En praktisk robot: 11 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Jag kallar det en praktisk robot av flera skäl. Det kan göras med hjälp av dagliga verktyg som de flesta som arbetar runt huset skulle ha. Genom att använda många överskottsartiklar hålls kostnaden nere. Robotens arm kan lyfta över ett 2 lb. föremål från golvet till 3 ft. 4 tum i luften, så att armen kan lägga föremål på bord. Så om du är trött på att läsa om robotar som bara kan lyfta en pingisboll några tum i luften, läs sedan vidare. I denna handledning hoppas jag kunna ge dig tips som också kan användas på andra robotprojekt.

De flesta delar som användes i denna robot kom från "Lentek" robotvatten. Denna vakuum var en guldgruva av robotdelar. Jag fick ett 14,4 volts batteri, motorer med växellåda, drivhjul, effekttransformator, fjärrkontroll, H -broar, I. R. lysdioder, fototransistorer och etc.

Steg 1: Testa Vac

Robotens mål var att kunna plocka upp föremål som väger upp till 2 kg. från golvet och lägg dem på ett bord med fjärrkontroll och autonomt.

Det första jag gjorde var att se om "Lentek" vakuum var tillräckligt stark för roboten jag ville bygga. Jag lägger en vikt på 5 kg på vakuum och ser om det kan springa och sätta på en matta; det gjorde. Några anteckningar här; även utan vikt kunde vakuum inte gå från golvytan till mattan så försök inte bygga på själva vakuumets bas. När jag ger trämätningar i resten av denna handledning kommer de att vara riktiga mätningar och inte lagra mätningar. Till exempel kommer jag att använda en 4 "x 1" träbit på många ställen i det här projektet. Verkliga mått är 3 3/4 "x 3/4".

Steg 2: Låt oss titta inuti motorn

Ta isär vakuumet och dra ut drivmotorerna. Genom att titta på dem kan du se att det inte finns något optiskt kodarhjul. Vad ett optiskt kodarhjul gör är att bryta en ljusstråle när motorn svänger dit genom att ge X -mängder pulser för 1 varv på hjulet. Låt oss bygga en för motorn. Koderhjulet är tillverkat av kartong. Kartong kommer att användas på många platser i detta projekt. Var fick jag kartongen ifrån? Spannmålslådor. Axelns kodarhjul är en "spikspik" den typ av spik som används för att sätta upp träpaneler i ett hus. Längden som används här är 1 5/8 ". Jag använde en kompass för att spåra en cirkel på kartongen som är lite mindre än bredden på motorhöljet. Jag använde ett hålslagningsverktyg för att sätta hålen i hjulet. Använd det lilla hålet som görs av spetsen på kompassen för att hitta mitten av hjulet för att sätta axeln (spiken) igenom. Sätt lite lim på spikhuvudet för att hålla på kodarhjulet, låt det torka. Axeln går in i snäckväxelns mitthål. Fila först lite av motorhusets vägg så att axeln inte vidrör motorhusets väggar. Sätt lite lim på spetsen på pulsgivarens hjul axel (spik) och skjut in den i hålen på snäckväxeln. Låt torka och sätt tillbaka höljet på motorn. Jag kommer inte att gå in på detaljer om robotens elektriska del i denna handledning. Jag kommer att säga att vi kommer att använda IR -lysdioden och fototransistorer som finns i vakuumet som ljusstrålen och att vi kommer att mata ut utmatningen till komparatoringången på ett "PIC" -chip. Jag vill Jag gör fler självstudier när tiden går. Kika in på min webbplats på: https://robotics.scienceontheweb.netDu måste byta till två motorer. En modifierad motor kommer att användas i robotens bas och den andra i armen. Det betyder att du måste köpa 2 semester. och du kommer att ha ett extra batteri och fjärrkontroll samt andra typer av motorer.

Steg 3: Gör robotens huvudbas och motorbas

Jag gjorde basen av plywood. Jag använde plywood eftersom det är lätt att arbeta med och du kan sjunka in en skruv i det så att det blir plant med träytan. Många gånger kan plywoodbitar ha ett hål i ett av lagren från en knut i träet. Jag använder en varm limpistol för att fylla hålet. Om du inte har en varm limpistol bör du köpa en. De är bra på att hålla nere trådar, fylla luckor, etc. Du kan få dem på många dollar typ butiker. Samma butiker kommer att sälja limpinnar för så lågt som 25 pinnar per dollar.

