Existuje celá řada způsobů, jak můžete postavit robotické rameno, které přidáte k vašemu robotu VEX IQ. Robotické rameno je mechanismus nebo stroj, který funguje podobně jako lidská paže. Lze jej použít ke zvednutí, přesunutí a přepravě předmětů. Robotická ramena jsou obvykle připevněna k věži na podvozku a slouží ke zvedání dalšího manipulátoru na konci ramene. Ke zvednutí robota ze země lze také použít paže.
Motory jsou obvykle namontovány na věži a pohánějí ozubené soukolí nebo řetězový a řetězový systém pro pohyb ramene. Paže mohou také používat gumové pásky na pomoc při zvedání. Robotická ramena VEX IQ jsou obvykle sestavena z nosníků nebo velkých nosníků. Ramena mohou být pouze jedna sada sestavených nosníků nebo mohou být dvě ramena spárována vedle sebe s rozpětím mezi nimi. Ke spojení páru lze použít křížové podpěry vyrobené pomocí distančních nebo rohových konektorů.
Níže naleznete příklady různých zbraní, které si můžete postavit pomocí sady VEX IQ Kit.
Swing Arm
Jednoduché kyvné rameno je snad nejjednodušší na sestavení. Toto je typ ramene, který se nachází na ClawBot IQ (1. gen) sestavení. Manipulátor na konci sleduje oblouk pohybu kyvného ramene. Je možné, aby konstrukce s otočným ramenem přešla přes vrchol věže a dosáhla na druhou stranu robota.
Tento pohyb však může být problém s pasivní vidličkou, naběračkou nebo herní jednotkou, která musí zůstat vodorovně.
Spojovací ramena
Spojovací ramena jsou ramena, která zahrnují více než jednu otočnou tyč, která vytváří spojení mezi věží a koncovou věží.
- Vazby jsou obvykle vytvořeny tak, aby tvořily rovnoběžník.
- Když mají tyto tyče a věže stejnou vzdálenost mezi svými paralelními spoji, zůstávají paralelní, když se ramena zvedají. To může udržet vše, co paže zvedá, relativně vodorovně. Při zvedání se však paže pohybuje v mírném oblouku.
- Tato ramena jsou omezena v tom, jak vysoko se zvednou, protože v určitém bodě se paralelní tyče dostanou do vzájemného kontaktu.
Spojovací ramena zahrnují: 4-bar, 6-bar, řetězovou lištu a dvojitý reverzní 4-bar. Níže jsou uvedeny příklady těchto variací ramen robota.
4-Bar
Rameno se 4 tyčemi je nejjednodušší na montáž díky své jednoduché konstrukci sestávající ze dvou sad paralelních tyčí. Jeho struktura také zvyšuje jeho stabilitu a umožňuje tomuto rameni mít velký rozsah pohybu. Rameno se 4 tyčemi obsahuje připojení věže, sadu paralelních spojovacích ramen a připojení koncové věže/manipulátoru.
Příklad ramene se 4 tyčemi lze nalézt na ClawBotu (2nd Gen). Chcete-li sestrojit ClawBot, můžete postupovat podle kroků na obrázku níže nebo si prohlédnout 2D pokyny k sestavení.
6-Bar
6-ti barové rameno je prodloužením 4- barového spojovacího ramene. Toho je dosaženo použitím delší horní tyče a prodloužené koncové tyče na první sadě spojek. Delší tyč slouží jako spodní táhlo pro druhou sadu táhel a prodloužená koncová tyč slouží jako „věž“ pro horní dvě zbývající táhla.
Rameno se 6 tyčemi obvykle může dosáhnout výše než rameno se čtyřmi tyčemi, ale při vykývnutí se vysune dále a může způsobit převrácení robota, pokud rozvor není dostatečně velký.
Řetězová lišta
Rameno řetězové lišty používá řetězová kola a řetěz k vytvoření spojovacího ramene. Věží prochází zakrytá šachta. Řetězové kolo je namontováno na věži a přes uzávěr hřídele. To umožňuje hřídeli otáčet, zatímco řetězové kolo zůstává připojeno k věži. Hřídel je připevněna k ramenu a ke zvedání a spouštění ramene se používá motor s řetězovým/řetězovým systémem nebo ozubeným soukolím.
Druhým koncem ramene prochází další volně rotující hřídel. Koncový manipulátor je namontován na druhém řetězovém kole stejné velikosti. Když je řetěz připojen mezi řetězová kola ramena, řetěz funguje jako 4-tyčové spojení, protože motorový systém otáčí ramenem.
Možná budete muset použít delší čepy s distančními vložkami nebo krátkými distančními kolíky k připevnění řetězových kol k nosníkům, aby byla zajištěna vůle pro řetěz.
Výhodou ramene řetězové lišty je, že nemá dvě spojky, které by omezovaly jeho výšku, ale pokud se řetěz uvolní nebo se zlomí, rameno selže.
Double Reverse 4-Bar
Dvojité reverzní 4-tyčové rameno vyžaduje nejvíce plánování a času na sestavení. Jsou téměř vždy sestaveny jako páry, aby se vyrovnaly síly na ramenech. Montáž těchto ramen začíná čtyřtyčovým spojením. Koncové táhlo slouží jako druhá věž pro horní sadu čtyř tyčí.
Typicky je velké ozubené kolo namontováno na vzdálenější konec horního táhla spodní 4-tyče a další velké ozubené kolo je namontováno na bližší konec spodního táhla horní 4-tyče. Když je rameno zvednuto, dvě ozubená kola do sebe zapadají a pohybují horní sadou 4 tyčí v opačném směru ke spodní sadě, čímž se rameno vysouvá nahoru.
Při navrhování dvojitého reverzního 4-tyčového ramena je důležité zajistit vůli, aby horní 4-tyč mohl procházet buď dovnitř, nebo ven ze spodního 4-tyče. Toho lze dosáhnout namontováním horních 4 barů na vnitřní stranu centrálního převodového systému a spodních 4 barů na vnější stranu převodového systému
- Horní 4-bar namontovaný na vnitřní straně převodu
-
Spodní 4-bar namontovaný na vnější straně převodu.
Poskytnutí co největšího počtu křížových podpěr mezi párem ramen pomůže udržet ramena stabilní.
Mnoho konstrukcí s dvojitým zpětným chodem se 4 tyčemi montuje motor(y) výtahu s převodem 12T na druhou věž a pohání velké převody na výtahu. Lze je však zvedat pomocí motorů/převodových systémů na stacionárních věžích připojených k podvozku nebo na obou místech.
Dvojité reverzní 4-tyče mohou mít nejvyšší dosah a nejlineárnější zdvih ze všech diskutovaných ramen. Vzhledem k možné extrémní výšce, které lze dosáhnout s tímto designem, je třeba postupovat opatrně při řízení robota s plně nataženou paží, jinak se robot může převrátit.
Pomocí tohoto odkazu si můžete podrobněji prohlédnout 3D model ramene Double Reverse se 4 tyčemi.
Další informace najdete ve videu Arm Design Video a Souhrn lekce v laboratoři Up and Over STEM Lab.