Boxy robotining prototipini yaratish: 14 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:27

Karnegi Mellon universitetida loyihaga asoslangan gumanoidlar darsida men oddiy etkazib berish robotini loyihalash va prototipini tanladim. Uni arzon va tez ishlab chiqarish uchun dizayn qutichali va kichik edi. Agar siz lazer kesgich bilan qutichani yasashni o'rgansangiz, xuddi shu tamoyillardan foydalanib, boshqa narsalar uchun imkoniyatlar cheksiz bo'ladi. Bu o'quv qo'llanma sizni tanani loyihalash va prototiplash jarayonini bosqichma-bosqich olib boradi, yo'l davomida ko'plab rasmlar va skrinshotlarni o'z ichiga oladi.

Ushbu dizaynda taxminan 8,5 dyuym x 11 dyuymli darsliklar va qog'ozlar kabi narsalarni saqlash uchun mo'ljallangan 1 bo'linma mavjud. Dizaynda biroz chayqaladigan xona bor, shuning uchun u qattiq joylashmasligi kerak. Bo'lim ostida elektronika uchun joy bor. Bu joy motor boshqaruvchilari, Arduino taxtalari, taxtalar, Bluetooth chiplari va boshqalarga to'g'ri kelishi mumkin. Bo'limning o'ng tomonidagi maydon bu qo'llanmada yoritilmaydigan ochilish mexanizmi uchun saqlanadi.

1 -qadam: dasturiy ta'minot, apparat va materiallar

Dasturiy ta'minot:

Quti robotining prototipini loyihalash uchun siz xohlagan SAPR dasturidan foydalanishingiz kerak. Men SolidWorks -dan foydalandim, chunki u mening universitetimda mavjud edi. Kirish huquqiga ega bo'lmaganlar uchun yana bir variant - Autodesk Inventor, bu talabalar uchun.edu elektron pochta manzili bilan bepul.

SolidWorks

Autodesk ixtirochisi

Bu o'quv qo'llanma SolidWorks -da amalga oshiriladi, lekin boshqa SAPR dasturlari uchun amal qilish oson bo'lishi kerak.

Fayllarni lazer kesishga formatlash va yuborish uchun men CorelDraw dasturidan foydalandim.

CorelDraw

Boshqa ko'plab lazer kesgichlar bilan mos keladigan boshqa dasturlar mavjud.

Uskuna:

Men Epilog Legend 36EXT 50W lazerli kesgichdan foydalandim. Boshqa ko'plab lazer kesgichlar bozorda, lekin bu eng yaxshi o'yilgan maydon, tezlik va natijada sifat jihatidan mening ehtiyojlarimni qondirdi.

Epilog Legend Tech texnik xususiyatlari

Materiallar:

• 2x akril varaq (.1 "x24" x30 ")
• 4x DC motorlar
• 4x dvigatel moslamalari
• 4x g'ildiraklar
• Issiq yopishtiruvchi qurol
• Yelim tayoqchalari
• Oq taxtali marker
• Karton qutilar (kichik va o'rta)
• USB

Men universitetning san'at do'konida topilgan OPTIX shaffof akril choyshablaridan foydalandim. Siz uni Internetda sotib olishingiz yoki boshqa akrilni ishlatishingiz mumkin.

Men Mecanum g'ildiraklarini, dvigatellari va dvigatellari bilan jihozlangan, yalang'och suyakli RobotShop to'plamidan foydalanardim. Shunga o'xshash (va ancha qimmatroq) to'plam bu erda hali ham mavjud. Har qanday g'ildirak ishlaydi, Mecanum g'ildiraklari mening maqsadimga eng samarali xizmat qildi.

2 -qadam: qismlar

Men bilan bir xil quti robot prototipini yaratish uchun sizga quyidagi qismlar kerak bo'ladi.

