Praktický robot: 11 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Říkám tomu praktický robot z řady důvodů. Může být vyrobeno s použitím každodenních nástrojů, které by měla většina lidí, kteří pracují kolem domu. Použitím mnoha přebytečných položek se náklady snižují. Rameno robota může zvednout přes 2 lb. předmět z podlahy na 3 ft. 4 in. Do vzduchu, takže rameno může položit předměty na stoly. Pokud vás tedy nebaví číst o robotech, kteří dokážou zvednout pingpongový míč jen několik centimetrů ve vzduchu, čtěte dále. V tomto tutoriálu vám doufám dám tipy, které lze použít i na jiné projekty robotů.

Většina dílů použitých v tomto robotu pocházela z robotického vysavače „Lentek“. Tento vysavač byl zlatý důl robotických dílů. Mám 14,4voltovou baterii, motory s převodovkou, hnací kola, výkonový transformátor, dálkové ovládání, mosty H, I. R. LED, fototranzistory atd.

Krok 1: Testování Vac

Cílem robota bylo, aby dokázal vyzvednout předměty o hmotnosti až 2 libry. z podlahy a položte je na stůl dálkovým ovládáním a autonomně.

První věc, kterou jsem udělal, bylo zjistit, zda je vak "Lentek" dostatečně silný pro robota, kterého jsem chtěl postavit. Položil jsem na vysavač závaží o hmotnosti 5 lb a zkoušel, zda může běžet, a zapnul koberec; stalo se. Zde několik poznámek; i bez váhy by vysavač nemohl přejít z povrchu podlahy na koberec, takže se nepokoušejte stavět na základně vysavače. Když ve zbytku tohoto tutoriálu uvedu měření dřeva, budou to skutečná měření a nebudou ukládat měření. Například v tomto projektu budu na mnoha místech používat kus dřeva o rozměrech 4 "x 1". Skutečná měření jsou 3 3/4 "x 3/4".

Krok 2: Podívejme se dovnitř motoru

Odpojte vysavač a vytáhněte hnací motory. Když se na ně podíváte, vidíte, že neexistuje žádné optické enkodérové kolečko. Kolo optického kodéru dělá to, že přeruší světelný paprsek, když se tam motor otáčí, a to tak, že na 1 otáčku kola dá X množství pulzů. Pojďme postavit jeden pro motor. Kolečko kodéru je vyrobeno z lepenky. Karton bude v tomto projektu použit na mnoha místech. Odkud jsem vzal lepenku? Obilné boxy. Hřídel kola kodéru je „hřebík do panelu“, typ hřebíku, který se používá k pokládce dřevěných panelů v domě. Zde použitá délka je 1 5/8 . Pomocí kompasu jsem na kartonu vystopoval kruh, který je o něco menší než šířka těla skříně motoru. K vložení otvorů jsem použil nástroj na děrovačku papíru v kolečku. Pomocí malého otvoru, který je vytvořen špičkou kompasu, najděte střed kola a protáhněte jím hřídel (hřebík). Na hlavu hřebu naneste trochu lepidla, abyste drželi kolečko kodéru, nechte uschnout. Hřídel se dostane do středového otvoru šnekového převodu. Nejprve odlepte trochu stěny skříně motoru, aby se hřídel nedotýkala stěn skříně motoru. Na špičku kola kodéru naneste trochu lepidla hřídel (hřebík) a zatlačte ji do středového otvoru šnekového převodu. Nechte zaschnout a nasaďte pouzdro zpět na motor. V tomto tutoriálu nebudu zacházet do podrobností o elektrické části robota. Řeknu, že budeme jako světelný paprsek použijte infračervené LED a fototranzistory nalezené ve vaku a že výstup přivedeme na komparační vstup na čipu „PIC“. Postupem času udělám další návody. Navštivte mé webové stránky na adrese: https://robotics.scienceontheweb.net Budete muset provést změnu na 2 motory. Jeden upravený motor bude použit v základně robota a druhý v jeho paži. To znamená, že budete muset koupit 2 vaky. a budete mít náhradní baterii a dálkové ovládání a také jiné typy motorů.

