RufRobot45 - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

RufRobot45 is gebouwd om siliconen/kit aan te brengen op een moeilijk toegankelijk hellend dak van 45°

Motivatie

Regenwater dat door een gebarsten muur in ons huis lekt, veroorzaakte schade aan de verf en de muur, die verergert na hevige regenval. Na onderzoek kon ik een opening van 1 tot 1,5 cm (ongeveer ½ inch) zien voor de lengte van een gedeelte van het dak van 3M/9,8 voet. Deze ruimte leidde het regenwater van het 45° (hellende dak 12/12) dak naar een zijpaneel en naar beneden door de gescheurde muur. Zie afbeelding 1 hieronder.

Ik heb een paar dakdekkers/lekkage-experts gebeld om hun advies te krijgen en de kosten vast te stellen. De totale kosten om het lek te repareren/stoppen zouden minimaal $ 1200 bedragen. De offertes omvatten kosten voor tuigagekabels, veiligheidsankers en verzekering om de dakdekker te dekken terwijl ze het lek op het moeilijk toegankelijke steile 45° dak inspecteerden en repareerden..

De geschatte kosten van $ 1200 voor zoiets eenvoudigs als het aanbrengen van siliconen / kit van een buis van $ 20, het was te hoog, maar als je wanhopig bent, zou je het bedrag betalen om de aanhoudende schade te stoppen.

Voordat ik een van de offertes accepteerde, besloot ik om tijdens de Covid 19-lockdown vrije tijd te gebruiken om te proberen te repareren. Allereerst moest ik het dak inspecteren om te zien of het een haalbare reparatie zou zijn die ik alleen kan doen.

Inspectierobot

Voor de riskante inspectie bood een aan een ketting bevestigde RC-tank zich vrijwillig aan om het steile dak op te gaan. De RC-tank (Afbeelding 2) is een prototype voor het definitieve ontwerp. Opgebouwd uit oude Vex robotonderdelen (afbeelding 3) die ik had liggen. Vex 393 motoren, tank loopvlaksporen, RC-controller en PVC-buizen voor het chassis om het dak te inspecteren.

Hoewel deze Instructable niet over de inspectierobot gaat, heb ik een afbeelding bijgevoegd voor geïnteresseerden. Door beelden van de GoPro is een lange opening zichtbaar waar water naar de zijwand zou kunnen stromen. zie afbeelding 1.

Geautomatiseerd ontwerpproces voor kitpistool

Dit ontwerpproces kan worden toegepast op siliconen, lijm of een ander type afdichtingstoepassing die wordt aangebracht via een buis en een mondstuk. Dan heb je een kitpistool nodig, een eenvoudig metalen frame om de buis vast te houden en een plunjer, een veer om druk uit te oefenen, een frame rond de buis, houd dan het kitpistool vast en plaats het buismondstuk tegen de opening.

Plaats het mondstuk omhoog, omlaag, naar rechts, naar voren en naar achteren (as X, Y, Z) om de contour en hoek van de opening te volgen. Als u dit allemaal weet, is het gemakkelijker om te beslissen wat een kitrobot zou moeten doen. Het proces was iteratief, na veel proeven, proeven en fouten was ik in staat om de kloof volledig te overbruggen en het lek te stoppen.

Om een ontwerpproces dat anderen kunnen reproduceren beter te illustreren, heb ik de robotafbeeldingen gemodelleerd, geanimeerd en gerenderd met Blender 3D. Snellere weergave was mogelijk door Nvidia Cuda en een 1080TI GPU te kiezen in plaats van de CPU op mijn oude systeem. Hieronder volgen de stappen in de constructie van de robot.

Benodigdheden:

Vex-onderdelen voor stap 1

• 1x Rail 2x1x25 1x 12" lange lineaire glijrail (voor plunjer).
• 1 x lineaire schuifregelaar buitenste spoor
• 4 x Rack Gear-secties
• 2 x hoekspie
• 1 x Vex 393 2-draads motor en 1 x motorcontroller 29
• 1 x 60 tands tandwiel met hoge sterkte (2,58 inch diameter)
• 1 x 12-tands metalen tandwiel 3 x Askraag
• 1 x Rack Versnellingsbak Beugel
• 2 x hoge sterkte 2 inch as
• 3 x Bearing Flat (Snijd een van hen in 3 stukken en gebruik ze als afstandhouders)
• 2 x Plus kruisje 3 x 0,5 inch nylon afstandhouders
• 1 x.375 inch nylon afstandhouder Non Vex onderdelen
• 2 x 4 inch slangklem (om de buis op zijn plaats te houden).