• 1x g'ildirak bazasi
• 1x yuqori
• 1x orqaga
• 1x chap tomonda
• 1x o'ng tomonda
• 1x bo'linmaning pastki qismi
• 1x bo'linma tomoni

Bu qismlarning hammasi bir -biriga yorliq va teshik yordamida ulanadi. Ushbu yorliqlar material qalinligining kengligi bo'lishi kerak. Mening holatimda, men.1 "akril ishlatardim, shuning uchun yorliqlar va teshiklar hammasi.1" kengligida edi. Agar sizning yorliqlaringiz yoki teshiklaringiz to'g'ri o'lchamda bo'lmasa, sizning qismlaringiz bir -biriga to'g'ri kelmaydi!

3 -qadam: G'ildirak bazasi SAPR

Dvigatellarni o'rnatish va ulash teshiklarining joylashishi va o'lchamlari sizda o'rnatilgan dvigatellar va dvigatellarning turiga qarab o'zgaradi. Shuning uchun ular bu chizmalarda berilmagan.

Ulanish teshiklari sizga elektr simlari bo'linma ostidagi elektron qurilmalar joyiga kirishga imkon beradi. Shunday qilib, siz elektr jihozlarini erga sudrab chiqmasdan, dvigatellarni quvvatlantirishingiz va boshqarishingiz mumkin.

Esda tutingki, agar sizning materialingiz qalinligi 1 dyuym bo'lmasa, o'lchamingiz bir xil bo'lmaydi!

4 -qadam: Top SAPR

Esda tutingki, agar sizning materialingiz qalinligi 1 dyuym bo'lmasa, o'lchamingiz bir xil bo'lmaydi!

5 -qadam: SAPRni qaytarish

Esda tutingki, agar sizning materialingiz qalinligi 1 dyuym bo'lmasa, o'lchamingiz bir xil bo'lmaydi!

6 -qadam: SAPRning chap tomoni

Esda tutingki, agar sizning materialingiz qalinligi 1 dyuym bo'lmasa, o'lchamingiz bir xil bo'lmaydi!

7 -qadam: O'ng tarafdagi SAPR

Esda tutingki, agar sizning materialingiz qalinligi 1 dyuym bo'lmasa, o'lchamingiz bir xil bo'lmaydi!

8 -qadam: Pastki SAPR

Esda tutingki, agar sizning materialingiz qalinligi 1 dyuym bo'lmasa, o'lchamingiz bir xil bo'lmaydi!

9 -qadam: SAPR yonidagi bo'linma

Esda tutingki, agar sizning materialingiz qalinligi 1 dyuym bo'lmasa, o'lchamingiz bir xil bo'lmaydi!

10 -qadam: DXF yaratish

Ushbu bosqichga o'tishdan oldin, sizning o'lchovlaringiz to'g'riligiga va sizning qismlaringizga to'liq mos kelishiga ishonch hosil qilish uchun SolidWorks -ni o'rnatish foydali bo'lishi mumkin.

Endi sizda barcha SAPR fayllaringiz bor, siz ularni lazer bilan kesishga tayyorgarlik ko'rishingiz kerak. Ko'pgina lazer to'sarlari.dxf faylidan foydalanadi, bu vektorli ma'lumotlarni o'z ichiga olgan fayl. Sizning qismlaringizni kesish uchun lazer kesuvchi ushbu vektorlarga amal qiladi. Ko'pincha, lazer kesgichlar cheklangan funksiyali mustaqil kompyuterlarga ulanadi. Bu kompyuterlardan kirish uchun DXF fayllarini USB haydovchiga saqlash foydali yoki hatto talab qilinishi mumkin.

Har bir qism uchun quyidagi amallarni takrorlang:

• "Fayl" ni bosing
• "Saqlash" ni bosing
• USB manziliga o'ting
• "Tur sifatida saqlash" ni bosing
• "Dxf (*.dxf)" ni bosing
• "Saqlash" ni bosing
• "Yo'nalishni ko'rish" ni bosing (1)
• Lazer kesmoqchi bo'lgan qismning yuzini bosing (2)
• "Hozirgi" katagiga belgi qo'ying (3)
• Yashil tasdiq belgisini bosing (4)
• "Saqlash" ni bosing

Men quyida DXF fayllarimni biriktirdim.

