Bau von V5-Roboterarmen

Arme sind normalerweise an einem Turm am Roboterchassis befestigt und dienen zum Anheben eines weiteren Manipulators am Ende des Arms. Arme können auch dazu verwendet werden, den Roboter vom Boden abzuheben, wenn dies Teil der Spielwertung ist. Motoren sind normalerweise am Turm montiert und treiben ein Getriebe, ein Ketten- und Kettenradsystem oder ein Drehtellerlager an, das am Arm befestigt ist. An den Armen werden häufig Gummibänder oder Latexschläuche verwendet, um das Heben zu erleichtern.

Roboterarme können aus Strukturmetall wie Schienen, C-Kanälen oder Winkeln zusammengebaut werden. Die Arme können aus einem einzigen zusammengebauten Metallsatz bestehen oder zwei Arme können nebeneinander gepaart werden, mit einer Spannweite zwischen ihnen und Querstützen, die das Paar verbinden.

Verbindungsarme umfassen mehr als eine Schwenkstange, die Verbindungen zwischen einem Turm und einem Endturm herstellt. Die Verbindungen sind typischerweise so aufgebaut, dass sie ein Parallelogramm bilden. Wenn diese Stangen und Türme den gleichen Abstand zwischen ihren parallelen Verbindungen haben, bleiben sie beim Anheben des Arms parallel. Dadurch kann alles, was sie heben, relativ gerade gehalten werden. Die Höhe dieser Arme ist jedoch begrenzt, da die Barren irgendwann miteinander in Kontakt kommen.

Es gibt eine Reihe verschiedener Arten von Armbaugruppen, darunter:

Schwinge

Eine Einzelschwinge ist vielleicht der am einfachsten zu montierende Arm. Dies ist der Armtyp, der im Cortex ClawBot-Build zu finden ist. Der Manipulator am Ende folgt dem Bogen der Schwingarmbewegung und dies könnte bei einer passiven Gabel ein Problem sein. Schaufel oder Spielfigur, die eben bleiben muss. Es ist jedoch möglich, dass eine Schwenkarmkonstruktion über die Turmspitze verläuft und die andere Seite des Roboters erreicht.

Am Ende eines Primärarms können kleine Schwingarme befestigt werden. Diese werden manchmal als Handgelenk bezeichnet. Ein Beispiel für Handgelenke finden Sie beim Cortex Super Claw-Build und den V5-Builds Flip und Super Flip.

Einzelschwinge Handgelenk

Diagramm, das verschiedene Mechanismen der Kategorie V5 veranschaulicht und detaillierte Komponenten und ihre Funktionen in einem klaren, beschrifteten Format zeigt.

Diagramm zur Veranschaulichung der Mechanismen der Kategorie V5. Darstellung der verschiedenen Komponenten und ihrer Funktionen auf klare und detaillierte Weise.

4-Stangen-Arm

4-Bar

Diagramm, das verschiedene Mechanismen im Zusammenhang mit der V5-Kategoriebeschreibung veranschaulicht und unterschiedliche Komponenten und ihre Interaktionen zeigt.

Der 4-Stangen-Arm ist ein Verbindungsarm und normalerweise der am einfachsten zu montierende Verbindungsarmtyp. Sie bestehen aus einer Turmverbindung, einem Satz paralleler Verbindungsarme und einer Endturm-/Manipulatorverbindung.

Ein Beispiel für den 4-Stangen-Arm finden Sie bei den V5-Builds, dem V5 ClawBot und dem V5 Lift.

6-Bar-Arm

6-Bar

Diagramm, das die Mechanismen der Kategorie V5 veranschaulicht und verschiedene Komponenten und ihre Interaktionen in einem klaren, beschrifteten Format zeigt.

Der 6-gelenkige Arm ist eine Verlängerung des 4-gelenkigen Verbindungsarms. Dies wird durch die Verwendung einer längeren oberen Stange und einer verlängerten Endstange am ersten Gestängesatz erreicht. Die längere Stange dient als unteres Gestänge für den zweiten Gestängesatz und die verlängerte Endstange dient als „Turm“ für die beiden oberen verbleibenden Gestänge.

Ein Arm mit 6 Stangen kann normalerweise höher reichen als ein Arm mit 4 Stangen, sie ragen jedoch beim Hochschwenken weiter heraus und können dazu führen, dass der Roboter umkippt, wenn der Radstand nicht groß genug ist.

