RufRobot45: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02

RufRobot45 สร้างขึ้นเพื่อใช้ซิลิกอน/ยาอุดรูรั่วบนหลังคาแหลม 45° ที่ยากต่อการเข้าถึง

แรงจูงใจ

น้ำฝนรั่วไหลผ่านผนังร้าวในบ้านของเรา ทำให้สีและผนังเสียหาย ซึ่งเลวร้ายลงหลังจากฝนตกหนัก หลังจากการสอบสวน ฉันสามารถมองเห็นช่องว่าง 1 ถึง 1.5 ซม. (ประมาณ ½ นิ้ว) สำหรับความยาวของส่วนของหลังคา 3M/9.8 ฟุต พื้นที่นี้ส่งน้ำฝนจากหลังคา 45° (หลังคาสนาม 12/12) ไปที่แผงด้านข้างและไหลลงสู่ผนังที่มีรอยแตก ดูภาพที่ 1 ด้านล่าง

ฉันโทรหาช่างหลังคา/ผู้เชี่ยวชาญด้านการรั่วไหลเพื่อขอคำแนะนำและประเมินค่าใช้จ่าย ค่าใช้จ่ายโดยรวมในการซ่อม/หยุดการรั่วไหลจะต้องไม่ต่ำกว่า 1,200 ดอลลาร์ ราคาดังกล่าวรวมค่าธรรมเนียมสำหรับเชือกผูกรองเท้า พุกนิรภัย และค่าประกันที่ครอบคลุมผู้มุงหลังคาขณะตรวจสอบและแก้ไขรอยรั่วบนหลังคาสูงชัน 45° ที่ยากต่อการเข้าถึง.

ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ 1,200 ดอลลาร์สำหรับบางอย่างง่ายๆ เช่น การใช้ซิลิโคน/ยาอุดรูรั่วในหลอด 20 ดอลลาร์ ซึ่งสูงเกินไป อย่างไรก็ตาม เมื่อคุณหมดหวัง คุณจะต้องจ่ายเงินเพื่อหยุดความเสียหายที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ก่อนรับใบเสนอราคาใดๆ ผมตัดสินใจใช้เวลาว่างในช่วงล็อกดาวน์ Covid 19 เพื่อพยายามซ่อมแซม อย่างแรกเลย ผมต้องตรวจสอบหลังคาเพื่อดูว่าจะซ่อมได้หรือไม่ ที่ผมสามารถทำเองได้

หุ่นยนต์ตรวจสอบ

สำหรับการตรวจสอบที่เสี่ยง เชือกผูกถัง RC อาสาขึ้นไปบนหลังคาสูงชัน รถถัง RC (ภาพที่ 2) เป็นแบบอย่างสำหรับการออกแบบขั้นสุดท้าย สร้างขึ้นจากชิ้นส่วนหุ่นยนต์ Vex เก่า (ภาพที่ 3) ฉันนอนอยู่รอบ ๆ มอเตอร์ Vex 393, รางดอกยาง, ตัวควบคุม RC และท่อพีวีซีสำหรับแชสซีเพื่อตรวจสอบหลังคา

แม้ว่าคำแนะนำนี้จะไม่เกี่ยวกับหุ่นยนต์ตรวจสอบ แต่ฉันได้รวมภาพสำหรับผู้ที่สนใจ ผ่านภาพจาก GoPro จะเห็นช่องว่างยาวซึ่งน้ำสามารถไหลไปทางแก้มยางได้ ดูรูปที่ 1

กระบวนการออกแบบปืนยิงกาวอัตโนมัติ

ขั้นตอนการออกแบบนี้สามารถนำไปใช้กับซิลิกอน กาว หรืองานกาวชนิดอื่นที่ใช้ผ่านท่อและหัวฉีด จากนั้นคุณจะต้องใช้ปืนยิงกาว โครงโลหะธรรมดาสำหรับยึดท่อและลูกสูบ สปริงสำหรับออกแรงกด โครงรอบท่อ จากนั้นจับปืนยิงกาวและวางตำแหน่งหัวฉีดของท่อให้ชิดกับช่องว่าง

