto. Przybij i przyklej podstawę silnika do podstawy głównej. Ponownie użyłem gwoździ panelowych 1 5/8 cala. Z drugiej strony podstawy głównej odetnij wystające końce gwoździ.

Wiem, że w większości robotów tylne kółko to mała rzecz, która może się nawet nie obracać. NIE UŻYWAJ TEGO TYPU! Jestem za oszczędzaniem pieniędzy podczas budowy robota, ale nie rób tego w tej części. Robot nie będzie mógł przejść z powierzchni drewnianej podłogi na dywan. Nie będzie się dobrze obracał i zabierze więcej mocy. Użyłem 3-calowego obrotowego kółka kulkowego. Zamontuj kółko tak, aby podczas obracania kółka nie przechodziło przez tył podstawy. Zamontowałem mój 1 6/16 cala od tyłu. Typ śruby, którego użyłem, to „śruba do płyt kartonowo-gipsowych nr 6”. Ponownie odetnij końce wystających śrub.

Krok 5: Praca na szczycie głównej bazy

Teraz nadszedł czas, aby przykleić karton do górnej części głównej podstawy. Rozetnij duże pudełko płatków śniadaniowych i przyklej błyszczącą stroną do dołu za pomocą „Cementu kontaktowego”. Poczekaj, aż wyschnie, a następnie przytnij.

Sprawdź, czy twoje duże pudełko płatków śniadaniowych pasuje do rozmiaru pudełka płatków śniadaniowych, którego używam, jeśli nie, będziesz musiał użyć innych materiałów. Mniejszy bok pudełka ma 3 1/4 "szerokości, duży bok ma 11 10/16" długości. PROSZĘ ZOBACZYĆ ZDJĘCIA PRZED ROZPOCZĘCIEM TEJ CZĘŚCI. Rozetnij dwa duże pudełka na płatki śniadaniowe. Odetnij dolne i górne klapy na pudełkach płatków śniadaniowych. Przetnij szwy jednego pudełka płatków śniadaniowych. Przyklej te kawałki do drugiej błyszczącej strony pudełka po płatkach zbożowych skierowanej na błyszczącą stronę. Poczekaj do wyschnięcia przed użyciem. Wytnij 2 kawałki drewna o grubości 3/4" 8 3/16" na 3 2/16". Użyjemy tego drewna jako 2 ścian do pudełka, które budujemy na górze głównej podstawy. Umieść i przyklej jeden kawałek w środku podstawy, 14/16" od tyłu podstawy. Drugi element ma 10 2/16" od pierwszego elementu. To utworzy pudełko o długości 10 2/16" w środku. Gdy klej wyschnie, przybij 2 kawałki drewna od spodu bazy za pomocą „Panel gwoździ”. Lubię wiercić mały pilot na 1-szy gwóźdź. Teraz weź karton, który skleiliśmy i użyliśmy go jako długich ścian i górnej części pudełka. Przyklej jedną stronę do końców dwóch kawałków drewna i do głównej podstawy. Druga strona musi zostać przycięta, aby można ją było złożyć, tworząc drugą stronę długiej ściany pudełka. NIE KLEJ TEJ STRONY.

Krok 6: Jak działa ramię

To ramię nie działa jak większość ramion robotów. Działa bardziej jak wózek widłowy. Ręka będzie jeździć w górę iw dół po drewnianej szynie. Umożliwi to robotowi podniesienie obiektu 3' 4 cale z podłogi przy użyciu niewielkiego momentu obrotowego.

Aby normalne ramię robota podniosło obiekt 40" z podłogi, ramię musiałoby mieć 20" długości. Obiekt o wadze 2 funtów zabrałby 640 uncji. cal momentu do podniesienia. Użycie 1-calowego koła do podniesienia obiektu o wadze 2 funtów wymagałoby jedynie 16 uncji momentu obrotowego. Matematyka używana do znalezienia obiektu w przestrzeni trójwymiarowej jest również łatwiejsza.

Krok 7: Montaż szyny do podstawy głównej

Drewno użyte do wykonania szyny nazywa się pasem futrzanym. W Lowe's byłoby to wymienione jako: 1" na 2" na 8' potraktowane futrem #201999. Ma około 1 5/16 szerokości i około 9/16 grubości. Użyłem tego rodzaju drewna, ponieważ wydaje się, że ma najmniejszą ilość osnowy i łuku. Wytnij kawałek o długości 48 cali. Wytnij kawałek o grubości 1 1/2 cala w drewnie 3 3/16" na 3 3/16" Możesz wyciąć w drewnie nacięcie, aby utrzymać szynę na miejscu, a następnie wywiercić otwór przez szynę i drewniany klocek. Aby utrzymać szynę na miejscu, użyj śruby do suchej zabudowy nr 6. Jeśli nie chcesz robić wycięcia w drewnianym bloku, będziesz musiał użyć 2 dodatkowych śrub po obu stronach szyny, aby utrzymać ją na miejscu.