Krok 3: Vytvoření hlavní základny a motorové základny robota

Základnu jsem vyrobil z překližky. Použil jsem překližku, protože se s ní snadno pracuje a můžete do ní zapustit hlavu šroubu tak, aby byla rovná s povrchem dřeva. Kousky překližky mohou mít mnohdy díru v jedné z vrstev od uzlu ve dřevě. K vyplnění otvoru používám horkou lepicí pistoli. Pokud nemáte horkou lepicí pistoli, měli byste si ji koupit. Jsou skvělé při držení drátů, vyplňování mezer atd. Můžete je získat v mnoha obchodech dolarového typu. Stejné obchody budou prodávat lepicí tyčinky za pouhých 25 tyčinek za dolar.

Při výrobě základny chcete, aby velikost byla dostatečně malá, aby se vešla do dveří a mohla se otáčet v chodbách. Pamatujte, že paže bude také trčet nad základnou; takže nechcete, aby základna byla tak malá, že se převrhne. Základnu jsem tedy udělal 11 3/4 "o 17 3/4". Proč ne dokonce 12 "ptáte se? No, překližkový povrch bude pokryt lepenkou. Ano, uhodli jste to, lepenka z krabice od obilovin. Zde poznámka, na lepenku jsem nepoužil kontaktní papír, ale není důvod, proč byste nemůže. Pokud ho tedy chcete obléknout, pokračujte. K montáži motorů na hlavní základnu budete potřebovat malou motorovou základnu. Každá motorová základna byla vyrobena ze dvou kusů dřeva o tloušťce 1/2 palce. S použitým kolečkem velikosti kola jsem potřeboval motor vysoký 1 palec od hlavní základny. Pokud tedy máte kus dřeva o tloušťce 1 ", stačí na jeden základní motor nařezat jeden kus dřeva. Základní velikost motoru je 2 1/4" x 4 "Pro otvor jsem použil vrták 5/8" v základně motoru. Kruhový otvor na čtvercový otvor je asi 1 19/32 "středový otvor na středový otvor. Delší otvor byl vytvořen vyvrtáním otvorů a poté pomocí pilníku k jejich tvarování. Lepším způsobem by bylo použít pilový kotouč k tvarování dlouhého otvoru otvor.

Krok 4: Práce na spodní části hlavní základny

Pamatujte, že hlavní základna pojme jeden upravený motor a jeden nezměněný motor. Na fotografii je motor s malou krabičkou vedle něj upravený motor. Krabice slouží k zakrytí kola kodéru I. R. LED a foto tranzistor. Přibijte a přilepte základnu motoru k hlavní základně. Opět jsem použil 1 5/8 palců panelových hřebíků. Na druhé straně hlavní základny odřízněte konec nehtů, které vyčnívají.

Vím, že ve většině robotů je zadní kolečko malá maličkost, která se nemusí ani otáčet. NEPOUŽÍVEJTE TENTO TYP! Jsem pro úsporu peněz při stavbě robota, ale v této části to nedělejte. Robot nebude schopen přejít z povrchu dřevěné podlahy na koberec. Nebude se točit dobře a bude to vyžadovat více energie. Použil jsem 3palcové otočné kolečko s kuličkovými ložisky. Namontujte kolečko tak, aby při otáčení kolečka neprošlo zadní částí základny. Namontoval jsem svůj 1 6/16 palců zezadu. Typ šroubu, který jsem použil, byl #6 „šroub do sádrokartonu“. Opět odřízněte konec vyčnívajících šroubů.

Krok 5: Práce na horní části hlavní základny

Nyní je čas nalepit lepenku na horní část hlavní základny. Rozřízněte velkou krabici od obilovin a přilepte lesklou stranu dolů pomocí „Kontaktního cementu“. Počkejte, až uschne, poté ořízněte.

