Merancang Sasis V5

Sasis adalah komponen struktural untuk robot yang berisi drivetrain dan memungkinkan robot bergerak dengan menggunakan roda, tapak tangki, atau metode lain. Sasis terkadang disebut sebagai rangka robot. Sasis juga menyediakan struktur untuk memasang manipulator seperti lengan, cakar, lift, bajak, sistem konveyor, pemasukan objek, dan fitur desain lain yang digunakan untuk memanipulasi objek.

Ada banyak pertimbangan yang perlu dibuat saat mendesain sasis robot.

Tujuan

Apa tujuan robot? Apakah desain robot ini untuk proyek kelas atau untuk kompetisi? Jika robot tersebut ditujukan untuk proyek kelas, sasisnya dapat dirakit dengan lebih sedikit perhatian terhadap interaksi berulang dengan robot lain. Selama kompetisi, jika sasisnya bengkok, terpelintir, atau hancur, robot mungkin tidak lagi dapat bersaing secara efektif. 

Ukuran

Apakah ada aturan ukuran untuk robot? Banyak kompetisi memiliki aturan ukuran yang termasuk dalam aturan permainan. Aturan ini dapat memiliki tinggi, lebar, dan panjang maksimum yang dapat dimiliki robot di awal pertandingan, dan aturan tersebut dapat memiliki ekspansi maksimum secara horizontal dan/atau batas tinggi maksimum. Sasis harus berukuran sedemikian rupa sehingga semua komponen robot akan sesuai dengan aturan ukuran.

Membentuk

Seperti apa bentuk sasisnya? Salah satu kelebihan sistem VEX EDR adalah memungkinkan banyak desain dan peluang kreativitas yang hampir tak terbatas. Namun, ada beberapa aspek yang perlu dipertimbangkan. Komponen logam struktural dirakit lebih mudah jika menggunakan sambungan 90 ^o. Bentuk sasis harus menyediakan ruang untuk komponen robot lainnya seperti sistem kontrol, motor, roda, roda gigi, dan sproket. Praktik desain yang baik adalah menata sasis dengan semua komponen lainnya sebelum perakitan untuk memastikan jaraknya sesuai. Pastikan bentuk sasis akan mengakomodasi desain drivetrain robot. Jika robot akan digunakan dalam kompetisi, apakah ada bentuk yang akan memberikan keuntungan? Mungkin bentuk yang lebih sempit akan memudahkan robot menavigasi lapangan dan/atau masuk ke zona penilaian dengan lebih mudah. Mungkin bentuk yang lebih lebar akan memungkinkan robot untuk mendorong lebih banyak potongan permainan atau menyediakan lebih banyak area untuk sistem pemasukan. Mungkin bentuk U akan menyediakan ruang untuk konveyor dan/atau manipulator bidak permainan. Barangkali ada rintangan yang harus dilewati robot dan robot itu tidak dapat setinggi itu. Mungkin robot perlu menjangkau bagian yang tinggi atau melebihi jarak sumbu roda dan akan menguntungkan untuk membangun bentuk sasis yang memenuhi batas ukuran maksimum dan menciptakan tapak yang sebesar dan stabil mungkin.

Dukungan Poros

Penting bahwa desain sasis menggabungkan dua titik tumpu paralel untuk setiap poros yang akan dimasukkan ke dalam sasis. Jika tidak disediakan dua penopang pada masing-masing poros, poros akan berputar sedikit ke atas dan ke bawah pada satu titik penopang dan akan membuat poros makin sulit berputar. Semakin berat rakitan robot yang ditopang porosnya, semakin penting pula untuk menyediakan dua titik tumpu ini.