Umieść klocek tak, aby szyna znajdowała się pośrodku podstawy, a klocek drewniany znajdował się 1/2 od przodu podstawy. Od spodu podstawy użyj dwóch wkrętów do płyt gipsowo-kartonowych, aby przymocować drewniany klocek do główna baza.

Krok 8: Praca nad ramieniem

Odkręć szynę od podstawy, będziemy jej używać w tym kroku.

Używając ostrza z otworem o średnicy 1 1/2 cala, wytnij otwór w kawałku drewna o grubości 3/4 cala. Wyjmij drewno (patrz zdjęcie) z ostrza. Będzie to używane jako wałek. Zrób cztery z tych rolek. Gwóźdź „wspólny 5D 2 cale” stanie się trzonem wałka. Wytnij dwa kawałki drewna o grubości 3/4" 3 1/2" na 5 7/16". Umieść wałek w pobliżu tylnej części drewna, ale nie pozwól, aby wałek przechodził przez krawędź drewna. Wbij gwóźdź na środku rolki, ale nie za daleko, ponieważ będziesz je później wyciągał. Umieść szynę na drewnie, upewnij się, że szyna jest prosta i ciasna względem pierwszego wałka (patrz zdjęcie). Umieść pozostałe rolki ciasno opierając się o szynę i przybijając gwóźdź. Usuń szynę, a następnie wyjmij cztery gwoździe z drewna. Używając otworów po gwoździach jako prowadnicy, wywierć cztery otwory prowadzące w drewnie. Weź drugi cięty kawałek drewna i zamocuj go na pierwszym kawałek. Teraz wywierć cztery otwory również w drugim kawałku drewna. Przybij cztery zwykłe gwoździe 5D do czterech otworów w jednym kawałku drewna. Teraz chcesz wywiercić cztery otwory pilotażowe na ścieżce szyny. Wkręć cztery # 6 wkrętów do płyt gipsowo-kartonowych, ale zostaw główki około 2/16 cala nad drewnem. Będziesz musiał je później dostosować. Umieść cztery rolki i szynę z powrotem na miejscu. Cztery śruby pozwolą Ci dopasować dowolny łuk w drewnie. Wyreguluj cztery śruby tak, aby szyna była równo z górną częścią czterech rolek. Śruby mogą wymagać późniejszej regulacji. Weź drugi kawałek drewna i wbij go w miejsce na pierwszym kawałku drewna. Będziesz musiał trochę pobawić się drugim kawałkiem drewna, aż znajdzie się blisko rolek, ale rolki mogą się swobodnie obracać. Być może trzeba będzie również wyregulować cztery śruby, aby szyna nie była zbyt ciasna względem boku drewna. Wysuń szynę. Wytnij kolejny kawałek drewna o grubości 3/4 cala 3 1/2 cala na 9. Przybij sekcję wałka do górnej połowy tego kawałka drewna. Wytnij kolejny kawałek drewna (około 3 1/2 cala na 2 1/4 "), która pokryje drugą stronę sekcji rolkowej i przybije gwóźdź. Teraz odetnij wszystkie wystające końce śrub i gwoździ. Wsuń szynę z powrotem do sekcji rolkowej. wałków lub łbów wkrętów. Papierem ściernym (najlepiej, jeśli papier ścierny jest przymocowany do drewnianego klocka) zeszlifuj miejsca na drewnianej szynie, w której jest on wiązany.

Krok 9: Tworzenie szpuli

Używając 2-calowego ostrza z otworem okrągłym, wytnij otwór w kawałku drewna o grubości 1/2 cala. Wyjmij drewno z ostrza. To stanie się częścią kołowrotka. Zrób jeszcze jeden. Zaciśnij oba koła razem. Wywierć cztery otwory pilotażowe wokół kół. Odepnij koła i wykonaj cztery otwory prowadzące w jednym kole o wielkości 0,140", aby śruba do suchej zabudowy 2"#6 mogła wejść przez otwór. Otworzyć i wyrównać otwory środkowe koła, aby zmieściły się na kwadratowym wale silnika. Za pomocą czterech wkrętów do płyt gipsowo-kartonowych 2" nr 6 skręć ze sobą oba koła tak, aby między nimi był odstęp 13/16". Przywiąż żyłkę o długości 54 cali (linia trymera zjadacza chwastów) do jednej ze śrub.

