RufRobot45: 7 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

RufRobot45 byl postaven tak, aby aplikoval silikon/tmel na těžko přístupnou 45 ° šikmou střechu

Motivace

Dešťová voda prosakující popraskanou stěnou v našem domě způsobila poškození laku a zdi, což se po silném dešti zhoršuje. Po vyšetřování jsem byl schopen vidět mezeru 1 až 1,5 cm (asi půl palce) na délku části střechy 3M/9,8 stop. Tento prostor směřoval dešťovou vodu ze střechy 45 ° (sklon střechy 12/12) na boční panel a dolů skrz popraskanou zeď. Viz obrázek 1 níže.

Zavolal jsem několik pokrývačů/odborníků na netěsnosti, aby mi poradili a posoudili náklady. Celkové náklady na opravu/zastavení úniku by byly minimálně 1 200 $. Citáty zahrnovaly poplatky za lanoví lana, bezpečnostní kotvy a pojištění pro pokrytí pokrývače, zatímco kontrolovali a opravovali únik na obtížně přístupné strmé 45 ° střeše.

Odhadovaná cena 1 200 $ za něco tak jednoduchého, jako je použití silikonu/těsnění na trubku za 20 $, byla příliš vysoká, ale když jste zoufalí, zaplatíte částku za zastavení pokračujících škod.

Než jsem přijal některý z uvozovek, rozhodl jsem se využít volného času během uzavírky Covid 19 k pokusu o opravu, v první řadě jsem musel prohlédnout střechu, abych zjistil, zda půjde o proveditelnou opravu, kterou bych mohl provést sám.

Inspekční robot

Pro riskantní prohlídku se na strmou střechu dobrovolně vydal RC tank připojený k popruhu. RC tank (obrázek 2) je prototypem konečného návrhu. Postavený ze starých robotických dílů Vex (obrázek 3) jsem ležel kolem. Motory Vex 393, pásy běhounu nádrží, RC ovladač a PVC trubky pro podvozek pro kontrolu střechy.

Ačkoli tento Instructable není o inspekčním robotovi, vložil jsem obrázek pro ty, kteří mají zájem. Prostřednictvím obrázků z GoPro je viditelná dlouhá mezera, kde by voda mohla proudit směrem k boční stěně. viz obrázek 1.

Automatický proces návrhu těsnicí pistole

Tento proces návrhu by mohl být aplikován na křemík, lepidlo nebo jiný typ aplikace utěsnění, který se aplikuje trubkou a tryskou. Poté potřebujete těsnicí pistoli, jednoduchý kovový rám pro držení trubky a píst, pružinu pro vyvíjení tlaku, rám kolem trubky, poté držte těsnicí pistoli a umístěte trubkovou trysku proti mezeře.

Umístěte trysku nahoru, dolů, doprava, dopředu dozadu (osa X, Y, Z), abyste sledovali obrys a úhel mezery. Když to všechno víte, usnadníte si rozhodování, co by měl utěsňovací robot dělat. Tento proces byl iterativní, po mnoha pokusech, pokusech a omylech jsem dokázal zcela zakrýt mezeru a zastavit únik.

Abych lépe ilustroval proces návrhu, který mohou ostatní reprodukovat, modeloval jsem, animoval a vykresloval obrázky robotů pomocí aplikace Blender 3D. Rychlejší vykreslování bylo možné volbou Nvidia Cuda a GPU 1080TI místo CPU v mém starém systému. Následují kroky při konstrukci robota.

Zásoby:

Vex díly pro krok 1

• 1x kolejnice 2x1x25 1x 12 "dlouhá lineární kluzná dráha (pro píst).
• 1 x vnější dráha lineárního posuvníku
• 4 x Rack Gear sekce
• 2 x úhelník
• 1 x Vex 393 2vodičový motor a 1 x ovladač motoru 29
• 1 x 60 zubů vysokopevnostní ozubené kolo (průměr 2,58 palce)
• 1 x 12 zubový kovový převod 3 x hřídelový límec
• 1 x Rack Gearbox Bracket
• 2 x 2palcový hřídel s vysokou pevností
• 3 x ložisko ploché (rozřízněte jeden z nich na 3 kusy a použijte je jako rozpěrky)
• 2 x Plus klín 3 x 0,5 palcové nylonové distanční podložky
• 1 x 0,375 palcová nylonová rozpěrka Non Vex díly
• 2 x 4 palcová hadicová svorka (aby trubice zůstala na místě).

