Ada berbagai cara untuk membuat lengan robot untuk ditambahkan ke Robot VEX IQ Anda. Lengan robotik adalah mekanisme atau mesin yang cara kerjanya mirip dengan gerakan lengan manusia. Dapat digunakan untuk mengambil, memindahkan, dan mengangkut objek. Lengan robot biasanya dipasang ke menara pada sasis dan digunakan untuk mengangkat manipulator lain di ujung lengan. Lengan juga dapat digunakan untuk mengangkat robot dari tanah. Lihat animasi di bawah untuk melihat contoh jangkauan gerak lengan robot.
Motor biasanya dipasang ke menara dan menggerakkan rangkaian roda gigi atau sistem rantai dan sproket untuk menggerakkan lengan. Lengan juga dapat menggunakan karet gelang untuk membantu mengangkat. Lengan Robot VEX IQ biasanya dirakit dari Balok atau Balok Besar. Lengan dapat berupa satu set Balok yang dirakit atau dua lengan dapat dipasangkan berdampingan dengan rentang di antara keduanya. Dukungan silang yang dibuat menggunakan Standoff atau Konektor Sudut dapat digunakan untuk menghubungkan pasangan tersebut.
Lihat di bawah untuk contoh berbagai lengan yang dapat Anda bentuk dengan VEX IQ Kit.
Lengan Ayun
Lengan ayun tunggal mungkin merupakan lengan yang paling mudah untuk dirakit. Ini adalah jenis lengan yang ditemukan pada ClawBot IQ (generasi pertama) build. Manipulator di ujung mengikuti lengkungan gerakan lengan ayun. Desain lengan ayun dapat melewati puncak menara dan mencapai sisi lain robot, seperti yang ditunjukkan dalam animasi ini.
Namun, gerakan ini dapat menjadi masalah jika menggunakan garpu, sendok, atau alat permainan pasif yang harus tetap rata.
Lengan Penghubung
Lengan penghubung adalah lengan yang melibatkan lebih dari satu batang putar yang membuat penghubung antara menara dan menara ujung.
- Tautan tersebut biasanya dibangun untuk membentuk jajargenjang.
- Bila batang dan menara ini memiliki jarak yang sama antara hubungan paralelnya, mereka tetap paralel saat lengan terangkat. Hal ini dapat menjaga apa pun yang diangkat lengan tetap relatif datar. Namun, lengan bergerak sedikit melengkung saat diangkat.
- Lengan ini terbatas dalam seberapa tinggi ia mengangkat karena pada suatu titik palang sejajar akan bersentuhan satu sama lain.
Lengan penghubung meliputi: 4 batang, 6 batang, batang rantai, dan 4 batang terbalik ganda. Lihat di bawah untuk contoh variasi lengan robot ini.
4-Bar
Lengan 4 batang merupakan lengan yang paling mudah dirakit karena strukturnya sederhana yang terdiri dari dua set batang paralel. Strukturnya juga meningkatkan stabilitasnya dan memungkinkan lengan itu memiliki jangkauan gerak yang luas. Lengan 4-Batang berisi sambungan menara, serangkaian lengan penghubung paralel, dan sambungan ujung menara/manipulator. Bangunan 3D ini menawarkan tampilan terperinci pada konstruksi lengan 6-batang.
Contoh lengan 4-batang dapat ditemukan pada ClawBot (Generasi ke-2). Untuk membuat ClawBot, Anda dapat mengikuti langkah-langkah dalam grafik di bawah ini, atau melihat Petunjuk Pembuatan 2D.
6-Bar
Lengan 6 batang merupakan perpanjangan dari lengan penghubung 4 batang. Hal ini dicapai dengan menggunakan batang atas yang lebih panjang dan batang ujung yang diperpanjang pada rangkaian penghubung pertama. Batang yang lebih panjang berfungsi sebagai penghubung bawah untuk rangkaian penghubung kedua dan batang ujung yang diperpanjang berfungsi sebagai “menara” untuk dua rangkaian penghubung atas yang tersisa. Bangunan 3D ini menawarkan tampilan terperinci pada konstruksi lengan 6-batang.
