Különféle módon építhet robotkart, amellyel hozzáadhatja VEX IQ Robotjához. A robotkar egy olyan mechanizmus vagy gép, amely mozgás közben az emberi karhoz hasonlóan működik. Használható tárgyak felvételére, mozgatására és szállítására. A robotkarokat általában az alvázon lévő toronyhoz rögzítik, és egy másik manipulátor felemelésére használják a kar végén. A robot karokkal is felemelhető a földről. Az alábbi animáció egy robotkar mozgástartományát mutatja be.
A motorok általában a toronyra vannak szerelve, és egy fogaskereket vagy egy lánc- és lánckerékrendszert hajtanak meg a kar mozgatásához. A karok gumiszalagokat is használhatnak az emelés elősegítésére. A VEX IQ robotkarokat általában gerendákból vagy nagy gerendákból állítják össze. A karok csak egyetlen összeszerelt gerendákból állnak, vagy két kar párosítható egymás mellett, köztük fesztávolsággal. A pár csatlakoztatására a Standoff vagy Corner Connectors segítségével készült kereszttartók használhatók.
Tekintse meg alább a VEX IQ Kittel megépíthető karok példáit.
Lengőkar
Egy lengőkar talán a legkönnyebben összeszerelhető. Ez az a típusú kar, amely megtalálható a ClawBot IQ (1. generációs) buildben. A végén lévő manipulátor követi a lengőkar mozgásának ívét. Lehetséges, hogy egy lengőkaros kialakítás áthaladjon a torony teteje felett, és elérje a robot másik oldalát, ahogy az ezen az animáción is látható.
Ez a mozgás azonban problémát okozhat egy passzív villánál, gombócnál vagy játékdarabnál, amelynek vízszintesen kell maradnia.
Összekötő karok
Az összekötő karok olyan karok, amelyek egynél több forgórudat tartalmaznak, amelyek összeköttetést hoznak létre a torony és a végtorony között.
- A kötések általában paralelogrammát alkotnak.
- Ha ezeknek a rudaknak és tornyoknak azonos távolsága van a párhuzamos kötéseik között, párhuzamosak maradnak, mint a karok felemelése. Ezzel viszonylag vízszinten tarthatja azt, amit a kar emel. A kar azonban enyhe ívben mozog, ahogy felemelkedik.
- Ezek a karok korlátozottak abban, hogy milyen magasra emelkedjenek, mert egy ponton a párhuzamos rudak érintkeznek egymással.
Az összekötő karok a következőket tartalmazzák: 4 rúd, 6 rúd, láncrúd és kettős hátrameneti 4 rúd. Az alábbiakban talál példákat ezekre a robotkar-variációkra.
4-Bar
A 4 rudas kar a legkönnyebben összeszerelhető, egyszerű szerkezetének köszönhetően, amely két párhuzamos rúdból áll. Szerkezete növeli a stabilitást is, és lehetővé teszi, hogy a kar nagy mozgásteret biztosítson. A 4 rudas kar tartalmaz egy toronycsatlakozót, egy sor párhuzamos kapcsolókarat és egy végtorony/manipulátor csatlakozást. Ez a 3D-s modell részletesen bemutatja a 6 rúdból álló kar szerkezetét.
A 4-rudas karra egy példa található a ClawBot-on (2nd Gen). A ClawBot elkészítéséhez kövesse az alábbi ábrán látható lépéseket, vagy tekintse meg a 2D építési útmutatót.
6-Bar
A 6 rudas kar a 4 rudas összekötő kar meghosszabbítása. Ezt egy hosszabb felső rúd és egy meghosszabbított végrúd használatával érik el az első kapcsolási készleten. A hosszabb rúd alsó függesztőkarként szolgál a második rudazathoz, a meghosszabbított végrúd pedig „toronyként” szolgál a fennmaradó két felső rudazathoz. Ez a 3D-s modell részletesen bemutatja a 6 rúdból álló kar szerkezetét.
