RufRobot45: 7 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

RufRobot45 bol postavený tak, aby nanášal kremík/tmel na ťažko prístupnú 45 ° šikmú strechu

Motivácia

Dažďová voda unikajúca cez popraskanú stenu v našom dome spôsobila poškodenie laku a steny, ktoré sa po silnom daždi zhoršujú. Po vyšetrovaní som bol schopný vidieť medzeru 1 až 1,5 cm (asi pol palca) na dĺžku úseku strechy 3M/9,8 stôp. Tento priestor smeroval dažďovú vodu zo strechy 45 ° (sklon strechy 12/12) na bočný panel a cez popraskanú stenu. Pozri obrázok 1 nižšie.

Zavolal som niekoľko pokrývačov/odborníkov na netesnosti, aby mi poradili a odhadli náklady. Celkové náklady na opravu/zastavenie úniku by boli minimálne 1 200 dolárov. Citáty zahŕňali poplatky za lanové laná, bezpečnostné kotvy a poistenie na pokrytie strešného plášťa počas kontroly a opravy netesnosti na ťažko prístupnej strmej 45 ° streche..

Odhadované náklady na 1 200 dolárov za niečo také jednoduché, ako je aplikácia silikónu/tesniacej trubice na 20 dolárovú trubicu, boli príliš vysoké, ale keď ste zúfalí, zaplatíte sumu, aby ste zastavili prebiehajúce škody.

Pred prijatím akéhokoľvek z citátov som sa rozhodol využiť voľný čas počas blokovania Covid 19 na pokus o opravu. V prvom rade som musel skontrolovať strechu, aby som zistil, či to bude realizovateľná oprava, ktorú by som mohol urobiť sám.

Inšpekčný robot

Na riskantnú kontrolu sa na strmú strechu dobrovoľne vybral RC tank pripevnený k popruhu. RC tank (obrázok 2) je prototypom konečného návrhu. Postavený zo starých robotických dielov Vex (obrázok 3), ležal som okolo. Motory Vex 393, pásy dezénu nádrží, RC ovládač a PVC rúrky pre podvozok na kontrolu strechy.

Napriek tomu, že tento návod nie je o kontrolnom robotovi, pre záujemcov som pridal obrázok. Prostredníctvom obrázkov z GoPro je viditeľná dlhá medzera, kde by voda mohla prúdiť smerom k bočnici. pozri obrázok 1.

Automatizovaný proces konštrukcie tesniacej pištole

Tento návrhový proces by sa mohol použiť na kremík, lepidlo alebo iný typ tesniacej aplikácie, ktorá sa nanáša cez trubicu a dýzu. Potom potrebujete tesniacu pištoľ, jednoduchý kovový rám na uchytenie trubice a piest, pružinu na vyvíjanie tlaku, rám okolo trubice, potom držte tesniacu pištoľ a umiestnite rúrkovú dýzu proti medzere.

Umiestnite trysku hore, dole, doprava, dopredu dozadu (os X, Y, Z), aby ste sledovali obrys a uhol medzery. Vedieť to všetko uľahčuje rozhodnúť sa, čo by mal tesniaci robot urobiť. Tento proces bol iteračný, po mnohých pokusoch, pokusoch a omyloch som dokázal úplne vyplniť medzeru a zastaviť únik.

Aby som lepšie ilustroval proces navrhovania, ktorý môžu ostatní reprodukovať, modeloval som, animoval a renderoval obrázky robotov pomocou programu Blender 3D. Rýchlejšie vykresľovanie bolo možné zvolením Nvidia Cuda a GPU 1080TI namiesto CPU v mojom starom systéme. Nasledujú kroky pri konštrukcii robota.

Zásoby:

Vex diely pre krok 1

• 1x koľajnica 2x1x25 1x 12 "dlhá lineárna posuvná dráha (pre piest).
• 1 x vonkajšia dráha lineárneho posúvača
• 4 x Rack Gear parts
• 2 x uhlový klin
• 1 x Vex 393 2 -vodičový motor a 1 x ovládač motora 29
• 1 x 60 zubové vysokopevnostné ozubené koleso (priemer 2,58 palca)
• 1 x 12 zubový kovový prevodový stupeň 3 x Hriadeľový golier
• 1 x držiak prevodovky do stojana
• 2 x 2 -palcový hriadeľ s vysokou pevnosťou
• 3 x ploché ložisko (jeden z nich rozrežte na 3 časti a použite ich ako rozpery)
• 2 x Plus klin, 3 x 0,5 palcové nylonové medzikusy
• 1 x.375 palcová nylonová rozpera Non Vex diely
• 2 x 4 palcová hadicová svorka (na udržanie trubice na mieste).