Krok 10: Montaż silników na szynie

Wytnij kawałek drewna o grubości 3/4" 4 11/16" na 3 14/16" Użyłem wiertła 5/8" do otworów w podstawie silnika. Dłuższy otwór wykonano przez wywiercenie otworów, a następnie za pomocą pilnika do ich ukształtowania. Lepszym sposobem byłoby użycie brzeszczotu do ukształtowania otworu. Okrągłe otwory znajdują się w odległości 3 2/16 cala od środkowego otworu do środkowego otworu. Okrągły otwór do kwadratowego otworu ma około 1 19/32 cala od środkowego otworu do środkowego otworu.

Przymocuj szpulę do silników (jeden silnik jest zmodyfikowany), a silniki do podstawy silnika. Podłącz silniki (pamiętaj, aby odwrócić przewody do jednego silnika) do akumulatora 6 V, aby sprawdzić, czy wszystko działa. Teraz zdejmij szpulę i silniki z podstawy silnika. Następnie wytnij kawałek drewna o grubości 1 1/2" 3 3/16" na 3 14/16". Za pomocą dwóch wkrętów do płyt gipsowo-kartonowych nr 6 przymocuj drewniany klocek do spodu podstawy silnika 1/2" od lewej krawędzi. Wywierć dwa otwory prowadzące przez szynę w bloku. Przymocuj szynę do bloku za pomocą dwóch wkrętów do płyt kartonowo-gipsowych nr 6. Teraz włóż z powrotem szpulę i silniki, ale tym razem przyklej silniki do podstawy silnika. Weź żyłkę i upewnij się, że biegnie ona przed kołowrotkiem. Pociągnij go prosto w dół do zespołu rolek, który znajduje się na szynie. W miejscu, w którym linia dotyka zespołu rolek, wywierć otwór z boku i wkręć wkręt do płyt kartonowo-gipsowych 2" # 6. Przywiąż linię do tej śruby.