Zkontrolujte, zda se vaše velká krabice na cereálie shoduje s velikostí krabičky na cereálie, kterou používám, pokud ne, budete muset použít jiné materiály. Malá strana krabice je široká 3 1/4 ", velká strana je dlouhá 11 10/16". NEŽ ZAČNETE TUTO ČÁST, PROSÍM VIDĚTE FOTKY. Rozřízněte dvě velké krabice od obilovin. Odřízněte spodní a horní chlopně na obilničkách. Řez podél švů jedné obilné krabičky. Tyto kousky přilepte na druhou lesklou stranu obilné krabice lesklou stranou. Před použitím počkejte, až uschne. Odřízněte 2 kusy 3/4 "tlustého dřeva 8 3/16" o 3 2/16 ". Toto dřevo použijeme jako 2 stěny ke krabici, kterou stavíme, v horní části hlavní základny. Umístěte a přilepte jeden kus uprostřed základny, 14/16 "od zadní části základny. Druhý kus jde 10 2/16 "z 1. kusu. Tím se vytvoří krabice, která je uvnitř dlouhá 10 2/16". Když je lepidlo suché, přibijte 2 kusy dřeva ze spodní části základny pomocí „panelových hřebíků“. Rád vyvrtám malý pilot pro hřebík 1. Nyní vezměte lepenku, kterou jsme slepili a použili ji jako dlouhé stěny a horní část krabice. Jednu stranu přilepte na konce dvou kusů dřeva a na hlavní základnu. Druhou stranu je třeba upravit, aby se dala složit a vytvořit tak druhou stranu dlouhé krabicové stěny. TUTO STRÁNKU NELEPTE.

Krok 6: Jak funguje rameno

Toto rameno nefunguje jako většina robotických ramen. Funguje to spíše jako vysokozdvižný vozík. Ruka bude jezdit nahoru a dolů po dřevěné kolejnici. To umožní robotovi zvednout předmět 3 '4 z podlahy pomocí malého točivého momentu.

Aby normální robotické rameno zvedlo předmět 40 palců z podlahy, muselo by mít rameno 20 palců. 2 lb. předmět by trval 640 oz. in. točivého momentu ke zvednutí. Použití 1 kola ke zvednutí 2 lb. předmětu by vyžadovalo pouze 16 oz. Točivého momentu. Matematika použitá k nalezení předmětu v 3-D prostoru je také snazší.

Krok 7: Montáž kolejnice na hlavní základnu

Dřevo použité na kolejnici se nazývá furringový pás. V Lowe by to bylo uvedeno jako: 1 "o 2" o 8 'ošetřené furring #201999. Je asi 1 5/16 "široký a asi 9/16 tlustý. Použil jsem tento druh dřeva, protože se zdá, že má nejmenší množství osnovy a luku. Odřízněte 48" dlouhý kus. Odřízněte 1 1/2 "tlustý kus dřeva 3 3/16" o 3 3/16 "Můžete vyříznout zářez do dřeva, aby držel kolejnici na místě, a poté vyvrtejte otvor přes kolejnici a dřevěný blok. K upevnění kolejnice na místo použijte šroub sádrokartonu č. 6. Pokud nechcete vytvořit zářez do dřevěného bloku, budete muset použít další 2 šrouby na obě strany kolejnice, aby držely kolejnici na místě.

Umístěte blok tak, aby byla kolejnice uprostřed základny a dřevěný blok byl 1/2 palce od přední části základny. Ze spodní strany základny pomocí dvou šroubů do sádrokartonu přidržte dřevěný blok k hlavní základna.

Krok 8: Práce na paži

Odšroubujte kolejnici ze základny, v tomto kroku ji použijeme.

