Seinal ronimisrobot: 9 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Seinal ronimisrobot pakub mehaaniliste ja elektrisüsteemide abil seinte alternatiivset kontrolli. Robot pakub alternatiivi kuludele ja ohtudele, mis kaasnevad inimeste palkamisega seinte kontrollimiseks suurel kõrgusel. Robot saab Bluetoothi kaudu pakkuda reaalajas voogu ja salvestust kontrollide dokumenteerimiseks. Koos roboti kontrolliaspektiga saab seda juhtida saatjate ja vastuvõtjate kaudu. Tõukejõudu ja imemist tekitava ventilaatori abil saab robot ronida pinnaga risti.

Tarvikud

Alus ja kate:

- Klaaskiud: kasutatakse šassii valmistamiseks

- Vaik: kasutatakse koos klaaskiuga šassii valmistamiseks

Robot:

- OTTFF -i robotpaagikomplekt: paagi turvised ja mootorikinnitused

- alalisvoolumootor (2): kasutatakse robotite liikumise juhtimiseks

- tiivik ja pistikud: tekitab õhuvoolu, et robot robot seina peal hoida

- ZTW Beatles 80A ESC koos SBEC 5.5V/5A 2-6S Rc lennukile (80A ESC koos pistikutega)

Elektriline:

- Arduino: trükkplaat ja tarkvara ventilaatori, mootorite ja traadita signaali kodeerimiseks

- Joystick: kasutatakse alalisvoolumootorite juhtimiseks roboti juhtimiseks

- WIFI -vastuvõtja: loeb andmeid transiiverist ja edastab need Arduino kaudu mootoritele

- WIFI transiiver: salvestab juhtkangi andmed ja saadab need kaugele vastuvõtjale

- Nais- ja isaspistikud: kasutatakse elektriliste komponentide juhtmete ühendamiseks

- WIFI -antennid: kasutatakse transiiveri ja vastuvõtja ühendussignaali ja kauguse suurendamiseks

- HobbyStar LiPo aku: kasutatakse ventilaatori ja muude võimalike elektriliste komponentide toiteks

Samm: teooria mõistmine

Varustuse valiku paremaks mõistmiseks on kõige parem kõigepealt arutada seina ronimisroboti taga olevat teooriat.

Tuleb teha mitmeid eeldusi:

• Robot töötab kuival betoonseinal.
• Ventilaator töötab täisvõimsusel.
• Roboti kere jääb töötamise ajal täiesti jäigaks.
• Ühtlane õhuvool läbi ventilaatori

Mehaaniline mudel

Muutujad on järgmised.

• Kaugus massi keskpunkti ja pinna vahel, H = 3 tolli = 0,0762 m
• Pool roboti pikkusest, R = 7 tolli = 0,1778 m
• Roboti kaal, G = 14,7 N
• Staatiline hõõrdetegur - eeldatakse betooni krobelist plastikut, μ = 0,7
• Ventilaatori tekitatud tõukejõud, F = 16,08 N

Kasutades ülaltoodud pildil näidatud võrrandit, lahendage rõhuvahe tekitatud jõud, P = 11,22 N

See väärtus on haardumisjõud, mille ventilaator peab tekitama, et robot saaks seinale jääda.

Vedeliku mudel

Muutujad on järgmised.

• Rõhumuutus (kasutades mehaanilise mudeli P ja vaakumkambri pindala) Δp = 0,613 kPa
• Vedeliku (õhu) tihedus, ⍴ = 1000 kg/m^3
• Pinna hõõrdetegur,? = 0,7
• Vaakumkambri sisemine raadius, r_i = 3,0 tolli = 0,0762 m
• Vaakumkambri välisraadius, r_o = 3,25 tolli = 0,0826
• Kliirens, h = 5 mm

Kasutades ülaltoodud võrrandit, lahendage mahuline voolukiirus, Q = 42 l/min

See on nõutav voolukiirus, mille ventilaator peab tootma vajaliku rõhuvahe tekitamiseks. Valitud ventilaator vastab sellele nõudele.

2. samm: baasi loomine

Klaaskiust sai kiiresti aluse ehitamisel hädavajalik materjal. See on odav ja üsna lihtne töötada, samuti on see äärmiselt kerge, mis on rakenduse jaoks väga oluline.

Selle baasi loomise esimene samm on selle mõõtmine. Oma rakenduse jaoks kasutasime mõõtmeid 8 "x 8". Ülaltoodud piltidel näidatud materjal on tuntud kui E-klaas. See on suhteliselt odav ja võib tulla suurtes kogustes. Mõõtmisel on oluline lisada 2+ tolli, et tagada soovitud kuju lõikamiseks piisavalt materjali.

Teiseks kinnitage midagi, mida saab kasutada klaaskiust sileda ja ühtlase pinna saamiseks; selleks kasutas meeskond suurt metallplaati. Enne kõvenemisprotsessi alustamist tuleb tööriist ette valmistada. Tööriist võib olla ükskõik milline suur tasane pind.