Vex-onderdelen voor stap 2

• 2 x Hoek 2x2x15
• 1 x Vex 393 2-draads motor en 1 x motorcontroller 29
• 1 x Wormbeugel 4 Gat
• 1 x 12 tands metalen tandwiel
• 1 x 36 tands tandwiel
• 2 x 2 inch schacht met hoge sterkte
• 2 x schachtkraag
• 1 x 12 "Lange lineaire glijrail
• 3 x Rack Gear-secties
• 1 x Lineaire Sider binnenvrachtwagen
• 2 x lager plat

Vex-onderdelen voor stap 3

• 1 x stalen plaat
• 5x15 (Snijd met metaalschaar of ijzerzaag tot 3,5 x 2,5 inch) Dit wordt de basis voor de siliconenbuismontage.
• 1 x Vex 393 2-draads motor en 1 x motorcontroller 29
• 1 x 60 tands tandwiel met hoge sterkte (2,58 inch diameter)
• 1 x 12 tands metalen tandwiel
• 4 x schachtkraag
• 1 x WormBracket 4 gaten
• 2 x hoge sterkte 2 inch as
• 4 x lager plat
• 2 x 2 inch impasse
• 1 x hoekspie
• 1 x 0,5 inch nylon afstandhouders

Vex-onderdelen voor stap 4

• 1 x Vex 393 -2 draad Motor en
• 1 x Motorcontroller 29
• 1 x 60 tands tandwiel met hoge sterkte (2,58 inch diameter) Weergegeven afbeeldingen tonen een tandwiel met 36 tanden voor stap 4, na wat testen werd dit vervangen door een tandwiel met 60 tanden om meer koppel te leveren dat nodig is om het gewicht van het siliconenbuismechanisme omhoog te duwen de helling van 45˚.
• 1 x 12 tands metalen tandwiel
• 4 x schachtkraag
• 1 x Rack Versnellingsbak Beugel
• 2 x hoge sterkte 2 inch as
• 3 x Bearing Flat (Snijd een van hen in 3 stukken en gebruik ze als afstandhouders)
• 2 x Plus kruisje
• 7 x 0,5 inch nylon afstandhouders
• 2 x Hoek 2x2x25 Gat
• 4 x 1 inch afstandhouders
• 1x 17,5" lange lineaire glijrail
• 2 x lineaire schuifregelaar buitenste spoor
• 5 x Rack Gear-secties
• 1 x stalen C-kanaal
• 2x1x35 of stalen C-kanaal
• 1x5x1x25 (afhankelijk van de lengte van de baan). Dit C-kanaal wordt aan de randzijde van de baan dichter bij de siliconenbuis bevestigd. Het ondersteunt het gewicht van het buismechanisme. Anders kantelt de baan uit de plastic lineaire schuif.

Vex-onderdelen voor stap 5

• 2 x Vex 393 2-draads motor en 1 x motorcontroller 29
• 2 x 3 "hoge sterkte schacht
• 6 x lager plat
• 2 x rail 2 x 1 x 16
• 2 x rail 2 x 1 x 25
• 8 x schachtkraag
• 1 x tankprofielset
• 4 x 1 inch afstandhouders
• 1 x Vex Pic-controller

Ik gebruikte de Vex AA 6-batterijhouder voor de PIC-controller die voldoende spanning en stroom leverde tijdens het opbouwproces, maar ik ontdekte dat de AA-batterij niet de stroom kon leveren om 6 x motoren 393 van stroom te voorzien, vooral wanneer het koppel vereist is om de plunjer in de siliconenbuis te duwen. Om voldoende stroom te leveren, heb ik twee 18650GA NCR-batterijen (3500 mAh elk) in serie aangesloten om ~ 8 volt te leveren, met 2 extra batterijen parallel geschakeld voor meer stroom. Met deze batterijconfiguratie heb ik voldoende stroom om de robot te bedienen die 3 m breeuwwerk beslaat. Ik heb ook een 18650 4 x batterijhouder gebruikt zoals weergegeven in afbeelding 14.

