Az alváz a robot szerkezeti eleme, amely tartalmazza a hajtásláncot, és lehetővé teszi a robot mozgatását kerekek, tartályfutófelületek vagy más módszer segítségével. Az alvázat néha a robot vázának is nevezik. Az alváz olyan szerkezetet is biztosít, amely manipulátorok, például karok, karmok, emelők, ekék, szállítószalag-rendszerek, tárgybeszívó nyílások és egyéb, tárgyak manipulálására használt tervezési jellemzők rögzítésére szolgál.
A robot alváz tervezése során számos szempontot figyelembe kell venni.
Cél
Mi a robot célja? A robot tervezése tantermi projekthez vagy versenyhez való? Ha a robot egy osztálytermi projekthez készült, akkor az alvázat úgy lehet összeszerelni, hogy kevésbé vegye figyelembe a más robotokkal való ismételt interakciókat. Verseny közben, ha az alváz elgörbül, elcsavarodik vagy szétesik, a robot már nem tud hatékonyan versenyezni.
Méret
Vannak méretezési szabályok a robotra? Sok versenyen méretezési szabályok szerepelnek a játékszabályokban. Ezeknek a szabályoknak lehet egy maximális magassága, szélessége és hosszúsága, amellyel a robot rendelkezhet a mérkőzés elején, és a szabályoknak lehet maximális vízszintes kiterjesztése és/vagy maximális magasságkorlátja. Az alvázat úgy kell méretezni, hogy a robot minden alkatrésze beleférjen a méretezési szabályokba.
Alak
Milyen alakú lesz az alváz? A VEX V5 egyik előnye, hogy számos dizájnt tesz lehetővé, és szinte végtelen lehetőséget kínál a kreativitásra. Néhány szempontot azonban figyelembe kell venni. A fémszerkezeti elemek sokkal könnyebben összeszerelhetők, ha 90 o csatlakozást használnak. Az alváz alakjának helyet kell hagynia a robot egyéb alkatrészeinek, például a vezérlőrendszernek, a motoroknak, a kerekeknek, a fogaskerekeknek és a lánckerekeknek. A jó tervezési gyakorlat az, hogy az alvázat az összes többi alkatrészrel együtt az összeszerelés előtt elhelyezik, hogy biztosítsák a távolságok megfelelő működését. Győződjön meg arról, hogy az alváz alakja illeszkedik a robot hajtásláncának kialakításához. Ha a robotot versenyen használják, vannak olyan formák, amelyek előnyt jelentenek? Talán egy keskenyebb forma lehetővé teszi a robot számára, hogy könnyebben navigáljon a pályán és/vagy könnyebben beilleszkedjen egy pontozási zónába. Talán egy szélesebb forma lehetővé teszi a robot számára, hogy több játékdarabot toljon, vagy több területet biztosítson egy szívórendszer számára. Talán egy U-alak enged helyet egy szállítószalagnak és/vagy egy játékdarab-manipulátornak. Talán van egy akadály, amely alá a robotnak át kell mennie, és nem lehet olyan magas. Lehetséges, hogy a robotnak magasra vagy a tengelytávon kívülre kell nyúlnia, és előnyös lesz az alváz formáját úgy megépíteni, hogy az megfeleljen a maximális méretkorlátnak, és minél nagyobb és stabilabb lábnyomot hozzon létre.
A tengelyek támogatása
Fontos, hogy az alváz kialakítása két párhuzamos támasztópontot tartalmazzon az alvázba behelyezett tengelyekhez. Ha nincs két támasz minden tengelyhez, akkor a tengely enyhén fel-le foroghat az egyetlen támasztóponton, és ez megnehezíti a tengely forgását. Minél nehezebb a tengely a robotszerelvényt támasztja alá, annál fontosabb ennek a két támasztópontnak a biztosítása.
Példák két támogatási pontra
| 1 támaszpont (gyenge) | 2 támaszpont (jó) | 2 támaszpont (jó) |
|---|---|---|
Szerkezeti fémdarabok
Milyen típusú szerkezeti fémdarabokat használnak az alváz összeszereléséhez? A VEX V5 számos acél és alumínium változatban kapható. A C-csatornák 5 lyukú és 2 lyukszélességben kaphatók acélból és alumíniumból egyaránt. 3 lyuk szélességű alumínium C-csatornák állnak rendelkezésre. Minél szélesebb a C-csatorna, annál kevésbé valószínű, hogy elgörbül vagy elcsavarodik, azonban a váz nehezebb lesz. Vannak négyszögletes furatú acél és alumínium szögek, és vannak hornyolt furatú acél szögek. A szögek ideálisak a tornyok rögzítésére és alátámasztására. A hornyolt furatokkal ellátott acélszög lehetővé teszi a nem 90 ocsatlakozásokat. Acélból és alumíniumból is kaphatók sínek. A sínek végcsatlakozókkal rendelkeznek, amelyek további csatlakozási pontot biztosítanak. A sínek az alvázkészletekben található szerkezeti fémek egyik típusa.
