แชสซีเป็นส่วนประกอบโครงสร้างสำหรับหุ่นยนต์ที่มีระบบขับเคลื่อนและช่วยให้หุ่นยนต์สามารถเคลื่อนที่ได้โดยใช้ล้อ ร่องดอกยาง หรือวิธีการอื่น แชสซีบางครั้งเรียกว่าโครงของหุ่นยนต์ แชสซียังมีโครงสร้างสำหรับติดอุปกรณ์ควบคุม เช่น แขน กรงเล็บ ลิฟต์ ไถ ระบบสายพานลำเลียง ช่องรับวัตถุ และคุณสมบัติการออกแบบอื่นๆ ที่ใช้ในการจัดการกับวัตถุ
มีข้อควรพิจารณามากมายในการออกแบบแชสซีของหุ่นยนต์
วัตถุประสงค์
จุดประสงค์ของหุ่นยนต์คืออะไร? การออกแบบหุ่นยนต์สำหรับโครงการห้องเรียนหรือเพื่อการแข่งขัน? หากหุ่นยนต์ใช้สำหรับโครงการในห้องเรียน โครงเครื่องอาจถูกประกอบขึ้นโดยไม่ต้องกังวลกับการโต้ตอบซ้ำๆ กับหุ่นยนต์ตัวอื่น ในระหว่างการแข่งขัน หากโครงเครื่องงอ บิด หรือแตกหัก หุ่นยนต์อาจไม่สามารถแข่งขันได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกต่อไป
ขนาด
มีกฎการปรับขนาดสำหรับหุ่นยนต์หรือไม่? การแข่งขันหลายรายการมีกฎการปรับขนาดรวมอยู่ในกฎของเกม กฎเหล่านี้อาจมีความสูง ความกว้าง และความยาวสูงสุดที่หุ่นยนต์สามารถมีได้เมื่อเริ่มการแข่งขัน และกฎอาจมีการขยายสูงสุดในแนวนอนและ/หรือขีดจำกัดความสูงสูงสุด แชสซีต้องมีขนาดเพื่อให้ส่วนประกอบทั้งหมดของหุ่นยนต์พอดีกับกฎการปรับขนาด
รูปร่าง
แชสซีจะมีรูปร่างเป็นอย่างไร? ข้อดีอย่างหนึ่งของระบบ VEX EDR คือช่วยให้ออกแบบได้หลากหลายและมีโอกาสสร้างสรรค์ได้ไม่รู้จบ อย่างไรก็ตาม มีบางแง่มุมที่ต้องพิจารณา ส่วนประกอบโครงสร้างโลหะประกอบง่ายขึ้นมากเมื่อใช้การเชื่อมต่อ 90 o รูปร่างของแชสซีควรมีพื้นที่ว่างสำหรับส่วนประกอบอื่นๆ ของหุ่นยนต์ เช่น ระบบควบคุม มอเตอร์ ล้อ เกียร์ และเฟือง แนวปฏิบัติที่ดีในการออกแบบคือการวางโครงแชสซีกับส่วนประกอบอื่นๆ ทั้งหมดก่อนการประกอบเพื่อให้มั่นใจว่าระยะห่างจะทำงานได้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่ารูปร่างของแชสซีจะรองรับการออกแบบระบบขับเคลื่อนของหุ่นยนต์ หากหุ่นยนต์จะถูกใช้ในการแข่งขัน มีรูปร่างใดบ้างที่จะให้ความได้เปรียบ? บางทีรูปร่างที่แคบกว่าจะช่วยให้หุ่นยนต์นำทางได้ง่ายขึ้นและ/หรือพอดีกับโซนการให้คะแนนได้ง่ายขึ้น บางทีรูปร่างที่กว้างขึ้นจะช่วยให้หุ่นยนต์สามารถผลักดันชิ้นส่วนของเกมได้มากขึ้นหรือให้พื้นที่มากขึ้นสำหรับระบบไอดี บางทีรูปตัวยูจะช่วยให้มีที่ว่างสำหรับสายพานลำเลียงและ/หรือเครื่องมือควบคุมชิ้นส่วนของเกม บางทีอาจมีอุปสรรคที่หุ่นยนต์ต้องเข้าไปและไม่สามารถสูงได้ บางทีหุ่นยนต์อาจต้องสูงหรืออยู่นอกระยะฐานล้อ และมันจะเป็นประโยชน์ในการสร้างรูปร่างของแชสซีเพื่อเติมเต็มขีดจำกัดขนาดสูงสุด และสร้างรอยเท้าที่ใหญ่และมั่นคงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
การรองรับเพลา
สิ่งสำคัญคือการออกแบบแชสซีจะต้องมีจุดรองรับขนานกันสองจุดสำหรับเพลาใดๆ ที่จะใส่เข้าไปในแชสซี หากไม่มีตัวรองรับสองตัวสำหรับแต่ละก้าน ก้านจะหมุนขึ้นลงเล็กน้อยบนจุดรองรับเดียว และจะทำให้แกนหมุนยากขึ้น ยิ่งการประกอบหุ่นยนต์หนักเท่าไหร่ เพลาก็รองรับได้ ยิ่งมีความสำคัญมากในการรองรับสองจุดนี้
