Мышык роботтун прототиби: 14 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Карнеги Меллон университетиндеги долбоорго негизделген гуманоиддер сабагында мен жөнөкөй жеткирүүчү роботтун дизайнын жана прототибин тандап алдым. Аны арзан жана тез ойлоп табуу үчүн дизайн кутуча жана кичине болчу. Лазердик кескич менен кутуча жасоону үйрөнгөндөн кийин, ошол эле принциптерди колдонуп жасай турган башка нерселер үчүн мүмкүнчүлүктөр чексиз болуп калат. Бул окуу куралы менин денемдин дизайнын жана прототиптөө процессин этап-этабы менен алып барат, көптөгөн сүрөттөр жана скриншоттор.

Бул дизайнда болжол менен 8,5 "x11" болгон окуу китептери жана кагаздар сыяктуу объектилерди кармоо үчүн арналган 1 бөлүм бар. Дизайнда бир аз кыймылдуу бөлмө бар, андыктан ал тыгыз болбошу керек. Бөлүмдүн астында электроника үчүн орун бар. Бул мейкиндик мотор контроллерлерине, Arduino такталарына, нан табактарына, Bluetooth чиптерине ж.

1 -кадам: Программалык камсыздоо, Аппараттык камсыздоо жана материалдар

Программалык камсыздоо:

Бокс роботтун прототибин иштеп чыгуу үчүн сиз тандаган CAD программасын колдонууңуз керек. Мен SolidWorksту колдондум, анткени ал менин университетимде бар болчу. Мүмкүнчүлүгү жоктор үчүн дагы бир вариант - бул.edu электрондук почта дареги менен студенттер үчүн бекер болгон Autodesk Inventor.

SolidWorks

Autodesk Inventor

Бул үйрөткүч SolidWorksто жасалат, бирок башка CAD программалары үчүн ээрчүү оңой болушу керек.

Файлдарды лазердик форматка форматтоо жана жөнөтүү үчүн CorelDraw программасын колдондум.

CorelDraw

Башка көптөгөн лазер кескичтери менен шайкеш келген көптөгөн программалар бар.

Аппараттык:

Мен Epilog Legend 36EXT 50W лазер кескичин колдондум. Көптөгөн башка лазердик кескичтер рынокто бар, бирок бул эң жакшы гравировка аянты, ылдамдык жана натыйжада сапат жагынан менин керектөөлөрүмө жооп берди.

Epilog Legend Tech Specs

Материалдар:

• 2x акрил барагы (.1 "x24" x30 ")
• 4x DC Motors
• 4x мотор тиркемелери
• 4x Wheels
• Hot Glue Gun
• Glue Sticks
• Whiteboard Marker
• Картон кутулар (чакан жана орто)
• USB

Мен университеттин сүрөт дүкөнүнөн тапкан OPTIX тунук акрил барактарын колдондум. Сиз аны бул жерден онлайн сатып алсаңыз болот же колуңузга тийген башка акрилди колдонсоңуз болот.

Мен Mecanum дөңгөлөктөрүн моторлору менен кошо колдонгон RobotShop комплектинин мотору бар, ал азыр жок. Окшош (жана алда канча кымбат) комплект бул жерде дагы эле бар. Ар кандай дөңгөлөктөр иштейт, Mecanum дөңгөлөктөрү менин максатыма эң эффективдүү кызмат кылды.

2 -кадам: Бөлүктөр

Мен сыяктуу эле куту роботтун прототибин түзүү үчүн сизге төмөнкү бөлүктөр керек болот:

• 1x дөңгөлөк базасы
• 1x үстү
• 1х артка
• 1х сол жагы
• 1х оң жагы
• 1x бөлүмдүн түбү
• 1x бөлүмдүн жагы

Бул бөлүктөрдүн баары бири -бирине өтмөктөрдү жана тешиктерди колдонуп туташат. Бул өтмөктөр материалдын калыңдыгынын туурасына ээ болушу керек. Менин учурда, мен.1 "акрил колдондум, андыктан менин өтмөктөрүм менен тешиктеримдин баары.1" туурасында болчу. Эгерде өтмөктөрүңүз же тешиктериңиз туура эмес болсо, анда сиздин бөлүктөрүңүз бири -бирине шайкеш келбейт!