När du gör basen vill du att storleken ska vara tillräckligt liten för att passa genom dörröppningar och kunna svänga i korridorer. Kom ihåg att armen också sticker ut över basen; så du vill inte ha basen så liten att den välter. Så jag gjorde basen 11 3/4 "med 17 3/4". Varför inte en jämn 12 "du frågar? Jo plywoodytan kommer att täckas av kartong. Ja du gissade det, kartong från en spannmålslåda. En anteckning här, jag använde inte kontaktpapper över kartongen men det finns ingen anledning att du kan inte. Så om du vill klä honom mer, gå vidare. För att montera motorerna på huvudfoten måste du göra en liten motorbas. Varje motorbas var gjord av två 1/2 "tjocka träbitar. Med den storlek hjulhjulet jag använde behövde jag motorn 1 tum hög från huvudbasen. Så om du har en 1 "tjock träbit behöver du bara klippa en bit trä per basmotor. Motorns basstorlek är 2 1/4" x 4 "Jag använde en 5/8" borr för hålet i motorns bas. Det runda hålet till det fyrkantiga hålet är cirka 1 19/32 "mitthål till mitthål. Det längre hålet gjordes genom att borra hål och sedan använda en fil för att forma dem. Ett bättre sätt skulle vara att använda ett sågblad för att forma det långa hål.

Steg 4: Arbeta på botten av huvudbasen

Kom ihåg att huvudbasen rymmer en modifierad motor och en oförändrad motor. På bilden är motorn med den lilla lådan bredvid den modifierade motorn. Lådan används för att täcka kodarhjulet, I. R. led och fototransistor. Spik och lim motorbasen till huvudbasen. Återigen använde jag 1 5/8 tum. Panelspikar. På den andra sidan av huvudbasen klipp av änden på naglarna som sticker ut.

Jag vet att i de flesta robotar är bakhjulet en liten liten sak som kanske inte ens svänger. ANVÄND INTE DEN TYPEN! Jag är allt för att spara pengar när jag bygger en robot men gör det inte på den här delen. Roboten kommer inte att kunna gå från trägolv till mattan. Det kommer inte att vända bra och kommer att ta mer kraft. Jag använde en 3 tum svängbar kullagerhjul. Montera hjulet så att det inte går förbi basens baksida när hjulet vrider sig. Jag monterade min 1 6/16 tum bakifrån. Den typ av skruv jag använde var en #6 "gipsskruv". Skär av änden på skruvarna som sticker ut igen.

Steg 5: Arbeta på toppen av huvudbasen

Nu är det dags att limma kartongen på toppen av huvudbasen. Skär upp den stora spannmålslådan och lim den blanka sidan nedåt med "Contact Cement". Vänta tills det är torrt och trimma sedan.

Kontrollera om din stora spannmålslåda matchar storleken på spannmålslådan jag använder om inte, då måste du använda några andra material. Lådans lilla sida är 3 1/4 "bred, den stora sidan är 11 10/16" lång. SE BILDER INNAN DU BÖRJAR DENNA DEL. Skär upp två stora spannmålslådor. Skär av botten- och toppflikarna på spannmålslådorna. Skär längs sömmarna på en spannmålslåda. Lim dessa bitar på den andra spannmålslådan blank sida vänd mot blank sida. Vänta tills den torkar innan du använder den. Skär 2 bitar av 3/4 "tjockt trä 8 3/16" med 3 2/16 ". Vi kommer att använda detta trä som de 2 väggarna till lådan vi bygger på toppen av huvudbasen. Placera och limma en bit i mitten av basen, 14/16 "från basens baksida. Det andra stycket går 10 2/16 "från det första stycket. Detta kommer att bilda lådan som är 10 2/16" lång på insidan. När limmet är torrt spikas de 2 träbitarna på plats från botten av basen med hjälp av "Panelspikar". Jag gillar att borra en liten pilot för spiken 1: a. Ta nu kartongen som vi limmade ihop och använde det som de långa väggarna och toppen av lådan. Lim ena sidan till ändarna på de två träbitarna och till huvudbasen. Den andra sidan måste trimas så att den kan vikas för att göra den andra sidan av den långa lådväggen. LIMMAR INTE DENNA SIDA.

