RufRobot 45: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

تم بناء RufRobot45 لتطبيق السيليكون / السد على سقف من الصعب الوصول إليه بزاوية 45 درجة

التحفيز

تسبب تسرب مياه الأمطار عبر جدار متصدع في منزلنا في إلحاق الضرر بالطلاء والجدار ، مما أدى إلى تفاقمه بعد هطول أمطار غزيرة. بعد التحقيق ، تمكنت من رؤية فجوة من 1 إلى 1.5 سم (حوالي بوصة) لطول قسم من السقف يبلغ 3 أمتار / 9.8 قدم. كان هذا الفضاء يوجه مياه الأمطار من سقف 45 درجة (سقف مائل 12/12) إلى لوحة جانبية ونزولاً عبر الجدار المتصدع. انظر الصورة 1 أدناه.

اتصلت ببعض خبراء بناء الأسقف / التسرب للحصول على نصائحهم ولتقييم التكلفة. تبلغ التكلفة الإجمالية لإصلاح / إيقاف التسرب 1200 دولار كحد أدنى. وتضمنت الأسعار رسومًا لتزوير الحبال ومثبتات الأمان والتأمين لتغطية السقف أثناء فحص التسرب وإصلاحه في السقف الذي يصعب الوصول إليه بزاوية 45 درجة..

التكلفة التقديرية 1200 دولار لشيء بسيط مثل تطبيق سيليكون / كالك لأنبوب 20 دولارًا ، كانت عالية جدًا ، ولكن عندما تكون يائسًا ، ستدفع المبلغ لإيقاف الضرر المستمر.

قبل قبول أي من عروض الأسعار ، قررت استخدام وقت الفراغ أثناء إغلاق Covid 19 لمحاولة الإصلاح ، أولاً وقبل كل شيء ، كان عليّ فحص السقف لمعرفة ما إذا كان سيكون إصلاحًا ممكنًا يمكنني القيام به بمفردي.

روبوت التفتيش

من أجل التفتيش المحفوف بالمخاطر ، تطوع خزان RC متصل بحبل للصعود إلى السقف شديد الانحدار. خزان RC (الصورة 2) هو نموذج أولي للتصميم النهائي. بنيت من أجزاء روبوتية قديمة Vex (الصورة 3) كنت أستلقي في الجوار. محركات Vex 393 ، مسارات مداس الخزان ، وحدة تحكم RC ، وأنابيب PVC للهيكل لفحص السقف.

على الرغم من أن Instructable لا يتعلق بروبوت الفحص ، فقد قمت بتضمين صورة لأولئك المهتمين. من خلال الصور من GoPro ، يمكن رؤية فجوة طويلة حيث يمكن أن تتدفق المياه نحو الجدار الجانبي. انظر الصورة 1.

عملية تصميم مسدس السد الآلي

يمكن تطبيق عملية التصميم هذه على السيليكون أو الغراء أو أي نوع آخر من تطبيقات السد التي يتم تطبيقها من خلال أنبوب وفوهة. ثم تحتاج إلى مسدس السد ، وإطار معدني بسيط لحمل الأنبوب ومكبس ، ونابض للضغط ، وإطار حول الأنبوب ، ثم إمساك مسدس السد ووضع فوهة الأنبوب مقابل الفجوة.

ضع الفوهة لأعلى ولأسفل ولليمين ولأمام للخلف (المحور X ، Y ، Z) لتتبع محيط الفجوة وزاويتها. إن معرفة كل هذا يجعل من السهل تحديد ما يجب أن يفعله روبوت السد. كانت العملية تكرارية ، بعد العديد من المحاولات والتجارب والأخطاء ، تمكنت من تغطية الفجوة بالكامل وإيقاف التسرب.

لتوضيح عملية التصميم التي يمكن للآخرين إعادة إنتاجها بشكل أفضل ، قمت بنمذجة صور الروبوت وتحريكها وعرضها باستخدام Blender 3D. كان العرض الأسرع ممكنًا عن طريق اختيار Nvidia Cuda و 1080TI GPU بدلاً من وحدة المعالجة المركزية على نظامي القديم. فيما يلي خطوات بناء الروبوت.

اللوازم:

أجزاء Vex للخطوة 1

• 1x السكك الحديدية 2x1x25 1x 12 "مسار منزلق خطي طويل (للمكبس).
• 1 × مسار خارجي منزلق خطي
• 4 × أقسام تروس الرف
• 2 × زاوية مجمعة
• 1 x Vex 393 2 wire Motor و 1 x Motor Controller 29
• 1 × 60 سن ترس عالي القوة (قطر 2.58 بوصة)
• 1 × 12 الأسنان المعدنية والعتاد 3 × طوق رمح
• 1 × رف علبة التروس قوس
• 2 × رمح 2 بوصة عالية القوة
• 3 × تحمل مسطحة (اقطع واحدة منهم إلى 3 قطع واستخدمها كفواصل)
• 2 × مجمعة بلاس 3 ×.5 بوصة فواصل نايلون
• 1 ×.375 بوصة فاصل نايلون غير Vex
• مشبك خرطوم 2 × 4 بوصة (للحفاظ على الأنبوب في مكانه).

أجزاء Vex للخطوة 2

• 2 × زاوية 2 × 2 × 15
• 1 x Vex 393 2 wire Motor و 1 x Motor Controller 29
• 1 × قوس دودة 4 ثقوب
• 1 × 12 أسنان معدنية
• 1 × 36 ترس أسنان
• 2 × رمح 2 بوصة عالية القوة
• 2 × طوق رمح
• 1 × 12 "مسار منزلق خطي طويل
• 3 × أقسام تروس الرف
• 1 × شاحنة داخلية خطية
• 2 × تحمل شقة

أجزاء Vex للخطوة 3

• 1 × صفيحة فولاذية
• 5x15 (قطع بقصاصة معدنية أو منشار منشار إلى 3.5 × 2.5 بوصة) سيكون هذا هو الأساس لتجميع أنبوب السيليكون.
• 1 x Vex 393 2 wire Motor و 1 x Motor Controller 29
• 1 × 60 سن ترس عالي القوة (قطر 2.58 بوصة)
• 1 × 12 أسنان معدنية
• 4 × طوق رمح
• 1 x WormBracket 4 ثقوب
• 2 × رمح 2 بوصة عالية القوة
• 4 × تحمل شقة
• 2 × 2 بوصة المواجهة
• 1 × زاوية مجمعة
• 1 ×.5 بوصة فواصل نايلون

أجزاء Vex للخطوة 4

• 1 × محرك سلك Vex 393-2 و
• 1 × وحدة تحكم المحرك 29
• 1 × 60 سنًا عالي القوة (قطر 2.58 بوصة) تُظهر الصور المقدمة 36 ترسًا للخطوة 4 ، بعد بعض الاختبارات ، تم استبدالها بـ 60 سنًا لتوفير المزيد من عزم الدوران اللازم لدفع وزن آلية أنبوب السيليكون لأعلى المنحدر 45 درجة.
• 1 × 12 أسنان معدنية
• 4 × طوق رمح
• 1 × رف علبة التروس قوس
• 2 × رمح 2 بوصة عالية القوة
• 3 × تحمل مسطحة (اقطع واحدة منهم إلى 3 قطع واستخدمها كفواصل)
• 2 × Plus مجمعة
• فواصل نايلون مقاس 7 × 0.5 بوصة
• 2 × زاوية 2x2x25 حفرة
• مواجهات 4 × 1 بوصة
• 1x 17.5 "مسار منزلق خطي طويل
• 2 × مسار خارجي منزلق خطي
• 5 × أقسام تروس الرف
• 1 × قناة الصلب C
• 2x1x35 أو قناة الصلب C
• 1x5x1x25 (يعتمد على طول المسار). يتم توصيل هذه القناة C على جانب حافة المسار الأقرب إلى أنبوب السيليكون. يدعم وزن آلية الأنبوب. خلاف ذلك ، سوف يميل المسار خارج شريط التمرير الخطي البلاستيكي.

أجزاء Vex للخطوة 5

• 2 × محرك سلكي Vex 393 2 و 1 × وحدة تحكم في المحرك 29
• 2 × 3 "رمح عالي القوة
• 6 × تحمل شقة
• 2 × سكة 2 × 1 × 16
• 2 × سكة 2 × 1 × 25
• 8 × طوق رمح
• 1 × طقم فقي الخزان
• مقاس 4 × 1 بوصة
• 1 × وحدة تحكم Vex Pic

لقد استخدمت حامل بطارية Vex AA 6 لوحدة التحكم PIC التي وفرت جهدًا كافيًا وتيارًا أثناء عملية البناء ، ومع ذلك ، وجدت أن حزمة بطارية AA لا يمكنها توفير التيار لتشغيل محركات 6 × 393 خاصة عندما يكون عزم الدوران مطلوبًا لإجبار المكبس في أنبوب السيليكون. لتوفير الطاقة المناسبة ، قمت بتوصيل بطاريتين 18650GA NCR (3500 مللي أمبير لكل منهما) في سلسلة لتوفير حوالي 8 فولت ، مع بطاريتين إضافيتين متصلتين بالتوازي لزيادة التيار. من خلال إعداد البطارية هذا ، لدي الكثير من التيار لتشغيل الروبوت الذي يغطي 3 أمتار من السد. لقد استخدمت أيضًا حامل بطارية 18650 4 × كما هو موضح في الصورة 14.

الخطوة 1: تشغيل عملية السد بمحركات

ستكون الخطوة الأولى لتأكيد أجزاء vex كافية لتكرار وظيفة مسدس السد دون استخدام الموجود

مسدس السد الذي سيكون أكثر ثقلاً وأكثر تعقيدًا في التشغيل الآلي. يشتمل التصميم على مجموعة أدوات الحركة الخطية vex ، ومحرك 393 وأجزاء مختلفة لبناء مشغل من الأنواع التي يمكن أن تدفع السيليكون إلى الخارج عن بعد باستخدام وحدة التحكم RC. لقد استخدمت ترس الأسنان عالي القوة 36 لإضافة المزيد من عزم الدوران المطلوب لدفع المكبس في أنبوب السيليكون بقوة أكبر. صورة التصميم أدناه والأجزاء vex المستخدمة مذكورة أدناه.