3 -кадам: Wheelbase CAD

Кыймылдаткычтарыңыздын жана зым тешиктериңиздин жайгашкан жери жана өлчөмдөрү сизде болгон мотордун жана мотордун түрүнө жараша өзгөрөт. Ошондуктан, алар бул чиймелерде берилген эмес.

Электр өткөргүчтөрү мотор зымдарын электроника отурган бөлүмдүн астына киргизүүгө мүмкүндүк берет. Муну менен сиз моторлоруңузду электрондоруңузду жерге сүйрөбөй башкара аласыз.

Эсиңизде болсун, эгер сиздин материалыңыз 1 дюйм эмес болсо, анда сиздин өлчөмдөрүңүз бирдей болбойт!

4 -кадам: Top CAD

Эсиңизде болсун, эгер сиздин материалыңыз 1 дюйм эмес болсо, анда сиздин өлчөмдөрүңүз бирдей болбойт!

5 -кадам: Артка CAD

Эсиңизде болсун, эгер сиздин материалыңыз 1 дюйм эмес болсо, анда сиздин өлчөмдөрүңүз бирдей болбойт!

6 -кадам: Сол жактагы CAD

Эсиңизде болсун, эгер сиздин материалыңыз 1 дюйм эмес болсо, анда сиздин өлчөмдөрүңүз бирдей болбойт!

7 -кадам: Оң жактагы CAD

Эсиңизде болсун, эгер сиздин материалыңыз 1 дюйм эмес болсо, анда сиздин өлчөмдөрүңүз бирдей болбойт!

8 -кадам: Бөлүмдүн асты CAD

Эсиңизде болсун, эгер сиздин материалыңыз 1 дюйм эмес болсо, анда сиздин өлчөмдөрүңүз бирдей болбойт!

9 -кадам: Compartment Side CAD

Эсиңизде болсун, эгер сиздин материалыңыз 1 дюйм эмес болсо, анда сиздин өлчөмдөрүңүз бирдей болбойт!

10 -кадам: DXF түзүү

Бул кадамга өтүүдөн мурун, сиздин өлчөмдөрүңүздүн туура экенине жана бөлүктөрүңүздүн баарына туура келишине көз салуу үчүн SolidWorks Ассамблеясын жасоо пайдалуу болушу мүмкүн.

Эми сиздин CAD файлдарыңыздын баары бар болгондон кийин, аларды лазердик түрдө кесүүгө даярдануу керек. Көпчүлүк лазердик кескичтер.dxf файлын колдонушат, бул вектордук маалыматтарды камтыган файл. Лазердик кескич сиздин тетиктериңизди кесүү үчүн ушул векторлорду ээрчийт. Көбүнчө, лазердик кескичтер чектелген функциясы бар өз алдынча компьютерлерге туташтырылат. Бул компьютерлерден кирүү үчүн DXF файлдарыңызды USB дискке сактоо пайдалуу же атүгүл талап кылынышы мүмкүн.

Ар бир бөлүк үчүн төмөнкү кадамдарды кайталаңыз:

• "Файлды" чыкылдатыңыз
• "Сактоо" баскычын чыкылдатыңыз
• USB көздөгөн жерге чабыттоо
• "Түр катары сактоо" баскычын чыкылдатыңыз
• "Dxf (*.dxf)" чыкылдатыңыз
• "Сактоо" баскычын чыкылдатыңыз
• "Багыттоону көрүү" баскычын чыкылдатыңыз (1)
• Лазер кесүүнү каалаган бөлүктүн жүзүн чыкылдатыңыз (2)
• "Учурдагы" кутучасын белгилеңиз (3)
• Жашыл белгини басыңыз (4)
• "Сактоо" баскычын чыкылдатыңыз

Мен төмөндө DXFлеримди тиркеп койдум.

11 -кадам: CorelDrawдо форматтоо

Ачуу CorelDraw. Ачылуучу экрандан "Файлды", андан кийин "Жаңы" чыкылдатыңыз. Пайда болгон терезеде CorelDraw файлыңыздын атын коюңуз. Мен файлымды кутуча робот1 деп атадым, анткени мен кесүүм керек болгон акрилдин ар бир баракчасына бирден файл түзөм. "Туура" жана "Бийиктик" талааларын акрил баракчаңыздын туура өлчөмдөрүнө коюңуз жана бирдиктер дюймда экенине ынаныңыз. "OK" чыкылдатыңыз.

