Istnieje wiele sposobów na zbudowanie ramienia robota, które można dodać do robota VEX IQ. Ramię robota to mechanizm lub maszyna, która w ruchu działa podobnie do ramienia człowieka. Może służyć do podnoszenia, przenoszenia i transportu przedmiotów. Ramiona robota są zwykle przymocowane do wieży na podwoziu i służą do podnoszenia innego manipulatora na końcu ramienia. Ramiona mogą być również używane do podnoszenia robota z ziemi.

Silniki są zwykle montowane do wieży i napędzają przekładnię zębatą lub system łańcuchowo-zębatkowy, aby poruszać ramieniem. Ramiona mogą również używać gumek, które pomagają w podnoszeniu. Ramiona robotów VEX IQ są zwykle składane z belek lub dużych belek. Ramiona mogą być tylko jednym zestawem zmontowanych belek lub dwa ramiona mogą być sparowane obok siebie z rozpiętością między nimi. Do połączenia pary można użyć wsporników krzyżowych wykonanych za pomocą wsporników dystansowych lub łączników narożnych.

Zobacz poniżej przykłady różnych ramion, które można zbudować za pomocą zestawu VEX IQ.


Ramię wahadłowe

Pojedynczy wahacz jest prawdopodobnie najłatwiejszym do zamontowania ramieniem. Jest to typ ramienia, który znajduje się w ClawBot IQ (1. gen) kompilacji. Manipulator na końcu podąża za łukiem ruchu wahacza. Możliwe jest, że konstrukcja ramienia wahadłowego przejdzie przez szczyt wieży i dotrze na drugą stronę robota.

Jednak ten ruch może być problemem w przypadku pasywnego widelca, czerpaka lub elementu gry, który musi pozostać na poziomie.


Ramiona łączące

Ramiona łączące to ramiona, które obejmują więcej niż jeden pręt obrotowy, który tworzy połączenia między wieżą a wieżą końcową.

4-bar_aktualizacja.png

  • Połączenia są zwykle budowane w celu utworzenia równoległoboku.
  • Gdy te belki i wieże mają taką samą odległość między ich równoległymi połączeniami, pozostają równoległe podczas podnoszenia ramienia. To może utrzymać to, co podnosi ramię, względnie poziomo. Jednak ramię porusza się po lekkim łuku podczas podnoszenia.
  • Ramiona te mają ograniczoną wysokość, ponieważ w pewnym momencie równoległe pręty zetkną się ze sobą.

Ramiona łączące obejmują: 4-belkę, 6-belkę, prowadnicę łańcuchową i podwójną wsteczną 4-belkę. Zobacz poniżej przykłady tych odmian ramion robota.


4-Bar

Ramię 4-prętowe jest ramieniem łączącym i jest zwykle najłatwiejszym do montażu rodzajem ramienia łączącego. Składa się z połączenia wieży, zestawu równoległych ramion łączących oraz końcowego połączenia wieży/manipulatora.

Przykład ramienia z 4 prętami można znaleźć na ClawBot (2. gen)


6-Bar

obraz1.png

Ramię 6-prętowe jest przedłużeniem ramienia 4-prętowego. Osiąga się to za pomocą dłuższej belki górnej i przedłużonej belki końcowej na pierwszym zestawie połączeń. Dłuższy pręt służy jako dolny łącznik dla drugiego zestawu łączników, a przedłużony pręt końcowy służy jako „wieża” dla dwóch pozostałych górnych łączników.


Ramię 6-prętowe zwykle może sięgać wyżej niż ramię 4-prętowe, jednak wysuwają się dalej, gdy odchylają się w górę i mogą spowodować przewrócenie się robota, jeśli rozstaw osi nie jest wystarczająco duży.


Łańcuch-Bar

chain_bar_with_chain.png

Ramię prowadnicy wykorzystuje koła łańcuchowe i łańcuch do utworzenia ramienia łączącego. Przez wieżę przechodzi zamknięty szyb. Do wieży i nad kołpakiem wału montowana jest zębatka. Pozwala to na obracanie się wału, podczas gdy koło zębate pozostaje przymocowane do wieży. Wał jest przymocowany do ramienia, a do podnoszenia i opuszczania ramienia służy silnik z systemem zębatek/łańcuchów lub przekładnią.

Kolejny swobodnie obracający się wałek przechodzi przez drugi koniec ramienia. Manipulator końcowy jest montowany do drugiej zębatki tej samej wielkości. Gdy łańcuch jest połączony między zębatkami ramienia, łańcuch działa jak 4-prętowy łącznik, gdy układ napędowy obraca ramię.

Może być konieczne użycie dłuższych kołków z przekładkami lub krótkich wsporników, aby przymocować koła łańcuchowe do belek, aby zapewnić prześwit dla łańcucha. 

Zaletą ramienia prowadnicy jest to, że nie posiada dwóch schodzących się ze sobą łączników ograniczających jego wysokość, jednak jeśli łańcuch się rozerwie lub zerwie ogniwo, ramię ulegnie awarii.


Podwójny odwrotny 4-Bar

Najwięcej planowania i czasu na montaż wymaga podwójnego odwróconego ramienia 4-prętowego. Prawie zawsze są składane parami, aby wyrównać siły na ramionach. Montaż tych ramion rozpoczyna się od zawieszenia czterobelkowego. Łącznik końcowy służy jako druga wieża dla górnego zestawu czterech prętów.

Zazwyczaj duże koło zębate jest montowane na dalszym końcu górnego łącznika dolnego 4-prętowego, a drugie duże koło zębate jest montowane na bliższym końcu dolnego łącznika górnego 4-prętowego. Gdy ramię jest unoszone, dwa koła zębate zazębiają się, przesuwając górny zestaw 4 prętów w odwrotnym kierunku do dolnego zestawu, wyciągając ramię do góry.

 

obraz2.png

Podczas projektowania podwójnego odwróconego ramienia 4-prętowego ważne jest zapewnienie prześwitu tak, aby górne 4-prętowe mogło przejść do wewnątrz lub na zewnątrz dolnego 4-prętowego. Można to osiągnąć montując górną 4 belkę po wewnętrznej stronie centralnej przekładni, a dolną 4 belkę na zewnątrz przekładni

  1. Górna 4-belka zamontowana po wewnętrznej stronie przekładni
  2. Dolny 4-bar montowany na zewnątrz przekładni.

Zapewnienie jak największej liczby podpór krzyżowych między parą ramion pomoże utrzymać stabilność ramion.

Screen_Shot_2021-11-03_at_11.35.00_AM.png

Wiele konstrukcji z podwójnym biegiem wstecznym z 4 prętami montuje silnik(i) podnośnika z przekładnią 12T do drugiej wieży i napędza duże koła zębate podnośnika. Chociaż można je podnosić za pomocą układów silników/przekładni na stacjonarnych wieżach przymocowanych do podwozia lub w obu miejscach.

Podwójnie odwrócone 4-pręty mogą mieć największy zasięg i najbardziej liniowy udźwig spośród wszystkich omawianych ramion. Ze względu na możliwą ekstremalną wysokość, jaką można osiągnąć przy tej konstrukcji, należy zachować ostrożność podczas prowadzenia robota z całkowicie wysuniętym ramieniem, w przeciwnym razie robot może się przewrócić.

 

Aby uzyskać więcej informacji, zobacz wideo i podsumowanie lekcji na temat projektowania ramienia w laboratorium Up and Over STEM.

For more information, help, and tips, check out the many resources at VEX Professional Development Plus