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 ludzkiego ramienia. Można go używać do podnoszenia, przenoszenia i transportu przedmiotów. Ramiona robota są zwykle mocowane do wieży na podwoziu i służą do podnoszenia kolejnego manipulatora na końcu ramienia. Ramiona można również wykorzystać do podniesienia robota z ziemi.

Silniki są zwykle montowane na wieży i napędzają przekładnię lub łańcuch i łańcuch zębaty w celu poruszania ramieniem. Ramiona mogą również używać gumek, aby pomóc w podnoszeniu. Ramiona robotów VEX IQ są zwykle składane z belek lub dużych belek. Ramiona mogą stanowić pojedynczy zestaw zmontowanych belek lub dwa ramiona mogą być sparowane obok siebie z rozpiętością między nimi. Do połączenia pary można zastosować wsporniki krzyżowe wykonane przy użyciu wsporników lub łączników narożnych.

Poniżej znajdują się przykłady różnych ramion, które można zbudować za pomocą zestawu VEX IQ.


Ramię wahadłowe

Pojedyncze ramię wahadłowe jest prawdopodobnie najłatwiejszym w montażu ramieniem. Jest to typ ramienia, który można znaleźć w wersji ClawBot IQ (1. generacji). Manipulator na końcu podąża po łuku ruchu wahacza. Możliwe jest, że ramię wahadłowe przejdzie ponad szczytem wieży i dotrze na drugą stronę robota.

Jednakże ten ruch może stanowić problem w przypadku pasywnego widelca, czerpaka lub elementu gry, który musi pozostać wypoziomowany.


Ramiona łączące

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

4-bar_update.png

  • Połączenia są zwykle zbudowane tak, aby tworzyły równoległobok.
  • Kiedy te pręty i wieże mają taką samą odległość między równoległymi połączeniami, pozostają równoległe podczas podnoszenia ramienia. Dzięki temu ramię podnoszone będzie względnie poziome. Jednakże ramię podczas podnoszenia porusza się po niewielkim łuku.
  • Wysokość tych ramion jest ograniczona, ponieważ w pewnym momencie równoległe pręty zetkną się ze sobą.

Ramiona łączące obejmują: 4-bar, 6-bar, łańcuch i podwójny bieg wsteczny 4-bar. Poniżej znajdują się przykłady tych odmian ramion robota.


4-Bar

Ramię 4-prętowe jest ramieniem łączącym i jest zazwyczaj najłatwiejszym typem ramienia łączącego w montażu. Składa się z połączenia wieży, zestawu równoległych ramion łączących i końcowego połączenia wieża/manipulator.

Przykład 4-barowego ramienia można znaleźć w ClawBocie (2. generacji)


6-bar

obraz1.png

Ramię 6-barowe jest przedłużeniem ramienia łączącego 4-barowego. Osiąga się to poprzez zastosowanie dłuższej belki górnej i przedłużonej belki końcowej na pierwszym zestawie połączeń. Dłuższy drążek służy jako dolny łącznik dla drugiego zestawu łączników, a przedłużony drążek końcowy służy jako „wieża” dla dwóch pozostałych górnych łączników.


Ramię 6-barowe zwykle sięga wyżej niż ramię 4-barowe, jednak w miarę podnoszenia wysuwa się dalej i może spowodować przewrócenie się robota, jeśli rozstaw osi nie jest wystarczająco duży.


Łańcuch

chain_bar_with_chain.png

Ramię prowadnicy łańcucha wykorzystuje koła łańcuchowe i łańcuch do utworzenia ramienia łączącego.  Przez wieżę przechodzi zakryty wał. Koło zębate jest zamontowane na wieży i nad pokrywą wału. Umożliwia to obracanie się wału, podczas gdy koło łańcuchowe pozostaje przymocowane do wieży. Wał jest przymocowany do ramienia, a do podnoszenia i opuszczania ramienia służy silnik z układem zębatkowym/łańcuchowym lub przekładnią.

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

Może zaistnieć potrzeba użycia dłuższych sworzni z przekładkami lub krótkich podkładek, aby przymocować koła zębate do belek, aby zapewnić prześwit dla łańcucha.  

Zaletą ramienia z prowadnicą łańcucha jest to, że nie ma dwóch łączących się ogniw, które ograniczają jego wysokość, jednak jeśli łańcuch zostanie rozpięty lub pęknie ogniwo, ramię ulegnie awarii.


Podwójny bieg wsteczny 4-barowy

Podwójne ramię o 4-prętowym odwróceniu wymaga najwięcej czasu i planowania. Prawie zawsze łączy się je w pary, aby wyrównać siły działające na ramiona. Montaż tych ramion rozpoczyna się od czteroprętowego układu zawieszenia. Łącznik końcowy służy jako druga wieża dla górnego zestawu czterech prętów.

Zwykle duża przekładnia jest montowana na drugim końcu górnego łącznika dolnych 4 belek, a druga duża przekładnia jest montowana na bliższym końcu dolnego łącznika górnych 4 belek. Gdy ramię jest podniesione, dwa koła zębate zazębiają się, przesuwając górny zestaw 4 prętów w odwrotnym kierunku do dolnego zestawu, wyciągając ramię do góry.

obraz2.png

Projektując podwójne ramię o 4-prętowym odwróceniu, ważne jest zapewnienie prześwitu, aby górne 4-pręty mogły przejść do wewnątrz lub na zewnątrz dolnych 4-prętów. Można to osiągnąć poprzez zamontowanie górnego 4 drążka do wnętrza centralnego układu przekładni, a dolnego 4 drążka na zewnątrz układu przekładni

  1. Górny 4-bar montowany po wewnętrznej stronie przekładni
  2. Dolny 4-belkowy łącznik zamontowany na zewnątrz przekładni.  

Zapewnienie jak największej liczby podpór krzyżowych pomiędzy parami ramion pomoże utrzymać stabilność ramion.

Screen_Shot_2021-11-03_at_11.35.00_AM.png

Wiele konstrukcji z podwójnym odwróconym 4-barem montuje silnik(i) windy z przekładnią 12T do drugiej wieży i napędza duże przekładnie w windzie. Można je jednak podnosić za pomocą silników/przekładni na nieruchomych wieżach przymocowanych do podwozia lub w obu lokalizacjach.

Podwójne odwrócone 4-barowe mogą mieć największy zasięg i najbardziej liniowy udźwig ze 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 film dotyczący projektu ramienia i podsumowanie lekcji w laboratorium Up and Over STEM.

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

Last Updated: