آلات الحركة: 10 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

توفر ماكينات الحركة مقدمة مرحة للحركة والآلية والروبوتات. تتكون المجموعات من هيكل من الخشب الرقائقي بالليزر وأجزاء كبيرة بسيطة مثل محركات التروس بطيئة الحركة وحزم البطاريات البلاستيكية ومفاتيح الانزلاق. يمكن للمتعلمين تجربة تبديل حجم وشكل ملحقات عجلة القطع بالليزر وتغيير اتجاه المحركات لعمل روبوتات تدور وتطلق وتهتز.

هذا الدليل هو مسودة أولية! ما زلنا نعمل على تطوير هذه الأداة المرحة للاستكشاف. لا تتردد في إعادة مزج التصميمات وإخبارنا بما توصلت إليه أثناء تجربتك في المتحف أو الفصل الدراسي أو مساحة العمل أو طاولة المطبخ.

الخطوة 1: اجمع المواد والأدوات

قم بشراء أو جمع المواد التالية:

2 حزم بطارية 1xAA

2 ثلاثة مفاتيح منزلقة DPDT

2 DAGU hobby gearmotors (الزاوية اليمنى)

عدد 2 محاور مطبوعة ثلاثية الأبعاد

2 قدم × 4 أقدام طبقة أساسية مشتركة 5 مم من ورقة Lauan لأجسام القطع بالليزر

4 # 8-32 الجوز

4 # 8-32 × 1 1 / 2in براغي الآلة

6 # 2 × 3/8 مسامير للمفاتيح والمحاور

2 # 8 1/8 في مسامير خشبية لحزم البطاريات

السلك الأسود والأحمر الذي تقطعت به السبل # 26 AWG

اجمع الأدوات التالية:

قاطع الاسلاك

متجرد الأسلاك

لحام حديد

مسدس الغراء الساخن

مفك براغي فيليبس

كماشة الأنف إبرة

ستحتاج أيضًا إلى الوصول إلى قاطع ليزر وطابعة ثلاثية الأبعاد. استخدمنا Prusa i3 MX2 للطابعة ثلاثية الأبعاد وليزر EXLAS من آلات Jinan XYZ (كلاهما في Ace Monster Toys Makerspace في أوكلاند.

الخطوة الثانية: Lasercut the Bodies

استخدم برنامج الرسام والقطع بالليزر لاستيراد الملف المرفق motionmachinebodies.dxf وقص الأجسام وفقًا لإعدادات قاطع الليزر.

إذا لم يكن لديك وصول إلى قاطع الليزر ، فيمكنك قطع مربعين بحجم 4 × 4 بوصة من ورقة lauan. ثم حفر 3 / 16in ثقوب في الزوايا (تصطف على ورقتين) واثنين.35 في x.60 في مستطيلات في المنتصف (للمفاتيح).

الخطوة 3: طباعة ثلاثية الأبعاد لمراكز الموصل

لقد صممنا جزءًا خاصًا في Tinkercad ليسهل على المتعلمين اختبار محاور العجلات المختلفة بسرعة وتخفيف بعض الضغط على محور المحرك الصغير.

قم بتنزيل ملف motionmachinehub.stl وافتحه على برنامج الطابعة ثلاثية الأبعاد. أثناء طباعة محوري العجلتين ، تأكد من اختبار الجزء المطبوع أولاً بإحكام على محور المحرك. قد تضطر إلى ضبط حجم الجزء للتأكد من ملاءمته للمحرك.

الخطوة 4: قم بتوصيل الدائرة

احصل على محركات ، سويتش ، بطارية ، أحمر وأسود (أو أي لونين من الأسلاك). ضع جانبًا محركًا واحدًا ومفتاحًا وحزمة بطارية.

قطع قطعة من السلك الأحمر وقطعة من السلك الأسود حوالي 3 بوصة طويلة. قم بتوصيل السلك الأحمر بالسلك الأيسر السفلي والسلك الأسود بالرصاص الأيمن السفلي للمفتاح.

خذ الطرف الآخر من السلك الأسود وقم بلفه مع الطرف المكشوف من السلك الأسود من حزمة البطارية. ينتهي اللحام الملتوي معًا بالرصاص الأيسر العلوي للمفتاح.

خذ الطرف الآخر من السلك الأحمر وقم بلفه مع الطرف المكشوف من السلك الأحمر من حزمة البطارية. ينتهي اللحام الملتوي معًا بالرصاص الأيسر العلوي للمفتاح.

قم بتوصيل سلك أسود وسلك أحمر إلى الطرفين الموجودين في الجزء الخلفي من محرك التروس.

قم بتوصيل السلك الأسود من المحرك بالسلك الأوسط الأيمن وقم بتوصيل السلك الأحمر من المحرك بالسلك الأوسط الأيسر.

ضع بطارية في الحامل واختبرها للتأكد من أن المحرك يتحرك للأمام وللخلف وإيقاف التشغيل عندما يكون المفتاح في الوضع الأوسط. إذا لم ينجح ، فتحقق للتأكد من عدم ملامسة أي من الأسلاك في منتصف المفتاح. قد تضطر إلى ثني الخيوط للخارج.

كرر هذه الخطوات على الجانب الآخر.

