Praktický robot: 11 krokov (s obrázkami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:06

Hovorím tomu praktický robot z niekoľkých dôvodov. Dá sa to urobiť každodenným používaním nástrojov, ktoré by mala väčšina ľudí, ktorí pracujú okolo domu. Použitím mnohých nadbytočných položiek sa náklady držia dole. Rameno robota môže zdvihnúť 2 -librový predmet z podlahy na 3 stopy 4 palce do vzduchu, takže rameno môže položiť predmety na stoly. Ak vás teda unavuje čítanie o robotoch, ktoré môžu zdvihnúť pingpongovú loptičku vo vzduchu iba niekoľko centimetrov, čítajte ďalej. V tomto tutoriále vám dúfam poskytnem tipy, ktoré je možné použiť aj na iné projekty robotov.

Väčšina dielov použitých v tomto robote pochádzala z robotického vysávača „Lentek“. Tento vysávač bol zlatou baňou robotických súčiastok. Mám 14,4 voltovú batériu, motory s prevodovkou, hnacie kolesá, výkonový transformátor, diaľkové ovládanie, mostíky H, I. R. LED diódy, foto tranzistory a pod.

Krok 1: Testovanie vákua

Cieľom robota bolo zdvihnúť predmety s hmotnosťou do 2 libier. z podlahy a autonómne ich položte na stôl.

Prvá vec, ktorú som urobil, bolo zistiť, či je vak "Lentek" dostatočne silný na robota, ktorého som chcel postaviť. Na vysávač som položil závažie s hmotnosťou 5 libier, aby som zistil, či môže bežať, a zapol koberec; to robilo. Tu nájdete niekoľko poznámok; ani bez závažia by vysávač nemohol prejsť z povrchu podlahy na koberec, takže sa nepokúšajte stavať na základni vysávača. Keď vo zvyšku tohto tutoriálu uvediem merania dreva, budú to skutočné merania a nebudú ukladať merania. Napríklad v tomto projekte budem na mnohých miestach používať kus dreva 4 "x 1". Skutočné rozmery sú 3 3/4 "x 3/4".

Krok 2: Pozrime sa dovnútra motora

Odpojte vysávač a vytiahnite hnacie motory. Pri pohľade na ne vidíte, že neexistuje žiadne koliesko optického snímača. Kolo optického snímača urobí prerušenie svetelného lúča pri otáčaní motora tým, že na 1 otáčku kolesa poskytne X množstvo impulzov. Poďme postaviť jeden pre motor. Koleso kodéra je vyrobené z lepenky. Kartón bude v tomto projekte použitý na mnohých miestach. Odkiaľ som vzal lepenku? Krabice od obilnín. Hriadeľ kolesa snímača je „klincový“klinec, typ klinca, ktorý sa používa na kladenie drevených panelov v dome. Tu používaná dĺžka je 1 5/8 . Pomocou kompasu som na kartóne vystopoval kruh, ktorý je o niečo menší ako šírka telesa skrine motora. Na vloženie otvorov som použil nástroj na dierovanie papiera. v kolese. Pomocou malého otvoru, ktorý je vytvorený špičkou kompasu, nájdite stred kolesa a preveďte hriadeľ (klinec). Na hlavu klinca naneste trochu lepidla, aby držalo na koliesku snímača, nechajte uschnúť. Hriadeľ prejde do stredového otvoru závitovkového prevodu. Najprv odrežte trochu steny skrine motora, aby sa hriadeľ nedotýkal stien skrine motora. Na špičku kolesa snímača naneste trochu lepidla. hriadeľ (klinec) a zatlačte ho do stredového otvoru závitovkového prevodu. Nechajte uschnúť a vložte puzdro späť na motor. V tomto návode sa nebudem zaoberať podrobnosťami o elektrickej časti robota. Poviem, že budeme Ako svetelný lúč použite infračervené LED a fotografické tranzistory nachádzajúce sa vo vákuu, ktoré napájajú výstup na vstup komparátora na čipe „PIC“. Postupom času vytvorím ďalšie návody. Navštívte moju webovú stránku na adrese: https://robotics.scienceontheweb.netBudete musieť zmeniť 2 motory. Jeden upravený motor bude použitý v základni robota a druhý v jeho ramene. To znamená, že budete musieť kúpiť 2 vakcíny. a budete mať náhradnú batériu a diaľkové ovládanie, ako aj ďalšie typy motorov.