Vex diely pre krok 2

• 2 x uhol 2x2x15
• 1 x Vex 393 2 -vodičový motor a 1 x ovládač motora 29
• 1 x červa držiak 4 diery
• 1 x 12 zubové kovové ozubené koleso
• Ozubené koleso 1 x 36 zubov
• 2 x 2 -palcový hriadeľ s vysokou pevnosťou
• 2 x hriadeľový golier
• 1 x 12 "dlhá lineárna klzná dráha
• 3 x Rack Gear parts
• 1 x vnútorný vozík Linear Sider
• 2 x ložisko ploché

Vex diely pre krok 3

• 1 x oceľový plech
• 5x15 (Strih kovovým odrezkom alebo pílou na kov 3,5 x 2,5 palca) Toto bude základ pre zostavu silikónovej trubice.
• 1 x Vex 393 2 -vodičový motor a 1 x ovládač motora 29
• 1 x 60 zubové vysokopevnostné ozubené koleso (priemer 2,58 palca)
• 1 x 12 zubová kovová prevodovka
• 4 x golier hriadeľa
• 1 x WormBracket 4 diery
• 2 x 2 -palcový hriadeľ s vysokou pevnosťou
• 4 x ložisko ploché
• Odstup 2 x 2 palce
• 1 x uhlový klin
• 1 x 0,5 palcové nylonové rozpery

Vex diely pre krok 4

• 1 x drôtový motor Vex 393 -2 a
• 1 x Ovládač motora 29
• 1 x 60 -zubové vysokopevnostné ozubené koleso (priemer 2,58 palca) Renderované obrázky ukazujú 36 -zubové ozubené koleso pre krok 4, po niektorých testoch bolo toto nahradené 60 -zubovým ozubeným kolesom, aby sa dosiahol vyšší krútiaci moment potrebný na tlačenie hmotnosti mechanizmu silikónovej trubice nahor. sklon 45˚.
• 1 x 12 zubové kovové ozubené koleso
• 4 x golier hriadeľa
• 1 x držiak prevodovky do stojana
• 2 x 2 -palcový hriadeľ s vysokou pevnosťou
• 3 x ploché ložisko (jeden z nich rozrežte na 3 časti a použite ich ako rozpery)
• 2 x plus klin
• 7 x 0,5 palcových nylonových medzier
• 2 x uhol 2x2x25 otvor
• Vzpery 4 x 1 palec
• 1x 17,5 "dlhá lineárna klzná dráha
• 2 x lineárna vonkajšia dráha posuvníka
• 5 x sekcie ozubeného kolesa
• 1 x oceľový C-kanál
• 2x1x35 alebo oceľový C-kanál
• 1x5x1x25 (závisí od dĺžky trate). Tento C-kanál je pripevnený na okrajovej strane dráhy bližšie k silikónovej trubici. Podporuje hmotnosť trubicového mechanizmu. V opačnom prípade sa dráha vyklopí z plastového lineárneho posúvača.

Vex diely pre krok 5

• 2 x Vex 393 2 -vodičový motor a 1 x ovládač motora 29
• 2 x 3 "vysokopevnostný hriadeľ
• 6 x ložisko ploché
• 2 x koľajnica 2 x 1 x 16
• 2 x koľajnica 2 x 1 x 25
• 8 x hriadeľový golier
• 1 x súprava dezénu nádrže
• Stojany 4 x 1 palec vyčnievajú
• 1 x ovládač Vex Pic

Na regulátor PIC som použil držiak batérie Vex AA 6, ktorý počas procesu budovania poskytoval dostatočné napätie a prúd, zistil som však, že batéria AA nemôže poskytovať prúd na napájanie 6 x motorov 393, najmä ak je potrebný krútiaci moment. aby sa piest vtlačil do silikónovej trubice. Aby som poskytol primeraný výkon, zapojil som dve batérie 18650GA NCR (každá 3 500 mAh) do série, aby som poskytol ~ 8 voltov, s 2 ďalšími batériami zapojenými paralelne pre zvýšenie prúdu. S týmto nastavením batérie mám dostatok prúdu na obsluhu robota pokrývajúceho 3 m tesnenia. Použil som tiež 4 -násobný držiak batérie 18650, ako je znázornené na obrázku 14.

