Een praktische robot: 11 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

Ik noem het om een aantal redenen een praktische robot. Het kan worden gemaakt met behulp van alledaagse hulpmiddelen die de meeste mensen die in het huis werken, zouden hebben. Door veel overtollige artikelen te gebruiken, blijven de kosten laag. De arm van de robot kan een voorwerp van 2 lb. van de vloer tillen tot 3 ft. 4 inch in de lucht, zodat de arm voorwerpen op tafels kan plaatsen. Dus als je moe bent van het lezen over robots die een pingpongbal maar een paar centimeter in de lucht kunnen tillen, lees dan verder. In deze tutorial hoop ik je tips te geven die je ook bij andere robotprojecten kunt gebruiken.

De meeste onderdelen die in deze robot werden gebruikt, kwamen van de "Lentek" robotstofzuiger. Deze stofzuiger was een goudmijn van robotonderdelen. Ik heb een 14,4 volt batterij, motoren met versnellingsbak, aandrijfwielen, stroomtransformator, afstandsbediening, H-bruggen, I. R. leds, fototransistors en etc.

Stap 1: Testen van de Vac

Het doel van de robot was om objecten met een gewicht tot 2 lbs te kunnen oppakken. van de vloer en zet ze op een tafel met de afstandsbediening en autonoom.

Het eerste wat ik deed, was kijken of de "Lentek" -stofzuiger sterk genoeg was voor de robot die ik wilde bouwen. Ik legde een gewicht van 5 lb op de stofzuiger en kijk of hij kon rennen en een kleed aan kon draaien; het deed. Enkele opmerkingen hier; zelfs zonder een gewicht kan de stofzuiger niet van het vloeroppervlak naar het tapijt gaan, dus probeer niet op de basis van de stofzuiger zelf te bouwen. Als ik in de rest van deze tutorial houtmetingen geef, zullen dit echte metingen zijn en geen opgeslagen metingen. Ik zal bijvoorbeeld op veel plaatsen in dit project een stuk hout van 4 "bij 1" gebruiken. Echte metingen zijn 3 3/4 "bij 3/4".

Stap 2: Laten we in de motor kijken

Haal de stofzuiger uit elkaar en trek de aandrijfmotoren eruit. Als je ernaar kijkt, kun je zien dat er geen optisch encoderwiel is. Wat een optisch encoderwiel doet, is een lichtstraal breken terwijl de motor daar draait door X aantal pulsen te geven voor 1 draai van het wiel. Laten we er een bouwen voor de motor. Het encoderwiel is gemaakt van karton. Karton zal in dit project op veel plaatsen worden gebruikt. Waar heb ik het karton vandaan? Graan dozen. De as van het encoderwiel is een "paneelspijker", het type spijker dat wordt gebruikt om houten panelen in een huis op te zetten. De lengte die hier wordt gebruikt is 1 5/8". Ik heb een kompas gebruikt om een cirkel op het karton te tekenen die iets kleiner is dan de breedte van de behuizing van de motorbehuizing. Ik heb een perforator voor papier gebruikt om de gaten te maken in het wiel. Gebruik het kleine gaatje dat is gemaakt door de punt van het kompas om het midden van het wiel te vinden om de as (spijker) door te steken. Doe een beetje lijm op de kop van de spijker om het encoderwiel vast te houden, laat het drogen. De as gaat in het middengat van het wormwiel. Vijl eerst een beetje van de motorkastwand af zodat de as de motorkastwanden niet raakt. Smeer een beetje lijm op de punt van het encoderwiel as (spijker) en duw deze in het middelste gat van het wormwiel. Laat drogen en plaats de behuizing terug op de motor. Ik zal in deze tutorial niet ingaan op details over het elektrische deel van de robot. Ik zal zeggen dat we zullen gebruik de IR led- en fototransistors die in de vac zijn gevonden als de lichtstraal en dat we de output naar de comparator-ingang op een "PIC" -chip zullen voeren. Ik maak meer tutorials naarmate de tijd verstrijkt. Kom langs op mijn website op: https://robotics.scienceontheweb.netU moet de overstap maken naar 2 motoren. Eén gemodificeerde motor wordt gebruikt in de basis van de robot en de andere in zijn arm. Dit betekent dat je 2 stofzuigers moet kopen. en je hebt een reservebatterij en afstandsbediening, evenals andere soorten motoren.