Krok 3: Vytvorenie hlavnej a motorovej základne robota

Základ som vyrobil z preglejky. Použil som preglejku, pretože sa s ňou ľahko pracuje a môžete do nej zapustiť hlavu skrutky tak, aby bola rovná s povrchom dreva. Kusy preglejky môžu mať mnohokrát dieru v jednej z vrstiev od uzla v dreve. Na vyplnenie otvoru používam horúcu lepiacu pištoľ. Ak nemáte horúcu lepiacu pištoľ, mali by ste si ju kúpiť. Sú skvelé pri držaní drôtov, vypĺňaní medzier atď. Môžete ich dostať v mnohých obchodoch dolárového typu. V rovnakých obchodoch sa budú predávať lepiace tyčinky až za 25 tyčiniek za dolár.

Pri vytváraní základne chcete, aby bola veľkosť dostatočne malá, aby sa zmestila do dverí a mohla sa otáčať na chodbách. Pamätajte si, že rameno bude tiež vyčnievať nad základňou; aby ste nechceli základňu takú malú, aby sa prevrhla. Takže základňu som urobil 11 3/4 "o 17 3/4". Prečo nie rovných 12 "? Pýtate sa? No, preglejkový povrch bude pokrytý lepenkou. Áno, uhádli ste, kartón z krabice od obilnín. Tu je poznámka, na lepenku som nepoužil kontaktný papier, ale nie je dôvod, aby ste nemôže. Ak ho teda chcete viac obliecť, pokračujte. Na montáž motorov na hlavnú základňu budete potrebovať malú motorovú základňu. Každá motorová základňa bola vyrobená z dvoch kusov dreva hrubých 1/2 palca. Na koleso, ktoré som použil, som potreboval motor vysoký 1 palec od hlavnej základne. Ak teda máte kus dreva hrubý 1 ", stačí na jeden základný motor vyrezať jeden kus dreva. Základná veľkosť motora je 2 1/4" x 4 ", do otvoru som použil vrták 5/8" v základni motora. Okrúhly otvor na štvorcový otvor je asi 1 19/32 "stredový otvor na stredový otvor. Dlhší otvor bol vytvorený vyvŕtaním otvorov a následným tvarovaním pomocou súboru. Lepším spôsobom by bolo použiť pílový kotúč na tvarovanie dlhého otvoru. diera.

Krok 4: Práce na spodnej časti hlavnej základne

Nezabudnite, že do hlavnej základne sa zmestí jeden upravený motor a jeden nezmenený motor. Na fotografii je motor s malou škatuľkou vedľa neho upraveným motorom. Krabica slúži na zakrytie kolesa snímača I. R. LED a foto tranzistor. Klinec a prilepte základňu motora k hlavnej základni. Opäť som použil 1 5/8 palca panelových klincov. Na druhej strane hlavnej základne odstrihnite koniec nechtov, ktoré vyčnievajú.

Viem, že vo väčšine robotov je zadné koliesko maličkosť, ktorá sa nemusí ani otáčať. NEPOUŽÍVAJTE TENTO TYP! Som za to, aby som pri stavbe robota šetril peniaze, ale v tejto časti to nerobím. Robot nebude schopný prejsť z povrchu drevenej podlahy na koberec. Nedopadne dobre a bude potrebovať viac energie. Použil som 3 -palcové otočné koliesko s guličkovými ložiskami. Koliesko namontujte tak, aby keď sa koliesko otáča, neprešlo cez zadnú časť základne. Namontoval som svoj 1 6/16 palcov zozadu. Typ skrutky, ktorú som použil, bola „skrutka do sadrokartónu“#6. Opäť odrežte koniec skrutiek, ktoré vyčnievajú.

Krok 5: Práce na vrchu hlavnej základne

Teraz je čas nalepiť lepenku na vrch hlavnej základne. Odrežte veľkú škatuľu od obilnín a prilepte lesklú stranu nadol pomocou „kontaktného cementu“. Počkajte, kým nevyschne, potom orežte.