วางหัวฉีดขึ้น ลง ไปทางขวา ไปข้างหน้าข้างหลัง (แกน X, Y, Z) เพื่อติดตามรูปร่างและมุมของช่องว่าง การรู้ทั้งหมดนี้ทำให้ง่ายต่อการตัดสินใจว่าหุ่นยนต์ยิงกาวจะต้องทำอะไร กระบวนการนี้เป็นการทำซ้ำ หลังจากการทดลอง การลองผิดลองถูก และข้อผิดพลาดหลายครั้ง ฉันสามารถปิดช่องว่างทั้งหมดและหยุดการรั่วไหลได้

เพื่อให้เห็นภาพกระบวนการออกแบบที่ดีขึ้นซึ่งผู้อื่นสามารถทำซ้ำได้ ฉันสร้างแบบจำลอง เคลื่อนไหว และแสดงภาพหุ่นยนต์ด้วย Blender 3D การเรนเดอร์ที่เร็วขึ้นทำได้โดยเลือก Nvidia Cuda และ 1080TI GPU แทน CPU ในระบบเก่าของฉัน ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนในการสร้างหุ่นยนต์

เสบียง:

ชิ้นส่วน Vex สำหรับขั้นตอนที่ 1

• 1x Rail 2x1x25 1x 12" Long Linear Slide Track (สำหรับลูกสูบ)
• 1 x รางด้านนอกของตัวเลื่อนเชิงเส้น
• 4 x ส่วนแร็คเกียร์
• 2 x เป้าเสื้อกางเกงมุม
• 1 x Vex 393 2 สาย เครื่องยนต์ และ 1 x เครื่องยนต์ ตัวควบคุม 29
• เกียร์ความแข็งแรงสูง 1 x 60 ฟัน (เส้นผ่านศูนย์กลาง 2.58 นิ้ว)
• 1 x 12 ฟันเฟืองโลหะ 3 x ปลอกคอเพลา
• 1 x ชั้นวางกระปุกเกียร์
• 2 x เพลาความแข็งแรงสูง 2 นิ้ว
• 3 x แบริ่งแบน (ตัดหนึ่งใน 3 ชิ้นและใช้เป็นสเปเซอร์)
• 2 x Plus Gusset 3 x.5 นิ้ว Nylon Spacers
• 1 x.375 นิ้ว Nylon spacer ชิ้นส่วนที่ไม่ใช่ Vex
• แคลมป์รัดท่อขนาด 2 x 4 นิ้ว (เพื่อให้ท่อเข้าที่)

ชิ้นส่วน Vex สำหรับขั้นตอนที่ 2

• 2 x มุม 2x2x15
• 1 x Vex 393 2 สาย เครื่องยนต์ และ 1 x เครื่องยนต์ ตัวควบคุม 29
• 1 x ตัวหนอน 4 รู
• เกียร์โลหะ 1 x 12 ฟัน
• เกียร์ 1 x 36 ฟัน
• 2 x เพลาความแข็งแรงสูง 2 นิ้ว
• 2 x ปลอกคอเพลา
• รางสไลด์เชิงเส้นยาว 1 x 12"
• 3 x ส่วนแร็คเกียร์
• 1 x รถบรรทุกด้านใน Linear Sider
• 2 x แบริ่งแบน

