Руки обычно прикрепляются к башне на шасси робота и используются для подъема другого манипулятора на конце руки. Руки также можно использовать, чтобы поднять робота с земли, если это является частью подсчета очков в игре. Двигатели обычно устанавливаются на башне и приводят в движение зубчатую передачу, цепь и систему звездочек, прикрепленную к стреле. На руках часто используются резиновые ленты для облегчения подъема.
Руки робота EXP можно собрать из C-образных каналов. Рычаги могут представлять собой единый набор собранных металлических элементов или два рычага могут быть соединены рядом друг с другом с промежутком между ними и поперечными опорами, такими как стойки, соединяющие пару.
Ниже приведены примеры разнообразного оружия, которое можно собрать с помощью набора VEX EXP Kit.
Маятниковый рычаг
Пожалуй, проще всего собрать одинарный маятниковый рычаг. Эта 3D-модель дает детальное представление о маятниковом рычаге. Манипулятор на конце повторяет дугу движения поворотного рычага. Конструкция поворотного рычага может проходить над вершиной башни и достигать другой стороны робота, как показано на анимации ниже.
Однако это движение может стать проблемой для пассивной вилки, черпака или игровой фишки, которые должны оставаться на одном уровне.
Рычаги сцепления
Соединительные рычаги включают в себя более одной поворотной штанги, которая обеспечивает связь между башней и концевой башней. Эта 3D-модель дает детальное представление о рычаге сцепления.
- Связи обычно строятся в виде параллелограмма.
- Когда эти перекладины и башни имеют одинаковое расстояние между параллельными рычагами, они остаются параллельными при подъеме руки. Это позволит удерживать все, что поднимает рука, на относительно ровном уровне. Однако при подъеме рука движется по небольшой дуге.
- Эти руки ограничены в высоте подъема, потому что в какой-то момент параллельные брусья соприкасаются друг с другом.
Рычаги включают в себя: 4-звенные, 6-звенные и цепные стержни. Ниже приведены примеры этих вариантов манипуляторов робота.
4-бар
Рычаг с 4 стержнями представляет собой рычажный рычаг, и его обычно легче всего собрать. Они состоят из башенного соединения, набора параллельных рычагов и соединения концевой башни с манипулятором.
Пример руки с четырьмя стержнями можно увидеть на роботе EXP Clawbot, как показано на анимации ниже, на которой робот EXP Clawbot поднимает свою руку вертикально.
6-бар
6-звенный рычаг является продолжением 4-звенного рычага. Это достигается за счет использования более длинной верхней штанги и удлиненной конечной штанги на первом наборе тяг. Более длинная штанга служит в качестве нижнего звена для второго набора звеньев, а удлиненная концевая штанга служит в качестве «башни» для двух оставшихся верхних звеньев. Представленная выше 3D-модель дает детальное представление о 6-стержневом рычаге.
Рука с шестью звеньями обычно может достигать большей высоты, чем рука с четырьмя звеньями, однако они выдвигаются дальше при подъеме и могут привести к опрокидыванию робота, если колесная база недостаточно велика.
Цепь-Шина
В рычаге цепной передачи используются звездочки и цепь для создания соединительного рычага. Представленная выше 3D-модель дает детальное представление о рычаге цепной передачи. В этой сборке используется вставка с круглым отверстием в высокопрочной звездочке. Эта звездочка крепится к башне, а приводной вал проходит через башню и вставку. Вставка с круглым отверстием позволяет свободно вращать стержень руки. Рычаг прикреплен к высокопрочной системе звездочек/цепей или высокопрочной системе передач с двигателем, который используется для его подъема и опускания.
Через другой конец рычага пропущен еще один свободно вращающийся вал. Концевой манипулятор крепится ко второй высокопрочной звездочке такого же размера с металлической квадратной вставкой. Эта вставка используется для фиксации звездочки на втором валу. Когда цепь соединена между звездочками рычага, она действует как четырехзвенная связь, поскольку двигательная система вращает рычаг.
Преимущество рычага с цепной шиной заключается в том, что у него нет двух соединенных вместе звеньев, ограничивающих его высоту. Однако если цепь расцепится или одно из звеньев сломается, рычаг выйдет из строя.
Для получения дополнительной информации см. видеоролик «Проектирование руки» и краткое изложение урока в лаборатории STEM Up and Over.