Kettenschwertarm

Der Ketten-Schienen-Arm verwendet Kettenräder und eine Kette, um einen Verbindungsarm zu bilden. Bei dieser Baugruppe wird ein Rundlocheinsatz in einem hochfesten Kettenrad verwendet. Dieses Kettenrad ist am Turm montiert und die Antriebswelle wird durch den Turm und den Einsatz geführt. Durch den runden Locheinsatz kann sich der Schaft des Arms frei drehen. Die Welle ist am Arm befestigt und zum Heben und Senken wird ein Motor mit einem hochfesten Kettenrad-/Kettensystem oder einem hochfesten Getriebesystem verwendet.

Eine weitere frei drehende Welle wird durch das andere Ende des Arms geführt. Der Endmanipulator ist an einem zweiten hochfesten Kettenrad gleicher Größe mit einem quadratischen Metalleinsatz montiert. Dieser Einsatz dient zur Befestigung des Kettenrads an der zweiten Welle. Wenn die Kette zwischen den Kettenrädern des Arms befestigt ist, wirkt die Kette wie ein 4-Gelenk-Gestänge, da ein Motorsystem den Arm dreht.

Kettenarme werden normalerweise paarweise zusammengebaut, um die auf die Arme wirkenden Kräfte auszugleichen. 

Der Vorteil eines Kettenarms besteht darin, dass er nicht über zwei zusammenkommende Verbindungen verfügt, die seine Höhe begrenzen. Wenn sich die Kette jedoch löst oder ein Glied bricht, versagt der Arm.

Double Reverse 4-Bar-Arm (DR4B)

Der Doppel-Reverse-4-Stangen-Arm erfordert die meiste Planung und Zeit für die Montage. Sie werden fast immer paarweise zusammengebaut, um die Kräfte auf die Arme auszugleichen. Der Zusammenbau dieser Arme beginnt mit einem Viergelenkgestänge. Das Endgestänge dient als zweiter Turm für einen oberen Satz von vier Stangen.

Typischerweise wird ein hochfestes 84T-Zahnrad am anderen Ende des oberen Gestänges des unteren 4-Lenkers montiert, und ein weiteres 84T-Getriebe wird am nahen Ende des unteren Gestänges des oberen 4-Lenkers montiert. Wenn der Arm angehoben wird, greifen die beiden Zahnräder ineinander und bewegen den oberen Satz von 4 Stangen in die entgegengesetzte Richtung zum unteren Satz, wodurch der Arm nach oben gefahren wird.

Bei der Konstruktion eines 4-Stangen-Arms mit doppelter Rückwärtsrichtung ist es wichtig, für Freiraum zu sorgen, damit der obere 4-Stangenarm entweder an die Innenseite oder an die Außenseite des unteren 4-Stangenarms gelangen kann. Um die Stabilität der Arme zu gewährleisten, sorgen Sie dafür, dass möglichst viele Querstützen zwischen den beiden Armen angebracht werden.

Bei vielen Konstruktionen mit doppeltem Rückwärtsgang und 4 Stangen sind die Hubmotoren mit einem 12-Zahn-Getriebe am zweiten Turm montiert und treiben die 84-Zahn-Zahnräder an der Hebebühne an. Sie können jedoch mit Motor/Getriebesystemen an den am Fahrgestell befestigten stationären Türmen oder an beiden Standorten angehoben werden.

Double Reverse 4-Bars können von allen besprochenen Armen die größte Reichweite haben. Aufgrund der möglichen extremen Höhe, die mit dieser Konstruktion erreicht werden kann, ist beim Fahren des Roboters mit vollständig ausgestrecktem Arm Vorsicht geboten, da der Roboter sonst umkippen könnte.

Double Reverse 4-Bar (Motormontage am unteren Turm) Double Reverse 4-Bar (Mittelturm-Motormontage)

Diagramm, das die verschiedenen Mechanismen der Kategorie V5 veranschaulicht und Komponenten und ihre Funktionen in einem klaren, beschrifteten Format zum besseren Verständnis des Systems zeigt.

Diagramm, das die Mechanismen von Komponenten der Kategorie V5 veranschaulicht und verschiedene Teile und ihre Funktionen in einem klaren und beschrifteten Format zeigt.

Doppelte umgekehrte 4-Stab-Bewegung:

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