Stap 3: Het maken van de hoofdbasis en motorbasis van de robot

De basis heb ik gemaakt van multiplex. Ik heb multiplex gebruikt omdat het gemakkelijk is om mee te werken en je kunt de kop van een schroef erin laten zinken zodat het plat ligt met het houtoppervlak. Vaak hebben stukken triplex een gat in een van de lagen van een knoop in het hout. Ik gebruik een heet lijmpistool om het gat te vullen. Als je geen lijmpistool hebt, moet je er een kopen. Ze zijn geweldig in het vasthouden van draden, het opvullen van gaten, enz. Je kunt ze bij veel winkels van het dollartype krijgen. Dezelfde winkels verkopen de lijmsticks voor slechts 25 sticks per dollar.

Bij het maken van de basis wil je dat het formaat klein genoeg is om door deuropeningen te passen en in gangen te kunnen draaien. Vergeet niet dat de arm ook over de basis zal uitsteken; dus je wilt niet dat de basis zo klein is dat hij omvalt. Dus ik maakte de basis 11 3/4" bij 17 3/4". Waarom niet een zelfs 12 "vraag je? Nou, het multiplex oppervlak wordt bedekt met karton. Ja, je raadt het al, karton uit een doos met granen. Een opmerking hier, ik heb geen contactpapier over het karton gebruikt, maar er is geen reden waarom je kan niet. Dus als je hem meer wilt aankleden, ga je gang. Om de motoren op de hoofdbasis te monteren, moet je een kleine motorbasis maken. Elke motorbasis is gemaakt van twee 1/2 "dikke stukken hout. Met de maat wielgieter die ik gebruikte, had ik de motor 1 inch hoog nodig van de hoofdbasis. Dus als je een stuk hout van 1 "dik hebt, hoef je maar één stuk hout per basismotor te zagen. De basismaat van de motor is 2 1/4" bij 4 ". Ik heb een boor van 5/8" voor het gat gebruikt in de motorbasis. Het ronde gat naar het vierkante gat is ongeveer 1 19/32 "van het middengat tot het middengat. Het langere gat werd gemaakt door gaten te boren en vervolgens een vijl te gebruiken om ze vorm te geven. Een betere manier zou zijn om een zaagblad te gebruiken om de lange gat.

Stap 4: Werken aan de onderkant van de basis

Onthoud dat de hoofdbasis één gewijzigde motor en één ongewijzigde motor zal bevatten. Op de foto is de motor met het kleine kastje ernaast de gemodificeerde motor. De doos wordt gebruikt om het encoderwiel, I. R. led en fototransistor. Spijker en lijm de motorbasis op de hoofdbasis. Opnieuw gebruikte ik 1 5/8 inch paneelspijkers. Knip aan de andere kant van de hoofdbasis het uiteinde af van de spijkers die uitsteken.

Ik weet dat in de meeste robots het achterste zwenkwiel een klein ding is dat misschien niet eens draait. GEBRUIK DAT TYPE NIET! Ik ben er helemaal voor om geld te besparen bij het bouwen van een robot, maar doe het niet op dit onderdeel. De robot kan niet van het houten vloeroppervlak naar het tapijt gaan. Het zal niet goed draaien en zal meer kracht vergen. Ik gebruikte een 3 inch zwenkwiel met kogellagers. Monteer het zwenkwiel zo dat wanneer het zwenkwiel draait, het niet voorbij de achterkant van de basis komt. Ik heb de mijne 1 6/16 inch vanaf de achterkant gemonteerd. Het type schroef dat ik gebruikte was een #6 "gipsplaatschroef". Snijd opnieuw het uiteinde van de schroeven die uitsteken.