Krok 1: Motorizujte proces tesnenia

Prvý krok na potvrdenie zlomových častí by stačil na replikáciu funkcie tesniacej pištole bez použitia existujúcich

tesniacej pištole, ktorej automatizácia by bola ťažšia a komplikovanejšia. Konštrukcia obsahuje súpravu vex lineárneho pohybu, motor 393 a rôzne časti na zostavenie akčného člena, ktorý by mohol diaľkovo tlačiť kremík pomocou diaľkového ovládača. Použil som 36 -zubové ozubené koleso s vysokou pevnosťou, aby som pridal väčší krútiaci moment, ktorý je potrebný na zatlačenie piesta v silikónovej trubici väčšou silou. Obrázok dizajnu je nižšie a použité vex diely sú uvedené nižšie.

Krok 2: Budujte mechaniku dopredu a dozadu

Teraz, keď mechanizmus piestu funguje, môžeme pridať mechanizmus na ovládanie polohy silikónovej trubice piestom dopredu a dozadu, čo pomôže kompenzovať obmedzený pohyb tankového robota na strmej streche.

Krok 3: Zostavte alebo spustite zostavu

V tomto kroku staviame mechanizmus na pohyb platformy piestu hore a dole, ktorý teraz zahŕňa hmotnosť silikónovej trubice, dva vex motory dva lineárne pohybové súpravy jeden pre piest druhý pre pohyb vpred, vzad a ďalšie súvisiace časti, v zásade komponenty v kroku 1 a kroku 2.

Krok 4: Levá a pravá mechanika Bu

Botník nádrže pokrýva 3 m/9,8 stôp na šikmej streche a pohybuje kremíkovou trubicou nadol, aby vstrekoval kremík hore, aby sa kremík zoškrabal. Plastové behúne nádrže nemajú v stúpaní 45 ° obmedzenú trakciu, ale poskytujú dostatočnú kontrolu nad umiestnením nádrže mierne doľava alebo doprava. Pohyb nádrže hore a dole po streche je možný pomocou zaťahovacieho popruhu (uzamykateľné vodítko pre psa).

Akonáhle je nádrž na svojom mieste, mechanizmus silikónovej trubice sa môže posúvať po 30 cm/12 palcovej dráhe, ktorá je zabudovaná v nádrži. To znamená, že robot dokáže pokryť 30 cm tesnenia naraz, než presunie nádrž pomocou popruhu, aby utesnil novú oblasť a podobne.

Krok 5: Vybudujte si základňu nádrže s elektronikou ovládača

Použil som základňu nádrže, pretože vs kolesá, pretože poskytovala stabilnú platformu s možnosťou určitej trakcie, zatiaľ čo plastové behúne majú slabú trakciu, čo je pre súčasný dizajn dosť. Diely pre

Krok 6: Krok 6: Pripojte a pripojte platformu rúrok k základni nádrže

Trubicová platforma je potom pripevnená k okraju nádrže, okrajová poloha poskytuje najlepšiu vzdialenosť od koľají nádrže a dosiahnuteľnosť pre silikónovú trubicu. pridanie predradníka alebo akéhokoľvek ťažkého kovového predmetu na opačnú stranu k platforme rúrok poskytne protiváhu, aby boli obe dráhy nádrže pevne uzemnené.

Krok 7: Pripojte motory k ovládaču PIC, RC diaľkovému ovládaniu Fine Tune

Na obrázku 14 je 6 motorov pripojených k portom IO na ovládači Pic v kontajneri Lock & Lock. Každý IO port je mapovaný na kanál vo vysielači. Pre motory, ktoré vyžadujú jemnejšie ovládanie, ako je vodorovný posúvačový motor ako v kroku 4 a motory pre behúň ľavej a pravej nádrže.

Na zostavu trubice smerujúcu k dýze je pripevnená a umiestnená GoPro. Fotoaparát je tu predovšetkým na zaznamenanie postupu a na poskytnutie uhla pohľadu späť na môj iPhone, aj keď som nakoniec nepoužíval schopnosť POV, bolo jednoduchšie fyzicky sedieť na okraji strechy, aby som mohol vidieť a ovládať, čo robil robot.

Tento projekt je možné replikovať pomocou Adruino alebo iného mikrokontroléra a vhodného WIFI alebo rádiového diaľkového ovládača. Mechanika a súčiastky Vex sú skvelé a ich prototypy sa dajú ľahko prototypovať. Novšie motory a riadiaci systém v rade Vex V5 majú zásadné vylepšenia. Ďalšou alternatívou je ServoCity.com, ktorá ponúka celý rad motorov, koľajníc, konzol atď. Všetko, čo potrebujete na stavbu mechaniky.

Ďalej čistejší a efektívnejší dizajn so senzormi a schopnosťou trubicovej zostavy dodávať kremík na vysokú stenu. Reálne obrázky robota vyššie, čoskoro odovzdám videá.