FTC robotok készítése nem hagyományos módszerekkel: 4 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Sok csapat, akik részt vesznek az FIRST Tech Challenge -ben, TETRIX alkatrészekből építik fel robotjaikat, amelyek bár könnyen kezelhetők, nem teszik lehetővé a legnagyobb szabadságot vagy ipari mérnöki tevékenységet. Csapatunk célul tűzte ki, hogy teljesen elkerüljük a TETRIX alkatrészeket, és egy robotot hozzunk létre a semmiből, a tervezés első filozófiája alapján. Bár ez ijesztő feladat lehet, és nagyon sok munkát igényel, a folyamat nagyon kifizetődik a mérnöki folyamat megismerése és a létrehozható robot minősége szempontjából. Annak érdekében, hogy ösztönözzük a csapatokat az FTC nem szokványos megközelítésére, és hogy segítsük őket a mérnöki út megkezdésében, összeállítottuk az alábbi útmutatót, amely általános információs útmutatóként szolgál a nem hagyományos FTC robotok készítéséhez.

1. lépés: A "Tervezés először" filozófia

Az egyedi készítésű robotok fontos szempontja, hogy meg kell tervezni, mit szeretnének elkészíteni, mielőtt megpróbálnák elkészíteni. Míg a TETRIX építésű robotok könnyen szétszedhetők, és máshol is használhatók, a nem megfelelően megtervezett egyedi alkatrészek gyakorlatilag haszontalanok, valamint anyag- és időpocsékolás. Ezért szánjon időt arra, hogy megtervezze az alkatrészét, és győződjön meg arról, hogy helyesen van -e megtervezve, mielőtt megpróbálja elkészíteni.

A fenti videó, amelyet csapatunk készített, áttekinti a robotok tervezésének fontosságát és a mérnöki ciklus lépéseit.

2. lépés: Alkatrészek és eszközök keresése

A tervezés megtervezése után célszerű listát készíteni a készenléti (COTS) kereskedelmi alkatrészekről, nyersanyagokról és eszközökről, amelyekre Ön szerint szüksége lesz. Ha tudomásul veszi, hogy milyen motorokra, csavarokra, kerekekre, csapágyakra, érzékelőkre és szerszámokra lesz szüksége a lehető leghamarabb, akkor biztosíthatja, hogy a szezon későbbi szakaszában nem lesz nyomasztó az erőforrások hiánya.

A helyi hardverbolt mindig jó kiindulópont a kiságyak vásárlásakor. Néhány jó hely, ahonnan csapatunk COTS -t kapott:

• Ace Hardware - hardverbolt alkatrészek és eszközök nagy választékával; van online áruház és szállítási szolgáltatás.
• McMaster -Carr - kiságyak, nyersanyagok és szerszámok szállítója; van online áruház és szállítási szolgáltatás.
• Amazon - Online áruház; a legtöbbet eladja.

A fenti videó egy csapatunk által készített videó, amely a helyi Ace Hardware -en keresztül sétál, és bemutatja a különböző alkatrészek és eszközök használatát.

3. lépés: Tervezze meg robotját

A robot gyártásához meg kell terveznie. Szerencsére számos számítógépes tervezési (CAD) szoftver áll a diákok rendelkezésére ingyen. Ezenfelül különféle források állnak rendelkezésre a használatuk megtanulására, videók, írott útmutatók és fórumok formájában.

Az alábbiakban felsorolunk néhány különböző 3D CAD szoftvert - csapatunk a Fusion 360 -at használja:

• Autodesk Fusion 360 - ingyenesen elérhető diákok és tanárok számára.
• Rhino 3D - ingyenesen elérhető diákok és tanárok számára.
• SOLIDWORKS - azoknak a diákoknak érhető el, akiknek iskolái 40 hálózattal vagy 100 hálózattal rendelkeznek.

Fentebb egy videó a csapatunkról, amely megvitatja a Fusion 360 használatának előnyeit a robot tervezéséhez. Ezek az előnyök magukban foglalják a felhőszolgáltatását, a modellek különböző módon történő exportálásának egyszerűségét, a modellek egyszerű importálását és a stresszteszt szimulációs eszközeit.

4. lépés: Gyártási stratégiák és lehetőségek

Miután elkészítette a tervezést és ellenőrizte a pontosságát, ideje elkészíteni őket. Mielőtt ezt megtenné, csapatának össze kell állítania egy munkafolyamat -tervet, hogy hatékony ütemben gyárthasson; ez különösen fontos a korlátozott gyártási erőforrásokkal rendelkező csapatok számára, mivel ezek szűk keresztmetszetet jelentenek, ha az időt nem megfelelően kezelik. Az ilyen menedzsmentet folyamattechnikának nevezik, és a csapatoknak tisztában kell lenniük a következő erőforrásokkal:

• Gépi erőforrások - a gépek rendelkezésre állása.
• Emberi erőforrások - a csapattagok elérhetősége és a dolgokon való képességük.
• Nyers erőforrások - alkatrészek készítéséhez használt anyagok.
• Időforrások - az idő hatékony felhasználása; valamin mindig dolgozni kell.

Számos lehetőség van annak meghatározására, hogy hogyan kell létrehozni az alkatrészt. A tervek elkészítéséhez a következő eszközöket használhatja:

• Számítógéppel támogatott gyártás (CAM) - a terveket G -kódba konvertálhatja, egy programozási nyelvbe, amelyet a számítógépes numerikus vezérlésű (CNC) gépek olvashatnak; ezután CNC -gépet használhat az alkatrészek marásához. Ajánlott olyan szerkezeti részekhez, amelyek jelentős erőhatásnak vannak kitéve.
• 3D nyomtatás - a formatervezést AMF vagy STL fájlokká alakíthatja, és kinyomtathatja őket 3D nyomtató segítségével. Elektronikai vagy egyéb alkatrészek tokjaihoz ajánlott, amelyek nem szenvednek jelentős erőt.
• Kézi készítés - a 3D modelljét vagy a modell rajzát használva referenciaként meghatározhatja alkatrészének méreteit, és kézzel készítheti el, ha az alkatrész kéri. Ajánlott olyan műveletekhez, amelyeket nem lehet őrölni vagy 3D -ben nyomtatni, vagy olyan műveletekhez, amelyek nem igényelnek nagy pontosságot.

Csapatunk készített egy videót, amely bemutatja, hogyan lehet CAM -műveletet létrehozni a Fusion 360 segítségével, és az alkatrészt egy CNC -gép segítségével megmarni, a fent látható módon.