Pomocí čepele 1 1/2 "kruhového otvoru vyřízněte otvor v kusu dřeva o tloušťce 3/4". Vyjměte dřevo (viz foto) z čepele. Toto bude použito jako váleček. Vytvořte čtyři z těchto válečků. Hřídel „5D 2 palce obyčejný“se stane hřídelí válce. Odřízněte dva kusy dřeva o tloušťce 3/4 "3 1/2" o 5 7/16 ". Umístěte váleček blízko zadní horní části dřeva, ale nenechte váleček projít okrajem dřeva. Zatlučte hřebík dovnitř střed válečku, ale ne příliš daleko, protože je budete později vytahovat. Umístěte kolejnici na dřevo, ujistěte se, že je kolejnice rovná a těsně přiléhá k 1. válečku (viz foto). Zbytek válečků umístěte pevně proti kolejnici a hřebíku na místě. Odstraňte kolejnici a poté vyjměte čtyři hřebíky ze dřeva. Pomocí otvorů pro hřebíky vyvrtejte do dřeva čtyři pilotní otvory. Vezměte 2. řezaný kus dřeva a upněte jej přes první. kus. Nyní vyvrtejte čtyři otvory také přes 2. kus dřeva. Čtyři běžné hřebíky 5D přibijte do čtyř otvorů v jednom kusu dřeva. Nyní chcete vyvrtat čtyři pilotní otvory v dráze. Zašroubujte čtyři Šrouby do sádrokartonu # 6, ale hlavy nechte asi 2/16 "nad dřevem. Později je budete muset upravit. Vraťte čtyři válečky a kolejnici zpět na místo. Čtyři šrouby vám umožní přizpůsobit se jakémukoli luku ve dřevě. Upravte čtyři šrouby tak, aby byla kolejnice vyrovnaná s horní částí čtyř válečků. Později může být nutné šrouby znovu seřídit. Vezměte 2. kus dřeva a zatlučte jej na místo nad 1. kusem dřeva. Budete si muset trochu pohrát s 2. kusem dřeva, dokud se nepřiblíží k válečkům, ale přesto se válečky mohou volně točit. Možná budete muset také nastavit čtyři šrouby tak, aby kolejnice nebyla příliš těsná vůči straně dřeva. Vysuňte kolejnici. Odřízněte další 3/4 "tlustý kus dřeva 3 1/2" o 9 ". Přibijte část válečku na horní střed tohoto kusu dřeva. Uřízněte další kus dřeva (asi 3 1/2" o 2 1/4 "), která bude zakrývat druhou stranu válečkové sekce a hřebík na místě. Nyní odřízněte všechny konce šroubů a hřebíků, které vyčnívají. Zasuňte kolejnici zpět do válečkové sekce. Budou existovat skvrny, které se budou vázat buď proti válečky nebo hlavy šroubů. Pomocí brusného papíru (nejlépe pokud je brusný papír připevněn k dřevěnému bloku) obrouste skvrny na dřevěné kolejnici, kde je vázán.

Krok 9: Výroba cívky

Pomocí čepele 2 "kruhového otvoru vyřízněte otvor v 1/2" tlustém kusu dřeva. Vyjměte dřevo z čepele. To se stane součástí navijáku. Udělejte další. Upněte obě kola k sobě. Vyvrtejte čtyři pilotní otvory kolem kol. Odšroubujte kola a udělejte čtyři pilotní otvory v jednom kole.140 "velké, aby se do otvoru vešel šroub 2" # 6 do sádrokartonu. Otevřete a zarovnejte středové otvory kola tak, aby se vešly na čtvercový hřídel motoru. Pomocí čtyř šroubů 2 " # 6 do sádrokartonu přišroubujte obě kola k sobě tak, aby mezi oběma koly byla mezera 13/16". K jednomu ze šroubů přivažte 54 "dlouhý monofil (vlasec ožírač plevele).

Krok 10: Montáž motorů na kolejnici

Odřízněte kus dřeva o tloušťce 3/4 "4 11/16" o 3 14/16 ". Do otvorů v základně motoru jsem použil vrták 5/8". Delší otvor byl vytvořen vyvrtáním otvorů a poté pomocí pilníku k jejich tvarování. Lepším způsobem by bylo použít pilový kotouč k vytvarování otvoru. Kruhové otvory jsou od sebe vzdáleny 3 2/16 "středový otvor do středového otvoru. Kruhový otvor do čtvercového otvoru je asi 1 19/32" středový otvor do středového otvoru.