Экранда бош документ пайда болот. "Файлды" чыкылдатыңыз, андан кийин "Ачуу". Бул долбоор үчүн түзгөн бардык DXF файлдарын тандап, "Ачуу" баскычын чыкылдатыңыз. Ар бир файл үчүн кошумча терезе ачылат. "Бирдиктерде" бардык терезелер үчүн "Англисче" анан "ОК" тандаңыз. Бардык бөлүктөрүңүз эми өзүнчө өтмөктөрдө ачылат.

Ар бир бөлүктүн түбүндө SolidWorks бренди бар экенин байкайсыз. Муну жок кылуу үчүн, текст кутучаларынын бирин басып, клавиатураңыздагы "Shift" баскычын басып туруңуз жана башка текст кутучасын чыкылдатыңыз. Туткалар бурчтарда пайда болушу керек. "Жок кылуу" баскычын басыңыз жана алар жок болуп кетиши керек. Муну бардык бөлүктөрүңүз үчүн жасаңыз.

SolidWorks бренди жок кылынгандан кийин, биринчи DXFге кайтыңыз. Бөлүктүн жогорку сол бурчунан баштап, чычканыңызды чыкылдатып, аны төмөнкү оң бурчтан сыртка сүйрөңүз. Сиз чычканды сүйрөп баратканыңызда, сызык сызык кутусу келет. Бул тандоо куралы. Кутуча сиздин бөлүктөрүңүздүн бардык сызыктарын толугу менен камтып турганын текшериңиз. Эгер ката кетирсеңиз, тандооңузду алып салуу үчүн "Escape" баскычын басып, кайра аракет кылыңыз.

Бүт бөлүк тандалгандан кийин, сиз ар бир саптын айланасында көптөгөн туткаларды байкайсыз. Бул саптарды өзүнчө жылдырууга жана форматтоого жол бербөө үчүн, жогорку лентадагы "Топ" баскычын басыңыз. Бул бир убакта бардык сызыктарды сүйрөп кетүүгө мүмкүндүк берет.

Бөлүктү тандап жатканда, аны көчүрүп алыңыз. Андан кийин бош кутуча robot1 файлыңызга кайтыңыз жана аны чаптаңыз. Аны эң жогорку сол бурчка, бери дегенде, 1/8 дюймдук четтери менен кой. Бул процессти биринчи акрил барагыңызга канча бөлүк менен кайталаңыз. Бардык бөлүктөрдүн кеминде 1/8 четтери бар экенин текшериңиз. бардык тарапта.

Документтин бардык бөлүктөрүн тандаңыз. Жогорку лентада, линиянын салмагын түшүрүү менюну тандап, "Чач сызыгын" тандаңыз. Бул лазердик кескичке сызыктарды оюп койгондун ордуна кесүүнү каалаарыңызды билдирет.

Калган бардык бөлүктөрүңүздү акрилдин экинчи барагына орнотуу үчүн ошол эле процессти колдонуңуз.

12 -кадам: Лазердик кесүүчү параметрлери

"Файлды", андан кийин "Басып чыгарууну" чыкылдатыңыз. Бул кадимки Word документин басып чыгаруу үчүн окшош диалог кутучасын ачат. Сиз оң жактагы жогорку өтмөктө "1 Чыгарылыш" деп жазылган билдирүү бар экенин байкайсыз. Лазердик кескичтин параметрлерин туура орноткондон кийин, бул чечилип, "Проблемалар жок" деп айтышы керек.

Принтер катары лазер кескичти тандаңыз. Андан кийин, анын жанындагы "Тандоолорду" чыкылдатыңыз.

Кийинки терезе Epilog программасы. Бул жерде бир нече кадам бар, бирок тартип маанилүү эмес. Жөн гана алардын баарына ээ болгула!