Vex díly pro krok 2

• 2 x úhel 2x2x15
• 1 x Vex 393 2vodičový motor a 1 x ovladač motoru 29
• 1 x šnekový držák 4 otvory
• 1 x 12 zubové kovové převody
• Ozubené kolo 1 x 36 zubů
• 2 x 2palcový hřídel s vysokou pevností
• 2 x límec hřídele
• 1 x 12 "dlouhá lineární kluzná dráha
• 3 x sekce ozubeného kola
• 1 x vnitřní vozík Linear Sider
• 2 x ložisko ploché

Vex díly pro krok 3

• 1 x ocelový plech
• 5x15 (Řez kovovou stříhačkou nebo pilkou na 3,5 x 2,5 palce) Toto bude základem sestavy silikonové trubice.
• 1 x Vex 393 2vodičový motor a 1 x ovladač motoru 29
• 1 x 60 zubů vysokopevnostní ozubené kolo (průměr 2,58 palce)
• 1 x 12 zubové kovové převody
• 4 x límec hřídele
• 1 x WormBracket 4 otvory
• 2 x 2palcový hřídel s vysokou pevností
• 4 x ložisko ploché
• Distanční sloupek 2 x 2 palce
• 1 x úhelník
• 1 x 0,5 palcové nylonové podložky

Vex díly pro krok 4

• 1 x Vex 393 -2 drátový motor a
• 1 x ovladač motoru 29
• 1 x 60 zubů vysokopevnostní ozubené kolo (průměr 2,58 palce) Vykreslené obrázky ukazují 36 zubové ozubené kolo pro krok 4, po několika testech bylo toto nahrazeno 60 zubovým ozubeným kolem, aby byl zajištěn větší krouticí moment potřebný k tlačení hmotnosti mechanismu silikonové trubice nahoru sklon 45˚.
• 1 x 12 zubové kovové převody
• 4 x límec hřídele
• 1 x Rack Gearbox Bracket
• 2 x 2palcový hřídel s vysokou pevností
• 3 x ložisko ploché (rozřízněte jeden z nich na 3 kusy a použijte je jako rozpěrky)
• 2 x Plus klín
• 7 x 0,5 palcových nylonových distančních vložek
• 2 x úhel 2x2x25 otvor
• Distanční sloupky 4 x 1 palec
• 1x 17,5 "dlouhá lineární kluzná dráha
• 2 x vnější dráha lineárního posuvníku
• 5 x sekce ozubeného kola
• 1 x ocelový C-kanál
• 2x1x35 nebo ocelový C-kanál
• 1x5x1x25 (závisí na délce trati). Tento C-kanál je připevněn na okrajové straně dráhy blíže k silikonové trubici. Podporuje hmotnost trubkového mechanismu. V opačném případě se dráha vykloní z plastového lineárního posuvníku.

Vex díly pro krok 5

• 2 x Vex 393 2vodičový motor a 1 x ovladač motoru 29
• 2 x 3 "vysokopevnostní hřídel
• 6 x ložisko ploché
• 2 x kolejnice 2 x 1 x 16
• 2 x kolejnice 2 x 1 x 25
• 8 x límec hřídele
• 1 x Sada běhounu nádrže
• Stojany 4 x 1 palec se vypínají
• 1 x ovladač Vex Pic

Použil jsem držák baterie Vex AA 6 pro řadič PIC, který poskytoval dostatečné napětí a proud během procesu budování, ale zjistil jsem, že baterie AA nemohla poskytnout proud k napájení 6 x motorů 393, zvláště když je vyžadován točivý moment zatlačte píst do silikonové trubice. Abych zajistil odpovídající napájení, připojil jsem dvě baterie 18650GA NCR (každá 3 500 mAh) do série, aby poskytovaly ~ 8 voltů, se 2 dalšími bateriemi zapojenými paralelně pro zvýšení proudu. S tímto nastavením baterie mám dostatek proudu pro provoz robota pokrývajícího 3 m tmelení. Také jsem použil držák baterie 18650 4 x, jak je znázorněno na obrázku 14.