| C-csatorna | Szög | Vasút |
|---|---|---|
Amit figyelembe kell venni a fémszerkezeti anyag kiválasztásakor.A VEX kétféle anyagváltozatban kínál fémszerkezeti darabokat: acél és alumínium. Egy adott anyag használatának vannak előnyei és hátrányai az anyagtulajdonságok és a rendelkezésre álló darabok alapján. Mindkét anyagváltozat vágható, fúrható, reszelhető és újraformázható, hogy egyedi terveket készíthessen.
Az acél szerkezeti fém volt az eredeti anyag, amely a VEX V5 bevezetésekor elérhető volt. Amikor megpróbálja eldönteni, hogy acél szerkezeti elemet használjon-e, néhány dolgot figyelembe kell vennie a döntés során:
- Az acél fémdarabok olcsóbbak, mint az alumínium, és ez szempont lehet az osztálytermi projekteknél.
- Az acél fémdarabok nem hajlanak meg vagy csavarodnak el olyan könnyen, mint az alumíniumból készült fémdarabok.
- Az acél fémdarabok a Boaster Kitben és a Metal Hardware Kitben kaphatók.
- Az acélfém 4 különböző méretű alvázkészletben kapható, amelyek számos különböző kialakításhoz keverhetők és illeszthetők.
- Az acélfém számos egyedi típusú/hosszúságú fémkomponens-csomagban is kapható.
Az alábbi 3D-s modell egy részletesen bemutatja a VEX V5-ben található fémszerkezet egy példáját.
Az alumínium szerkezeti fémet később, a VEX V5-ben vezették be, azonban tulajdonságai széles körben alkalmazzák robotikai versenyeken való tervezéshez. Amikor megpróbálja eldönteni, hogy alumínium szerkezeti elemet használ-e, néhány dolgot figyelembe kell vennie a döntés során:
- Az alumínium fémdarabok könnyebbek, és ez versenyelőnyt jelent, mert minél könnyebb a szerkezet, annál könnyebben mozgatják a motorok és a pneumatikus rendszerek.
- Az alumínium darabok valamivel vastagabbak, mint az acéldarabok, és bizonyos tájolásokban nehezebb a lyukakat 2 vagy több darab között igazítani.
- Az alumínium darabok puhábbak, mint az acéldarabok, ami lehetővé teszi, hogy a csavarok és a hajtótengelyek belefúródjanak a négyzet alakú lyukak oldalába, amikor nagy feszültség éri őket, és ez laza csatlakozást eredményezhet. Ez a puhaság azonban lehetővé teszi az alumínium vágását, fúrását, reszelését és újraformázását, mint az acélt.
- Az alumínium fémdarabok az alumínium szerkezeti készletben és a hosszú alumínium szerkezeti készletben kaphatók.
- Az alumínium 25x25 méretű alumínium alvázkészletben kapható.
- Az alumínium fém számos egyedi típusú/hosszúságú fémkomponens-csomagban is elérhető.
Kapcsolódási pontok
Az csatlakozási pontok kritikusak a VEX V5 robot felépítéséhez és testreszabásához. Ezek a pontok lehetővé teszik a különböző alkatrészek, például motorok, érzékelők és szerkezeti elemek biztonságos rögzítését. A fémlemezeken, gerendákon és rudak négyzetes furatai lehetővé teszik a rögzítőelemek könnyű bejutását. A gerendák háromszög alakú bemélyedései lehetővé teszik a különböző alkatrészek rögzítéséhez szükséges furatok egyszerű megszámlálását. Minden öt négyzet alakú lyukat egy bemélyedés jelzi a csatlakozási pontok egyszerű azonosítása érdekében.
Az alábbi 3D-s ábra a VEX V5 csatlakozási pontjainak részletes példáját mutatja be.