Steg 6: Hur armen fungerar

Denna arm fungerar inte som de flesta robotarmar. Det fungerar mer som en gaffeltruck. Handen kommer att rida upp och ner på en träskena. Detta gör att roboten kan lyfta ett objekt 3 '4 från golvet med lite vridmoment.

För att en normal robotarm ska kunna lyfta ett föremål 40 "från golvet måste armen vara 20" lång. Ett 2 lb. objekt skulle ta 640 oz. in. vridmoment att lyfta. Att använda ett 1 "hjul för att lyfta 2 lb.-föremålet skulle bara ta 16 oz. In. Momentet. Matematiken som används för att hitta objektet i 3D-utrymme är också lättare.

Steg 7: Montera skenan till huvudbasen

Träet som används för skenan kallas en pälsband. I Lowes skulle det listas som: 1 "vid 2" vid 8 'behandlad päls #201999. Den är ca 1 5/16 "bred och ca 9/16 tjock. Jag använde den här typen av trä eftersom det verkar ha minst mängd varp och rosett. Klipp en 48" lång bit. Skär en 1 1/2 "tjock bit ett trä 3 3/16" med 3 3/16 "Du kan klippa ett snäpp i träet för att hålla skenan på plats och sedan borra ett hål genom skenan och träblocket. Använd en gipsskruv # 6 för att hålla skenan på plats. Om du inte vill göra skåran i träklossen måste du använda ytterligare 2 skruvar på båda sidor av skenan för att hålla den på plats.

Placera blocket så att skenan är i mitten av basen och träblocket är 1/2 från basens framsida. Använd undersidan av basen med två gipsskruvar för att hålla träblocket mot huvudbas.

Steg 8: Arbeta med armen

Skruva loss skenan från basen, vi kommer att använda den i detta steg.

Skär ett hål i en 3/4 "tjock bit trä med ett 1 1/2" cirkelhålsblad. Ta ut virket (se bild) från bladet. Detta kommer att användas som en rulle. Gör fyra av dessa rullar. En "5D 2 tum vanlig" spik kommer att bli axel på rullen. Skär två 3/4 "tjocka träbitar 3 1/2" vid 5 7/16 ". Placera en rulle nära träets baksida, men låt inte valsen gå förbi träkanten. Sätt in spiken mitten av rullen men inte för långt in eftersom du kommer att dra ut dem senare. Placera skenan på träet, se till att skenan är rak och tät mot den första rullen (se bild). Placera resten av rullarna tätt mot skenan och spiken på plats. Ta bort skenan och ta sedan bort de fyra spikarna från träet. Använd spikhålen som en guide, borra fyra pilothål i träet. Ta den andra träbiten du klipper och kläm den över den första borra nu de fyra hålen genom den andra träbiten också. Spik fast de fyra 5D -spikarna i de fyra hålen i en träbit. Nu vill du borra fyra pilothål i skenans bana. Skruva i fyra # 6 gipsskruvar men lämna huvuden cirka 2/16 "ovanför träet. Du måste justera dem senare. Sätt tillbaka de fyra rullarna och skenan. De fyra skruvarna låter dig justera för valfri båge i träet. Justera de fyra skruvarna så att skenan är jämn med toppen av de fyra rullarna. Skruvarna kan behöva justeras igen senare. Ta den andra träbiten och slå den på plats över den första träbiten. Du måste spela med den andra träbiten lite tills den är nära rullarna men ändå kan rullarna snurra fritt. Du kan också behöva justera de fyra skruvarna så att skenan inte sitter för hårt mot träets sida. Skjut ut skenan. Skär ytterligare en 3/4 "tjock träbit 3 1/2" vid 9 ". Spik rullsektionen till den övre mitten av denna träbit. Skär ytterligare en ved (ca 3 1/2" med 2 1/4 ") som kommer att täcka den andra sidan av rulldelen och spiken på plats. Skär nu av alla skruv- och spikändar som sticker ut. Skjut tillbaka skenan i rulldelen. Det kommer att finnas fläckar som kommer att binda mot antingen rullar eller skruvhuvuden. Använd sandpapper (bäst om sandpappret är monterat på ett träblock) slipa ner fläckarna på träskenan där det är bindande.