A 6 bar-os kar általában magasabbra nyúlhat, mint egy 4-es kar, azonban fellendülés közben messzebbre nyúlnak ki, és a robot felborulását okozhatják, ha a tengelytáv nem elég nagy.
Chain-Bar
A láncrúd kar lánckerekeket és láncot használ az összekötő kar létrehozásához. A tornyon egy kupakos akna halad át. Egy lánckerék van felszerelve a toronyra és a tengely sapkájára. Ez lehetővé teszi a tengely forgását, miközben a lánckerék a toronyhoz rögzítve marad. A tengely a karhoz van rögzítve, és a kar felemelésére és leengedésére egy lánckerék-/láncrendszerrel vagy fogaskerék-rendszerrel ellátott motort használnak.
Egy másik szabadon forgó tengelyt vezetünk át a kar másik végén. A végmanipulátor egy második azonos méretű lánckerékre van felszerelve. Amikor a lánc a kar lánckerekei közé van csatlakoztatva, a lánc 4 rúdrudazatként működik, miközben egy motorrendszer forgatja a kart.
Előfordulhat, hogy hosszabb csapokat kell használnia távtartókkal vagy rövid távtartókkal, hogy a lánckereket a gerendákhoz rögzítse, hogy szabad helyet biztosítson a lánc számára.
A láncrúdkar előnye, hogy nincs két összekötő eleme, amely korlátozza a magasságát, azonban ha a lánc kipattan, vagy elszakad a láncszem, a kar meghibásodik. Ez a 3D-s modell részletesen bemutatja a láncvezető kar szerkezetét.
Dupla Reverse 4-Bar
A dupla fordított 4 rudas kar a legtöbb tervezést és időt igényel az összeszereléshez. Szinte mindig párokba állnak össze, hogy kiegyenlítsék a karokra ható erőket. Ezeknek a karoknak az összeszerelése négyrudas kötéssel kezdődik. A végösszekötő egy második toronyként szolgál egy felső négy rúdkészlethez.
Általában egy nagy fogaskerék van felszerelve az alsó 4-rúd felső felfüggesztésének túlsó végére, egy másik nagy fogaskerék pedig a felső 4-rúd alsó felfüggesztésének közeli végére. Ahogy a kar felemelkedik, a két fogaskerék egymásba kerül, és a felső 4 rudat fordított irányban mozgatja az alsó készlethez, így a kart felfelé nyújtja. Ez a 3D-s modell részletesen bemutatja a dupla fordított, 4 rúddal ellátott kar szerkezetét.
Kettős fordított 4 rúdkar tervezésekor fontos, hogy a felső 4 rúd az alsó 4 rúd belsejébe vagy kifelé haladhasson. Ez úgy valósítható meg, hogy a felső 4-es rudat a központi fogaskerék-rendszer belsejébe, az alsó 4-es rudat pedig a fogaskerék-rendszer külsejére szereljük:
- Felső 4 rúd a fogaskerék belsejére szerelve
-
Alsó 4 rúd a hajtómű külső részére szerelve.
Ha a karpárok között minél több kereszttámaszt biztosítunk, az segít a karok stabilan tartásában.
Sok dupla hátrameneti 4 rúd kivitelben a felvonómotoro(ka)t 12T sebességváltóval szerelik fel a második toronyba, és a nagy fogaskerekeket a felvonóra hajtják. Mindazonáltal felemelhetők motor(ok)/hajtóműrendszerekkel az alvázhoz rögzített álló tornyokon vagy mindkét helyen.
A dupla fordított 4 rúd a legmagasabb kinyúlással és a leglineárisabb emeléssel rendelkezik a tárgyalt karok közül. Az ezzel a kialakítással elérhető lehetséges extrém magasság miatt óvatosan kell eljárni, amikor a robotot teljesen kinyújtott karral vezetik, különben a robot felborulhat. Az alábbi 3D-s ábra a dupla fordított 4 rúdas kar felépítését mutatja be.
További információkért tekintse meg a Arm Design videót és az lecke összefoglalóját az Up and Over STEM Labban.