Pohybující se objekty jsou jednou z funkcí, pro které jsou roboti navrženi a sestaveni. Tyto objekty mohou být buď součástí/sestavou na robotu, nebo externím objektem. S objekty se manipuluje, takže tyto robotické sestavy se nazývají manipulátory.
Ať už jsou roboti vytvářeni pro hru ve třídě nebo robotickou soutěž, efektivní a výkonné manipulátory dávají robotovi konkurenční výhodu. Analýza herní strategie by měla být výchozím bodem při rozhodování o manipulátoru. To znamená ptát se: "Jak bude robot hrát hru?". Některé faktory, které je třeba zvážit, jsou přizpůsobení úrovně zkušeností a znalostí assembleru složitosti návrhu; a posouzení množství času dostupného pro sestavení návrhu.
Například ve hře VEX Robotics Competition 2019–2020, Tower Takeover, bylo možné pluh rychle a snadno připojit k hnacímu ústrojí, což robotovi umožňuje zatlačit kostky do cílových zón. Zatímco sestavení dvojité reverzní 4-tyče s válečkovým drápem, které by robotovi umožnilo skórovat a odebírat kostky z nejvyšší středové věže a skládat více kostek v cílové zóně, by vyžadovalo mnohem více plánování a času na sestavení.
Jednou z výhod systému VEX V5 je, že umožňuje mnoho designů a téměř nekonečnou příležitost pro kreativitu. To umožňuje širokou škálu různých typů manipulátorů a s největší pravděpodobností nové konstrukce, které je třeba teprve sestavit. Abychom poskytli výchozí bod, zde je několik popisů různých typů manipulátorů.
Pasivní manipulátory
Pasivní manipulátory nemají žádné akční členy, nebo jinými slovy, neexistuje žádný motor nebo pneumatický válec, který je přímo připojen k manipulátoru. Pravidla mnoha robotických her zahrnují omezení počtu motorů a/nebo množství pneumatického zásobníku vzduchu, který může robot vlastnit. Konstrukce pasivního manipulátoru umožňuje použití aktuátorů robota pro další funkce. Pasivní manipulátory se pohybují připojením k hnacímu ústrojí nebo jinému aktivnímu manipulátoru. Mohou také obsahovat uloženou energii z gumiček nebo latexových hadiček. Pasivní manipulátory mohou být jedny z nejjednodušších a nejrychlejších typů manipulátorů na sestavení, ačkoli mohou být velmi složité s ručním uvolněním a mechanismy pro opětovné nastavení.
| Pasivní pluh |
Některé příklady pasivních manipulátorů, které lze použít k hraní robotické hry, zahrnují:
- Pluhy jsou obvykle připojeny k hnacímu ústrojí a jejich funkcemi je obvykle posouvání herních prvků a/nebo zabránění robotovi, aby najel na herní prvky a stal se nehybným.
- a lopatky (typy pasivních drápů) jsou obvykle připevněny k paži a jsou obvykle navrženy tak, aby se zasunuly pod hrací figurky, aby je zvedly.
- Štíty jsou navrženy tak, aby udržely herní prvky mimo robota.
- Skluzavky herních prvků jsou navrženy tak, aby umožnily herním prvkům sklouznout ze skluzavky do branky nebo brankové zóny.
- Rozšiřovací zóny umožňují robotovi expandovat za jeho výchozí pozici po začátku zápasu.
Další informace o tomto tématu naleznete v části: Jak se rozhodnout pro pasivní manipulátor.
Aktivní manipulátory pro zvedání předmětů
Aktivní manipulátory se pohybují pomocí aktivátoru, jako je systém pneumatického válce nebo motor. Motory mohou přímo pohánět aktivní manipulátor. Motory mohou také pohybovat manipulátory, když jsou sestaveny v kombinaci s ozubeným soukolím, řetězovým a řetězovým systémem, sadou lineárního pohybu, otočným ložiskem nebo jinými díly dostupnými v produktové řadě Motion. Sestavení aktivních manipulátorů obvykle zabere více času a plánování než pasivní manipulace.
Některé příklady aktivních manipulátorů, které lze použít ke zvedání a umísťování předmětů v robotické hře, zahrnují:
- Ramena jsou obvykle připevněna k věži na podvozku robota a používají se ke zvednutí dalšího manipulátoru na konci ramene nebo ke zvednutí robota ze země.
- Drápy jsou obvykle připevněny ke konci paže a používají se k uchopení předmětu.
- Brány a koš/sběrače jsou navrženy tak, aby pojaly více herních prvků.
- Výtahy jsou sestaveny tak, aby zvedaly další manipulátory svisle nebo aby zvedly robota ze země.
| V5 Clawbot 4-Bar Arm | V5 Clawbot Claw |
Aktivní manipulátory pro házení předmětu
Některé robotické hry mají prvek hry, kde existuje konkurenční výhoda při házení herních předmětů. Tyto manipulátory jsou obvykle připevněny přímo k podvozku robota. Obvykle se aktivují pomocí motoru, motoru se systémem ozubeného kola/řetězového kola nebo systému pneumatického válce. Aktivní manipulátory házení jsou často spárovány se senzory, které pomáhají řídit házení. Vyžadují také hodně plánování a času na sestavení.
Tyto manipulátory se obvykle skládají ze sběracího a přenosového systému a vyhazovacího systému, jako jsou:
- Válečkové přívody a dopravní pásy přemisťují herní prvky z herního pole do robota a obvykle do házecího systému.
- Setrvačníky hází herní prvky tak, že se herní prvek dostane do kontaktu s rotujícím kolem.
- Slingshots jsou navrženy tak, aby používaly gumičky nebo latexové hadičky k odhození herního kusu.
- Katapulty házení herních figurek s pákou.
Další informace o tomto tématu naleznete v části: Jak se rozhodnout pro aktivní manipulátor pro házení předmětu.
Výběr manipulátoru
Každá hra má svůj vlastní jedinečný soubor požadavků na manipulátory. Pro žádnou danou hru neexistuje správný design, i když existují manipulátory, které jsou konkurenceschopnější. Nejkonkurenceschopnější manipulátory jsou obvykle ty, které pracují efektivně, rychle a konzistentně.
- Konstrukční kov a hardware lze zakoupit na webových stránkách společnosti VEX.
- Kola a další pohybový hardware lze zakoupit na webových stránkách společnosti VEX.
Poznámka: Claw Kit i Claw Kit v2 jsou k dispozici na vexrobotics.com.