ชิ้นส่วน Vex สำหรับขั้นตอนที่ 3

• 1 x แผ่นเหล็ก
• 5x15 (ตัดด้วยสนิปหรือเลื่อยโลหะเป็น 3.5 x 2.5 นิ้ว) นี่จะเป็นฐานสำหรับการประกอบท่อซิลิกอน
• 1 x Vex 393 2 สาย เครื่องยนต์ และ 1 x เครื่องยนต์ ตัวควบคุม 29
• เกียร์ความแข็งแรงสูง 1 x 60 ฟัน (เส้นผ่านศูนย์กลาง 2.58 นิ้ว)
• เกียร์โลหะ 1 x 12 ฟัน
• 4 x ปลอกคอเพลา
• 1 x WormBracket 4 รู
• 2 x เพลาความแข็งแรงสูง 2 นิ้ว
• 4 x แบริ่งแบน
• ขัดแย้ง 2 x 2 นิ้ว
• 1 x เป้าเสื้อกางเกงมุม
• 1 x.5 นิ้ว Nylon Spacers

ชิ้นส่วน Vex สำหรับขั้นตอนที่ 4

• 1 x Vex 393 -2 wire เครื่องยนต์ และ
• 1 x เครื่องยนต์ คอนโทรลเลอร์ 29
• เฟืองกำลังสูง 1 x 60 ฟัน (เส้นผ่านศูนย์กลาง 2.58 นิ้ว) ภาพที่แสดงผลแสดงเฟือง 36 ฟันสำหรับขั้นตอนที่ 4 หลังจากการทดสอบบางอย่าง เกียร์นี้ถูกแทนที่ด้วยเฟือง 60 ฟันเพื่อให้แรงบิดเพิ่มขึ้นซึ่งจำเป็นต่อการดันน้ำหนักของกลไกท่อซิลิกอนขึ้น ความลาดเอียง45˚
• เกียร์โลหะ 1 x 12 ฟัน
• 4 x ปลอกคอเพลา
• 1 x ชั้นวางกระปุกเกียร์
• 2 x เพลาความแข็งแรงสูง 2 นิ้ว
• 3 x แบริ่งแบน (ตัดหนึ่งชิ้นเป็น 3 ชิ้นและใช้เป็นตัวเว้นวรรค)
• 2 x Plus เป้าเสื้อกางเกง
• สเปเซอร์ไนลอน 7 x.5 นิ้ว
• 2 x มุม 2x2x25 รู
• สแตนออฟ 4 x 1 นิ้ว
• 1x 17.5" รางสไลด์เชิงเส้นยาว
• 2 x รางด้านนอกของตัวเลื่อนเชิงเส้น
• 5 x ส่วนแร็คเกียร์
• 1 x เหล็ก C-Channel
• 2x1x35 หรือ Steel C-Channel
• 1x5x1x25 (ขึ้นอยู่กับความยาวของแทร็ก) C-Channel นี้ติดอยู่ที่ขอบด้านข้างของรางใกล้กับท่อซิลิกอน รองรับน้ำหนักของกลไกท่อ มิฉะนั้น รางจะเอียงออกจากตัวเลื่อนเชิงเส้นแบบพลาสติก

ชิ้นส่วน Vex สำหรับขั้นตอนที่ 5

• 2 x Vex 393 2 สาย เครื่องยนต์ และ 1 x เครื่องยนต์ ตัวควบคุม 29
• เพลาความแข็งแรงสูง 2 x 3"
• 6 x แบริ่งแบน
• 2 x ราง 2 x 1 x 16
• 2 x ราง 2 x 1 x 25
• 8 x ปลอกคอเพลา
• 1 x ชุดดอกยางถัง
• สแตนด์ออฟ 4 x 1 นิ้ว
• 1 x Vex Pic Controller

