Liikumismasinad: 10 sammu (piltidega)

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

Liikumismasinad pakuvad mängulist sissejuhatust liikumisse, mehhanismi ja robootikasse. Komplektid koosnevad laserlõigatud vineerist korpusest ja lihtsatest lahtistest osadest, nagu aeglaselt liikuvad hammasrataste mootorid, plastist akupakid ja slaidilülitid. Õppijad saavad katsetada laserlõigatud rataste lisaseadmete suuruse ja kuju vahetamist ning mootorite suuna muutmist, et muuta robotid pöörlevateks, löövateks ja läikivateks.

See juhend on umbkaudne mustand! Töötame endiselt selle mängulise uurimisvahendi väljatöötamise nimel. Muutke julgelt kujundusi ja andke meile teada, mida te muuseumis, klassiruumis, tegijaruumis või köögilaual katsetades välja mõtlete.

Samm: koguge materjalid ja tööriistad

Ostke või koguge järgmised materjalid:

2 1xAA patareisid

2 kolme asendiga DPDT slaidilülitit

2 DAGU hobi reduktorit (täisnurk)

2 3D -prinditud jaoturit

2ft x 4ft ühine aluskiht 5mm Lauan leht laserlõigatud kehade jaoks

4 #8-32 pähklit

4 #8-32 x 1 1/2in masina kruvid

6 #2 x 3/8 kruvi lülititele ja rummudele

2 #8 1/8 puidukruvides akude jaoks

musta ja punase ahelaga traat #26 AWG

Koguge järgmised tööriistad:

Traadi lõikur

Traadi eemaldaja

Jootekolb

Kuum liimipüstol

Philipsi peaga kruvikeeraja

Nõela nina tangid

Teil on vaja ka juurdepääsu laserlõikurile ja 3D -printerile. Kasutasime 3D -printeri jaoks Prusa i3 MX2 ja Jinan XYZ masinate EXLAS -laserit (mõlemad Ace Monster Toys Makerspace'is Oaklandis.

2. samm: kehade lõikamine

Kasutage illustraatorit ja laserlõikuritarkvara, et importida lisatud fail motionmachinebodies.dxf ja lõigata kehad vastavalt laserlõikuri seadetele.

Kui teil pole juurdepääsu laserlõikurile, saate välja lõigata kaks 4 x 4 tolli suurust ruutu. Seejärel puurige nurkadesse 3/16 tolli augud (joondatud kahele lehele) ja keskele ristkülikutesse kaks (0,35 tolli x 0,60) (lülitite jaoks).

Samm: printige ühenduspesad 3D -vormingus

Konstrueerisime Tinkercadis spetsiaalse osa, et õppijatel oleks lihtsam katsetada erineva kujuga ratta rummu ja leevendada väikese mootori telje survet.

Laadige fail motionmachinehub.stl alla ja avage see oma 3D -printeri tarkvaras. Kahe ratta rummu printimisel kontrollige kindlasti, kas prinditud osa on esmalt tihedalt mootori teljel. Võimalik, et peate reguleerima detaili suurust, veendumaks, et see sobib mootorile.

Samm: ühendage ahel

Hankige mootorid, lüliti, aku, punane ja must (või mis tahes kahe värvi juhtmed). Pange kõrvale üks mootor, lüliti ja aku.

Lõika tükk punast traati ja tükk musta traati umbes 3 tolli pikkuseks. Ühendage punane juhe vasaku alumise juhtmega ja must juhe lüliti parema alumise juhtmega.

Võtke musta juhtme teine ots ja keerake see koos aku musta juhtme avatud otsaga kokku. Keevitatud otsad jootke lüliti ülemise vasaku juhtme külge.

Võtke punase juhtme teine ots ja keerake see koos aku punase juhtme avatud otsaga kokku. Keevitatud otsad jootke lüliti ülemise vasaku juhtme külge.

Kinnitage üks must ja üks punane juhe käigumootori tagaküljel asuva kahe juhtme külge.

Ühendage mootorist saadud must juhe parema keskmise juhtmega ja punane juhe mootorist vasakpoolse keskmise juhtmega.

Pange aku hoidikusse ja kontrollige, kas mootor liigub ette, taha ja välja, kui lüliti on keskmises asendis. Kui see ei tööta, kontrollige, kas ükski juhtmest ei puutu lüliti keskele. Võimalik, et peate juhtmed väljapoole painutama.

Korrake neid samme teise poole jaoks.