Skontrolujte, či sa váš veľký obal na cereálie zhoduje s veľkosťou boxu na cereálie, ktorý používam, ak nie, budete musieť použiť niektoré ďalšie materiály. Malá strana škatule je široká 3 1/4 palca, veľká strana je dlhá 11 10/16 palcov. PRED TÝMTO ČASŤAMI SI POZRITE FOTKY. Rozrežte dve veľké škatule od obilnín. Odrežte spodné a horné chlopne na obilných škatuliach. Odrežte pozdĺž švíkov jednej škatule na cereálie. Prilepte tieto kúsky na druhú stranu obilnín s lesklou stranou obrátenou k lesklej strane. Pred použitím počkajte, kým nezaschne. Vyrežte 2 kusy 3/4 "hrubého dreva 8 3/16" x 3 2/16 ". Toto drevo použijeme ako 2 steny k budove, ktorú staviame, na vrch hlavnej základne. Položte a prilepte jeden kus v strede základne, 14/16 "zo zadnej časti základne. Druhý kus ide z prvého kusu na 10 2/16 ". Z toho vznikne škatuľka, ktorá je vo vnútri dlhá 10 2/16". Keď je lepidlo suché, pribite 2 kusy dreva na spodok základne pomocou „panelových klincov“. Rád vŕtam malého pilota na klinec 1.. Teraz vezmite lepenku, ktorú sme zlepili a použili sme ju ako dlhé steny a hornú časť škatule. Prilepte jednu stranu na konce dvoch kusov dreva a na hlavnú základňu. Druhá strana musí byť ozdobená, aby sa dala sklopiť a vytvoriť tak druhú stranu dlhej steny škatule. TÚTO STRANU NELEPŠTE.

Krok 6: Ako funguje rameno

Toto rameno nefunguje ako väčšina robotických ramien. Funguje to skôr ako vysokozdvižný vozík. Ruka bude jazdiť hore a dole po drevenej koľajnici. To umožní robotovi zdvihnúť predmet 3 '4 z podlahy s malým krútiacim momentom.

Na to, aby normálne robotické rameno zdvihlo predmet 40 palcov z podlahy, muselo mať rameno 20 palcov. 2 libry predmetu by trvalo 640 oz. krútiaceho momentu na zdvihnutie. Použitie 1 kolesa na zdvihnutie predmetu s hmotnosťou 2 libry by vyžadovalo len 16 oz. Krútiaceho momentu. Matematika použitá na nájdenie objektu v 3-D priestore je tiež jednoduchšia.

Krok 7: Montáž koľajnice na hlavnú základňu

Drevo používané na koľajnicu sa nazýva furringový pás. V Lowe by to bolo uvedené ako: 1 "x 2" x 8 'ošetrené furring #201999. Je široký asi 1 5/16 "a hrubý asi 9/16. Použil som tento druh dreva, pretože sa zdá, že má najmenšie množstvo osnovy a luku. Odstrihnite 48" dlhý kus. Vyrežte 1 1/2 palca hrubý kus dreva 3 3/16 palca o 3 3/16 palca Do dreva môžete vyrezať zárez, aby držal koľajnicu na svojom mieste, a potom vyvŕtajte dieru cez koľajnicu a drevený blok. Držte koľajnicu na mieste pomocou skrutky do sadrokartónu č. 6. Ak nechcete vytvoriť zárez v drevenom bloku, budete musieť použiť ďalšie 2 skrutky na obidve strany koľajnice, aby držali koľajnicu na mieste.

Blok umiestnite tak, aby bola koľajnica v strede základne a drevený blok bol od prednej časti základne o 1/2 palca. Zo spodnej strany základne pomocou dvoch skrutiek do sadrokartónu pripevnite drevený blok k hlavná základňa.

Krok 8: Práca na paži

Odskrutkujte koľajnicu zo základne, v tomto kroku ju použijeme.