Minden fémdarab összekeverhető és összeilleszthető egy nagyon hatékony robotváz összeállításához. A döntésnek arról, hogy milyen típusú fémet használjon, nem kell „mindent vagy sem” döntésnek lennie. Például alumínium szöget és síneket lehet használni az alváz hajtásláncának részeként, hogy könnyű legyen, és acél C-csatornát lehet használni az alváz toronyrészéhez, hogy erőt adjon egy nagy kar vagy emelő megtámasztásához. rendszer.
Meg kell jegyezni, hogy a fémlemezek és fémrudak (amelyek acélban és alumíniumban is kaphatók) kimaradtak ebből a szerkezeti fémdarabokról szóló tárgyalásból. Ennek az az oka, hogy a lemezek és rudak nem tartalmaznak olyan anyagot, amely mind a 3 (X,Y,&Z) térbeli tengelyen átnyúlik, és ezért nem rendelkeznek azzal a szerkezeti szilárdsággal, hogy az alváz fő alkotóelemeként használhatók. Ezek a fém alkatrészek azonban nagyon fontos funkciókat tölthetnek be az alvázban, például:
- Lemezek és rudak használhatók a többi szerkezeti elem megtámasztására és összekapcsolására az alváz merevítésére.
- Acéllemezek vagy acélrudak síkba szerelhetők egy alumínium szerkezeti fémdarabbal, hogy megerősítsék a négyzet alakú lyukakat, amikor egy tengelyt vagy csavart bedugnak a lyukon, és a tengelyre/csavarra nagy feszültség vonatkozik.
- A lemezek és rudak sima felületet biztosíthatnak az alvázon olyan alkatrészek felszereléséhez, mint a V5 Robot Brain, a V5 Robot Radio és a V5 Robot Battery.
| Lemez | Bár |
|---|---|
Rögzítőelemek
Hogyan használják a rögzítőelemeket az alváz összeszereléséhez? A rögzítőelemek olyan részek, amelyek a fémdarabokat és más szerkezeteket összekötik egymással. Számos rögzítőelem áll rendelkezésre az alváz összeszereléséhez. Hacsak az alváz nem rendelkezik elfordulásra tervezett szerkezettel, minden csomópontnak két vagy több csatlakozási ponttal kell rendelkeznie. Általános szabály, hogy minél nagyobb a feszültség egy csomóponton, annál több rögzítőelemet kell használni, ez azonban nagyobb súlyt jelent a tervezéshez. Például, ha két 5 lyukú C-csatorna van csatlakoztatva, túlzás lenne egy csavart mind a 25 egymást metsző lyukon keresztül behelyezni. Előfordulhat, hogy egy tantermi alváz nem ér olyan nagy igénybevételt, mint egy versenytárs alváz. Az osztálytermi alváz olyan rögzítőelemeket használhat, amelyek gyorsabban összeszerelhetők, mint például a csapágyrögzítő szegecsek, #8-32 hatlapú anyák, anyák rudak és szárnyas csavarok. A verseny alvázát csavarokkal és anyákkal kell összeszerelni. 1-oszlopos anya-rögzítő és/vagy 4-oszlopos anya-rögzítő is használható. A kiállások nagyon hatékonyak az alváz összeszereléséhez is. Az elválasztás két rész egymástól való elválasztására szolgál, miközben merev kapcsolatot hoz létre. A #8-32-es kiállások különböző hosszúságúak ¼” és 6” között. Ezeken a rögzítőelemeken kívül a VEX V5 Robotikai Versenynek van egy játékszabálya a „Nem VEX csavarokkal” kapcsolatban, amely lehetővé teszi, hogy bármilyen, kereskedelmi forgalomban kapható, legfeljebb 2 hüvelyk (50,8 mm) hosszú (névleges) #4, #6, #8, M3, M3,5 vagy M4 csavar, valamint bármilyen, kereskedelmi forgalomban kapható anya, alátét és/vagy távtartó (legfeljebb 2 hüvelyk / 50,8 mm hosszú) illeszkedjen ezekhez a csavarokhoz. Az alváz csomópontjai is megerősíthetők hornyok, lemezek és/vagy rudak segítségével.
Fontosság
A robot alváza szolgál a vázként, ezért elengedhetetlen egy jól megtervezett és jól összeszerelt. A robot sikere vagy kudarca az alvázon múlhat.
|
Biztonsági kockázat: |
Éles élekReszelje vagy csiszolja le a vágott anyag széleit, hogy eltávolítsa az éles széleket. |
|
Biztonsági kockázat: |
Extrém hőmérsékletLegyen óvatos az éppen levágott anyag körül. |
Szerkezeti fém és vasalat megvásárolható a .