Stap 5: Werken aan de bovenkant van de basis

Nu is het tijd om het karton aan de bovenkant van de hoofdbasis te lijmen. Snijd de grote cornflakesdoos open en lijm de glanzende kant naar beneden met "Contact Cement". Wacht tot het droog is en trim dan.

Controleer of uw grote ontbijtgranendoos overeenkomt met de grootte van de ontbijtgranendoos die ik gebruik, zo niet, dan zult u andere materialen moeten gebruiken. De kleine kant van de doos is 3 1/4" breed, de grote kant is 11 10/16" lang. ZIE DE FOTO'S VOORDAT U AAN DIT DEEL BEGINT. Snijd twee grote ontbijtgranen open. Snijd de onderste en bovenste flappen van de ontbijtgranen af. Knip langs de naden van een doos granen. Lijm die stukjes op de andere mueslidoos met de glanzende kant naar de glanzende kant. Wacht om te drogen voor gebruik. Snijd 2 stukken van 3/4 "dik hout 8 3/16" bij 3 2/16 ". We zullen dit hout gebruiken als de 2 muren van de doos die we aan het bouwen zijn op de bovenkant van de hoofdbasis. Plaats en lijm een stuk in het midden van de basis, 14/16" vanaf de achterkant van de basis. Het 2e stuk gaat 10 2/16 "van het 1e stuk. Dit gaat de doos vormen die aan de binnenkant 10 2/16" lang is. Als de lijm droog is, spijker de 2 stukken hout vanaf de onderkant van de basis op hun plaats met behulp van "Paneelnagels". Ik boor graag een kleine piloot voor de nagel 1e. Neem nu het karton dat we aan elkaar hebben gelijmd en gebruikten dat als de lange wanden en de bovenkant van de doos. Lijm een kant aan de uiteinden van de twee stukken hout en aan de basis. De andere kant moet worden bijgesneden zodat deze kan worden gevouwen om de andere kant van de lange dooswand te maken. LIJM DEZE KANT NIET.

Stap 6: Hoe de arm werkt

Deze arm werkt niet zoals de meeste robotarmen. Het werkt meer als een heftruck. De hand zal op en neer rijden op een houten rail. Hierdoor kan de robot een object 3' 4 van de vloer tillen met weinig koppel.

Om een normale robotarm een object 40" van de vloer te laten tillen, zou de arm 20" lang moeten zijn. Een object van 2 lb. zou 640 oz vergen. in. koppel om op te heffen. Het gebruik van een 1 "wiel om het object van 2 lb. op te tillen, zou slechts 16 oz. in. aan koppel vergen. De wiskunde die wordt gebruikt om het object in de 3D-ruimte te vinden, is ook eenvoudiger.

Stap 7: De rail op de hoofdbasis monteren

Het hout dat voor de rail wordt gebruikt, wordt een furring strip genoemd. In Lowe's zou het worden vermeld als: 1" bij 2" bij 8' behandelde furring #201999. Het is ongeveer 1 5/16 "breed en ongeveer 9/16 dik. Ik heb dit type hout gebruikt omdat het de minste hoeveelheid schering en boog lijkt te hebben. Snijd een 48" lang stuk. Snijd een stuk van 1 1/2 "dik een hout 3 3/16" bij 3 3/16" U kunt een inkeping in het hout snijden om de rail op zijn plaats te houden en dan een gat door de rail en het blok hout boren. Gebruik een gipsplaatschroef # 6 om de rail op zijn plaats te houden. Als u de inkeping in het houten blok niet wilt maken, moet u nog 2 schroeven aan beide zijden van de rail gebruiken om deze op zijn plaats te houden.

Plaats het blok zo dat de rail zich in het midden van de basis bevindt en het blok hout 1/2 van de voorkant van de basis is. Gebruik vanaf de onderkant van de basis twee gipsplaatschroeven om het blok hout aan de belangrijkste basis.