Pomocou čepele s 1 1/2 "kruhovým otvorom vyrežte otvor v 3/4" hrubom kúsku dreva. Vyberte z čepele drevo (pozri fotografiu). Toto bude použité ako valček. Vyrobte štyri z týchto valcov. Hriadeľom valca sa stane klinec „5D 2 palce bežný“. Vyrežte dva 3/4 "hrubé kusy dreva 3 1/2" x 5 7/16 ". Umiestnite valček blízko zadnej časti dreva, ale nenechajte valček prejsť okrajom dreva. Zatĺkajte klinec. stred valca, ale nie príliš ďaleko, pretože ich budete neskôr vyťahovať. Umiestnite koľajnicu na drevo, uistite sa, že je koľajnica rovná a tesná oproti 1. valcu (pozri fotografiu). Umiestnite ostatné valčeky pevne proti koľajnici a klincu na mieste. Odstráňte koľajnicu a potom vyberte štyri klince z dreva. Pomocou otvorov pre klince vyvŕtajte do dreva štyri pilotné otvory. Vezmite druhý kus dreva, ktorý vyrežete, a upnite ho cez prvý. kus. Teraz vyvŕtajte štyri otvory aj cez 2. kus dreva. Do štyroch otvorov v jednom kuse dreva pribíjajte štyri bežné klince 5D. Teraz chcete do dráhy koľajnice vyvŕtať štyri pilotné otvory. Zaskrutkujte štyri Skrutky do sadrokartónu č. 6, ale hlavy nechajte asi 2/16 palcov nad drevom. Neskôr ich budete musieť upraviť. Vložte štyri valčeky a koľajnicu späť na miesto. Štyri skrutky vám umožnia prispôsobiť sa akémukoľvek luku v dreve. Upravte štyri skrutky tak, aby bola koľajnica vyrovnaná s hornou časťou štyroch valcov. Skrutky bude možno potrebné neskôr znova nastaviť. Vezmite 2. kus dreva a priklepte ho na miesto nad 1. kusom dreva. S druhým kúskom dreva sa budete musieť trochu pohrať, kým sa nepriblíži k valcom, ale valčeky sa budú môcť voľne otáčať. Možno budete musieť tiež nastaviť štyri skrutky, aby koľajnica nebola príliš tesne priľahlá k boku dreva. Vysuňte koľajnicu. Odrežte ďalší 3/4 "hrubý kus dreva 3 1/2" o 9 ". Sekciu valca pribíjajte k vrchnej časti tohto kusa dreva. Vyrežte ďalší kus dreva (asi 3 1/2" o 2 1/4 "), ktorá bude pokrývať druhú stranu valčekovej časti a klinec na mieste. Teraz odrežte všetky skrutky a konce klincov, ktoré vyčnievajú. Zasuňte koľajnicu späť do valcovej časti. Budú existovať škvrny, ktoré sa budú viazať buď proti valčeky alebo hlavy skrutiek. Brúsnym papierom (najlepšie, ak je brúsny papier pripevnený k drevenému bloku) prebrúste miesta na drevenej koľajnici, kde ho viaže.

Krok 9: Výroba cievky

2 -palcovým kotúčom s kruhovým otvorom vyrežte otvor v 1/2 “hrubom kúsku dreva. Vyberte drevo z čepele. Toto sa stane súčasťou navijaka. Vytvorte ďalší. Upnite dve kolesá k sebe. Okolo kolies vyvŕtajte štyri pilotné otvory. Odskrutkujte kolesá a urobte štyri pilotné otvory v jednom kolese.140 "veľké, aby sa skrutka do sadrokartónu 2" # 6 zmestila do otvoru. Otvorte a zarovnajte stredové otvory kolesa tak, aby sa zmestili na štvorcový hriadeľ motora. Pomocou štyroch skrutiek 2 " # 6 do sadrokartónu priskrutkujte obe kolesá k sebe tak, aby medzi nimi bola medzera 13/16". K jednej zo skrutiek uviažte 54 -palcovú monofilnú šnúru (strunová kosačka).

Krok 10: Montáž motorov na koľajnicu

Vyrežte 3/4 "hrubý kus dreva 4 11/16" o 3 14/16 ", do otvorov v základni motora som použil 5/8" vrták. Dlhší otvor bol vytvorený vyvŕtaním otvorov a potom ich pomocou súboru vytvaroval. Lepším spôsobom by bolo použiť pílový kotúč na tvarovanie otvoru. Okrúhle otvory sú od seba vzdialené 3 2/16 "stredový otvor do stredového otvoru. Okrúhly otvor do štvorcového otvoru je asi 1 19/32" stredový otvor do stredového otvoru.

