מכונות תנועה: 10 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

מכונות תנועה מספקות היכרות שובבה לתנועה, מנגנון ורובוטיקה. הערכות מורכבות מגוף דיקט חיתוך וחלקים פשוטים בתפזורת כמו מנועי הילוכים איטיים, מארזי סוללות מפלסטיק ומתגי שקופיות. הלומדים יכולים להתנסות בהחלפת הגודל והצורה של חיבורי הגלגלים החתוכים בלייזר ושינוי כיוון המנועים ליצירת בוטים המסתובבים, קוטפים ונדנדים.

מדריך זה הוא טיוטה גסה! אנו עדיין עובדים על פיתוח הכלי המשובב הזה לחקר. אל תהסס לערבב מחדש את העיצובים ולספר לנו מה אתה ממציא תוך כדי ניסוי במוזיאון, בכיתה, בחלל הבנייה או בשולחן המטבח שלך.

שלב 1: אסוף חומרים וכלים

קנה או אסוף את החומרים הבאים:

2 יחידות סוללה 1xAA

2 מתגי שקופיות DPDT בעלי שלושה מצבים

2 מנועי תחביב DAGU (זווית ישרה)

2 רכזות מודפסות בתלת מימד

2ft x 4ft underlayment 5mm גיליון Lauan לגופים בחיתוך לייזר

4 #8-32 אגוזים

4 #8-32 x 1 1/2 בורג ברגים למכונה

6 #2 x 3/8 ברגים למתגים ורכזות

2 #8 1/8 בברגי עץ לאריזות סוללה

חוט תקוע שחור ואדום #26 AWG

אסוף את הכלים הבאים:

קאטר

חשפן חוטים

מלחם

אקדח דבק חם

מברג ראש פיליפס

צבת אף מחט

תצטרך גם גישה לחותך לייזר ומדפסת תלת מימד. השתמשנו ב- Prusa i3 MX2 למדפסת התלת -ממד ולייזר EXLAS ממכונות Jinan XYZ (שניהם ב- Ace Monster Toys Makerspace באוקלנד.

שלב 2: לייזר את הגופות

השתמש בתוכנת מאייר וחותך לייזר כדי לייבא את הקובץ המצורף motionmachinebodies.dxf ולחתוך את הגופים בהתאם להגדרות חותך הלייזר שלך.

אם אין לך גישה לחותך לייזר אתה יכול לחתוך שני ריבועים בגודל 4 אינץ 'על 4 אינץ' של יריעת הלואן. לאחר מכן נקדח 3/16 אינץ 'חורים בפינות (בשורה על שני הסדינים) ושני.35 ב x.60 במלבנים באמצע (למתגים).

שלב 3: הדפס תלת מימד את רכזות המחברים

עיצבנו חלק מיוחד ב- Tinkercad כדי להקל על הלומדים לבדוק במהירות רכזות גלגלים בצורות שונות ולהקל על הלחץ על ציר המנוע הקטן.

הורד את הקובץ motionmachinehub.stl ופתח אותו בתוכנת מדפסת התלת -ממד שלך. בעת הדפסת שני רכזות הגלגלים, הקפד לבדוק שהחלק המודפס תחילה צמוד על ציר המנוע. ייתכן שיהיה עליך להתאים את גודל החלק כדי לוודא שהוא מתאים למנוע.

שלב 4: חבר את המעגל

קבל מנועים, סוויץ ', מארז סוללות, אדום ושחור (או כל שני צבעי חוט). הניחו בצד מנוע אחד, מתג וחבילת סוללה.

חותכים פיסת חוט אדום ופיסת חוט שחור באורך של כ -3 סנטימטרים. חבר את החוט האדום להוביל השמאלי התחתון ואת החוט השחור להוביל הימני התחתון של המתג.

קח את הקצה השני של החוט השחור וסובב יחד עם הקצה החשוף של החוט השחור מארז הסוללה. הלחם את הקצוות המעוותים יחד למוביל השמאלי העליון של המתג.

קח את הקצה השני של החוט האדום וסובב יחד עם הקצה החשוף של החוט האדום מחבילת הסוללה. הלחם את הקצוות המעוותים יחד למוביל השמאלי העליון של המתג.

חבר אחד חוט שחור ואדום אחד לשני המוליכים בחלק האחורי של מנוע ההילוכים.

חבר את החוט השחור מהמנוע לכבל האמצעי הימני וחבר את החוט האדום מהמנוע למוביל האמצעי השמאלי.

הכנס סוללה למחזיק ובדוק אם המנוע ימשיך קדימה, אחורה וכיבוי כשהמתג נמצא במצב האמצעי. אם זה לא עובד בדוק אם אף אחד מהחוטים לא נוגע באמצע המתג. ייתכן שיהיה עליך לכופף את המובילים כלפי חוץ.

חזור על שלבים אלה עבור הצד השני.