ฉันใช้ที่ใส่แบตเตอรี่ Vex AA 6 สำหรับตัวควบคุม PIC ที่ให้แรงดันและกระแสเพียงพอในระหว่างกระบวนการสร้าง อย่างไรก็ตาม ฉันพบว่าก้อนแบตเตอรี่ AA ไม่สามารถจ่ายกระแสไฟให้กับมอเตอร์ 6 x 393 โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องใช้แรงบิด เพื่อบังคับลูกสูบเข้าไปในท่อซิลิกอน เพื่อให้ได้พลังงานที่เหมาะสม ฉันได้เชื่อมต่อแบตเตอรี่ NCR 18650GA สองก้อน (แต่ละก้อน 3500mAh) เป็นชุดเพื่อให้มีไฟประมาณ 8 โวลต์ โดยมีแบตเตอรี่เพิ่มเติม 2 ก้อนต่อขนานกันเพื่อเพิ่มกระแสไฟ ด้วยการตั้งค่าแบตเตอรี่นี้ ฉันมีกระแสไฟมากพอที่จะใช้งานหุ่นยนต์ซึ่งครอบคลุมการกาว 3 ม. ฉันยังใช้ที่ใส่แบตเตอรี่ 18650 4 x ตามที่แสดงในภาพที่ 14

ขั้นตอนที่ 1: ขับเคลื่อนกระบวนการกาว

ขั้นตอนแรกในการยืนยันชิ้นส่วน vex ก็เพียงพอที่จะจำลองการทำงานของปืนยิงกาวโดยไม่ต้องใช้ของที่มีอยู่

ปืนยิงกาวซึ่งจะหนักกว่าและซับซ้อนกว่าในระบบอัตโนมัติ การออกแบบประกอบด้วยชุดอุปกรณ์เคลื่อนที่เชิงเส้น vex มอเตอร์ 393 ตัว และชิ้นส่วนต่างๆ เพื่อสร้างแอคทูเอเตอร์ชนิดต่างๆ ที่สามารถดันซิลิคอนออกจากระยะไกลด้วยตัวควบคุม RC ฉันใช้เฟือง 36 ซี่ความแข็งแรงสูงเพื่อเพิ่มแรงบิดซึ่งจำเป็นต่อการดันลูกสูบในท่อซิลิกอนด้วยแรงมากขึ้น ภาพของการออกแบบอยู่ด้านล่างและส่วน vex ที่ใช้แสดงอยู่ด้านล่าง

ขั้นตอนที่ 2: สร้างกลไกย้อนกลับไปข้างหน้า

ตอนนี้กลไกของลูกสูบทำงานแล้ว เราสามารถเพิ่มกลไกเพื่อควบคุมตำแหน่งท่อซิลิกอนด้วยลูกสูบไปข้างหน้าและข้างหลัง ซึ่งจะช่วยชดเชยการเคลื่อนที่ที่จำกัดของหุ่นยนต์ถังบนหลังคาสูงชัน

ขั้นตอนที่ 3: สร้างหรือประกอบการประกอบ

ในขั้นตอนนี้ เราสร้างกลไกในการเคลื่อนแท่นลูกสูบขึ้นและลง ซึ่งขณะนี้รวมน้ำหนักของท่อซิลิกอน มอเตอร์ vex สองตัว ชุดเคลื่อนที่เชิงเส้น 2 ชุด ชุดหนึ่งสำหรับลูกสูบ ส่วนอีกชุดหนึ่งสำหรับการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ถอยหลัง และส่วนประกอบอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องโดยพื้นฐานแล้ว ในขั้นตอนที่ 1 และขั้นตอนที่ 2

ขั้นตอนที่ 4: Bu กลศาสตร์ซ้ายและขวา

บ็อตถังน้ำมันครอบคลุม 3 ม./9.8 ฟุตบนหลังคาแหลม โดยขยับท่อซิลิกอนลงไปเพื่อฉีดซิลิกอนขึ้นไปขูดซิลิกอน ดอกยางของถังพลาสติกไม่มีการยึดเกาะบนทางลาด 45˚ ซึ่งให้การควบคุมที่เพียงพอในการวางตำแหน่งถังด้านซ้ายหรือขวาเล็กน้อย การเคลื่อนย้ายถังขึ้นและลงบนหลังคาสามารถทำได้โดยใช้สายผูกแบบหดได้ (สายจูงสุนัขแบบล็อคได้)