Steg 9: Gör rullen

Skär ett hål i en 1/2 "tjock bit trä med ett 2" cirkelhålsblad. Ta ut virket från bladet. Detta kommer att bli en del av en rulle. Gör en till. Spänn ihop de två hjulen. Borra fyra pilothål runt hjulen. Lossa hjulen och gör de fyra pilothålen i ett hjul.140 "stora så att 2" # 6 gipsskruven kan passa genom hålet. Öppna och fyrkantiga ut hjulets mitthål så att de får plats på motorns fyrkantiga axel. Använd de fyra 2 " # 6 gipsskruvarna och skruva ihop de två hjulen så att det blir ett mellanrum på 13/16" mellan de två hjulen. Knyt en 54 "lång monofilament (weed eater trimmer line) till en av skruvarna.

Steg 10: Montering av motorerna på skenan

Skär en 3/4 "tjock träbit 4 11/16" vid 3 14/16 "Jag använde en 5/8" borr för hålen i motorns bas. Det längre hålet gjordes genom att borra hål och sedan använda en fil för att forma dem. Ett bättre sätt skulle vara att använda ett sågblad för att forma hålet. De runda hålen är isär 3 2/16 "centerhål till centerhål. Det runda hålet till fyrkantiga hålet är cirka 1 19/32" centerhål till centerhål.

Fäst rullen på motorerna (en motor är modifierad) och motorerna på motorbasen. Anslut motorerna (kom ihåg att vända ledningarna till en motor) till ett 6 volts batteri bara för att testa att allt fungerar. Ta nu rullen och motorerna från motorns bas. Skär därefter ett 1 1/2 "tjockt trästycke 3 3/16" vid 3 14/16 ". Använd två # 6 gipsskruvar för att fästa träblocket på undersidan på motorbasen 1/2" från vänster kant. Borra två styrhål genom skenan i blocket. Fäst skenan på blocket med två # 6 gipsskruvar. Sätt tillbaka rullen och motorerna men lim den här gången motorerna på motorns bas. Ta monofilamentlinjen och se till att linan löper framför rullen. Dra ner den rakt till valsenheten som finns på skenan. Om linan vidrör valsenheten borra ett hål genom sidan och skruva i en 2 " # 6 gipsskruv. Knyt linan till denna skruv.