שלב 5: צרף אלמנטים ללוח

סובב את המתג הצידה והברג אותו דרך הלוח. בדוק שהמנוע פועל בכיוון הנכון לפני הברגת מתגים על הלוח העליון בעזרת הברגים #2 x 3/8.

הדבק חם את המנועים ללוח כך שהציר יהיה במרכז הגוף. נסה להדביק את החוטים בצורה מסודרת או להוסיף טיפה דבק חם כך שהם יישארו במקומם.

השתמש ב 1/8 בברגי העץ כדי לחבר את חבילות הסוללה במרכז הגוף מעל ומתחת למתגי השקופיות.

חבר את הרכזות המודפסות בתלת -ממד לצירים והשתמש בברגים מספר 2 כדי להדק את החלק למכונה.

שלב 6: חבר את השכבות העליונות והתחתונות

השתמש בברגים #8-32 ובברגי המכונה כדי לחבר את הלוחות העליונים והתחתונים זה לזה. ההתאמה צריכה להיות צמודה אך לא להפעיל לחץ רב מדי על המכונה.

בדוק הכל כדי לוודא שזה עובד.

שלב 7: חיתוך גלגלים

השתמש בתוכנת מאייר וחותך לייזר כדי לייבא את הקובץ המצורף motionmachinewheels.dxf ולחתוך את הגופים בהתאם להגדרות חותך הלייזר שלך.

הצורה יכולה להיות קצת מסובכת להתקנה בהתאם להגדרות של חותך הלייזר שלך. בדוק את הגלגל הראשון ולאחר מכן התאם את הגודל כך שיתאים לרכזת המנוע.

אם אין לך גישה לחותך לייזר, תוכל לדלג על היצירה המודפסת בתלת -ממד, לקנות גלגלים טרומיים ב- Sparkfun ולהדביק צורות שונות או חומרים ממוחזרים לבסיס.

שלב 8: התנסות בתנועות שונות

חבר את הגלגלים למכונה והפעל את המנועים.

האם אתה יכול לגרום ללוח לנסוע בקו ישר?

האם אתה יכול ליצור עיגולים קטנים או גדולים?

האם המכונה יכולה להיראות כאילו היא רוקדת?

האם אתה יכול ליצור מכונה שיכולה לחצות משטחים שונים?

חשוב על הדרכים שבהן סידורי הגלגלים משנים את אישיות המכונות.

שלב 9: התאם אישית את המכונות שלך

אם אתה רוצה להוסיף קצת יותר אישיות ללוחות שלך אתה יכול לצבוע את הגופים. הכנו מדבקות סטנסיל בהתאמה אישית באמצעות חותך ויניל סילואט וריססו את הגופות.

אל תהסס להוסיף גם אלמנטים נוספים כמו טושים, פעמונים, עיניים דביקות או זרועות מאריכות למכונות שלך. רמיקסים ועיצובים של דמויות יכולים להוסיף למרכיבי הסיפור של פעילות זו.

שלב 10: התעסקות במכונות תנועה בכיתה

עיצבנו את האלמנטים האלה להיות סדנה ידידותית עם תלמידים בבית ספר מקומי. בדקנו את הלוחות עם לומדים מהגן ועד כיתה ה 'וכן ב- East Bay Maker Faire. אנו חושבים שפעילות זו יכולה לשמש הן כפעילות פתוחה בזמן הפנוי, כמו גם להיות משולבת בתכנית לימוד רובוטית, אלקטרוניקה או תכנות כצעד ראשון.

כאשר עובדים בסביבת הכיתה, שני תלמידים יכולים לשתף לוח אחד ולשתף פעולה בחקירותיהם. עודד את הלומדים לנהל יומן או יומן של אילו ניסויים הם מנסים. ניתן להשתמש בתיעוד זה לזריעת שיחות השתקפות.

סדרו אוסף של 20-30 רכזות בצורות שונות הכוללות עיגולים, אליפסים, כוכבים וצורות לא סדירות בחלל העבודה המשותף. עודד את התלמידים לבדוק שילובים שונים של רכזות וכיוונים של המנועים.

אתה יכול ליצור זירה למכונות להסתובב בהן או מסלול מכשולים להן לעבור. קח אותם למשטחים שונים ברחבי בית הספר שלך וראה כיצד הם עובדים על משטחים שונים.

פעילות זו יכולה להוביל לחוויות אמנותיות, מדעיות וטכנולוגיות נוספות כמו מכונות שרבוט שפותחו על ידי צוות Tinkering Studio ואף להוות נקודת כניסה לסף נמוך לתכנות עם ארדואינו או מיקרוביט לייצור רובוטים רוקדים או צבים מעוותים.

הודע לנו אם אתה משתמש במכונות התנועה בסביבה החינוכית שלך. אנו מצפים לראות כיצד ניתן להתאים ולרענן מחדש את הרעיון הזה להגדרות שונות.

---

גיבוש זמן ומחקר ופיתוח עם תלמידי בית הספר לודסטאר צ'רטר למכונות תנועה אלה התאפשרו באמצעות התמיכה הנדיבה של מענק "עושה את העתיד".