Pripevnite cievku k motorom (jeden motor je upravený) a motory k základni motora. Pripojte motory (nezabudnite obrátiť vodiče k jednému motoru) na 6 voltovú batériu, aby ste otestovali, či všetko funguje. Teraz vyberte cievku a motory zo základne motora. Ďalej odrežte 1 1/2 "hrubý kus dreva 3 3/16" x 3 14/16 ". Pomocou dvoch skrutiek do sadrokartónu č. 6 pripevnite drevený blok k spodnej strane na základni motora 1/2" od ľavého okraja. Do bloku vyvŕtajte dva pilotné otvory cez koľajnicu. Pripevnite koľajnicu k bloku pomocou dvoch skrutiek do sadrokartónu # 6. Teraz vráťte cievku a motory späť, ale tentokrát prilepte motory k základni motora. Vezmite monofilnú šnúru a uistite sa, že šnúra prebieha pred cievkou. Vytiahnite ho priamo nadol k zostave valca, ktorá je na koľajnici. Na mieste, kde sa línia dotýka zostavy valca, vyvŕtajte bočný otvor a zaskrutkujte skrutku do sadrokartónu 2 "č. 6. K tejto skrutke priviažte vlasec.

Krok 11: Podanie ruky

Každý, kto má sadu „VEX“, tieto časti rozpozná. Neverím, že by sa oplatilo kupovať diely VEX len kvôli stavbe tejto ruky. Táto ruka je len jedným z mnohých prototypov, na ktorých som pracoval. Podrobnosti o ďalších rukách poskytnem v priebehu nasledujúcich mesiacov na svojej webovej stránke na adrese: https://robotics.scienceontheweb.net. Tu prichádza ale. Ale ak už máte diely VEX, vyskúšajte to. Môžete použiť akýkoľvek motor s prevodovkou, ak môžete získať vex prevodovku, aby zostala na hriadeli motora. Motor, ktorý som tu použil, zostal z iného projektu. Poznámka, ktorú potrebujete vedieť o tomto motore, je hnedá krytka, ktorá sa naskrutkuje na dosku motora, ktorou motor otáča. Vyvŕtajte stredový otvor cez uzáver tak, aby sa skrutka #8-32 x 1 3/4 "zmestila. Vezmite hlavu skrutky a trochu zomeľte obe strany tak, aby hlava bola teraz obdĺžnikom s dvoma krivkami. Toto pri lepení sa skrutka ťažšie uvoľňuje. Zaskrutkujte skrutku cez uzáver hlavou smerujúcou k doske motora. Naskrutkujte maticu a utiahnite. V závislosti od motora, ktorý používate v prevodovke, sa veľkosť dreva môže líšiť. dva 3/4 "hrubý kus dreva 7" x 2 2/16 ". Jeden z týchto dielov sa stane základňou koľajnice, druhý zadnou doskou skrinky motora motora. Vyrežte dva 3/4 "hrubé kusy dreva 1 10/16 x 2 2/16", to budú strany motorového boxu ruky. Ak sa pozriete na fotografie, uvidíte dve konzoly v tvare L. Majú 1 7/16 "x 1 7/16" s jedným koncom tvarovaným tak, aby zodpovedal ozubenému kolesu. Boli vyrobené zo starého rámu postele. Čo zistíte, že to bude fungovať? Tieto boli rezané pílou s odrezaným kotúčom používaným na rezanie kovu. Na výrobu tohto robota neboli použité žiadne fantastické nástroje. Vyvŕtajte dva otvory cez konzolu a cez stranu ozubeného kolieska. Namontujte konzolu na ozubené koleso pomocou dvoch skrutiek s maticami. Kovové časti VEX musia byť rezané. Najlepšie je použiť pílový kotúč, pretože odrezaný kotúč so sebou vezme príliš veľa kovu. Pre ľudí, ktorí nevedia nič o VEX. Kovové časti sú dodávané s malým štartovacím strihom, ktorý ukazuje, kde môžete rezať. Budeme používať menšiu časť, takže ju odstrihnite. Budeme používať dve. Pomocou skrutiek, ktoré sa dodávajú s ozubeným kolesom, ho