Krok 1: Motorizujte proces tmelení

První krok k potvrzení zlomových částí by stačil k replikaci funkce těsnicí pistole bez použití existujících

těsnicí pistole, jejíž automatizace by byla těžší a komplikovanější. Konstrukce obsahuje soupravu lineárního pohybu vex, motor 393 a různé části pro sestavení aktuátoru, který by mohl dálkově vytlačovat křemík pomocí ovladače RC. Použil jsem vysokopevnostní 36 zubové ozubené kolo, abych přidal větší točivý moment, který je potřeba k tlačení pístu v silikonové trubce větší silou. Obrázek designu je níže a použité části vex jsou uvedeny níže.

Krok 2: Budujte mechaniku dopředu a dozadu

Nyní, když funguje mechanismus plunžru, můžeme přidat mechanismus pro ovládání polohy silikonové trubice s pístem dopředu a dozadu, což pomůže kompenzovat omezený pohyb tankového robota na strmé střeše.

Krok 3: Sestavte sestavu nahoru nebo dolů

V tomto kroku stavíme mechanismus pro pohyb platformy plunžru nahoru a dolů, který nyní zahrnuje hmotnost silikonové trubice, dva motory vex dvě lineární pohybové sady jedna pro píst druhá pro dopředný, zpětný pohyb a další související části v podstatě součásti v kroku 1 a kroku 2.

Krok 4: Levá a pravá mechanika Bu

Botník nádrže pokrývá 3 m/9,8 stopy na šikmé střeše a posouvá silikonovou trubku dolů, aby vstříkl křemík nahoru, aby křemík oškrábal. Plastové nášlapy nádrže nemají ve sklonu 45 ° omezenou trakci, ale poskytují dostatečnou kontrolu nad umístěním nádrže mírně doleva nebo doprava. Pohyb nádrže nahoru a dolů po střeše je možný pomocí zatahovacího popruhu (uzamykatelné vodítko pro psa).

Jakmile je nádrž umístěna na svém místě, mechanismus silikonové trubice může klouzat po dráze 30 cm/12 palců, která je zabudována do nádrže. To znamená, že robot dokáže pokrýt 30 cm tmelení najednou, než přemístí nádrž pomocí popruhu, aby utěsnil novou oblast atd.

Krok 5: Vybudujte základnu nádrže s řídicí elektronikou

Použil jsem základnu nádrže, protože vs kolová, protože poskytovala stabilní platformu s možností určité trakce, zatímco plastové běhouny mají špatnou trakci, což je pro současný design dost. Díly pro

Krok 6: Krok 6: Připevněte a připojte platformu tuby k základně nádrže

Trubková platforma je poté připevněna k okraji nádrže, poloha okraje poskytuje nejlepší vůli od kolejí nádrže a dosažitelnost pro silikonovou trubku. přidání zátěže nebo jakéhokoli těžkého kovového předmětu na opačné straně k trubkové plošině poskytne protizávaží, aby byly obě dráhy nádrže pevně uzemněny.

Krok 7: Připojte motory k PIC regulátoru, RC ovladači Fine Tune

Na obrázku 14 je 6 motorů připojeno k IO portům na ovladači Pic v kontejneru Lock & Lock. Každý IO port je mapován na kanál ve vysílači. Pro motory, které vyžadují jemnější ovládání, jako je vodorovný posuvný motor jako v kroku 4 a motory pro běhoun levého a pravého tanku.

GoPro je připevněno a umístěno na sestavě trubice mířící na trysku. Fotoaparát je tu hlavně proto, aby zaznamenal proces a poskytl úhel pohledu zpět na můj iPhone, přestože jsem nakonec nepoužíval schopnost POV, bylo snazší fyzicky sedět na okraji střechy, abych mohl vidět a ovládat, co robot dělal.

Tento projekt lze replikovat pomocí Adruino nebo jiného mikrokontroléru a příslušného WIFI nebo rádiového dálkového ovladače. Mechanika a díly Vex jsou skvělé a snadno se prototypují, novější motory a řídicí systém v řadě Vex V5 mají zásadní vylepšení, další alternativou je ServoCity.com, který nese řadu motorů, kolejnic, držáků atd. Vše, co potřebujete k sestavení mechaniky.

Dále čistší a efektivnější design se senzory a schopností trubkové sestavy dodávat křemík na vysokou zeď. Skutečné obrázky robota výše, brzy nahraji videa.