Contoh Dua Titik Dukungan

Potongan Logam Struktural

Jenis potongan logam struktural apa yang akan digunakan untuk merakit sasis? Sistem VEX EDR memiliki banyak pilihan yang tersedia dalam baja dan aluminium. Tersedia Saluran C dengan lebar 5 Lubang dan 2 Lubang, baik dari baja maupun aluminium. Tersedia saluran C aluminium dengan lebar 3 lubang. Semakin lebar C-Channel, semakin kecil kemungkinannya untuk bengkok atau terpelintir, namun sasisnya akan lebih berat. Tersedia Sudut dalam bahan baja dan aluminium dengan lubang persegi dan ada Sudut baja dengan lubang berlubang. Sudut ideal untuk memasang dan menopang menara. Sudut baja dengan lubang-lubang beralur memungkinkan sambungan yang tidak 90 ^o. Tersedia rel dalam baja dan aluminium. Rel memiliki konektor ujung yang menyediakan titik koneksi tambahan. Rel adalah salah satu jenis logam struktural yang disertakan dalam Chassis Kit.

Hal yang perlu dipertimbangkan saat memilih bahan logam struktural.VEX menawarkan potongan struktur logam dalam dua pilihan bahan: baja dan aluminium. Ada keuntungan dan kerugian dalam penggunaan material tertentu berdasarkan sifat material dan potongan yang tersedia. Kedua pilihan material dapat dipotong, dibor, dikikir, dan dibentuk ulang untuk memungkinkan desain khusus.

Logam struktural baja adalah material asli yang tersedia saat sistem VEX EDR diperkenalkan. Saat mencoba memutuskan apakah akan menggunakan struktur baja, berikut adalah beberapa hal yang harus dipertimbangkan dalam keputusan tersebut:

• Potongan logam baja lebih murah daripada aluminium dan ini mungkin menjadi pertimbangan dalam proyek kelas. 
• Potongan logam baja tidak mudah bengkok atau terpelintir seperti potongan logam yang sama yang terbuat dari aluminium. 
• Potongan logam baja tersedia dalam Boaster Kit dan Metal Hardware Kit. 
• Logam baja tersedia dalam 4 Kit Sasis berukuran berbeda yang dapat dicampur dan disesuaikan untuk sejumlah desain berbeda. 
• Logam baja juga tersedia dalam sejumlah paket komponen logam jenis/panjang tunggal. 

Grafik di bawah menunjukkan model 3D logam struktural yang digunakan untuk VEX V5. 

 

Logam struktural aluminium diperkenalkan kemudian dalam lini produk VEX EDR, tetapi sifat-sifatnya membuatnya banyak digunakan untuk desain dalam kompetisi robotik. Saat mencoba memutuskan apakah akan menggunakan bagian struktural aluminium, berikut adalah beberapa hal yang harus dipertimbangkan dalam keputusan tersebut:

• Potongan logam aluminium lebih ringan dan ini memberikan keunggulan kompetitif karena semakin ringan strukturnya, semakin mudah bagi motor dan sistem pneumatik untuk memindahkannya. 
• Potongan aluminium sedikit lebih tebal daripada potongan baja dan pada orientasi tertentu, lebih sulit untuk menyelaraskan lubang antara 2 potongan atau lebih. 
• Potongan aluminium lebih lunak dibandingkan potongan baja yang dapat menyebabkan sekrup dan poros penggerak menggali ke sisi lubang persegi saat diberi tekanan besar dan ini dapat menyebabkan sambungan longgar. Namun kelembutan ini memungkinkan aluminium dipotong, dibor, dikikir, dan dibentuk ulang lebih mudah daripada baja. 
• Potongan Logam Aluminium tersedia dalam Kit Struktur Aluminium dan Kit Struktur Aluminium Panjang. 
• Aluminium tersedia dalam Kit Sasis Aluminium 25x25. 
• Logam aluminium juga tersedia dalam sejumlah paket komponen logam jenis/panjang tunggal. 

Titik Koneksi

Titik koneksi sangat penting untuk membangun dan menyesuaikan robot VEX V5 Anda. Titik-titik ini memungkinkan pemasangan berbagai komponen secara aman, seperti motor, sensor, dan elemen struktural. Lubang persegi pada pelat logam, balok, dan batang logam memudahkan masuknya pengencang. Lekukan segitiga pada balok memudahkan Anda menghitung lubang yang dibutuhkan untuk mengencangkan berbagai komponen. Lekukan menandai setiap lima lubang persegi untuk memudahkan identifikasi titik sambungan. 

