Falmászó robot: 9 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

A falmászó robot a falak alternatív ellenőrzését szolgálja mechanikus és elektromos rendszerek használatával. A robot alternatívát kínál azoknak a költségeknek és veszélyeknek, amelyeket az jelent, ha embereket bérelnek fel a falak nagy magasságban történő megvizsgálására. A robot élő adást és tárolást tud biztosítani az ellenőrzések dokumentálásához Bluetooth -on keresztül. A robot ellenőrzési aspektusa mellett az adók és vevők segítségével is vezérelhető lesz. A tolóerőt és szívást előállító ventilátor használatával a robot merőlegesen mászhat a felületre.

Kellékek

Alap és borító:

- Üvegszálas: az alváz készítéséhez használják

- Gyanta: Üvegszállal együtt használják az alváz készítéséhez

Robot:

- OTTFF robottartály készlet: Tartály futófelületek és motortartók

- DC motor (2): A robot mozgásának vezérlésére szolgál

- Járókerék és csatlakozók: Légáramot termel, hogy a robot a falon maradjon

- ZTW Beatles 80A ESC, SBEC 5.5V/5A 2-6S az Rc repülőgéphez (80A ESC csatlakozókkal)

Elektromos:

- Arduino: áramkör és szoftver a ventilátor, a motorok és a vezeték nélküli jel kódolására

- Joystick: A robot meghajtására szolgáló egyenáramú motorok vezérlésére szolgál

- WIFI vevő: Olvassa el az adatokat az adó -vevőből, és továbbítja az Arduino -n keresztül a motorokhoz

- WIFI adó-vevő: adatokat rögzít a joystickról, és nagy hatótávolságon belül elküldi a vevőnek

- Hüvely és hüvely csatlakozók: Az elektromos alkatrészek vezetékezésére szolgál

- WIFI antennák: Az adó -vevő és a vevő csatlakozási jelének és távolságának növelésére szolgál

- HobbyStar LiPo akkumulátor: A ventilátor és más lehetséges elektromos alkatrészek táplálására szolgál

Lépés: Az elmélet megértése

A felszerelés kiválasztásának jobb megértése érdekében a legjobb, ha először megvitatjuk a falmászó robot mögött álló elméletet.

Számos feltételezést kell tenni:

• A robot száraz betonfalon működik.
• A ventilátor teljes teljesítményen működik.
• A robot teste működés közben teljesen merev marad.
• Folyamatos légáramlás a ventilátoron

Mechanikus modell

A változók a következők:

• A tömegközéppont és a felület közötti távolság, H = 3 in = 0,0762 m
• A robot hosszának fele, R = 7 in = 0,1778 m
• A robot tömege, G = 14,7 N
• Statikus súrlódási együttható - durva műanyag a betonon, μ = 0,7
• A ventilátor által létrehozott tolóerő, F = 16,08 N

A fenti képen látható egyenlet segítségével oldja meg a nyomáskülönbség által keltett erőt, P = 11,22 N

Ez az érték az a tapadási erő, amelyet a ventilátornak kell létrehoznia, hogy a robot a falon maradhasson.

Folyékony modell

A változók a következők:

• Nyomásváltozás (a mechanikai modell P -jével és a vákuumkamra területével) Δp = 0,613 kPa
• Folyadék (levegő) sűrűsége, ⍴ = 1000 kg/m^3
• A felület súrlódási együtthatója,? = 0,7
• A vákuumkamra belső sugara, r_i = 3.0 in = 0.0762 m
• A vákuumkamra külső sugara, r_o = 3,25 in = 0,0826
• Hézag, h = 5 mm

A fenti egyenlet segítségével oldja meg a térfogatáramot, Q = 42 l/perc

Ez az a szükséges áramlási sebesség, amelyet a ventilátornak elő kell állítania a szükséges nyomáskülönbség létrehozásához. A kiválasztott ventilátor megfelel ennek a követelménynek.

2. lépés: Az alap létrehozása

Az üvegszál gyorsan nélkülözhetetlen anyaggá vált az alap építésében. Olcsó és meglehetősen könnyű vele dolgozni, valamint rendkívül könnyű, ami nagyon fontos az alkalmazás szempontjából.

Az alap létrehozásának első lépése annak mérése. Alkalmazásunkhoz 8 "x 8" méretet használtunk. A fenti képeken látható anyag E-üveg néven ismert. Elég olcsó, és nagy mennyiségben is kapható. Méréskor fontos, hogy további 2+ hüvelyket biztosítson annak biztosítására, hogy elegendő mennyiségű anyag legyen a kívánt formára vágva.

Másodszor, rögzítsen valamit, amellyel az üvegszálat sima, egyenletes felületté formálhatja; ehhez a csapat egy nagy fémlemezt használt. A kötési folyamat megkezdése előtt a szerszámot elő kell készíteni. A szerszám bármilyen nagy, lapos felület lehet.

Kezdje azzal, hogy kétoldalas ragasztót csomagol, lehetőleg négyzet alakban, akkora, amennyire szüksége van. Ezután készítsen elő egy szálat és helyezze rá a száraz vágott üvegszálas darabokat. Vigye át az összes elemet az eszközre.

Megjegyzés: a vágott üvegszálas darabokat egymásra rakhatja, hogy vastagságot adjon a végtermékhez.