Stap 8: Werken aan de arm

Schroef de rail los van de basis, we zullen deze in deze stap gebruiken.

Gebruik een cirkelzaagblad van 1 1/2" om een gat in een stuk hout van 3/4" dik te snijden. Haal het hout (zie foto) uit het blad. Dit wordt gebruikt als een roller. Maak vier van deze rollen. Een "5D 2 inch common" nagel wordt de as van de roller. Snijd twee 3/4 "dikke stukken hout 3 1/2" bij 5 7/16". Plaats een roller in de buurt van de achterkant van het hout, maar laat de roller niet voorbij de rand van het hout gaan. Hamer de spijker erin het midden van de rol maar niet te ver naar binnen omdat je ze er later uittrekt Plaats de rail op het hout, zorg ervoor dat de rail recht en strak tegen de 1e rol zit (zie foto) Plaats de rest van de rollen strak tegen de rail en spijker op zijn plaats. Verwijder de rail en verwijder vervolgens de vier spijkers uit het hout. Gebruik de spijkergaten als geleider en boor vier geleidegaten in het hout. Neem het 2e stuk hout dat u zaagt en klem het over de 1e Boor nu ook de vier gaten door het 2e stuk hout. Spijker de vier 5D gemeenschappelijke spijkers in de vier gaten in één stuk hout. Nu wil je vier geleidegaten boren in het pad van de rail. Schroef er vier in # 6 gipsplaatschroeven maar laat de koppen ongeveer 2/16 "boven het hout. U moet ze later aanpassen. Plaats de vier rollen en de rail terug op hun plaats. Met de vier schroeven kun je elke boog in het hout aanpassen. Stel de vier schroeven zo af dat de rail gelijk ligt met de bovenkant van de vier rollen. Mogelijk moeten de schroeven later opnieuw worden afgesteld. Neem het 2e stuk hout en sla het op zijn plaats over het 1e stuk hout. Je zult een beetje met het 2e stuk hout moeten spelen totdat het dicht bij de rollen is, maar toch kunnen de rollen vrij ronddraaien. Mogelijk moet u ook de vier schroeven aanpassen zodat de rail niet te strak tegen de zijkant van het hout zit. Schuif de rail uit. Snijd nog een 3/4 "dik stuk hout 3 1/2" bij 9". Spijker het rolgedeelte in het midden bovenaan dit stuk hout. Snijd nog een stuk hout (ongeveer 3 1/2" bij 2 1/4 ") die de andere kant van het rolgedeelte bedekt en op zijn plaats spijkert. Knip nu alle schroef- en spijkeruiteinden af die uitsteken. Schuif de rail terug in het rolgedeelte. Er zullen plekken zijn die tegen de rollers of de schroefkoppen. Gebruik schuurpapier (het beste als het schuurpapier op een blok hout is gemonteerd) schuur de plekken op de houten rail waar het vastzit.

Stap 9: De haspel maken

Gebruik een cirkelvormig mes van 2 "om een gat in een 1/2" dik stuk hout te snijden. Haal het hout uit het blad. Dit wordt onderdeel van een haspel. Maak er nog een. Klem de twee wielen samen. Boor vier geleidegaten rond de wielen. Maak de wielen los en maak de vier geleidegaten in één wiel.140 "groot, zodat de 2" # 6 gipsplaatschroef door het gat past. Open de middelste gaten van het wiel en maak ze vierkant zodat ze op de vierkante as van de motor passen. Gebruik de vier 2 "# 6 gipsplaatschroeven om de twee wielen aan elkaar te schroeven, zodat er een opening van 13/16" is tussen de twee wielen. Bind een 54 "lange monofilament (onkruideter trimmer lijn) lijn aan een van de schroeven.