11 -qadam: CorelDraw -da formatlash

CorelDraw -ni oching. Ochilgan ekranda "Fayl" ni, so'ng "Yangi" ni bosing. Ochilgan oynada CorelDraw faylingizga nom bering. Men o'z faylimni robot robot1 deb nomladim, chunki men kesishim kerak bo'lgan har bir akril varaq uchun bitta fayl yarataman. "Kenglik" va "Balandlik" maydonlarini akril varaqning to'g'ri o'lchamlariga o'rnating va birliklar dyuymda ekanligiga ishonch hosil qiling. "OK" ni bosing.

Ekranda bo'sh hujjat paydo bo'ladi. "Fayl" ni bosing, keyin "Ochish". Ushbu loyiha uchun yaratilgan barcha DXF fayllarini tanlang va "Ochish" tugmasini bosing. Har bir fayl uchun qo'shimcha oyna ochiladi. "Birliklar" bo'limida "Ingliz tili" ni, so'ngra barcha oynalar uchun "OK" ni tanlang. Endi sizning barcha qismlaringiz alohida tablarda ochiladi.

Siz har bir qismning pastki qismida SolidWorks brendi borligini sezasiz. Buni o'chirish uchun matn maydonlaridan birini bosing, klaviaturadagi "Shift" tugmachasini bosib ushlab turing va boshqa matn maydonini bosing. Tutqichlar burchaklarda paydo bo'lishi kerak. "O'chirish" tugmachasini bosing va ular yo'qoladi. Buni barcha qismlaringiz uchun qiling.

SolidWorks brendi o'chirilgandan so'ng, birinchi DXF -ga qayting. Qismning yuqori chap burchagidan boshlab, sichqonchani bosing va o'ng pastki burchakdan tashqariga torting. Siz sichqonchani sudrab borganingizda chiziqli quti keladi. Bu tanlov vositasi. Qutidagi qismning barcha satrlari to'liq yopilganligiga ishonch hosil qiling. Agar xato qilsangiz, "Escape" tugmachasini bosib tanlovingizni o'chirib tashlang va qaytadan urinib ko'ring.

Butun qism tanlangach, siz har bir satr atrofida ko'plab tutqichlarni ko'rasiz. Bu satrlarni alohida ko'chirish va formatlashdan saqlanish uchun yuqori tasmadagi "Guruhlash" tugmasini bosing. Bu sizga bir vaqtning o'zida barcha qatorlarni siljitish imkonini beradi.

Qism tanlangan bo'lsa, uni nusxalash. Keyin bo'sh qutidagi robot1 faylingizga qayting va joylashtiring. Uni chap yuqori burchagiga kamida 1/8 dyuymli chekkalari bilan joylashtiring. Jarayonni birinchi akril varag'ingizga sig'adigan qismlar bilan takrorlang. Barcha qismlar kamida 1/8 dyuymli chekkalarga ega ekanligiga ishonch hosil qiling. har tomondan.

Hujjatning barcha qismlarini tanlang. Yuqori lentada chiziqning og'irligi ochiladigan menyuni tanlang va "Soch chizig'i" -ni tanlang. Bu lazer kesgichga chiziqlarni o'yib emas, balki kesishni xohlayotganingizni bildiradi.

Qolgan qismlarni ikkinchi akril varag'iga joylashtirish uchun xuddi shu jarayondan foydalaning.

12 -qadam: Lazerni kesish parametrlari

"Fayl" ni bosing, keyin "Chop etish". Bu oddiy Word hujjatini chop etish uchun shunga o'xshash dialog oynasini ochadi. Siz o'ng yuqori oynada "1 -son" degan xabar borligini ko'rasiz. Lazer to'sar parametrlarini to'g'ri o'rnatganimizdan so'ng, bu muammoni hal qilishi va "Muammo yo'q" deb aytishi kerak.

Printer sifatida lazer kesgichni tanlang. Keyin, yonidagi "Tanlovlar" ni bosing.

Keyingi oyna - Epilog dasturi. Bu erda bir necha qadam bor, lekin buyurtma muhim emas. Shunchaki ularning hammasini olishingizga ishonch hosil qiling!