Következő: szeretné megfelelően összekeverni a gyantát és katalizátorát, minden gyanta más, és a felhasználói kézikönyvnek megfelelően kell összekevernie a részeket a katalizátorral. Öntsük a gyantát az üvegre, amíg az üveg összes száraz része nedves lesz a gyantával. Ezután vágja le a felesleges szálat. Miután ez megtörtént, adjon hozzá egy másik fóliát, majd egy üvegszálas kendőt, amely lefedi az egész terméket. Ezután adjon hozzá egy légzőszövetet.

Itt az ideje, hogy az egész műveletet műanyag fóliával lefedje. De mielőtt ez megtörténne, hozzá kell tenni egy töréseszközt. Ez az eszköz a műanyag alá kerül, hogy vákuumszivattyút lehessen hozzáadni.

Távolítsa el a ragasztó védőbarna burkolatát, és nyomja le a műanyag fedelet, hogy a ragasztó vákuumzáróvá tegye a négyzetet. Ezután vágjon lyukat a szerszám közepére alatta, hogy tömlőt lehessen csatlakoztatni. Kapcsolja be a porszívót, hogy eltávolítsa a levegőt, sima felületet és jól összeállított terméket képezve.

3. lépés: A robotok mobilitása

Annak érdekében, hogy a robot felfelé és lefelé mozogjon a falon, úgy döntöttünk, hogy viszonylag olcsó Arduino tartálykészletből származó tartálylépcsőket használunk. Ez a készlet a szerszámokat és rögzítőelemeket tartalmazta a vágányok és motorok rögzítéséhez. A fekete fém alvázat vágták, hogy rögzítőkonzolokat hozzanak létre; ezt a további kötőelemek mennyiségének csökkentése érdekében tették, mivel az összes szükséges tartozék benne volt.

Az alábbi utasítások megmutatják, hogyan vágták le a konzolokat:

• Vonalzóval jelölje meg az alváz középpontját
• Rajzoljon vízszintes és függőleges vonalat a középponton keresztül
• Óvatosan vágja le ezeket a vonalakat, lehetőleg szalagfűrésszel vagy más fémvágó pengével
• Használjon csiszolókorongot az éles élek lekerekítéséhez

A kész zárójelek a következő lépésben láthatók.

4. lépés: Szerelőkonzolok a tartálynyomokhoz

Kezdje a középső vonalak jelölésével az üvegszálas lapon; ezek lesznek a referenciák. 1/8 -os fúrószárral vágja le a következő lyukakat; minden konzolnak egy síkban kell lennie a robot külső szélével az ábrán látható módon.

Az első lyuk, amelyet meg kell jelölni, 2 "-re legyen a középvonaltól, az ábrán látható módon

A második lyuknak 1 "-re kell lennie az előző jelöléstől

Ezt a folyamatot a középre kell tükrözni

Megjegyzés: A konzolok további lyukakat tartalmaznak; ezeket meg lehet jelölni és ki lehet fúrni további támogatásért.

5. lépés: Építse és szerelje fel a nyomvonalakat

Kezdje a csapágyak és fogaskerekek összeszerelésével a mellékelt alkatrészek segítségével; utasításokat a csomag tartalmazza. A vágányokat szorosan meg kell húzni, nehogy lecsússzanak a fogaskerekekről; a túl nagy feszültség az üvegszál deformálódását okozhatja.

6. lépés: Telepítse a ventilátort az alvázra

Kezdje azzal, hogy egy 3 átmérőjű lyukat vág az üvegszálas lemez közepére. Ezt többféle módon is elvégezheti, például lyukfűrész vagy dremel. Miután a lyuk elkészült, helyezze a ventilátort a furatra az ábrán látható módon, és rögzítse valamilyen típusú ragasztó vagy epoxi.

7. lépés: Kódolás

Az általunk használt mikrovezérlők mind Arduino komponensek.

Arduino Uno tábla = 2

Férfi -női áthidaló vezetékek = 20

Férfi -férfi áthidaló vezetékek = 20

L2989n motor meghajtó = 1

nrf24l01 = 2 (Vezeték nélküli kommunikációs eszközünk)

nrf24l01 = 2 (Egy adapter, amely megkönnyíti a telepítést)

A kapcsolási rajz mutatja a megfelelő csatlakozást és a hozzá tartozó kódot.

8. lépés: huzal diagram

9. lépés: A robot építése

Az alap és a futófelületek megépítése után az utolsó lépés az összes alkatrész összerakása.

A legfontosabb tényező a súlyeloszlás, az akkumulátor nagyon nehéz, ezért csak az egyik oldalon kell lennie. A többi alkatrészt célszerűen úgy kell elhelyezni, hogy ellenálljon az akkumulátor súlyának.

Az elektronika egyik sarokba helyezése a motorok közepén fontos annak biztosítása érdekében, hogy a vezetékek további vezetékek használata nélkül találkozzanak a motorral.

A végső kapcsolat az akkumulátor és az ESG a ventilátorhoz, ez a lépés nagyon fontos. Győződjön meg arról, hogy az akkumulátor és az ESG megfelelően van csatlakoztatva, és mindkét pozitív oldal egymáshoz csatlakozik. Ha nem megfelelően vannak csatlakoztatva, fennáll annak a veszélye, hogy elégeti a biztosítékot, és tönkreteheti az akkumulátort és a ventilátort.

A vezérlő elektronikus alkatrészeit egy panelre ragasztottam, hogy rendben tartsam, de ez a rész nem szükségszerű.