Stap 10: Montage van de motoren aan de rail

Snijd een 3/4" dik stuk hout 4 11/16" bij 3 14/16" Ik gebruikte een 5/8" boor voor de gaten in de motorbasis. Het langere gat werd gemaakt door gaten te boren en vervolgens een vijl te gebruiken om ze vorm te geven. Een betere manier zou zijn om een zaagblad te gebruiken om het gat te vormen. De ronde gaten zijn 3 2/16 "van het middengat tot het middengat uit elkaar. Het ronde gat tot het vierkante gat is ongeveer 1 19/32" middengat tot middengat.

Bevestig de haspel aan de motoren (één motor is aangepast) en de motoren aan de motorbasis. Bedraad de motoren (vergeet niet om de draden naar één motor om te keren) op een 6 volt batterij om te testen of alles werkt. Neem nu de haspel en motoren van de basis van de motor. Snijd vervolgens een stuk hout van 1 1/2 "dik 3 3/16" bij 3 14/16 ". Gebruik twee # 6 gipsplaatschroeven om het houten blok aan de onderkant op de motorbasis 1/2" van de linkerrand te bevestigen. Boor twee geleidegaten door de rail in het blok. Bevestig de rail aan het blok met behulp van twee # 6 gipsplaatschroeven. Plaats nu de haspel en motoren terug, maar lijm deze keer de motoren op de basis van de motor. Pak de monofilament lijn en zorg ervoor dat de lijn voor de haspel loopt. Trek het recht naar beneden naar de roleenheid die zich op de rail bevindt. Waar de lijn de rolconstructie raakt, boor een gat door de zijkant en schroef een 2 "# 6 gipsplaatschroef vast. Bind de lijn aan deze schroef.