• "Tanlovlar" bo'limida "Avtomatik fokuslash" ni tekshiring
• "Ish turlari" bo'limida "Vektor" ni tanlang ("Raster" o'yma uchun)
• "Parcha o'lchami" bo'limida "Kenglik" va "Balandlik" maydonlarini o'rnating
• "Tezlik" ni 15% ga sozlang.
• "Quvvat" ni 100% ga o'rnating.
• "Chastotani" 5000 Gts ga sozlang

Tezlik, quvvat va chastota sozlamalari lazerni kesish bo'yicha qo'llanmada 1/8 dyuymli qalin akril uchun tavsiya etiladi. Boshqa qalinliklar va boshqa materiallar ham bor.

Epilog bo'yicha qo'llanmalar

"OK" ni bosing. Siz chop etish oynasiga qaytishingiz kerak. Endi yuqori o'ng burchakda "Muammo yo'q" deb yozilishi kerak. Agar u hali ham muammolarni ro'yxatlasa, o'z xohishingizni yana tekshiring. Hech qanday muammo topilmasa, "Chop etish" tugmasini bosing.

13 -qadam: kesish jarayoni

Men bu misollar uchun boshqa loyihadagi yog'och va dizaynlardan foydalanardim, chunki lazerli kesgichning shisha qopqog'i ostida tiniq akril ko'rinmas edi.

Hujjat "Chop etish" tugmachasini bosish orqali lazer kesgichga yuborilgandan so'ng, lazer kesgichga o'ting. Siqilgan havo klapanini toping va uning yoqilganligiga ishonch hosil qiling. Bundan tashqari, lazer kesgich yoqilganligiga ishonch hosil qiling. Qopqoqni oching va akrilni yuqori chap burchakka qo'ying. Bu lazer kesuvchi maydonining kelib chiqishi yoki (0, 0) nuqtasi. Lazerli kesgichning qopqog'ini yoping. Kichkina old ekranda siz ish raqami va ismini ko'rishingiz kerak. Ish nomi siz yuborgan CorelDraw hujjat nomiga mos kelishi kerak. Agar nomlar mos kelmasa, lazer kesgich kompyuterga to'g'ri ulanganligiga ishonch hosil qiling va chop etish jarayonini takrorlang. Ekranda to'g'ri ishingiz borligini tasdiqlaganingizdan so'ng, yashil "O'tish" tugmasini bosing. Lazer sizning materialingiz va avtofokus ustida harakatlanishi kerak. U yo'naltirilganidan so'ng, u birinchi joyiga o'tadi va kesishni boshlaydi. Lazerli kesgichni qarovsiz qoldirmang.

Lazer kesgichlarda tezlik, quvvat va chastota qiymatlari faqat tavsiya qilinganligi sababli, materialni to'liq kesib o'tish uchun sizga bir necha marta kesish kerak bo'lishi mumkin. CorelDraw -da o'z materialingizni qimirlatmasligingiz yoki biron -bir qatorni siljitmasligingiz juda muhim. Agar shunday qilsangiz, kesish buzilishi mumkin! Siz o'zgartiradigan yagona narsa bu tezlik va quvvat sozlamalari. Dastlabki kesishdan so'ng, siz tezroq va kuchsiz pas berishni xohlaysiz.

Keyingi o'tish uchun tezlikni 10% ga oshiring va quvvatni 10% ga kamaytiring. Barcha kesilgan qismlaringiz "tushgan" yoki "tushgan" ekanini ko'rmaguningizcha, o'tishni davom ettiring. Bu barcha qismlar to'liq kesilganligini va ularni olib tashlashda qiyinchiliklarga duch kelmasligingizni ko'rsatadi. To'liq kesilgan bo'lak kesilmagan bo'laklardan bir oz pastroq bo'ladi.

