רובוט טיפוס לקיר: 9 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

רובוט טיפוס הקירות משמש לספק בדיקה חלופית לקירות באמצעות מערכות מכניות וחשמליות. הרובוט מציע חלופה להוצאות ולסכנות של שכירת בני אדם לבדיקת קירות בגבהים גבוהים. הרובוט יוכל לספק הזנה ואחסון חי לתיעוד הבדיקות באמצעות בלוטות '. יחד עם היבט הבדיקה של הרובוט, ניתן יהיה לשלוט בו באמצעות משדרים ומקלטים. באמצעות שימוש במאוורר המייצר דחף ויניקה מאפשר לרובוט לטפס בניצב למשטח.

אספקה

בסיס וכיסוי:

- פיברגלס: משמש לייצור המארז

- שרף: משמש עם פיברגלס לייצור השלדה

רוֹבּוֹט:

- ערכת טנק רובוט OTTFF: דריכות טנק ותושבות מנוע

- מנוע DC (2): משמש לשליטה בתנועת הרובוט

- אימפלר ומחברים: מייצר זרימת אוויר כדי לשמור על הרובוט על הקיר

- ZTW ביטלס 80A ESC עם SBEC 5.5V/5A 2-6S למטוס RC (80A ESC עם מחברים)

חַשׁמַלִי:

- Arduino: לוח מעגלים ותוכנות לקידוד המאוורר, המנועים והאות האלחוטי

- ג'ויסטיק: משמש לשליטה על מנועי DC להנעת הרובוט

- מקלט WIFI: קורא נתונים מהמקלט ומשדר אותם דרך הארדואינו למנועים

- מקלט WIFI: מקליט נתונים מהג'ויסטיק ושולח אותם למקלט בטווח ארוך

- מחברים נקבה וגברית: משמשים לחיבור הרכיבים החשמליים

- אנטנות WIFI: משמשות להגדלת אות החיבור והמרחק למקלט ולמקלט

- סוללת HobbyStar LiPo: משמשת להפעלת המאוורר ורכיבים חשמליים אפשריים אחרים

שלב 1: הבנת התאוריה

כדי להבין טוב יותר את בחירת הציוד, עדיף לדון תחילה בתיאוריה שמאחורי רובוט הטיפוס לקיר.

יש להניח מספר הנחות:

• הרובוט פועל על קיר בטון יבש.
• המאוורר פועל במלוא העוצמה.
• גוף הרובוט נשאר נוקשה לחלוטין במהלך הפעולה.
• זרימת אוויר יציבה דרך המאוורר

דגם מכני

המשתנים הם כדלקמן:

• המרחק בין מרכז המסה והמשטח, H = 3 in = 0.0762 מ '
• מחצית מאורך הרובוט, R = 7 אינץ '= 0.1778 מ'
• משקל הרובוט, G = 14.7 נ '
• מקדם חיכוך סטטי - פלסטיק מחוספס על בטון, μ = 0.7
• דחף שנוצר על ידי המאוורר, F = 16.08 N

בעזרת המשוואה המוצגת בתמונה למעלה, פתר את הכוח שנוצר מהפרש הלחץ, P = 11.22 N

ערך זה הוא כוח ההדבקה שחייב המאוורר לייצר כדי לאפשר לרובוט להישאר על הקיר.

מודל נוזלים

המשתנים הם כדלקמן:

• שינוי בלחץ (באמצעות P מהדגם המכני והאזור של תא הוואקום) Δp = 0.613 kPa
• צפיפות הנוזל (אוויר), ⍴ = 1000 ק"ג/מ '^3
• מקדם החיכוך של פני השטח,? = 0.7
• רדיוס פנימי של תא ואקום, r_i = 3.0 in = 0.0762 מ '
• רדיוס חיצוני של תא ואקום, r_o = 3.25 in = 0.0826
• מרווח, h = 5 מ"מ

בעזרת המשוואה המוצגת לעיל, פתר את קצב הזרימה הנפחי, ש = 42 ליטר לדקה

זהו קצב הזרימה הנדרש שעל המאוורר לייצר כדי ליצור את הפרש הלחץ הדרוש. המאוורר שנבחר עומד בדרישה זו.

שלב 2: יצירת הבסיס

פיברגלס הפך במהירות לחומר חיוני בבניית הבסיס. הוא זול וקל למדי לעבודה, כמו גם שהוא קל במיוחד, וזה מאוד חשוב ליישום.

השלב הראשון ביצירת בסיס זה הוא מדידתו. עבור היישום שלנו, השתמשנו בממד של 8 "x 8". החומר המוצג בתמונות לעיל מכונה זכוכית E. זה זול למדי ויכול להגיע בכמויות גדולות. בעת המדידה, חשוב לספק 2 אינץ 'נוספים כדי להבטיח שיש כמות מספקת של חומר לחיתוך לצורה הרצויה.

שנית, אבטח משהו שבעזרתו ניתן ליצור את הפיברגלס למשטח חלק ואחיד; לשם כך השתמש הצוות בלוח מתכת גדול. לפני תחילת תהליך הריפוי יש להכין את הכלי. כלי יכול להיות כל משטח שטוח גדול.

התחל בעטיפת דבק דו צדדי, רצוי בצורת ריבוע, גדול ככל שאתה צריך. לאחר מכן מכינים נימה ומניחים מעליה את נתחי הפיברגלס החתוכים היבשים. העבר את כל הפריטים לכלי.