zaskrutkujte do kovovej drážky pomocou dvoch skrutiek s dvoma kovovými podložkami. Teraz tu nastáva problém; ak skrutky úplne dotiahnete, ozubené koleso sa nemôže pohnúť. Ak skrutky neutiahnete, čoskoro sa uvoľnia. Riešením je; pomocou každodennej hliníkovej fólie vyrobili malé malé guľôčky a zatlačili ich do otvorov pre skrutky. Vezmite ozubené koleso, zaskrutkujte ho späť do kovového otvoru. Ak sa ozubené koleso stále viazne, opakujte. Akonáhle sa ozubené koleso posunie doprava, vyberte skrutky a do otvorov pre skrutky naneste trochu lepidla. Vráťte skrutky späť a nechajte uschnúť. Vezmite zostavu ozubeného kolesa a priskrutkujte ju na základňu koľajnice. Tu som NEPOUŽIL skrutky do sadrokartónu. Chcete použiť skrutku s plochou hlavou, aby bolo možné zostavu koľajnice nastaviť o malé množstvo. Vezmite druhú zostavu koľajnice a rozmiestnite ju na šírku ozubeného kolesa zaradením prevodu medzi dva ozubené kolesá. Teraz zaskrutkujte zostavu 2. ozubeného prevodu. Vyberte prevodový stupeň a bočné ozubené kolesá umiestnite v opačnom smere. Vráťte prevodový stupeň do stredu a označte, kde sa nachádza. Vyvŕtajte dostatočne veľký otvor, aby skrutka č. 8-32 a 1 3/4 "prešla bez viazania. Vyberte zostavu koľajnice zo základne koľajnice. Vystrihnite základňu koľajnice zhora do otvoru dostatočne široký na to, aby sa skrutka nachádzala nabok. cez štrbinu. Nasaďte ozubené koleso na skrutku. Toto je veľmi tesné. Na otáčanie skrutky som použil kliešť na uzamknutie kanála, ktorý držal prevodový stupeň. Otočte ozubené koleso na skrutke, kým sa prevodovka nedostane dokonca na miesto, kde je ozubené koleso. je uzáver blízko základne koľajnice, ale nie je naň viazaný. Keď všetko vyzerá dobre, odrežte zo skrutky č. 8-32 to, čo nie je potrebné. Na hlavu skrutky, ktorá je vo vnútri uzáveru, naneste lepidlo a nechajte uschnúť. Naneste lepidlo na maticu a okolo základne prevodu. Keď je všetko vysušené, naskrutkujte uzáver späť na motor. Postavte zostavu prevodovky motora bokom cez štrbinu, kým nenarazí do otvoru. Rozparok zalepte horúcou lepiacou pištoľou. zasuňte zostavu koľajnice. Odrežte kus dreva hrubý 3/4 palca 1 9/16 o 1 9/16. Toto bude základňa motora. Umiestnite motor na túto základňu. Skontrolujte, či je motor rovnobežný so základňou koľajnice. Ak to vyzerá dobre, priskrutkujte základňu motora k základni koľajnice. Prilepte motor k základni motora. Po stranách priklincujte k základni koľajnice. Všimnete si, že zadný hriadeľ motora vyčnieva. Označte a potom vyvŕtajte toto miesto na zadnej doske, aby mal zadný hriadeľ kam ísť. Naskrutkujte zadnú dosku. Dva prsty ruky sú vyrobené z dvoch 3/4 "hrubého kusa dreva 3 1/16" x 1 11/16 ". Do dreva môžete vyrezať zárez, kde bude zaskrutkovaný do konzoly. Urobíte to takto Vďaka tomu sa ruka úplne otvorí o 3 palce a konzolu a hlavy skrutiek môžete zakryť lepenkou. Do každej konzoly vyvŕtajte dva otvory, ktoré umožnia skrutkám, ktoré používate, prejsť otvormi v konzole. Označte a vyvŕtajte pilotné otvory na prstoch. Teraz pripevnite dva prsty a zaskrutkujte ich na miesto. Pomocou dvoch skrutiek do sadrokartónu 1 1/2 " # 6 pripevnite túto ručnú zostavu k spodnej časti zostavy valčeka. KONIEC