Alustuseks pakkige kahepoolne liim, eelistatavalt ruudu kujul, nii suureks kui vaja. Seejärel valmistage ette hõõgniit ja asetage selle peale kuivad klaaskiust tükid. Viige kõik esemed tööriistale.

Märkus. Lõiketoodete paksuse lisamiseks võite virnastada klaaskiust lõigatud tükid.

Järgmine: soovite vaiku ja selle katalüsaatorit korralikult segada, iga vaik on erinev ja nõuab kasutusjuhendist osade katalüsaatoriga korralikult segamist. Valage vaiku üle klaasi, kuni kõik klaasi kuivad osad on vaiguga märjad. Seejärel katkestage liigne hõõgniit. Pärast seda tehke veel üks tükk kilet ja seejärel klaaskiudlapp, mis katab kogu toote. Seejärel lisage hingamislapp.

Nüüd on aeg katta kogu toiming kilega. Kuid enne selle tekkimist tuleb lisada rikkeseade. See seade asub plasti all, et saaks lisada vaakumpumba.

Eemaldage liimide kaitsev pruun kate ja vajutage plastkate alla, nii et liim teeb ruudul vaakumkindla tihendi. Seejärel lõigake tööriista keskele auk, et saaks vooliku ühendada. Õhu eemaldamiseks lülitage vaakum sisse, muutes tasase pinna ja hästi kokku pandud toote.

3. samm: robotite liikuvus

Et robot saaks seinast üles ja alla liikuda, otsustasime kasutada suhteliselt odava Arduino paagikomplekti tankimustreid. See komplekt sisaldas kõiki rööbaste ja mootorite kinnitamiseks vajalikke tööriistu ja kinnitusvahendeid. Mustast metallist šassii lõigati kinnitusklambrite loomiseks; seda tehti täiendavate kinnitusdetailide vähendamiseks, kuna kõik vajalikud olid kaasas.

Allpool toodud juhised näitavad, kuidas sulgud lõigati:

• Kasutage šassii keskpunkti tähistamiseks joonlauda
• Joonista horisontaalne ja vertikaalne joon läbi keskpunkti
• Lõigake neid jooni ettevaatlikult, eelistatavalt lintsae või muu metallist lõiketeraga
• Ümardage teravad servad lihvkettaga

Valmis sulgud on näidatud järgmises etapis.

4. samm: paagiradade kinnitusklambrid

Alustage klaaskiudlehele keskjoonte märkimisega; need on viide. Lõigake 1/8 puurvarda abil järgmised augud; kõik kronsteinid peavad olema ühel joonel roboti välisservaga.

Esimene auk, mis tuleb märkida, peaks olema 2 "kaugusel keskjoonest, nagu näidatud

Teine auk peaks olema 1 "kaugusel eelmisest märgist

Seda protsessi tuleks peegeldada üle keskpunkti

Märkus: sulgud sisaldavad täiendavaid auke; neid saab täiendava toe saamiseks märgistada ja puurida.

Samm: rajade ehitamine ja paigaldamine

Alustage laagrite ja hammasrataste kokkupanekuga kaasasolevate osade abil; juhised on komplektis kaasas. Rööpad tuleb tihedalt tõmmata, et vältida hammasrataste libisemist; liigne pinge võib põhjustada klaaskiu väändumist.

Samm: paigaldage ventilaator šassiile

Alustuseks lõigake klaaskiudplaadi keskele 3 läbimõõduga auk. Seda saab teha mitmel erineval viisil, näiteks augusaega või dremeliga. Kui auk on valmis, asetage ventilaator augu kohale, nagu näidatud, ja kinnitage teatud tüüpi liim või epoksü.

Samm: kodeerimine

Kõik meie kasutatavad mikrokontrollerid on Arduino komponendid.

Arduino Uno plaat = 2

Isast emasse hüppaja juhtmed = 20

Isaste ja isaste hüppajate juhtmed = 20

L2989n mootorijuht = 1

nrf24l01 = 2 (meie traadita sidevahend)

nrf24l01 = 2 (adapter, mis hõlbustab paigaldamist)

Ühendusskeem näitab õiget ühendust, mida kasutasime, ja sellega kaasnevat koodi.

8. samm: traadiskeem

Samm: roboti ehitamine

Pärast aluse ja turviste ehitamist on viimane samm kõigi osade kokku panemine.

Kõige olulisem tegur on kaalu jaotus, aku on väga raske, nii et see peaks olema ainult ühel küljel. Teised komponendid tuleks paigutada eesmärgipäraselt, et vastu pidada aku kaalule.

Elektroonika paigutamine mootorite keskele ühele nurgale on oluline, et juhtmed vastaksid mootorile ilma täiendavaid juhtmeid kasutamata.

Viimane ühendus on aku ja ESG ventilaatoriga, see samm on väga oluline. Veenduge, et aku ja ESG on õigesti ühendatud ning mõlemad positiivsed küljed on omavahel ühendatud. Kui need pole õigesti ühendatud, on oht, et puhute kaitsme ning kahjustate aku ja ventilaatori.

Kleepisin kontrolleri elektroonilised osad paneelile, et neid korrastada, kuid see osa pole vajalik.