• "Жолдор" бөлүмүндөгү "Автофокусту" текшериңиз
• "Жумуш түрлөрү" бөлүмүнөн "Векторду" тандаңыз ("Растр" гравировка үчүн)
• "Туурасы" жана "Бийиктиги" талааларын "Тетиктин өлчөмү" бөлүмүнө коюңуз
• "Ылдамдыкты" 15% га коюңуз
• "Күчтү" 100% га коюңуз
• "Жыштыкты" 5000 Гцке коюңуз

Ылдамдык, Кубат жана Жыштык жөндөөлөрү лазер кескичтин колдонмосунда 1/8 коюу акрил үчүн сунушталган. Башка жоондугу жана башка материалдар да көрсөтүлгөн.

Эпилог колдонмолору

"OK" чыкылдатыңыз. Сиз басып чыгаруу терезесине кайтарылышы керек. Оң жактагы жогорку өтмөк эми "Маселе жок" деп айтышы керек. Эгер ал дагы эле көйгөйлөрдү тизмектесе, каалоолоруңузду кайра текшериңиз. Көйгөй табылбагандан кийин, "Басып чыгаруу" баскычын чыкылдатыңыз.

13 -кадам: Кесүү процесси

Мен бул мисал сүрөттөр үчүн башка долбоордун жыгачын жана дизайнын колдондум, анткени тунук акрил лазердик кескичтин айнек капкагынын астында дээрлик көрүнбөйт.

Документ "Басып чыгаруу" чыкылдатуу менен лазер кескичке жөнөтүлгөндөн кийин, лазер кескичке өтүңүз. Кысылган аба клапанын таап, анын күйүп турганын текшериңиз. Ошондой эле, лазер кескичтин күйгүзүлгөнүн текшериңиз. Капкакты ачыңыз жана акрилди сол жактын жогорку бурчуна коюңуз. Бул лазер кескичтин аймагынын келип чыгышы же (0, 0) чекити. Лазердик кескичтин капкагын жабыңыз. Кичинекей алдыңкы экранда сиз жумуштун номерин жана атын көрүшүңүз керек. Жумуштун аты сиз жөнөткөн CorelDraw документтин атына дал келиши керек. Эгерде аттар дал келбесе, лазердик кескич компьютерге туура туташтырылганын текшерип, басып чыгаруу процессин кайталаңыз. Жашыл "Баруу" баскычын экранда туура иштегениңизди ырастагандан кийин басыңыз. Лазер сиздин материалды жана авто фокусту жылдырышы керек. Фокусталгандан кийин, ал биринчи жерине жылып, кесүүнү баштайт. Лазердик кескичти кароосуз калтырбаңыз.

Лазердик кескичтердеги Ылдамдык, Кубат жана Жыштык баалуулуктары гана сунушталгандыктан, материалды толугу менен кесүү үчүн бир нече жолу кесүү керек болушу мүмкүн. CorelDrawдо материалыңызды жылдырбооңуз же кандайдыр бир сызыктарды жылдырбооңуз абдан маанилүү. Эгер ушундай кылсаңыз, анда кыйроо мүмкүн! Сиз өзгөртө турган нерсе - бул ылдамдык жана кубат жөндөөлөрүңүз. Баштапкы кесүүдөн кийин, сиз тезирээк жана азыраак күчтүү пас бергиңиз келет.

Кийинки өтүүлөр үчүн ылдамдыкты 10% га жогорулатып, кубатты 10% га азайтыңыз. Кесилген бөлүктөрүңүздүн баары "түшүп" же "түшүп кеткенин" көргөнгө чейин пас берүүнү улантыңыз. Бул бардык бөлүктөрдүн толугу менен кесилгенин жана аларды алып салууда эч кандай кыйынчылыкка туш болбогондугуңузду көрсөтөт. Толугу менен кесилген кесим кесилбеген бөлүктөрдүн деңгээлинен бир аз төмөн түшөт.

