Passive Manipulatoren haben keine Aktuatoren, das heißt, es gibt keinen Motor oder Pneumatikzylinder, der direkt am Manipulator angebracht ist. Zu den Regeln vieler Robotikspiele gehören Beschränkungen hinsichtlich der Anzahl der Motoren und/oder der Menge an pneumatischem Luftspeicher, über die ein Roboter verfügen kann. Durch die Entwicklung eines passiven Manipulators können die Aktoren des Roboters für zusätzliche Funktionen genutzt werden. Passive Manipulatoren werden bewegt, indem sie an einen Antriebsstrang oder einen anderen aktiven Manipulator angeschlossen werden. Sie können auch gespeicherte Energie aus Gummibändern oder Latexschläuchen enthalten. Passive Manipulatoren können zu den am einfachsten und am schnellsten zu montierenden Manipulatorentypen gehören, obwohl sie mit manuellen Freigabe- und Rückstellmechanismen sehr komplex sein können. Einige Beispiele für passive Manipulatoren, die zum Spielen eines Robotikspiels verwendet werden können, sind:
Pflüge
| Passiver Pflug |
Pflüge sind vielleicht die am einfachsten und am schnellsten zu konstruierenden Manipulatoren. Pflüge sind in der Regel am Antriebsstrang befestigt und haben in der Regel die Aufgabe, Spielfiguren herumzuschieben und/oder zu verhindern, dass der Roboter an Spielfiguren heranfährt und unbeweglich wird.
Zu den Teilen, die zum Zusammenbau von Pflügen verwendet werden können, gehören Strukturmetall und Polycarbonatplatten. Abstandshalter werden oft auch verwendet, um aus einem Pflug herauszuragen, um die Ausrichtung von Spielfiguren zu erleichtern.
Gabeln und Schaufeln (Arten passiver Greifer)
Gabeln und Schaufeln werden normalerweise an einem Arm befestigt und sind normalerweise so konzipiert, dass sie unter Spielsteine geschoben werden, um sie aufzunehmen. Gabeln und Schaufeln lassen sich schnell und einfach zusammenbauen. Obwohl sie komplex sein können, wie etwa eine Baugruppe, die in eine Ring-Spielfigur eingesetzt werden kann und über einen manuellen Aufnahme- und Freigabemechanismus verfügt, oder eine maßgeschneiderte Polycarbonatplatte, die so geformt ist, dass sie eine Kegel-Spielfigur aufnimmt und freigibt.
Für den Zusammenbau von Gabeln und Schaufeln werden üblicherweise Strukturmetalle, Polycarbonatplatten und Abstandshalter verwendet.
| Probenschaufel mit Platten | Probenschaufel mit Abstandshaltern |
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Schilde
| Beispiel eines Spielschilds |
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In Spielen gibt es oft eine Regel, die die Anzahl der Spielsteine begrenzt, die ein Roboter besitzen kann. Wenn in diesem Fall ein Spielstein auf den Roboter fällt, kann dies dessen Spiel einschränken. Auch wenn es keine Besitzregel gibt, kann es ein Problem sein, wenn ein Spielstein auf den Roboter und unter einen Arm fällt. Schilde sollen Spielsteine vom Roboter fernhalten.
Es gibt viele Optionen für Teile/Materialien, die zum Zusammenbau eines Schildes für einen Roboter verwendet werden können. Zu den starren Optionen gehören Metallstangen, Metallplatten und Polycarbonatplatten. Zu den flexiblen Optionen gehören Gummibänder, Latexschläuche, Kabelbinder, eine rutschfeste Matte und die Marke VELCRO® ONE-WRAP®. Die VEX Robotics Competition-Regeln erlauben derzeit geflochtene Nylonseile mit einer Stärke von 1/8 Zoll (oder einem lokalen metrischen Äquivalent).
Einige Roboterspiele haben eine Verschränkungsregel. Wenn dies der Fall ist, sollten zusätzliche Überlegungen angestellt werden, wenn ein Schutzschild aus flexiblem Material entworfen wird.
Spielstein-Folien
| Beispiel einer Spielstückfolie |
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Spielfigurenschlitten werden in der Regel mit einem aktiven Manipulator wie Rollenklaue, Rolleneinlauf oder Förderband kombiniert. Typischerweise schiebt ein aktiver Einlass Spielsteine auf der Rutsche nach oben. Dann werden die Spielsteine in ein Tor geschossen, indem der Einlass seine Richtung umkehrt, oder er schwenkt aus dem Weg und die Spielsteine rutschen heraus.
Für den Zusammenbau von Spielfigurenrutschen werden üblicherweise Strukturmetall und eine Polycarbonatplatte verwendet.
Die Kombination aus aktivem Manipulator und Schlitten erfordert möglicherweise mehr Zeit und Planung als die zuvor besprochenen passiven Manipulatoren.
Erweiterungszonen
Viele Robotikspiele haben eine maximale Größe (Länge, Breite und Höhe), die der Roboter zu Beginn eines Spiels haben darf, die es dem Roboter dann aber ermöglicht, sich nach Beginn des Spiels auszudehnen. Diese Erweiterungszonen können mit Antrieben genutzt werden, die im Extremfall manchmal auch als WallBots bezeichnet werden. Erweiterungszonen für den Antriebsstrang können so einfach sein, dass ein zweiter Satz Räder nach unten schwenkt und einrastet, um die Standfläche des Roboters zu vergrößern und zu verhindern, dass er beim Heben von Gegenständen umfällt.
| Beispiel-Erweiterungszone |
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Dehnungszonen in Antriebssträngen können einen omnidirektionalen Antrieb nutzen, um das Chassis zu erweitern, indem sich eine Seite des Antriebs seitwärts in die entgegengesetzte Richtung von der anderen Seite bewegt.
Erweiterungszonen können auch in Manipulatoren wie Klauen, Armen, Aufzügen, Spielfigurenrutschen, Pflügen usw. verwendet werden. Passive Expansionszonen enthalten häufig gespeicherte Energie aus gedehnten Gummibändern oder Latexschläuchen oder nutzen potenzielle Energie aus der Schwerkraft. Diese Erweiterungszonen können entweder mithilfe eines Scharnierpunkts ausgeklappt werden oder mithilfe einer Scherenbaugruppe oder mithilfe von Acetal-Gleitwagen und linearen Gleitschienen aus dem Linear Motion Kit linear erweitert werden.
Erweiterungszonen können manchmal einen Auslöser und/oder einen Verriegelungsmechanismus erfordern. Auslöser können aus Dingen wie einem kurzen Kabelbinder hergestellt werden, der in das Loch im Strukturmetall gesteckt wird. Der Kabelbinder wird herausgezogen, wenn ein Arm angehoben wird, wodurch die Baugruppe freigegeben wird. Verriegelungsmechanismen können beispielsweise aus Schäften oder Schrauben bestehen, die in ein strukturelles Metallloch fallen/gleiten, aus einer in ein Stück Metallstange geschnittenen Kerbe, die an einer Schraube/Welle einrastet, oder aus der Windenklinke und dem Windenschlägergetriebe der Winde und Riemenscheibensatz.
Für den erfolgreichen Aufbau von Erweiterungszonen wird höchstwahrscheinlich mehr Zeit und Planung erforderlich sein.