بناء أذرع الروبوت VEX IQ

هناك مجموعة متنوعة من الطرق التي يمكنك من خلالها بناء ذراع روبوت لإضافتها إلى روبوت VEX IQ الخاص بك. الذراع الروبوتية هي آلية أو آلة تعمل بشكل مماثل في الحركة للذراع البشري. يمكن استخدامه لالتقاط الأشياء وتحريكها ونقلها. عادة ما يتم ربط أذرع الروبوت ببرج على الهيكل ويتم استخدامها لرفع معالج آخر في نهاية الذراع. يمكن أيضًا استخدام الأذرع لرفع الروبوت عن الأرض.

يتم عادة تثبيت المحركات على البرج وتشغيل مجموعة تروس أو نظام سلسلة وعجلة مسننة لتحريك الذراع. يمكن أيضًا استخدام الأشرطة المطاطية للذراعين للمساعدة في الرفع. يتم تجميع أذرع الروبوت VEX IQ عادةً من العوارض أو العوارض الكبيرة. يمكن أن تكون الأذرع عبارة عن مجموعة واحدة فقط من العوارض المجمعة أو يمكن إقران ذراعين جنبًا إلى جنب مع وجود مسافة بينهما. يمكن استخدام الدعامات المتقاطعة المصنوعة باستخدام الفواصل أو موصلات الزاوية لتوصيل الزوج.

انظر أدناه للحصول على أمثلة لمجموعة متنوعة من الأسلحة التي يمكنك بناؤها باستخدام مجموعة VEX IQ.


ذراع التأرجح

ربما يكون ذراع التأرجح الفردي هو الذراع الأسهل في التجميع. هذا هو نوع الذراع الموجود في الإصدار ClawBot IQ (الجيل الأول) الإصدار. يتبع المتلاعب الموجود في النهاية قوس حركة ذراع التأرجح. من الممكن أن يمر تصميم ذراع التأرجح فوق الجزء العلوي من البرج ويصل إلى الجانب الآخر للروبوت.

ومع ذلك، قد تكون هذه الحركة مشكلة مع شوكة سلبية، أو مغرفة، أو قطعة لعبة تحتاج إلى البقاء في مستوى.


أذرع الربط

أذرع الربط هي أذرع تتضمن أكثر من شريط محوري واحد مما يشكل روابط بين برج وبرج طرفي.

رسم تخطيطي يوضح نصائح التجميع لمنصة VEX IQ Robotics، ويعرض المكونات الرئيسية وترتيبها لمساعدة المعلمين والطلاب في بناء الروبوتات بشكل فعال.

  • يتم بناء الروابط عادة لتشكيل متوازي أضلاع.
  • عندما تكون المسافة بين وصلات هذه القضبان والأبراج متساوية، فإنها تظل متوازية أثناء رفع الذراع. يمكن أن يؤدي هذا إلى إبقاء ما ترفعه الذراع في مستوى نسبي. ومع ذلك، فإن الذراع تتحرك في قوس طفيف عندما ترتفع.
  • تكون هذه الأذرع محدودة في مدى الارتفاع الذي ترفعه لأنه في مرحلة ما سوف تتلامس القضبان المتوازية مع بعضها البعض.

تتضمن أذرع الوصل: 4 قضبان، و6 قضبان، وسلسلة قضبان، و4 قضبان عكسية مزدوجة. انظر أدناه للحصول على أمثلة لهذه الاختلافات في ذراع الروبوت.


4 بار

يعد الذراع المكون من 4 قضبان هو الذراع الأسهل في التجميع بسبب بنيته البسيطة المكونة من مجموعتين من القضبان المتوازية. كما أن بنيتها تزيد من ثباتها وتمكن هذا الذراع من الحصول على نطاق كبير من الحركة. يتكون الذراع المكون من 4 قضبان من اتصال برج، ومجموعة من أذرع الوصل الموازية، واتصال برج/معالج في النهاية.

يمكن العثور على مثال للذراع المكون من 4 قضبان على ClawBot (الجيل الثاني). لإنشاء ClawBot، يمكنك اتباع الخطوات الموضحة في الرسم البياني أدناه، أو عرض تعليمات البناء ثنائية الأبعاد


6 بار

الذراع المكون من 6 قضبان هو امتداد لذراع الربط المكون من 4 قضبان. يتم تحقيق ذلك باستخدام شريط علوي أطول وشريط نهاية ممتد على المجموعة الأولى من الوصلات. يعمل الشريط الأطول كوصلة سفلية للمجموعة الثانية من الوصلات ويعمل الشريط الطرفي الممتد كـ "برج" للوصلتين العلويتين المتبقيتين.

يمكن لذراع مكون من 6 قضبان أن يصل عادة إلى ارتفاع أعلى من ذراع مكون من 4 قضبان، ومع ذلك فإنها تمتد إلى مسافة أبعد أثناء تأرجحها للأعلى وقد تتسبب في انقلاب الروبوت إذا لم تكن قاعدة العجلات كبيرة بما يكفي.


