Il existe une variété de façons de construire un bras de robot à ajouter à votre robot VEX IQ. Un bras robotique est un mécanisme ou une machine qui fonctionne de manière similaire à un bras humain. Il peut être utilisé pour ramasser, déplacer et transporter des objets. Les bras de robot sont généralement attachés à une tour sur le châssis et sont utilisés pour soulever un autre manipulateur à l'extrémité du bras. Les bras peuvent également être utilisés pour soulever le robot du sol.

Les moteurs sont généralement montés sur la tour et entraînent un train d'engrenages ou un système de chaîne et de pignon pour déplacer le bras. Les bras peuvent également utiliser des élastiques pour faciliter le levage. Les bras du robot VEX IQ sont généralement assemblés à partir de poutres ou de grandes poutres. Les bras peuvent être simplement un seul ensemble de poutres assemblées ou deux bras peuvent être jumelés côte à côte avec une portée entre eux. Des supports croisés fabriqués à l'aide d'entretoises ou de connecteurs d'angle peuvent être utilisés pour connecter la paire.

Voir ci-dessous pour des exemples d'une variété de bras que vous pouvez construire avec un kit VEX IQ.


Bras oscillant

Un seul bras oscillant est peut-être le bras le plus facile à assembler. C'est le type de bras que l'on trouve sur la version ClawBot IQ (1ère génération). Le manipulateur à l'extrémité suit l'arc du mouvement du bras oscillant. Il est possible qu'une conception à bras oscillant passe au-dessus de la tour et atteigne l'autre côté du robot.

Cependant, ce mouvement peut être un problème avec une fourchette, une pelle ou une pièce de jeu passive qui doit rester à niveau.


Bras de liaison

Les bras de liaison sont des bras qui impliquent plus d'une barre pivotante qui établit des liaisons entre une tour et une tour d'extrémité.

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  • Les liaisons sont généralement construites pour former un parallélogramme.
  • Lorsque ces barres et tours ont la même distance entre leurs liaisons parallèles, elles restent parallèles lorsque le bras se lève. Cela peut garder tout ce que le bras lève relativement à niveau. Cependant, le bras se déplace en un léger arc lorsqu'il se soulève.
  • Ces bras sont limités dans la hauteur à laquelle ils se soulèvent car à un moment donné, les barres parallèles entreront en contact les unes avec les autres.

Les bras de liaison comprennent les éléments suivants : 4 barres, 6 barres, barre de chaîne et double barre inversée à 4 barres. Voir ci-dessous pour des exemples de ces variations de bras de robot.


4 barres

Le bras à 4 barres est un bras de liaison et est généralement le type de bras de liaison le plus facile à assembler. Il se compose d'une connexion tour, d'un ensemble de bras de liaison parallèles et d'une connexion tour/manipulateur d'extrémité.

Un exemple de bras à 4 barres se trouve sur le ClawBot (2e génération)


6-Bar

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Le bras à 6 barres est une extension du bras de liaison à 4 barres. Il est réalisé en utilisant une barre supérieure plus longue et une barre d'extrémité allongée sur le premier jeu de tringleries. La barre la plus longue sert de tringlerie inférieure pour le deuxième ensemble de tringleries et la barre d'extrémité allongée sert de « tour » pour les deux tringles supérieures restantes.


Un bras à 6 barres peut généralement atteindre plus haut qu'un bras à 4 barres, mais ils s'étendent plus loin lorsqu'ils se soulèvent et peuvent faire basculer le robot si l'empattement n'est pas assez grand.


Chaîne-Bar

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Le bras de barre de chaîne utilise des pignons et une chaîne pour créer un bras de liaison. Un puits coiffé traverse la tour. Un pignon est monté sur la tour et sur le chapeau de l'arbre. Cela permet à l'arbre de tourner tandis que le pignon reste attaché à la tour. L'arbre est fixé au bras et un moteur avec un système pignon/chaîne ou un train d'engrenages est utilisé pour lever et abaisser le bras.

Un autre arbre de filage libre est passé à travers l'autre extrémité du bras. Le manipulateur d'extrémité est monté sur un deuxième pignon de même taille. Lorsque la chaîne est connectée entre les pignons du bras, la chaîne agit comme une tringlerie à 4 barres car un système moteur fait tourner le bras.

Vous devrez peut-être utiliser des goupilles plus longues avec des entretoises ou des entretoises courtes pour attacher les pignons aux poutres afin de permettre un dégagement pour la chaîne. 

L'avantage d'un bras de barre de chaîne est qu'il n'a pas deux liaisons qui se rejoignent limitant sa hauteur, cependant si la chaîne se détache ou a une rupture de liaison, le bras échouera.


Double Inverse 4-Bar

Le bras double inversé à 4 barres nécessite le plus de planification et de temps à assembler. Ils sont presque toujours assemblés par paires pour égaliser les forces sur les bras. L'assemblage de ces bras commence par une tringlerie à quatre barres. La tringlerie d'extrémité sert de deuxième tour pour un ensemble supérieur de quatre barres.

Typiquement, un grand engrenage est monté à l'extrémité de la tringlerie supérieure de la barre 4 inférieure et un autre grand engrenage est monté à l'extrémité proche de la tringlerie inférieure de la barre 4 supérieure. Au fur et à mesure que le bras est levé, les deux engrenages s'engrènent en déplaçant l'ensemble supérieur de 4 barres dans le sens inverse vers l'ensemble inférieur, étendant le bras vers le haut.

 

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Lors de la conception d'un bras double à 4 barres inversées, il est important de prévoir un espace libre pour que les 4 barres supérieures puissent passer à l'intérieur ou à l'extérieur des 4 barres inférieures. Cela peut être accompli en montant la barre supérieure 4 à l'intérieur du système d'engrenage central et la barre inférieure 4 à l'extérieur du système d'engrenage

  1. 4 barres supérieures montées à l'intérieur de l'engrenage
  2. Barre inférieure à 4 barres montée à l'extérieur de l'engrenage.

Fournir autant de supports transversaux que possible entre la paire de bras aidera à garder les bras stables.

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De nombreuses conceptions à 4 barres inversées doubles montent le(s) moteur(s) de levage avec un engrenage 12T sur la deuxième tour et entraînent les grands engrenages sur l'ascenseur. Cependant, ils peuvent être soulevés avec des systèmes de moteur(s)/engrenages sur les tours fixes fixées au châssis ou aux deux emplacements.

Les 4 barres inversées doubles peuvent avoir la portée la plus élevée et la levée la plus linéaire de tous les bras discutés. En raison de la hauteur extrême possible qui peut être atteinte avec cette conception, il faut faire preuve de prudence lors de la conduite du robot avec le bras complètement étendu ou le robot peut basculer.

 

Pour plus d'informations, consultez la vidéo Arm Design et le résumé de la leçon dans le laboratoire Up and Over STEM.

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