הערה: אתה יכול לערום את פיסות הזכוכית החתוכות כדי להוסיף עובי למוצר הסופי שלך.

הבא: אתה רוצה לערבב כראוי את השרף והזרז שלו, כל שרף הוא שונה וידרוש ממדריך למשתמש לערבב חלקים כראוי עם הזרז שלו. יוצקים את השרף על פני הכוס עד שכל החלקים היבשים של הכוס רטובים עם שרף. לאחר מכן חותכים כל נימה עודפת. לאחר סיום הוספת פיסת סרט נוספת ולאחר מכן בד פיברגלס המכסה את כל המוצר. לאחר מכן הוסיפו בד נשימה.

עכשיו הגיע הזמן לכסות את כל הפעולה בניילון. אך לפני שזה יכול להתרחש יש להוסיף מכשיר הפרה. מכשיר זה יושב מתחת לפלסטיק כדי לאפשר הוספת משאבת ואקום.

הסר את הכיסוי החום המגן של הדבקים ולחץ על מכסה הפלסטיק כלפי מטה כך שהדבק יוצר חותם אטום לאקום בריבוע. לאחר מכן חותכים חור במרכז הכלי שמתחתיו כך שניתן לחבר צינור. הפעל את הוואקום כדי להסיר אוויר מה שהופך משטח שטוח ומוצר מורכב היטב.

שלב 3: ניידות רובוטים

כדי לגרום לרובוט לנוע למעלה ולמטה בקיר, החלטנו להשתמש בדריכות טנקים מתוך ערכת מיכל ארדואינו זולה יחסית. ערכה זו כללה את כל הכלים והמחברים הדרושים לאבטחת המסילות והמנועים. שלדת המתכת השחורה נחתכה ליצירת סוגרי הרכבה; זה נעשה כדי להפחית את כמות המחברים הנוספים, שכן כל אלה הדרושים נכללו.

ההוראות להלן יראו כיצד נחתכו הסוגריים:

• השתמש בסרגל כדי לסמן את נקודת מרכז המארז
• צייר קו אופקי ואנכי במרכז
• חותכים בזהירות לאורך קווים אלה, רצוי בעזרת מסור גומייה או להב חיתוך מתכת אחר
• השתמש בגלגל השחזה לעגל את כל הקצוות החדים

הסוגריים המוגמרים מוצגים בשלב הבא.

שלב 4: הרכבה של סוגריים למסלולי טנק

התחל בסימון קווי המרכז על יריעת הפיברגלס; אלה יהיו ההפניה. בעזרת מקדח בגודל 1/8 אינץ ', חותכים את החורים הבאים; כל הסוגריים חייבים להיות מיושרים עם הקצה החיצוני של הרובוט כפי שמוצג.

החור הראשון שצריך לסמן צריך להיות 2 אינץ 'מהקו האמצעי כפי שמוצג

החור השני צריך להיות 1 "מהסימן הקודם

תהליך זה צריך להשתקף על פני המרכז

הערה: סוגריים כוללים חורים נוספים; אלה יכולים להיות מסומנים וקובעים לתמיכה נוספת.

שלב 5: בנה ועלה מסילות

התחל בהרכבת המסבים וההילוכים באמצעות החלקים המסופקים; ההוראות כלולות בערכה. יש למשוך את המסלולים חזק כדי למנוע החלקה מההילוכים; מתח רב מדי עלול לגרום לעיוות הפיברגלס.

שלב 6: התקן מאוורר למארז

התחל על ידי חיתוך חור בקוטר 3 במרכז יריעת הפיברגלס. ניתן לבצע זאת במספר דרכים שונות, כגון מסור חור או דרמל. לאחר השלמת החור, הניח את המאוורר מעל החור כפי שמוצג ואבטח בעזרת סוג של דבק או אפוקסי.

שלב 7: קידוד

המיקרו -בקרים בהם השתמשנו הם כולם רכיבי ארדואינו.

לוח Arduino Uno = 2

חוטי מגשר בין זכר לנקבה = 20

חוטי מגשר בין זכר לזכר = 20

נהג מנוע L2989n = 1

nrf24l01 = 2 (מכשיר התקשורת האלחוטית שלנו)

nrf24l01 = 2 (מתאם שמקל על ההתקנה)

תרשים החיווט מציג את החיבור הנכון בו השתמשנו ואת הקוד הנלווה אליו.

שלב 8: תרשים חוט

שלב 9: בניית הרובוט

לאחר בניית הבסיס והדריכות, השלב האחרון הוא חיבור כל החלקים.

הגורם החשוב ביותר הוא חלוקת המשקל, הסוללה כבדה מאוד כך שצריך להיות בצד אחד בלבד. יש למקם את שאר הרכיבים בכוונה כדי להתנגד למשקל הסוללה.

חשוב לשים את האלקטרוניקה בפינה אחת באמצע המנועים כדי להבטיח שהחוטים יפגשו את המנוע ללא שימוש בחוטים נוספים.

החיבור הסופי הוא הסוללה ו- ESG למאוורר, שלב זה חשוב מאוד. וודא שהסוללה ו- ESG מחוברים כראוי כאשר שני הצדדים החיוביים מתחברים זה לזה. אם הם אינם מחוברים כראוי אתה מסתכן בלפוצץ נתיך ולהרוס את הסוללה ואת המאוורר.

הדבקתי את החלקים האלקטרוניים של הבקר בלוח כדי לשמור על סדר, אבל החלק הזה אינו הכרחי.