Samm: kinnitage tahvlile elemendid

Pöörake lüliti külgsuunas ja keerake see läbi plaadi. Enne ülemise plaadi lülitite keeramist #2 x 3/8 kruvidega kontrollige, kas mootor töötab õiges suunas.

Kuum liimige mootorid plaadile nii, et telg oleks kere keskel. Proovige juhtmed korralikult kokku tõmmata või lisage tupsuke kuuma liimi, et need jääksid oma kohale.

Kasutage puidukruvidega 1/8, et kinnitada akud keha keskele liuglülitite kohale ja alla.

Kinnitage 3D -prinditud rummud telgede külge ja kinnitage tükk masina külge kruvidega nr 2.

Samm: ühendage ülemine ja alumine kiht

Ülemise ja alumise plaadi ühendamiseks kasutage mutreid #8-32 ja masinakruvide kruvisid. Kinnitus peaks olema tihe, kuid mitte masinale liiga palju survet avaldama.

Kontrollige kõike, veendumaks, et see töötab.

Samm: lõigake rattad

Kasutage illustraatorit ja laserlõikuritarkvara, et importida lisatud fail motionmachinewheels.dxf ja lõigata kehad vastavalt laserlõikuri seadetele.

Sõltuvalt teie laserlõikuri seadetest võib kuju olla pisut keeruline. Katsetage esimest ratast ja reguleerige seejärel suurust nii, et see sobiks hästi mootori rummu külge.

Kui teil pole juurdepääsu laserlõikurile, võite 3D -prinditud detaili vahele jätta, osta Sparkfunist kokkupandavad rattad ja liimida alusele erinevaid kujundeid või ringlussevõetud materjale.

8. samm: katsetage erinevate liikumistega

Ühendage rattad masinaga ja lülitage mootorid sisse.

Kas saate panna laua sirgjooneliselt liikuma?

Kas saate teha väikeseid või suuri ringe?

Kas masin võib välja näha nagu tantsiks?

Kas saate teha masina, mis suudab läbida erinevaid pindu?

Mõelge sellele, kuidas rataste paigutus muudab masinate isiksust.

Samm: kohandage oma masinaid

Kui soovite oma laudadele veidi rohkem isikupära lisada, saate kehad värvida. Tegime Silhouette vinüüllõikuri abil kohandatud šabloonikleebised ja värvisime korpused pihustiga.

Lisage oma masinatele julgelt ka täiendavaid elemente, nagu markerid, kellad, googley silmad või pikendusvarred. Need remiksid ja tegelaskujundid võivad selle tegevuse jutustuselementidele lisada.

10. samm: liigutamismasinatega klassiruumis nokitsemine

Me kujundasime need elemendid sõbralikuks töötoaks kohaliku kooli õpilastega. Testisime tahvleid nii õpilastega alates lasteaiast kuni viienda klassini kui ka East Bay Maker Faire'is. Arvame, et seda tegevust saab kasutada nii vaba aja vaba aja tegevuseks kui ka esimese sammuna integreerida suurema robootika, elektroonika või programmeerimise õppekavasse.

Klassiruumis töötades saavad kaks õpilast jagada ühte tahvlit ja teha oma uurimistöödes koostööd. Julgustage õppijaid pidama päevikut või logi sellest, milliseid katseid nad proovivad. Seda dokumentatsiooni saab kasutada peegeldusvestluste alustamiseks.

Korraldage jagatud tööruumile 20-30 erineva kujuga rummu, sealhulgas ringid, ovaalid, tähed ja ebakorrapärased kujundid. Julgustage õpilasi katsetama erinevaid mootorite rummude ja suundade kombinatsioone.

Saate luua areeni masinate liikumiseks või takistuste raja läbimiseks. Viige need oma kooli erinevatele pindadele ja vaadake, kuidas need erinevatel pindadel töötavad.

See tegevus võib kaasa tuua edasisi kunsti-, teadus- ja tehnoloogiakogemusi, nagu Tinkering Studio meeskonna välja töötatud kritseldusmasinad, ning olla isegi madala lävega sisenemispunkt arduino või mikrobitiga programmeerimisel, et teha tantsivaid roboteid või keerdkilpkonni.

Andke meile teada, kui kasutate liikumismasinaid oma hariduskeskkonnas. Ootame huviga, kuidas seda ideed erinevate seadete jaoks kohandada ja uuesti segada.

---

Prototüüpimine ja teadus- ja arendustegevus koos Lodestar Charter Schooli õpilastega nende liikumismasinate jaoks sai võimalikuks tänu Cognizant “Making the Future” toetuse heldele toetusele.