سلسلة بار

يستخدم ذراع قضيب السلسلة العجلات المسننة والسلسلة لإنشاء ذراع ربط.  يمر عمود مغطى عبر البرج. يتم تثبيت العجلة المسننة على البرج وفوق غطاء العمود. يتيح هذا للعمود أن يدور بينما يظل العجلة المسننة متصلة بالبرج. يتم تثبيت العمود على الذراع ويتم استخدام محرك بنظام سلسلة/عجلة مسننة أو مجموعة تروس لرفع وخفض الذراع.

يتم تمرير عمود دوار حر آخر من خلال الطرف الآخر للذراع. يتم تثبيت المتلاعب النهائي على عجلة مسننة ثانية بنفس الحجم. عندما يتم توصيل السلسلة بين أسنان الذراع، تعمل السلسلة مثل وصلة مكونة من 4 قضبان حيث يقوم نظام المحرك بتدوير الذراع.

قد تحتاج إلى استخدام دبابيس أطول مع فواصل أو مسافات قصيرة لربط العجلات المسننة بالعوارض للسماح بالمساحة للسلسلة.  

إن ميزة ذراع قضيب السلسلة هي أنه لا يحتوي على رابطين يتجمعان معًا مما يحد من ارتفاعه، ومع ذلك، إذا انفصلت السلسلة أو انكسر رابط، فسوف يفشل الذراع.


عكس مزدوج 4 أشرطة

يتطلب الذراع المزدوج العكسي المكون من 4 قضبان معظم التخطيط والوقت للتجميع. يتم تجميعها دائمًا تقريبًا في أزواج لمعادلة القوى على الذراعين. يبدأ تجميع هذه الأذرع بربط أربعة قضبان. يخدم الوصل النهائي كبرج ثانٍ لمجموعة علوية مكونة من أربعة قضبان.

عادةً ما يتم تثبيت ترس كبير على الطرف البعيد من الوصلة العلوية للقضبان الأربعة السفلية ويتم تثبيت ترس كبير آخر على الطرف القريب من الوصلة السفلية للقضبان الأربعة العلوية. عندما يتم رفع الذراع، تتشابك الترسان مما يؤدي إلى تحريك المجموعة العلوية المكونة من 4 قضبان في الاتجاه المعاكس إلى المجموعة السفلية، مما يؤدي إلى تمديد الذراع لأعلى.

رسم تخطيطي يوضح نصائح التجميع لمنصة VEX IQ Robotics، ويعرض المكونات الرئيسية وترتيبها لمساعدة المعلمين والطلاب في بناء الروبوتات بشكل فعال.

عند تصميم ذراع عكسي مزدوج مكون من 4 قضبان، من المهم توفير مساحة خالية حتى يتمكن القضيب العلوي المكون من 4 قضبان من المرور إما إلى الداخل أو إلى الخارج من القضيب السفلي المكون من 4 قضبان. يمكن تحقيق ذلك عن طريق تركيب القضبان الأربعة العلوية على الجزء الداخلي من نظام التروس المركزي والقضبان الأربعة السفلية على الجزء الخارجي من نظام التروس

  1. 4 قضبان علوية مثبتة داخل الترس
  2. قضيب سفلي مكون من 4 قضبان مثبت على الجزء الخارجي من الترس.  

إن توفير أكبر عدد ممكن من الدعامات المتقاطعة بين زوج الذراعين سيساعد في الحفاظ على ثبات الذراعين.

 

تحتوي العديد من تصميمات الرفع العكسي المزدوج المكونة من 4 قضبان على محرك (محركات) رفع مزود بتروس 12T على البرج الثاني وتحريك التروس الكبيرة على المصعد. على الرغم من ذلك، يمكن رفعها باستخدام محرك/محركات/أنظمة تروس على الأبراج الثابتة المرفقة بالهيكل أو كلا الموقعين.

يمكن أن تتمتع الأشرطة الأربعة المزدوجة العكسية بأعلى مدى وأعلى رفع خطي من بين جميع الأذرع التي تمت مناقشتها. بسبب الارتفاع الشديد المحتمل الذي يمكن الوصول إليه باستخدام هذا التصميم، يجب توخي الحذر عند قيادة الروبوت مع تمديد الذراع بالكامل أو قد ينقلب الروبوت.

استخدم هذا الرابط لعرض نموذج ثلاثي الأبعاد لذراع عكسي مزدوج مكون من 4 قضبان بمزيد من التفاصيل.

لمزيد من المعلومات، راجع مقطع فيديو تصميم الذراع وملخص الدرس في مختبر STEM Up and Over.

For more information, help, and tips, check out the many resources at VEX Professional Development Plus

Last Updated: