FTC robotite valmistamine mittetraditsiooniliste meetodite abil: 4 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Paljud meeskonnad, kes osalevad FIRST Tech Challenge'is, ehitavad oma robotid TETRIX -osade abil, millega on lihtne töötada, kuid mis ei võimalda suurimat vabadust ega tööstustehnikat. Meie meeskond on võtnud eesmärgiks vältida TETRIXi osi ja luua robot nullist, kasutades selleks disaini esikohta. Kuigi see võib olla heidutav ülesanne ja nõuab palju tööd, tasub see protsess ära nii inseneriprotsessi kui ka loodava roboti kvaliteedi tundmaõppimise osas. Et inspireerida meeskondi kasutama FTC ebatraditsioonilisi lähenemisviise ja aitama neil oma inseneriteekonda alustada, koostasime järgmise juhendi, mis toimib üldise teabejuhina mittetraditsiooniliste FTC robotite tegemisel.

Samm: filosoofia "Disain kõigepealt"

Eritellimusel valmistatud robotite oluline aspekt on vajadus enne selle valmistamist kavandada see, mida soovite teha. Kui TETRIXi ehitatud roboteid on lihtne lahti võtta ja neid saab kasutada ka mujal, siis valesti kavandatud kohandatud osad on tegelikult kasutud ning raiskavad materjale ja aega. Seega peaksite enne selle valmistamist võtma aega oma osa kavandamiseks ja selle õige kujunduse kontrollimiseks.

Ülaltoodud meie meeskonna tehtud video räägib kõigepealt robotite kavandamise tähtsusest ja inseneritsükli sammudest.

2. samm: osade ja tööriistade leidmine

Pärast oma disaini kontseptsiooni loomist on hea koostada nimekiri riiulist ostetavatest osadest, toorainest ja tööriistadest, mida vajate. Kui võtate teadmiseks, milliseid mootoreid, kruvisid, rattaid, laagreid, andureid ja tööriistu vajate nii varakult kui võimalik, tagate, et te ei ole hilisemal hooajal ressursipuuduses.

Kohalik ehituspood on COTS -i ostmisel alati hea koht alustamiseks. Mõned head kohad, kust meie meeskond on võrevoodi saanud, on järgmised:

• Ace Hardware - riistvara kauplus, kus on suur valik osi ja tööriistu; on veebipood ja kohaletoimetamisteenus.
• McMaster -Carr - COTS, tooraine ja tööriistade tarnija; on veebipood ja kohaletoimetamisteenus.
• Amazon - veebipood; müüb peaaegu kõike.

Ülal on video, mille meie meeskond tegi meist kõndides läbi kohaliku Ace riistvara, tutvudes erinevate osade ja tööriistade kasutamisega.

3. samm: oma roboti kujundamine

Roboti valmistamiseks peate selle projekteerima. Õnneks on õpilastele tasuta saadaval mitmesugust arvutipõhise disaini (CAD) tarkvara. Nende kasutamise õppimiseks on saadaval ka mitmesuguseid ressursse videote, kirjutatud juhendite ja foorumitahvlite kujul.

Allpool on loetelu mõnest erinevast 3D CAD tarkvarast - meie meeskond kasutab Fusion 360:

• Autodesk Fusion 360 - õpilastele ja õpetajatele tasuta saadaval.
• Rhino 3D - saadaval tasuta õpilastele ja õpetajatele.
• SOLIDWORKS - saadaval õpilastele, kelle koolides on 40 võrgukohta või 100 võrgukohta.

Ülal on video meie meeskonnast, kus arutatakse Fusion 360 kasutamise eeliseid oma roboti kujundamisel. Nende eeliste hulka kuulub pilveteenus, mudelite mitmel viisil eksportimise lihtsus, mudelite importimise lihtsus ja stressitesti simulatsioonivahendid.

Samm: valmistamisstrateegiad ja -valikud

Kui olete kujunduse loonud ja selle täpsust kontrollinud, on aeg need valmis teha. Enne seda peaks teie meeskond koostama töövoo plaani, nii et te valmistate tõhusas tempos; see on eriti oluline meeskondade jaoks, kellel on piiratud tootmisressursid, kuna need muutuvad kitsaskohaks, kui aega ei juhita õigesti. Sellist juhtimist nimetatakse protsessitehnoloogiaks ja ressursid, mida meeskonnad peaksid teadma, hõlmavad järgmist:

• Masinaressursid - masinate kättesaadavus.
• Inimressursid - meeskonnaliikmete kättesaadavus ja nende võimekus asjadega tegeleda.
• Tooraine - materjalid, mida kasutatakse osade loomiseks.
• Ajaressursid - kui tõhusalt aega kasutatakse; millegi kallal tuleks alati tööd teha.

Kui otsustate, kuidas oma osa luua, on mitu võimalust. Kujunduse valmistamiseks saate kasutada järgmisi vahendeid:

• Arvutipõhine tootmine (CAM) - saate oma kujundused teisendada G -koodiks, programmeerimiskeeleks, mida saab lugeda arvuti numbrikontrolli (CNC) masinatega; seejärel saate oma osa freesimiseks kasutada CNC -masinat. Soovitatav konstruktsiooniosadele, mis kannatavad märkimisväärset jõudu.
• 3D -printimine - saate oma kujunduse teisendada AMF- või STL -failiks, et need 3D -prindimasina abil välja printida. Soovitatav elektroonika- või muude osade jaoks, mis ei mõjuta märkimisväärselt jõudu.
• Käsitsi valmistamine - kasutades oma 3D -mudelit või mudeli joonist viitena, saate määrata oma osa mõõtmed ja valmistada selle käsitsi, kui osa seda nõuab. Soovitatav toiminguteks, mida ei saa freesida ega 3D -printida, ega toiminguteks, mis ei nõua suurt täpsust.

Meie meeskond tegi video, mis demonstreerib, kuidas luua CAM -operatsiooni Fusion 360 abil ja freesida osa ülaltoodud CNC -masina abil.