هناك مجموعة متنوعة من الطرق التي يمكنك من خلالها بناء ذراع روبوت لإضافتها إلى VEX IQ Robot الخاص بك. الذراع الآلية هي آلية أو آلة تعمل بشكل مشابه للذراع البشرية. يمكن استخدامه لالتقاط الأشياء وتحريكها ونقلها. عادة ما يتم ربط أذرع الروبوت ببرج على الهيكل وتستخدم لرفع مناور آخر في نهاية الذراع. ويمكن أيضًا استخدام الأذرع لرفع الروبوت عن الأرض.
عادة ما يتم تركيب المحركات على البرج وقيادة مجموعة تروس أو سلسلة ونظام ضرس لتحريك الذراع. قد تستخدم الأذرع أيضًا أشرطة مطاطية للمساعدة في الرفع. عادةً ما يتم تجميع أذرع VEX IQ Robot من الحزم أو الحزم الكبيرة. يمكن أن تكون الأذرع مجرد مجموعة واحدة من العوارض المجمعة أو يمكن ربط ذراعين جنبًا إلى جنب مع وجود مسافة بينهما. يمكن استخدام الدعامات المتقاطعة التي يتم إجراؤها باستخدام Standoffs أو Corner Connectors لتوصيل الزوج.
انظر أدناه للحصول على أمثلة لمجموعة متنوعة من الأذرع التي يمكنك بنائها باستخدام مجموعة VEX IQ Kit.
ذراع التأرجح
ربما يكون الذراع المتأرجح الفردي هو أسهل ذراع في التجميع. هذا هو نوع الذراع الموجود في الإصدار ClawBot IQ (الجيل الأول) الإصدار. يتبع المناور الموجود في النهاية قوس حركة الذراع المتأرجحة. من الممكن أن يمر تصميم الذراع المتأرجح فوق قمة البرج ويصل إلى الجانب الآخر من الروبوت.
ومع ذلك، قد تكون هذه الحركة مشكلة في الشوكة السلبية أو المغرفة أو قطعة اللعبة التي يجب أن تظل مستوية.
ربط الأسلحة
أذرع الربط هي أذرع تشتمل على أكثر من قضيب محوري واحد مما يؤدي إلى إنشاء روابط بين البرج والبرج النهائي.
- عادة ما يتم بناء الروابط لتشكل متوازي الأضلاع.
- عندما يكون لهذه القضبان والأبراج نفس المسافة بين روابطها المتوازية، فإنها تظل متوازية مع رفع الذراع. هذا يمكن أن يحافظ على مستوى ما ترفعه الذراع نسبيًا. ومع ذلك، فإن الذراع يتحرك في قوس طفيف أثناء الرفع.
- هذه الأذرع محدودة في مدى ارتفاعها لأنه في مرحلة ما سوف يتلامس المتوازيان مع بعضهما البعض.
تشتمل أذرع الوصل على: 4 بار، 6 بار، شريط السلسلة، وعكس مزدوج 4 بار. انظر أدناه للحصول على أمثلة لهذه الاختلافات في ذراع الروبوت.
4-بار
يعد الذراع ذو الأربعة أشرطة هو الذراع الأسهل في التجميع نظرًا لبنيته البسيطة التي تتكون من مجموعتين من القضبان المتوازية. كما يزيد هيكلها أيضًا من ثباتها ويمكّن ذلك الذراع من الحصول على نطاق واسع من الحركة. يحتوي الذراع ذو الأربعة قضبان على وصلة برجية، ومجموعة من أذرع الربط المتوازية، ووصلة برجية/مناور نهائية.
يمكن العثور على مثال للذراع ذو الأربعة أشرطة على ClawBot (الجيل الثاني). لإنشاء ClawBot، يمكنك اتباع الخطوات الموضحة في الرسم أدناه، أو عرض تعليمات البناء ثنائية الأبعاد.
6-بار
الذراع ذو 6 أشرطة هو امتداد لذراع الربط ذو 4 أشرطة. يتم تحقيق ذلك باستخدام شريط علوي أطول وشريط نهاية ممتد على المجموعة الأولى من الروابط. يعمل الشريط الأطول بمثابة الوصلة السفلية للمجموعة الثانية من الروابط، ويعمل شريط النهاية الممتد بمثابة "برج" للوصلتين العلويتين المتبقيتين.