Lengan 6 batang biasanya dapat mencapai lebih tinggi daripada lengan 4 batang, namun lengan tersebut memanjang lebih jauh saat berayun ke atas dan dapat menyebabkan robot terguling jika jarak sumbu rodanya tidak cukup besar.
Rantai-Bar
Lengan batang rantai menggunakan sproket dan rantai untuk membuat lengan penghubung. Sebuah poros yang ditutup melewati menara. Sebuah sproket dipasang ke menara dan di atas tutup poros. Hal ini memungkinkan poros berputar sementara sproket tetap terpasang pada menara. Poros dipasang ke lengan dan motor dengan sistem sproket/rantai atau rangkaian roda gigi digunakan untuk menaikkan dan menurunkan lengan.
Poros yang berputar bebas lainnya dilewatkan melalui ujung lengan lainnya. Manipulator ujung dipasang ke sproket kedua yang berukuran sama. Saat rantai dihubungkan antara sproket lengan, rantai bertindak seperti hubungan 4 batang saat sistem motor memutar lengan.
Anda mungkin perlu menggunakan pin yang lebih panjang dengan spacer atau penahan yang pendek untuk memasang sproket ke Beams agar ada jarak bebas untuk rantai.
Keuntungan lengan rantai batang adalah tidak memiliki dua sambungan yang bertemu sehingga membatasi tingginya. Akan tetapi, jika rantai terlepas atau salah satu sambungannya putus, lengan tersebut akan rusak. Bangunan 3D ini menawarkan tampilan terperinci pada konstruksi lengan rantai.
Ganda Terbalik 4-Bar
Lengan 4-batang ganda terbalik memerlukan perencanaan dan waktu paling banyak untuk dirakit. Mereka hampir selalu disusun berpasangan untuk menyamakan gaya pada lengan. Perakitan lengan ini dimulai dengan hubungan empat batang. Penghubung ujung berfungsi sebagai menara kedua untuk rangkaian empat batang di bagian atas.
Umumnya, sebuah Roda Gigi berukuran besar dipasang di ujung paling jauh dari hubungan atas dari 4 batang bawah, dan sebuah Roda Gigi berukuran besar lainnya dipasang di dekat ujung hubungan bawah dari 4 batang atas. Saat lengan diangkat, kedua roda gigi saling bertautan, menggerakkan set 4 batang teratas ke arah yang berlawanan dengan set bawah, sehingga lengan terangkat. Bangunan 3D ini menawarkan tampilan terperinci pada konstruksi lengan 4-batang terbalik ganda.
Saat mendesain lengan 4-batang ganda terbalik, penting untuk memberikan jarak bebas sehingga 4-batang atas dapat lewat ke dalam atau ke luar 4-batang bawah. Hal ini dapat dilakukan dengan memasang 4 batang atas ke bagian dalam sistem roda gigi pusat dan 4 batang bawah ke bagian luar sistem roda gigi:
- 4 batang atas dipasang di bagian dalam roda gigi
-
Batang bawah 4 dipasang di bagian luar roda gigi.
Menyediakan sebanyak mungkin dukungan silang di antara sepasang lengan akan membantu menjaga lengan tetap stabil.
Banyak desain 4-batang terbalik ganda memasang motor pengangkat dengan Roda Gigi 12T ke menara kedua dan menggerakkan Roda Gigi besar pada pengangkat. Meskipun demikian, mereka dapat diangkat dengan motor/sistem roda gigi pada menara stasioner yang terpasang pada sasis atau kedua lokasi tersebut.
Double reverse 4-bar dapat memiliki jangkauan tertinggi dan daya angkat paling linear dari semua lengan yang dibahas. Karena kemungkinan ketinggian ekstrem yang dapat dicapai dengan desain ini, kehati-hatian perlu digunakan saat menggerakkan robot dengan lengan terentang sepenuhnya atau robot dapat terguling. Bangunan 3D di bawah ini menawarkan tampilan konstruksi lengan 4-batang terbalik ganda.
Gunakan tautan ini untuk melihat model 3D Lengan 4-Bar Ganda Terbalik secara lebih rinci.
Untuk informasi lebih lanjut, lihat Video Desain Lengan dan Ringkasan Pelajaran di Lab STEM Naik dan Turun.