Připojte cívku k motorům (jeden motor je upraven) a motory k základně motoru. Zapojte motory (nezapomeňte obrátit vodiče k jednomu motoru) k 6voltové baterii, abyste otestovali, zda vše funguje. Nyní sejměte cívku a motory ze základny motoru. Dále odřízněte 1 1/2 "tlustý kus dřeva 3 3/16" o 3 14/16 ". Pomocí dvou šroubů # 6 do sádrokartonu připevněte dřevěný blok na spodní stranu na základně motoru 1/2" od levého okraje. Do bloku vyvrtejte dva pilotní otvory přes kolejnici. Připevněte kolejnici k bloku dvěma šrouby do sádrokartonu č. 6. Nyní vraťte naviják a motory zpět, ale tentokrát přilepte motory k základně motoru. Vezměte monofilní šňůru a ujistěte se, že šňůra běží před navijákem. Vytáhněte jej přímo dolů k sestavě válečku, která je na kolejnici. V místě, kde se vlasec dotýká sestavy válečku, vyvrtejte otvor po straně a zašroubujte šroub do sádrokartonové desky 2 "č. 6. K tomuto šroubu navažte vlasec.

Krok 11: Vytvoření ruky

Každý, kdo má sadu „VEX“, tyto části pozná. Nevěřím, že by se vyplatilo kupovat díly VEX jen pro stavbu této ruky. Tato ruka je pouze jedním z mnoha prototypů, na kterých jsem pracoval. Podrobnosti o dalších rukou poskytnu na svých webových stránkách na adrese: https://robotics.scienceontheweb.net v následujících měsících. Tady přichází ale. Pokud však již máte díly VEX, zkuste to. Můžete použít jakýkoli motor s převodovkou, pokud můžete získat ostrý převod, aby zůstal na hřídeli motoru. Motor, který jsem zde použil, zbyl z jiného projektu. Poznámka, kterou potřebujete vědět o tomto motoru, je hnědá čepička, která se zašroubuje na desku motoru, kterou motor otáčí. Vyvrtejte středový otvor přes víčko tak, aby se vešel šroub č. 8-32 x 1 3/4 ". Vezměte hlavu šroubu a trochu obrouste obě strany tak, aby hlava byla nyní obdélník se dvěma křivkami. ztěžuje uvolňování šroubu při lepení. Šroub zašroubujte víčkem hlavou směřující k desce motoru. Nasaďte matici a utáhněte. V závislosti na použitém motoru převodovky se velikost dřeva může lišit. dva 3/4 "tlustý kus dřeva 7" o 2 2/16 ". Jeden z těchto kusů se stane základnou kolejnice, druhý zadní deskou motorové skříně ruky. Odřízněte dva kusy dřeva o tloušťce 3/4 "1 10/16 o 2 2/16", to budou strany motorové skříně ruky. Když se podíváte na fotografie, uvidíte dvě konzoly ve tvaru L. Jsou 1 7/16 "x 1 7/16" s jedním koncem tvarovaným tak, aby odpovídal ozubenému kolu. Byly vyrobeny ze starého rámu postele. Co zjistíte, že to bude fungovat? Ty byly řezány pilou s odříznutým kotoučem používaným pro řezání kovu. Při výrobě tohoto robota nebyly použity žádné fantastické nástroje. Vyvrtejte dva otvory skrz konzolu a přes stranu ozubeného kola. Namontujte držák na ozubené kolo pomocí dvou šroubů s maticemi. Kovové části VEX musí být řezány. Nejlepší je použít pilový kotouč, protože odříznutý kotouč s sebou vezme příliš mnoho kovu. Pro lidi, kteří o VEX nic nevědí. Kovové části mají malý startovací střih, který ukazuje, kde můžete řezat. Budeme používat menší část, takže ji odstřihněte. Budeme používat dva. Pomocí šroubů, které jsou dodávány s ozubeným