Shuni bilingki, lazer o'yilgan joyga tegib ketganda, u materialni to'liq kesib o'tganda, u uchqun yoki yorqin chaqnashlarni keltirib chiqarishi mumkin. Shokka tushmang, lekin agar material juda tez yonadigan bo'lsa, lazer kesgichni to'xtatib turishga tayyor bo'ling, chunki u yonib ketishi mumkin. Lazerli kesgichni to'xtatishning ikki yo'li mavjud. Qizil tugma kesishni to'xtatadi va lazerni o'chiradi, lekin joyida qoladi. Ishni yashil tugmani bosish orqali davom ettirish mumkin. Qayta tiklash tugmasi kesishni to'xtatadi, lazerni o'chiradi va ishni butunlay to'xtatadi. Bu shuni anglatadiki, lazer asl joyiga qaytadi va siz kesmani to'liq qayta boshlashingiz kerak.

Sizning qismlaringiz to'liq kesilganiga ishonch hosil qilganingizdan so'ng, ularni lazer kesgichdan olib tashlang va barcha qismlar kesilmaguncha takrorlang.

14 -qadam: yig'ilish

Bu qismlarni yig'ish biroz jumboq bajarishga o'xshaydi! Issiq yopishtiruvchi qurolni qizdirishimdan oldin menga foydali bo'lgan narsa oq taxtali marker yordamida qaysi qism qaysi tomoni yuqoriga yoki pastga qarab belgilandi. Keyin men hamma narsani yopishqoqsiz yig'ib oldim, shunda hamma narsa to'g'ri mos kelishini yana bir bor tekshirish uchun.

Issiq elim ishlatganda, siz qurbonlik uchun karton yoki yog'och qoldiqlari ustida ishlayotganingizga ishonch hosil qiling. Issiq elim gilam, stol matolari yoki stol yuzasi kabi ko'plab sirtlarni buzishi mumkin.

O'ng va orqa tomondan boshlang. Issiq yopishtirgichni o'ng bo'lakning orqa teshiklari ichiga sekin suring. Orqa qismdagi o'ng burchakni o'ng qismdagi teshiklarga suring. To'g'ri burchak ostida ekanligiga ishonch hosil qilish uchun karton qutidan foydalaning va elim quriydi.

Keyin chap qismdan foydalaning va xuddi shu jarayonni chap teshiklar va orqa chap tirgaklar bilan takrorlang. Parchalarning to'g'ri burchak ostida ekanligiga ishonch hosil qilish uchun yana karton qutidan foydalaning.

Keyin, bo'linmaning pastki qismini oling. Issiq elimni chap va markaziy teshiklarning orqa qismiga ozgina surting. Bo'limning pastki tirnoqlarini bu teshiklarga suring. Bo'limni karton qutiga joylashtiring va uning tekisligiga ishonch hosil qiling. Issiq elim qurib qolsin.

Deyarli tugatildi! Bo'limning yon tomonini oling va issiq elimni bo'lakning pastki teshiklariga va orqa tik teshiklariga sekin suring. Bo'lim tomonini mos keladigan teshik va tiqinlarga joylashtiring va issiq elim quriguncha qoldiring.

Nihoyat, yuqori qismini oling. Issiq elimni yuqori qismidagi barcha teshiklarga ozgina surting. Yuqori qismni mahkamlagichlarga suring va issiq elim quriguncha qoldiring.

G'ildirak, dvigatel va dvigatellarni yig'ish bo'yicha ko'rsatmalarga alohida amal qiling. O'rnatilgan qismlarni g'ildirak bazasiga ulang.

G'ildirak yoki dvigatelga issiq elim tushmasligiga juda ehtiyot bo'lib, g'ildirak bazasidagi barcha teshiklarga issiq elim suring. O'rnatilgan chap, o'ng, orqa, tepa va bo'linmani oling va uni g'ildirak bazasi teshiklariga suring.

Endi sizning shaxsiy quti robotingiz bor!

Bu erda Arduino yordamida dvigatellarni yoqish va haydash orqali ushbu loyihani davom ettirish bo'yicha ba'zi foydali darsliklar:

Arduino bilan shahar motorini boshqaring

Arduino bilan dvigatel boshqaruvchilari

O'qiganingiz uchun tashakkur! Sizni qiziqtirgan savollar yoki maslahatlarni yozing va zavqlaning!