Билиңиз, лазер гравировкага тийгенде, ал материалды толугу менен кесип өткөндө, ал учкундарды же жаркыраган жаркыроолорду жибериши мүмкүн. Шок болбоңуз, бирок материал күйүүчү болсо, лазер кескичти тындырууга даяр болуңуз, анткени ал өрттөнүп кетиши мүмкүн. Лазердик кескичти токтотуунун эки жолу бар. Кызыл баскыч кесүүнү токтотуп, лазерди өчүрөт, бирок ордунда калат. Жашыл кнопканы басуу менен жумушту улантууга болот. Баштапкы абалга келтирүү баскычы кесүүнү токтотуп, лазерди өчүрүп, ишти толугу менен токтотот. Бул лазердин түпнускага кайтып баратканын билдирет жана сиз кесүүнү толугу менен кайра баштооңуз керек.

Бөлүктөрүңүздүн толугу менен кесилгенине ишенгенден кийин, аларды лазердик кескичтен алып салыңыз жана бардык бөлүктөр кесилгенге чейин кайталаңыз.

14 -кадам: Ассамблея

Бул тетиктерди чогултуу бир аз пазл жасоого окшош! Мен ысык желим тапанчаны ысытуудан мурун пайдалуу болгон нерсе, тактайдын маркерин колдонуп, кайсы бөлүк кайсы тараптын өйдө же ылдый экенин белгилеп жатты. Мен андан кийин бардык бөлүктөрдү клейсиз эле чогултуп койдум, бардыгы туура келгенин текшерүү үчүн.

Ысык желимди колдонгондо, сиз картон же жыгач сыныгы сыяктуу курмандык материалдын үстүндө иштеп жатканыңызды текшериңиз. Ысык желим килем, стол кездемелери же стол бети сыяктуу көптөгөн беттерди бузушу мүмкүн.

Оң жагы менен баштаңыз. Оң жактагы арткы тешиктердин ичине ысык клейди аз -аздан басыңыз. Оң жактагы тешиктерге арткы бөлүктөгү оң капталдарды түртүңүз. Картон кутусун колдонуп, алардын туура бурчта экенин текшерип, клейди кургатып коюңуз.

Андан кийин, сол жактагы бөлүктү колдонуңуз жана ошол эле процессти сол жактагы тешиктер жана арткы сол жагы менен кайталаңыз. Картон кутусун колдонуп, кесимдер туура бурчта экенине ынануу үчүн.

Андан кийин, бөлүмдүн түбүн алыңыз. Сол жактагы борбордук тешиктерге жана арткы борбордук тешиктерге ысык клейди аз жайыңыз. Бөлүмдүн астындагы өтмөктөрдү бул тешиктерге түртүңүз. Бөлүмдүн түбүн картон кутуга көтөрүп, анын деңгээлин текшериңиз. Ысык желимди кургатып койгула.

Дээрлик бүттү! Купенин капталын алып, ысык клейди купенин астындагы тешиктерге жана арткы тик тешиктерге аз түрткүлө. Бөлүмдүн капталын тиешелүү тешиктерге жана өтмөктөргө салып, ысык желимди кургатыңыз.

Акыр -аягы, жогорку бөлүгүн алыңыз. Үстүнкү бөлүктөгү тешиктердин бардыгына ысык желимди жай чачыңыз. Үстүнкү бөлүктү фитинглерге сүйрөп, ысык желимди кургатыңыз.

Өзүнчө дөңгөлөктөрүңүздүн, моторуңуздун жана моторуңуздун монтаждоо көрсөтмөлөрүн аткарыңыз. Чогулган бөлүктөрдү дөңгөлөк базаңызга тиркеңиз.

Дөңгөлөктөрүңүзгө же моторлоруңузга ысык желимди түшүрүп албоо үчүн өтө этият болуңуз, дөңгөлөк базасындагы бардык тешиктерге ысык желимди басыңыз. Чогулган солго, оңго, артка, үстү жана отсегин алып, дөңгөлөк базасынын тешиктерине түртүңүз.

Сизде азыр өзүңүздүн бокстук роботуңуз бар!

Бул жерде Arduino аркылуу моторлорду иштетүү жана айдоо аркылуу бул долбоорду улантуу боюнча пайдалуу сабактар бар:

DC моторун Arduino менен башкарыңыз

Мотор контроллери Arduino менен

Окуганыңыз үчүн рахмат! Сураныч, сизде болушу мүмкүн болгон суроолорду же кеңештерди жазыңыз жана кызыктуу кылып жасаңыз!