Stap 11: De hand maken

Iedereen die een "VEX" set heeft zal deze onderdelen herkennen. Ik geloof niet dat het lonend is om VEX-onderdelen te kopen om deze hand te bouwen. Deze hand is slechts een van de vele prototypes waar ik aan heb gewerkt. Ik zal de komende maanden details geven over andere handen op mijn website op: https://robotics.scienceontheweb.net. Hier komt de maar. Maar als je de VEX-onderdelen al hebt, probeer het dan eens. Je kunt elke versnellingsbakmotor gebruiken als je het VEX-tandwiel op de as van de motor kunt krijgen. De motor die ik hier gebruikte was overgebleven van een ander project. Een opmerking die u over deze motor moet weten, is dat de bruine dop op de plaat op de motor wordt geschroefd die de motor draait. Boor een gat in het midden door de dop zodat een # 8-32 bij 1 3/4 "schroef past. Neem de kop van de schroef en slijp de twee kanten een beetje naar beneden zodat de kop nu een rechthoek is met twee gebogen uiteinden. maakt het moeilijker voor de schroef om los te komen wanneer deze is vastgelijmd. Steek de schroef door de dop met de kop naar de motorplaat gericht. Plaats de moer en draai deze vast. Afhankelijk van de versnellingsbakmotor die u gebruikt, moet de houtmaat respectvol zijn. twee 3/4 "dikke stukken hout 7" bij 2 2/16". Een van deze stukken wordt de basis van de rail, de andere de achterplaat van de motorkast van de hand. Snijd twee 3/4 "dikke stukken hout 1 10/16 bij 2 2/16" dit zijn de zijkanten van de motordoos van de hand. Als u op de foto's kijkt, ziet u twee L-vormige beugels. Ze zijn 1 7/16" bij 1 7/16" met een uiteinde gevormd om op de tandheugel te passen. Deze zijn gemaakt van een oud bedframe. Wat kun je vinden dat werkt? Deze werden gesneden met behulp van een zaag met een afgesneden schijf die werd gebruikt voor het snijden van metaal. Er zijn geen fancy tools gebruikt bij het maken van deze robot. Boor twee gaten door de beugel en door de zijkant van de tandheugel. Monteer de beugel aan de tandheugel met behulp van twee schroeven met moeren. De metalen VEX-onderdelen moeten worden gesneden. Het is het beste om een zaagblad te gebruiken, omdat een afgesneden schijf te veel metaal meeneemt. Voor de mensen die niets van VEX weten. De metalen delen worden geleverd met een kleine startersnede om te laten zien waar je kunt snijden. We zullen het kleinere deel gebruiken, dus knip dat af. We gaan er twee gebruiken. Gebruik de schroeven die bij de tandheugel zijn geleverd en schroef deze met twee schroeven met twee metalen ringen in de metalen sleuf. Nu komt hier een probleem; als u de schroeven helemaal naar binnen draait, kan de tandheugel niet bewegen. Als u de schroeven niet vastdraait, komen ze binnen de kortste keren los. De oplossing is; met behulp van alledaagse aluminiumfolie kleine balletjes gemaakt en duw ze door de gaten van de schroef. Pak de tandheugel, schroef deze terug in de metalen gleuf. Als de tandheugel nog steeds vastzit, herhaal dan. Wanneer je de tandheugel naar rechts schuift, haal je de schroeven eruit en doe je een beetje lijm in de schroefgaten. Plaats de schroeven terug en laat drogen. Neem de tandheugelconstructie en schroef deze op de basis van de rail. Ik heb hier GEEN gipsplaatschroeven gebruikt. U wilt een schroef met een platte kop gebruiken zodat de railmontage een klein beetje kan worden aangepast. Neem de andere railconstructie en plaats deze over de breedte van het tandwiel door het tandwiel tussen de twee tandheugeltandwielen te plaatsen. Schroef nu het 2e tandheugelmechanisme vast. Haal het tandwiel eruit en zet de tandheugels in tegengestelde richting. Zet het tandwiel terug in het midden en markeer waar het tandwiel is. Boor een gat dat groot genoeg is voor de #8-32 bij 1 3/4"-schroef om erdoorheen te gaan zonder te binden. Haal de rail van de basis van de rail. Snijd de basis van de rail vanaf de bovenkant naar het gat dat breed genoeg is voor de schroef aan de zijkant door de gleuf. Zet het tandwiel op de schroef. Dit is een zeer strakke pasvorm. Ik heb een tang voor kanaalvergrendeling gebruikt om het tandwiel vast te houden terwijl ik de schroef draaide. Draai het tandwiel op de schroef totdat het tandwiel zelfs komt tot waar het tandheugeltandwiel is met de dop dicht bij de basis van de rail maar bindt er niet aan. Als alles er goed uitziet, snijdt u af wat niet nodig is van de # 8-32-schroef. Breng lijm aan op de kop van de schroef die zich in de dop bevindt en laat drogen. Breng lijm aan op de moer en rond de basis van het tandwiel. Als het allemaal droog is, schroeft u de dop terug op de motor. Zijde het motortandwiel door de gleuf totdat het het gat raakt. Gebruik een heet lijmpistool om de spleet af te dichten. Plaats de railconstructie terug. Snijd een 3/4" dik stuk hout 1 9/16 bij 1 9/16. Dit wordt de basis van de motor. Plaats de motor op deze basis. Kijk of de motor evenwijdig is aan de basis van de rail. Als het er goed uitziet, schroef dan de motorbasis op de railbasis. Lijm de motor op de motorbasis. Spijker de zijkanten op de basis van de rail. U zult merken dat de achteras van de motor omhoog steekt. Markeer en boor deze plek op de achterplaat zodat de achteras een plek heeft om naartoe te gaan. Schroef de achterplaat vast. De twee vingers van de hand zijn gemaakt van twee 3/4" dikke stukken hout van 3 1/16" bij 1 11/16". U kunt een inkeping in het hout maken waar het in de beugel wordt geschroefd. manier laat de hand een volledige 3 "openen en u kunt de beugel en schroefkoppen met karton bedekken. Boor twee gaten in elke beugel zodat de schroeven die u gebruikt door de gaten van de beugel kunnen. Markeer en boor geleidegaten op de vingers. Monteer nu de twee vingers en schroef ze op hun plaats. Gebruik twee 1 1/2" # 6 gipsplaatschroeven en bevestig deze handconstructie aan de onderkant van de rolconstructie. HET EINDE