Stap 1: Motoriseer het breeuwproces

De eerste stap om vex-onderdelen te bevestigen zou voldoende zijn om de functie van een kitpistool te repliceren zonder de bestaande te gebruiken

kitpistool dat zwaarder en ingewikkelder te automatiseren zou zijn. Het ontwerp omvat een vex lineaire bewegingskit, 393 motor en verschillende onderdelen om een soort actuator te bouwen die silicium op afstand kan duwen met de RC-controller. Ik heb het zeer sterke tandwiel met 36 tanden gebruikt om meer koppel toe te voegen dat nodig is om de plunjer met meer kracht in de siliconenbuis te duwen. Afbeelding van het ontwerp staat hieronder en de gebruikte onderdelen staan hieronder vermeld.

Stap 2: Bouw voorwaartse achterwaartse mechanica

Nu het plunjermechanisme werkt, kunnen we het mechanisme toevoegen om de positie van de siliconenbuis te regelen met de plunjer naar voren en naar achteren, dit zal helpen de beperkte beweging van de tankrobot op het steile dak te compenseren.

Stap 3: opbouw omhoog of omlaag

In deze stap bouwen we het mechanisme om het plunjerplatform op en neer te bewegen, dat nu het gewicht van de siliconenbuis omvat, twee VEX-motoren, twee lineaire bewegingskits, één voor de plunjer, de andere voor de voorwaartse, achterwaartse beweging en andere bijbehorende onderdelen, in feite componenten bij stap 1 en stap 2.

Stap 4: Bu links en rechts mechanica

De tankbot beslaat 3 m / 9,8 voet op het schuine dak en beweegt de siliconenbuis naar beneden om het silicium te injecteren om het silicium te schrapen. De kunststof tanktreden hebben geen beperkte tractie op de 45˚ helling, ze bieden voldoende controle om de tank iets naar links of rechts te positioneren. Het op en neer bewegen van de tank over het dak is mogelijk door een intrekbare ketting (een afsluitbare hondenriem).

Zodra de tank op zijn plaats is geplaatst, kan het siliconenbuismechanisme op een 30 cm/12 inch-baan schuiven die in de tank is ingebouwd. Dit betekent dat de bot 30 cm afdichting per keer kan afdekken voordat de tank via een ketting wordt verplaatst om een nieuw gebied af te dichten, enzovoort.

Stap 5: Bouw tankbasis met controller-elektronica

Ik gebruikte een tankbasis omdat versus wiel omdat het een stabiel platform bood met de mogelijkheid van enige tractie, terwijl de plastic loopvlakken een slechte tractie hebben, dat is genoeg voor het huidige ontwerp. Onderdelen voor

Stap 6: Stap 6: Bevestig en verbind het buisplatform met de tankbasis

Het buizenplatform wordt vervolgens aan de rand van de tank bevestigd, de randpositie zorgt voor de beste afstand tot de tanksporen en bereikbaarheid voor de siliconenbuis. het toevoegen van ballast of een ander zwaar metalen voorwerp aan de andere kant van het buizenplatform zal het tegenwicht bieden om de beide tanksporen stevig op de grond te houden.

Stap 7: Sluit motoren aan op PIC-controller, fijnafstemming RC-controller

In Afbeelding 14 zijn de 6 motoren aangesloten op de IO-poorten op de Pic-controller in de Lock&Lock-container. Elke IO-poort is toegewezen aan een kanaal in de zender. Voor de motoren die een fijnere besturing vereisen, zoals de horizontale schuifmotor zoals in stap 4 en de links rechtse tankloopvlakmotoren.

Een GoPro is bevestigd en gepositioneerd op de buisconstructie die naar het mondstuk wijst. De camera is er voornamelijk om het proces vast te leggen en om mijn iPhone een Point of View te geven, hoewel ik uiteindelijk de POV-mogelijkheid niet gebruikte, was het gemakkelijker om fysiek aan de rand van het dak te zitten, zodat ik kon zien en controleren wat de robot aan het doen was.

Dit project kan worden gerepliceerd met behulp van Adruino of een andere microcontroller en een geschikte WIFI- of radiografische afstandsbediening. Vex-mechanica en -onderdelen zijn geweldig en gemakkelijk te prototypen, nieuwere motoren en besturingssystemen in het Vex V5-assortiment hebben grote verbeteringen, een ander alternatief is ServoCity.com, ze hebben een reeks motoren, rails, beugels enz. Alles wat je nodig hebt om de mechanica te bouwen.

Vervolgens een schoner en meer gestroomlijnd ontwerp met sensoren en de mogelijkheid voor een buisconstructie om silicium op een hoge muur af te leveren. Echte afbeeldingen van de robot hierboven, ik zal binnenkort video's uploaden.