Steg 11: Gör handen

Alla som har en "VEX" -uppsättning känner igen dessa delar. Jag tror inte att det skulle löna sig att köpa VEX -delar bara för att bygga den här handen. Denna hand är bara en av många protyper som jag har arbetat med. Jag kommer att ge detaljer om andra händer på min webbplats på: https://robotics.scienceontheweb.net under de kommande månaderna. Här kommer men. Men om du redan har VEX -delarna, prova. Du kan använda valfri växellådsmotor om du kan få vevaxeln att sitta kvar på motoraxeln. Motorn jag använde här blev över från ett annat projekt. En anmärkning du behöver veta om denna motor är att det bruna locket skruvas ner till plattan på motorn som motorn vrider. Borra ett mitthål genom locket så att en skruv #8-32 med 1 3/4 "passar. Ta skruvhuvudet och slipa ner de två sidorna lite så att huvudet nu blir en rektangel med två kurvor. Detta gör det svårare för skruven att lossna när den limmas in. Sätt in skruven genom locket med huvudet riktat mot motorplattan. Sätt på muttern och dra åt. Beroende på vilken växellådsmotor du använder, kan trästorleken vara avvaktande. två 3/4 "tjocka träbit 7" vid 2 2/16 ". En av dessa bitar kommer att bli skenans bas, den andra bakplattan på handens motorlåda. Klipp två 3/4 "tjocka träbitar 1 10/16 vid 2 2/16" det här blir sidorna på handens motorlåda. Om du tittar på bilderna ser du två L -formade fästen. De är 1 7/16 "x 1 7/16" med en ände formad för att passa rackväxeln. Dessa var gjorda av en gammal sängram. Vad kan du hitta som fungerar? Dessa kapades genom att använda en såg med en avskuren skiva som användes för skärning av metall. Inga snygga verktyg användes för att göra denna robot. Borra två hål genom fästet och genom sidan av stället. Montera fästet på stället med två skruvar med muttrar. VEX -metalldelarna måste skäras. Det är bäst att använda ett hack sågblad eftersom en avskuren skiva tar för mycket metall med sig. För de som inte vet någonting om VEX. Metaldelarna kommer med en liten startskärning för att visa var du kan skära. Vi kommer att använda den mindre delen, så skär av det. Vi kommer att använda två. Använd skruvarna som följer med kuggstången, skruva in den i metallspåret med två skruvar med två metallbrickor. Nu kommer här ett problem; Om du drar åt skruvarna hela vägen kan inte kugghjulet flyttas. Om du inte drar åt skruvarna lossnar de på nolltid. Lösningen är; med vardagsaluminiumfolie gjorde små små bollar och tryck ner dem i skruvhålen. Ta rackstället, skruva tillbaka det i metallspåret. Upprepa om kugghjulet fortfarande binder. När du får rackväxeln att glida rätt tar du ut skruvarna och lägger lite lim i skruvens hål. Sätt tillbaka skruvarna och låt torka. Ta rackväxeln och skruva fast den på skenans bas. Jag använde INTE gipsskruvar här. Du vill använda en skruv med platt huvud så att rälsenheten kan justeras med en liten mängd. Ta den andra rälsenheten och placera den på växelns bredd genom att placera kugghjulet mellan de två kugghjulen. Skruva nu ner den andra rackväxeln. Ta ut växeln och placera kugghjulen i motsatta riktningar. Sätt tillbaka växeln i mitten och markera var växeln är. Borra ett hål som är tillräckligt stort för att skruven #8-32 med 1 3/4 "ska passera igenom utan att binda. Ta av skenan från skenans bas. Skär av skenans sockel från toppen till hålet tillräckligt brett för skruven åt sidan genom slitsen. Sätt kugghjulet på skruven. Det här sitter väldigt tätt. Jag använde en kanallåsstång för att hålla redskapet medan jag skruvade skruven. Vrid kugghjulet på skruven tills växeln kommer till där kugghjulet är med locket nära rälsens bas men inte bindande på det. När allt ser ut så skär av det som inte behövs från skruven #8-32. Sätt lim på skruvhuvudet som sitter inuti locket och låt torka. Sätt lim på muttern och runt kugghjulets botten. När det är helt torkat skruvar du tillbaka locket på motorn. Sätt motordrivningsenheten genom slitsen tills den träffar hålet. Täta slitsen med en varm limpistol. tillbaka skenan. Skär en 3/4 "tjock bit trä 1 9/16 med 1 9/16. Detta kommer att vara motorns bas. Sätt motorn på denna bas. Se om motorn är parallell med skenans bas. Om det ser bra ut skruvar du motorns bas till skenbasen. Limma motorn till motorbasen. Spik fast sidorna på skenans bas. Du kommer att märka att motorns bakaxel sticker upp. Markera och borra sedan denna plats på bakplattan så att den bakre axeln har en plats att gå. Skruva fast bakplattan. Handens två fingrar är gjorda av två 3/4 "tjocka trästycken 3 1/16" vid 1 11/16 ". Du kan skära ett snäpp i träet där det kommer att skruvas fast i fästet. Gör det här sätt låter handen öppna hela 3 "och du kan täcka konsolen och skruvhuvudena med kartong. Borra två hål i varje fäste som gör att skruvarna du använder kan passera genom fästets hål. Markera och borra pilothål på fingrarna. Montera nu de två fingrarna och skruva fast dem. Använd två 1 1/2 " # 6 gipsskruvar för att fästa den här handenheten på botten av rullaggregatet. SLUTET