kolem, jej zašroubujte do kovové drážky pomocí dvou šroubů se dvěma kovovými podložkami. Nyní přichází problém; pokud utáhnete šrouby úplně dovnitř, ozubené kolo se nemůže pohnout. Pokud šrouby neutáhnete, během chvilky se uvolní. Řešením je; pomocí každodenní hliníkové fólie vytvořily malé malé kuličky a zatlačily je do otvorů pro šrouby. Vezměte ozubené kolo, zašroubujte jej zpět do kovové drážky. Pokud ozubené kolo stále vázne, opakujte. Když se ozubené kolo posune doprava, vyjměte šrouby a do otvorů pro šrouby vložte trochu lepidla. Vložte šrouby zpět a nechte zaschnout. Vezměte sestavu ozubeného kola a přišroubujte ji k základně kolejnice. Šrouby do sádrokartonu jsem zde NEPOUŽIL. Chcete použít šroub s plochou hlavou, aby bylo možné sestavu kolejnice upravit o malé množství. Vezměte druhou sestavu kolejnice a rozmístěte ji na šířku ozubeného kola vložením ozubeného kola mezi dva ozubená kola. Nyní přišroubujte sestavu 2. ozubeného kola. Vyjměte rychlostní stupeň a otočte ozubená kola v opačných směrech. Vraťte rychlostní stupeň doprostřed a označte, kde se nachází. Vyvrtejte dostatečně velký otvor, aby šroub č. 8-32 o 1 3/4 "mohl projít bez vazby. Vyjměte sestavu kolejnice ze základny kolejnice. Odřízněte základnu kolejnice od shora k otvoru dostatečně široký, aby šroub do strany skrz štěrbinu. Nasaďte ozubené kolo na šroub. Toto je velmi těsné. Použil jsem klešťový zámek k přidržení ozubeného kola, když jsem otáčel šroubem. Otáčejte ozubeným kolem na šroubu, dokud se ozubené kolo nedostane dokonce tam, kde je ozubené kolo je s uzávěrem blízko základny kolejnice, ale není na něm vázán. Když vše vypadá dobře, odřízněte to, co není potřeba, šroubem č. 8-32. Na hlavu šroubu, který je uvnitř víčka, naneste lepidlo a nechte zaschnout. Naneste lepidlo na matici a kolem základny ozubeného kola. Když je vše suché, našroubujte uzávěr zpět na motor. Postavte sestavu převodovky motoru stranou skrz štěrbinu, dokud nenarazí do otvoru. Pomocí horké lepicí pistole utěsněte štěrbinu. zpět sestavu kolejnice. Odřízněte kus dřeva o tloušťce 3/4 "1 9/16 o 1 9/16. Toto bude základna motoru. Umístěte motor na tuto základnu. Zkontrolujte, zda je motor rovnoběžný se základnou kolejnice. Pokud to vypadá dobře, přišroubujte základnu motoru k základně kolejnice. Přilepte motor k základně motoru. Přibijte strany k základně kolejnice. Všimnete si, že zadní hřídel motoru trčí nahoru. Označte a poté vyvrtejte toto místo na zadní desce, aby zadní hřídel měla kam jít. Našroubujte zadní desku. Dva prsty ruky jsou vyrobeny ze dvou 3/4 "silného kusu dřeva 3 1/16" o 1 11/16 ". Do dřeva můžete vyříznout zářez, kde bude přišroubován do držáku. způsob, jakým se ruka otevře o 3 palce a můžete držák a hlavy šroubů zakrýt lepenkou. Do každého držáku vyvrtejte dva otvory, které umožní šroubům, které používáte, projít otvory v držáku. Označte a vyvrtejte pilotní otvory na prstech. Nyní namontujte dva prsty a přišroubujte je na místo. Pomocí dvou šroubů 1 1/2 " # 6 do sádrokartonu připevněte tuto ruční sestavu ke spodní části sestavy válečků. KONEC