الخطوة 5: إرفاق العناصر بالمجلس

أدر المفتاح جانبًا وقم بربطه عبر اللوحة. اختبر أن المحرك يعمل في الاتجاه الصحيح قبل ربط المفاتيح باللوحة العلوية باستخدام المسامير اللولبية رقم 2 × 3/8.

قم بالغراء الساخن للمحركات باللوحة بحيث يكون المحور في وسط الجسم. حاول ثني الأسلاك بدقة أو إضافة القليل من الغراء الساخن حتى تبقى في مكانها.

استخدم 1/8 في البراغي الخشبية لإرفاق حزم البطاريات في وسط الجسم أعلى وأسفل مفاتيح الانزلاق.

قم بتوصيل المحاور المطبوعة ثلاثية الأبعاد بالمحاور واستخدم البراغي رقم 2 لتأمين القطعة بالجهاز.

الخطوة 6: قم بتوصيل الطبقات العلوية والسفلية

استخدم الصواميل # 8-32 وبراغي الماكينة لتوصيل الألواح العلوية والسفلية معًا. يجب أن يكون الملاءمة محكمًا ولكن لا يضغط كثيرًا على الماكينة.

اختبر كل شيء للتأكد من أنه يعمل.

الخطوة 7: قص العجلات

استخدم برنامج الرسام والقطع بالليزر لاستيراد الملف المرفق motionmachinewheels.dxf وقم بقص الأجسام وفقًا لإعدادات قاطع الليزر.

يمكن أن يكون الشكل صعبًا بعض الشيء وفقًا لإعدادات جهاز الليزر الخاص بك. اختبر العجلة الأولى ثم اضبط الحجم ليكون مناسبًا بشكل مريح لمحور المحرك.

إذا لم يكن لديك وصول إلى قاطع الليزر ، فيمكنك تخطي القطعة المطبوعة ثلاثية الأبعاد ، وشراء عجلات مسبقة الصنع من Sparkfun ولصق أشكال مختلفة أو مواد معاد تدويرها على القاعدة.

الخطوة 8: جرب حركات مختلفة

قم بتوصيل العجلات بالماكينة وتشغيل المحركات.

هل يمكنك جعل اللوحة تتحرك في خط مستقيم؟

هل يمكنك عمل دوائر صغيرة أم كبيرة؟

هل يمكن أن تبدو الآلة وكأنها ترقص؟

هل يمكنك صنع آلة يمكنها اجتياز أسطح مختلفة؟

فكر في الطرق التي تغير بها ترتيبات العجلات من شخصية الماكينات.

الخطوة 9: تخصيص أجهزتك

إذا كنت ترغب في إضافة المزيد من الشخصية إلى الألواح الخاصة بك ، يمكنك طلاء الأجسام. لقد صنعنا ملصقات استنسل مخصصة باستخدام قاطعة فينيل سيلويت ورسم الجثث بالرش.

لا تتردد أيضًا في إضافة عناصر إضافية مثل علامات ، أو أجراس ، أو عيون googley ، أو أذرع ممدودة إلى أجهزتك. يمكن أن تضيف هذه التعديلات وتصميمات الشخصيات إلى عناصر سرد القصص لهذا النشاط.

الخطوة 10: العبث بآلات الحركة في الفصل الدراسي

لقد صممنا هذه العناصر لتكون ورشة عمل ودية مع الطلاب في مدرسة محلية. اختبرنا الألواح مع متعلمين من رياض الأطفال إلى الصف الخامس وكذلك في East Bay Maker Faire. نعتقد أنه يمكن استخدام هذا النشاط كنشاط مفتوح خلال وقت الفراغ بالإضافة إلى دمجه في الروبوتات الكبيرة أو الإلكترونيات أو مناهج البرمجة كخطوة أولى.

عند العمل في بيئة الفصل الدراسي ، يمكن لطالبين مشاركة لوحة واحدة والتعاون في التحقيقات الخاصة بهم. شجع المتعلمين على الاحتفاظ بدفتر يوميات أو سجل بالتجارب التي يجربونها. يمكن استخدام هذه الوثائق لبذر محادثات التفكير.

رتب مجموعة من 20 إلى 30 محورًا مختلفًا الشكل بما في ذلك الدوائر والأشكال البيضاوية والنجوم والأشكال غير المنتظمة في مساحة العمل المشتركة. شجع الطلاب على اختبار مجموعات مختلفة من محاور واتجاهات المحركات.

يمكنك إنشاء ساحة للآلات للتنقل فيها أو مسار عقبة لهم لاجتيازه. اصطحبهم إلى أسطح مختلفة حول مدرستك وشاهد كيف يعملون على الأسطح المختلفة.

يمكن أن يؤدي هذا النشاط إلى مزيد من الخبرات الفنية والعلمية والتكنولوجية مثل آلات الخربشة التي طورها فريق Tinkering Studio وحتى أن تكون نقطة دخول منخفضة العتبة للبرمجة باستخدام اردوينو أو ميكروبيت لصنع روبوتات راقصة أو سلاحف ملتوية.

أخبرنا إذا كنت تستخدم أجهزة الحركة في بيئتك التعليمية. نتطلع إلى معرفة كيف يمكن تكييف هذه الفكرة وإعادة دمجها في إعدادات مختلفة.

---

أصبح وقت النماذج الأولية والبحث والتطوير مع طلاب مدرسة Lodestar Charter School لهذه الأجهزة المتحركة ممكنًا من خلال الدعم السخي لمنحة Cognizant "Making the Future".