Krok 11: Tworzenie ręki

Każdy, kto ma zestaw „VEX”, rozpozna te części. Nie wierzę, że opłacałoby się kupować części VEX tylko po to, by zbudować tę rękę. Ta ręka to tylko jeden z wielu prototypów, nad którymi pracowałem. W nadchodzących miesiącach podam szczegóły innych rozdań na mojej stronie internetowej: https://robotics.scienceontheweb.net. Nadchodzi ale. Ale jeśli masz już części VEX, spróbuj. Możesz użyć dowolnego silnika skrzyni biegów, jeśli możesz sprawić, by koło zębate vex pozostało na wale silnika. Silnik, którego tu użyłem, był pozostałością po innym projekcie. Uwaga, którą musisz wiedzieć o tym silniku, to brązowa nasadka przykręcana do płyty na silniku, którą silnik obraca. Wywierć środkowy otwór przez nasadkę tak, aby pasowała śruba #8-32 na 1 3/4". Weź łeb śruby i zeszlifuj trochę dwa boki, tak aby łeb był teraz prostokątem z dwoma końcami krzywych. utrudnia odkręcenie śruby po wklejeniu. Włóż śrubę przez nasadkę z łbem skierowanym w stronę płyty silnika. Załóż i dokręć nakrętkę. W zależności od używanego silnika skrzyni biegów, rozmiar drewna może być różny. dwa kawałki drewna o grubości 3/4" 7" na 2 2/16". Jeden z tych elementów stanie się podstawą szyny, drugi zaś tylną płytą skrzynki silnika ręki. Wytnij dwa kawałki drewna o grubości 3/4" 1 10/16 na 2 2/16" będą to boki skrzyni silnika ręki. Jeśli spojrzysz na zdjęcia, zobaczysz dwa wsporniki w kształcie litery L. Mają wymiary 1 7/16" na 1 7/16" z jednym końcem ukształtowanym tak, aby pasował do zębatki. Zostały one wykonane ze starej ramy łóżka. Co możesz znaleźć, że będzie działać? Zostały one wycięte przy użyciu piły z tarczą do cięcia metalu. Do wykonania tego robota nie użyto żadnych wymyślnych narzędzi. Wywierć dwa otwory przez wspornik i przez bok zębatki. Zamontuj wspornik do zębatki za pomocą dwóch śrub z nakrętkami. Metalowe części VEX muszą być cięte. Najlepiej użyć brzeszczotu do metalu, ponieważ odcięta tarcza zabiera ze sobą zbyt dużo metalu. Dla ludzi, którzy nic nie wiedzą o VEX. Części metalowe są dostarczane z małym nacięciem początkowym, aby pokazać, gdzie można ciąć. Użyjemy mniejszej części, więc ją odetnij. Będziemy używać dwóch. Za pomocą śrub dołączonych do zębatki wkręć ją w metalowe gniazdo za pomocą dwóch śrub z dwiema metalowymi podkładkami. Teraz pojawia się problem; jeśli dokręcisz śruby do końca, zębatka nie może się poruszyć. Jeśli nie dokręcisz śrub, szybko się poluzują. Rozwiązaniem jest; za pomocą zwykłej folii aluminiowej wykonał maleńkie kuleczki i wepchnął je w otwory śrubki. Weź zębatkę, wkręć ją z powrotem w metalowe gniazdo. Jeśli zębatka nadal się zacina, powtórz. Gdy zębatka przesunie się w prawo, wyjmij śruby i umieść trochę kleju w otworach śrub. Wkręć śruby z powrotem i pozostaw do wyschnięcia. Weź zestaw zębatek i przykręć go do podstawy szyny. NIE użyłem tutaj wkrętów do płyt kartonowo-gipsowych. Chcesz użyć śruby z płaskim łbem, aby montaż szyny można było wyregulować o niewielką wartość. Weź drugi zespół szyn i umieść go na szerokości koła zębatego, umieszczając koło zębate między dwoma zębatkami zębatymi. Teraz przykręć drugi zespół zębatki. Wyjmij koło zębate i ustaw zębatki w przeciwnych kierunkach. Umieść z powrotem koło zębate na środku i zaznacz, gdzie jest koło zębate. Wywierć otwór wystarczająco duży, aby śruba #8-32 na 1 3/4" przeszła przez niego bez wiązania. Zdejmij zespół szyny z podstawy szyny. Przytnij podstawę szyny od góry do otworu wystarczająco szerokiego, aby śruba była z boku przez szczelinę. Włóż koło zębate na śrubę. Jest to bardzo ciasne dopasowanie. Użyłem szczypiec do blokowania kanału, aby przytrzymać koło zębate podczas obracania śruby. Obróć koło zębate na śrubie, aż koło zębate dojdzie nawet do miejsca, w którym zębatka jest z zaślepką blisko podstawy szyny, ale nie przykleja się do niej. Gdy wszystko wygląda w porządku odetnij to, co nie jest potrzebne od śruby #8-32. Nałóż klej na łeb śruby, która jest wewnątrz zaślepki i pozostaw do wyschnięcia. Nałóż klej na nakrętkę i wokół podstawy przekładni. Gdy wszystko wyschnie, przykręć nakrętkę z powrotem na silnik. Przesuń zespół przekładni silnika przez szczelinę, aż dotknie otworu. Za pomocą gorącego pistoletu do klejenia uszczelnij szczelinę. Umieść z powrotem zespół szyn. Wytnij kawałek drewna o grubości 3/4" 1 9/16 na 1 9/16. To będzie podstawa silnika. Umieść silnik na tej podstawie. Sprawdź, czy silnik jest równoległy do podstawy szyny. Jeśli wygląda dobrze, przykręć podstawę silnika do podstawy szyny. Przyklej silnik do podstawy silnika. Przybij boki do podstawy szyny. Zauważysz, że tylny wałek silnika wystaje. Zaznacz, a następnie wywierć to miejsce na tylnej płycie, aby tylny wał miał miejsce do przejścia. Przykręć tylną płytkę. Dwa palce dłoni są wykonane z dwóch kawałków drewna o grubości 3/4" o wymiarach 3 1/16" na 1 11/16". sposób pozwala dłoni otworzyć pełne 3 "i można zakryć wspornik i łby śrub tekturą. Wywierć dwa otwory w każdym wsporniku, które pozwolą wkrętom, których używasz, przejść przez otwory wspornika. Zaznacz i wywierć otwory pilotażowe na palcach. Teraz zamontuj dwa palce i przykręć je na miejscu. Za pomocą dwóch wkrętów do płyt gipsowo-kartonowych 1 1/2" # 6 przymocuj ten ręczny zespół do dolnej części zespołu rolki. KONIEC