الخطوة 2: بناء ميكانيكا إلى الأمام للخلف

الآن بعد أن تعمل آلية المكبس ، يمكننا إضافة آلية للتحكم في موضع أنبوب السيليكون باستخدام المكبس للأمام وللخلف ، وهذا سيساعد في تعويض الحركة المحدودة لروبوت الخزان على السقف شديد الانحدار.

الخطوة 3: بناء التجميع أو خفضه

في هذه الخطوة ، نبني آلية لتحريك منصة المكبس لأعلى ولأسفل والتي تتضمن الآن وزن أنبوب السيليكون ، ومحركين vex ، مجموعتين من مجموعات الحركة الخطية ، واحدة للمكبس ، والأخرى للحركة الأمامية والخلفية والأجزاء الأخرى المرتبطة بها بشكل أساسي. في الخطوة 1 والخطوة 2.

الخطوة 4: ميكانيكا اليسار واليمين

يغطي بوت الخزان 3 م / 9.8 أقدام على السقف المائل ، مما يحرك أنبوب السيليكون لأسفل لحقن السيليكون لأعلى لكشط السيليكون. لا تتمتع مداس الخزان البلاستيكي بجر محدود على المنحدر 45 درجة ، فهي توفر تحكمًا كافيًا لوضع الخزان إلى اليسار أو اليمين قليلاً. يمكن تحريك الخزان لأعلى ولأسفل السقف بواسطة حبل قابل للسحب (مقود كلب قابل للقفل).

بمجرد وضع الخزان في مكانه ، يمكن أن تنزلق آلية أنبوب السيليكون على مسار 30 سم / 12 بوصة مدمج في الخزان. هذا يعني أن الروبوت يمكنه تغطية 30 سم من السد في المرة الواحدة قبل تحريك الخزان عبر الحبل لسد منطقة جديدة وما إلى ذلك.

الخطوة الخامسة: بناء قاعدة الخزان باستخدام إلكترونيات التحكم

لقد استخدمت قاعدة دبابة لأنه مقابل بعجلات لأنها وفرت منصة مستقرة مع إمكانية بعض الجر ، في حين أن المداس البلاستيكية لديها قوة جر ضعيفة بما يكفي للتصميم الحالي. أجزاء ل

الخطوة 6: الخطوة 6: قم بتوصيل وتوصيل منصة الأنبوب بقاعدة الخزان

يتم بعد ذلك توصيل منصة الأنبوب بحافة الخزان ، ويوفر موضع الحافة أفضل خلوص من مسارات الخزان وإمكانية الوصول لأنبوب السيليكون. إن إضافة صابورة أو أي جسم معدني ثقيل في الجانب المقابل لمنصة الأنبوب سيوفر توازنًا مضادًا للحفاظ على كلا المسارين للدبابات مثبتين بإحكام.

الخطوة 7: قم بتوصيل المحركات بوحدة التحكم PIC ، وحدة التحكم Fine Tune RC

في الصورة 14 ، يتم توصيل المحركات الستة بمنافذ الإدخال والإخراج على وحدة التحكم Pic في حاوية Lock & Lock. يتم تعيين كل منفذ IO لقناة في جهاز الإرسال. للمحركات التي تتطلب تحكمًا أكثر دقة مثل المحرك المنزلق الأفقي كما في الخطوة 4 ومحركات مداس الخزان الأيسر.

يتم توصيل GoPro ووضعه على مجموعة الأنبوب مشيرًا إلى الفوهة. الكاميرا موجودة بشكل أساسي لتسجيل العملية ، ولتوفير نقطة رؤية مرة أخرى لجهاز iPhone الخاص بي ، على الرغم من أنني انتهيت من عدم استخدام قدرة POV ، كان من الأسهل الجلوس فعليًا على حافة السطح حتى أتمكن من رؤية ما والتحكم فيه. الروبوت كان يفعل.

يمكن تكرار هذا المشروع باستخدام Adruino أو متحكم آخر ، وويفي مناسب أو جهاز تحكم عن بعد لاسلكي. تعتبر ميكانيكا وأجزاء Vex رائعة وسهلة النموذج الأولي ، والمحركات الأحدث ونظام التحكم في مجموعة Vex V5 بها تحسينات كبيرة ، والبديل الآخر هو ServoCity.com ، فهي تحمل مجموعة من المحركات والقضبان والأقواس وما إلى ذلك كل ما تحتاجه لبناء الميكانيكا.

يأتي بعد ذلك تصميمًا أنظف وأكثر انسيابية مزودًا بأجهزة استشعار وإمكانية تجميع أنبوب لتوصيل السيليكون على جدار عالٍ. صور حقيقية للروبوت أعلاه ، سأقوم بتحميل مقاطع الفيديو قريبًا.