عادةً ما يمكن أن يصل الذراع ذو 6 أشرطة إلى أعلى من الذراع ذي 4 أشرطة، إلا أنها تمتد إلى أبعد عندما تتأرجح للأعلى ويمكن أن تتسبب في انقلاب الروبوت إذا لم تكن قاعدة العجلات كبيرة بما يكفي.
سلسلة بار
يستخدم ذراع شريط السلسلة أسنانًا مسننة وسلسلة لإنشاء ذراع ربط. يمر العمود المغطى عبر البرج. يتم تثبيت العجلة المسننة على البرج وعلى غطاء العمود. وهذا يسمح للعمود بالدوران بينما يظل العجلة المسننة متصلة بالبرج. يتم تثبيت العمود على الذراع ويتم استخدام محرك مزود بنظام ضرس/سلسلة أو مجموعة تروس لرفع وخفض الذراع.
يتم تمرير عمود غزل حر آخر عبر الطرف الآخر من الذراع. يتم تثبيت مناور النهاية على ضرس ثانٍ من نفس الحجم. عندما يتم توصيل السلسلة بين أسنان العجلة المسننة للذراع، تعمل السلسلة كوصلة ذات 4 أشرطة حيث يقوم النظام الحركي بتدوير الذراع.
قد تحتاج إلى استخدام دبابيس أطول مع فواصل أو مواجهات قصيرة لربط العجلة المسننة بالحزم للسماح بإزالة السلسلة.
تتمثل ميزة ذراع شريط السلسلة في أنه لا يحتوي على رابطين متحدين معًا مما يحد من ارتفاعه، ولكن إذا أصبحت السلسلة غير منقطعة أو بها كسر في الارتباط، فسوف يفشل الذراع.
عكس مزدوج 4 بار
يتطلب الذراع العكسي المزدوج ذو الأربعة أشرطة أقصى قدر من التخطيط والوقت للتجميع. يتم تجميعهم دائمًا تقريبًا كأزواج لموازنة القوى المؤثرة على الذراعين. يبدأ تجميع هذه الأذرع بوصلة ذات أربعة أشرطة. تعمل الوصلة النهائية كبرج ثانٍ لمجموعة عليا مكونة من أربعة قضبان.
عادةً ما يتم تثبيت ترس كبير على الطرف البعيد من الوصلة العلوية للشريط الأربعة السفلي ويتم تثبيت ترس كبير آخر على الطرف القريب من الوصلة السفلية للشريط الأربعة العلوي. عندما يتم رفع الذراع، يقوم التروسان المتداخلان بتحريك المجموعة العلوية المكونة من 4 أشرطة في الاتجاه العكسي إلى المجموعة السفلية، مما يؤدي إلى تمديد الذراع لأعلى.
عند تصميم ذراع عكسي مزدوج ذو 4 أشرطة، من المهم توفير الخلوص بحيث يمكن للأربعة أشرطة العلوية أن تمر إما إلى الداخل أو إلى الخارج من القضبان الأربعة السفلية. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق تركيب شريط 4 العلوي في الجزء الداخلي من نظام التروس المركزي والشريط 4 السفلي في الجزء الخارجي من نظام التروس
- 4 بار علوي مثبت داخل الترس
-
شريط سفلي 4 مثبت على الجزء الخارجي من الترس.
إن توفير أكبر عدد ممكن من الدعامات المتقاطعة بين زوج الأذرع سيساعد في الحفاظ على ثبات الأذرع.
تقوم العديد من التصميمات ذات الأربعة أشرطة العكسية المزدوجة بتثبيت محرك (محركات) الرفع مع ترس 12T إلى البرج الثاني وقيادة التروس الكبيرة على المصعد. على الرغم من أنه يمكن رفعها باستخدام المحرك (المحركات)/أنظمة التروس الموجودة على الأبراج الثابتة الملحقة بالهيكل أو كلا الموقعين.
يمكن أن تتمتع القضبان الأربعة العكسية المزدوجة بأعلى مدى وأعلى رفع خطي لجميع الأذرع التي تمت مناقشتها. نظرًا للارتفاع الأقصى المحتمل الذي يمكن الوصول إليه بهذا التصميم، يجب توخي الحذر عند قيادة الروبوت مع تمديد الذراع بالكامل وإلا قد ينقلب الروبوت.
استخدم هذا الرابط لعرض نموذج ثلاثي الأبعاد لذراع Double Reverse 4-Bar بمزيد من التفاصيل.
لمزيد من المعلومات، راجع مقطع فيديو تصميم الذراع وملخص الدرس في مختبر STEM Up and Over.