Semua potongan logam dapat dicampur dan dicocokkan untuk merakit sasis robot yang sangat efektif. Keputusan tentang jenis logam mana yang akan digunakan tidak harus semuanya atau tidak sama sekali. Misalnya, sudut dan rel aluminium dapat digunakan untuk bagian drivetrain sasis agar tetap ringan, sedangkan C-Channel baja dapat digunakan untuk bagian menara sasis agar memberikan kekuatan untuk menopang lengan besar atau sistem pengangkat. 

Perlu dicatat bahwa Pelat logam dan Batang logam (yang juga tersedia dalam bentuk baja dan aluminium) tidak dibahas dalam pembahasan mengenai potongan Logam Struktural ini. Hal ini karena pelat dan batang tidak memiliki bahan yang memanjang di seluruh 3 sumbu spasial (X,Y,&) dan karena itu tidak memiliki kekuatan struktural untuk digunakan sebagai komponen utama untuk sasis. Namun, bagian logam ini dapat memiliki beberapa fungsi yang sangat penting dalam sasis seperti: 

• Pelat dan Batang dapat digunakan untuk menyokong dan menyambungkan komponen struktural lainnya guna memperkuat sasis. 
• Pelat Baja atau Batang Baja dapat dipasang rata pada sepotong logam struktur aluminium untuk memperkuat lubang persegi ketika poros atau sekrup dimasukkan melalui lubang tersebut dan poros/sekrup tersebut diberi tekanan besar. 
• Pelat dan Batang dapat menyediakan permukaan datar pada sasis untuk memasang komponen seperti Otak Robot V5, Radio Robot V5, dan Baterai Robot V5.

Pengencang

Bagaimana pengencang digunakan untuk merakit sasis? Pengencang adalah bagian yang menghubungkan potongan logam dan struktur lainnya menjadi satu. Ada banyak pengencang yang tersedia untuk merakit sasis. Kecuali sasis memiliki struktur yang dirancang untuk berputar, setiap sambungan perlu memiliki dua atau lebih titik sambungan. Sebagai aturan umum, makin besar tekanan pada suatu sambungan, makin banyak pengikat yang harus digunakan, namun hal ini akan memberikan bobot lebih besar pada desain. Misalnya, jika dua saluran C dengan 5 lubang dihubungkan, menempatkan sekrup melalui semua 25 lubang yang berpotongan akan berlebihan. Rangka ruang kelas mungkin tidak mengalami tekanan sebesar rangka kompetitif. Rangka ruang kelas dapat menggunakan pengencang yang lebih cepat dirakit seperti Paku Keling Pemasangan Bantalan, Mur Hex #8-32, Batang Mur, dan Sekrup Ibu Jari. Sasis kompetisi perlu dirakit dengan sekrup dan mur. Penahan Mur 1-Post dan/atau Penahan Mur 4-Post juga dapat digunakan. Standoff juga sangat efektif untuk merakit sasis. Penyangga digunakan untuk memisahkan dua bagian satu sama lain sekaligus menciptakan sambungan yang kaku. Standoff #8-32 tersedia dalam berbagai panjang antara ¼” dan 6”. Selain pengencang ini, Kompetisi Robot VEX memiliki aturan permainan tentang "Sekrup Non-VEX" yang memperbolehkan sekrup #4, #6, #8, M3, M3.5, atau M4 yang tersedia secara komersial hingga panjang 2” (50,8 mm) (nominal), dan mur, ring, dan/atau spacer yang tersedia secara komersial (hingga panjang 2” / 50,8 mm) untuk dipasangi sekrup ini. Sambungan rangka juga dapat diperkuat menggunakan Gusset, Pelat dan/atau Batang.

Pentingnya

Rangka robot berfungsi sebagai kerangkanya, jadi penting untuk memiliki rangka yang dirancang dan dirakit dengan baik. Keberhasilan atau kegagalan robot dapat bergantung pada sasisnya. 

Logam struktural dan perangkat keras dapat dibeli di https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/structure.