เมื่อวางถังเข้าที่แล้ว กลไกท่อซิลิกอนสามารถเลื่อนบนรางขนาด 30 ซม./12 นิ้วที่สร้างไว้ในถังได้ ซึ่งหมายความว่าบอทสามารถปิดกาวได้ครั้งละ 30 ซม. ก่อนที่จะเคลื่อนถังผ่านเชือกเพื่ออุดรูรั่วในพื้นที่ใหม่เป็นต้น

ขั้นตอนที่ 5: สร้างฐานถังด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุม

ฉันใช้ฐานถังเพราะเทียบกับล้อเพราะมันให้แพลตฟอร์มที่มั่นคงซึ่งมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดการยึดเกาะ ในขณะที่ดอกยางพลาสติกมีแรงฉุดที่ไม่ดี ซึ่งเพียงพอสำหรับการออกแบบในปัจจุบัน อะไหล่สำหรับ

ขั้นตอนที่ 6: ขั้นตอนที่ 6: แนบและเชื่อมต่อแพลตฟอร์ม Tube กับ Tank Base

จากนั้นแพลตฟอร์มท่อจะติดกับขอบของถัง ตำแหน่งขอบช่วยให้ระยะห่างจากรางถังและการเข้าถึงท่อซิลิกอนได้ดีที่สุด การเพิ่มบัลลาสต์หรือวัตถุโลหะหนักใดๆ ที่ด้านตรงข้ามกับแท่นท่อจะทำให้เกิดความสมดุลที่เคาน์เตอร์เพื่อให้รางทั้งสองของถังต่อสายดินอย่างแน่นหนา

ขั้นตอนที่ 7: เชื่อมต่อมอเตอร์กับ PIC Controller, Fine Tune RC Controller

ในภาพที่ 14 มอเตอร์ทั้ง 6 ตัวเชื่อมต่อกับพอร์ต IO บนตัวควบคุม Pic ในคอนเทนเนอร์ Lock&Lock แต่ละพอร์ต IO ถูกแมปกับช่องสัญญาณในเครื่องส่งสัญญาณ สำหรับมอเตอร์ที่ต้องการการควบคุมที่ละเอียดกว่า เช่น มอเตอร์ตัวเลื่อนแนวนอน ตามขั้นตอนที่ 4 และมอเตอร์ดอกยางถังซ้ายขวา

ติดตั้ง GoPro และวางตำแหน่งบนชุดประกอบท่อโดยชี้ไปที่หัวฉีด กล้องมีไว้เพื่อบันทึกกระบวนการเป็นหลัก และเพื่อให้มีมุมมองกลับไปยัง iPhone ของฉัน ถึงแม้ว่าฉันจะไม่ได้ใช้ความสามารถ POV ก็ตาม แต่การนั่งที่ขอบหลังคานั้นทำได้ง่ายกว่า ดังนั้นฉันจึงมองเห็นและควบคุมสิ่งที่ หุ่นยนต์กำลังทำ

โปรเจ็กต์นี้สามารถทำซ้ำได้โดยใช้ Adruino หรือไมโครคอนโทรลเลอร์อื่นๆ และรีโมทคอนโทรล WIFI หรือวิทยุที่เหมาะสม กลไกและชิ้นส่วนของ Vex นั้นยอดเยี่ยมและง่ายต่อการสร้างต้นแบบ มอเตอร์และระบบควบคุมรุ่นใหม่กว่าในกลุ่ม Vex V5 มีการปรับปรุงที่สำคัญ อีกทางเลือกหนึ่งคือ ServoCity.com ที่มีมอเตอร์ ราง ตัวยึด และอื่นๆ มากมายที่คุณต้องการเพื่อสร้างกลไก

ถัดมาคือการออกแบบที่สะอาดขึ้นและคล่องตัวยิ่งขึ้นด้วยเซ็นเซอร์และความสามารถในการประกอบท่อเพื่อส่งซิลิคอนบนกำแพงสูง รูปภาพจริงของหุ่นยนต์ด้านบน ฉันจะอัปโหลดวิดีโอในไม่ช้า