ตัวอย่างของการสนับสนุนสองจุด
| 1 จุดสนับสนุน (แย่) | 2 จุดสนับสนุน (ดี) | 2 จุดสนับสนุน (ดี) |
 |
 |
 |
ชิ้นส่วนโลหะโครงสร้าง
ชิ้นส่วนโลหะโครงสร้างชนิดใดที่จะใช้ประกอบแชสซี ระบบ VEX EDR มีตัวเลือกมากมายสำหรับเหล็กและอะลูมิเนียม มี C-Channels ให้เลือกทั้งแบบ 5 Hole และ 2 Hole width ทั้งแบบเหล็กและอะลูมิเนียม มีอะลูมิเนียม C-Channels ในความกว้าง 3 รูให้เลือก ยิ่งช่อง C-Channel กว้างเท่าไร โอกาสที่มันจะโค้งงอหรือบิดได้น้อยลงเท่านั้น อย่างไรก็ตาม โครงเครื่องจะหนักกว่า มีทั้งแบบเหล็กและอลูมิเนียมแบบมีรูสี่เหลี่ยม และมีมุมแบบเหล็กพร้อมรูแบบเจาะรู มุมเหมาะสำหรับการยึดและรองรับเสา มุมเหล็กที่มีรูเจาะรูช่วยให้เชื่อมต่อได้ซึ่งไม่ใช่ 90 o รางมีทั้งแบบเหล็กและอลูมิเนียม รางมีขั้วต่อปลายซึ่งมีจุดเชื่อมต่อเพิ่มเติม รางเป็นโลหะโครงสร้างประเภทหนึ่งที่รวมอยู่ในชุดแชสซี
| C-Channel | มุม | รถไฟ |
 |
 |
 |
สิ่งที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกวัสดุโลหะที่มีโครงสร้าง VEX นำเสนอชิ้นส่วนโครงสร้างโลหะในตัวเลือกวัสดุ 2 แบบ ได้แก่ เหล็กและอะลูมิเนียม มีข้อดีและข้อเสียในการใช้วัสดุเฉพาะตามคุณสมบัติของวัสดุและชิ้นส่วนที่มีอยู่ ตัวเลือกวัสดุทั้งสองแบบสามารถตัด เจาะ ตะไบ และจัดรูปแบบใหม่ได้เพื่อให้ออกแบบเองได้
โลหะที่มีโครงสร้างเป็นเหล็กเป็นวัสดุดั้งเดิมที่หาได้เมื่อมีการเปิดตัวระบบ VEX EDR เมื่อพยายามตัดสินใจว่าจะใช้ชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็กหรือไม่ ต่อไปนี้คือสิ่งที่ควรพิจารณาในการตัดสินใจ:
- ชิ้นส่วนโลหะเหล็กมีราคาถูกกว่าอลูมิเนียมและอาจเป็นข้อพิจารณาในโครงการห้องเรียน
- ชิ้นส่วนโลหะเหล็กไม่งอหรือบิดง่ายเหมือนกับชิ้นส่วนโลหะเดียวกันกับที่ทำมาจากอลูมิเนียม
- ชิ้นส่วนโลหะที่เป็นเหล็กมีอยู่ใน Boaster Kit และ Metal Hardware Kit
- โลหะเหล็กมีให้เลือก 4 ขนาดชุดแชสซี ซึ่งสามารถผสมและจับคู่สำหรับการออกแบบที่แตกต่างกันจำนวนมาก
- โลหะเหล็กมีจำหน่ายในชุดส่วนประกอบโลหะประเภทเดียว/ความยาวหลายชุด
โลหะโครงสร้างอะลูมิเนียมถูกนำมาใช้ในภายหลังในสายผลิตภัณฑ์ VEX EDR อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติของมันทำให้ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการออกแบบในการแข่งขันหุ่นยนต์ เมื่อพยายามตัดสินใจว่าจะใช้ชิ้นส่วนโครงสร้างอลูมิเนียมหรือไม่ ต่อไปนี้คือสิ่งที่ควรพิจารณาในการตัดสินใจ:
- ชิ้นส่วนโลหะอะลูมิเนียมมีน้ำหนักเบากว่า และมีความได้เปรียบในการแข่งขัน เนื่องจากโครงสร้างที่เบากว่านั้น มอเตอร์และระบบนิวแมติกส์จะเคลื่อนย้ายได้ง่ายขึ้น
- ชิ้นอะลูมิเนียมหนากว่าชิ้นเหล็กเล็กน้อย และในบางแนว การจัดตำแหน่งรูระหว่าง 2 ชิ้นขึ้นไปจะยากกว่า
- ชิ้นส่วนอะลูมิเนียมจะอ่อนกว่าชิ้นเหล็ก ซึ่งทำให้สกรูและเพลาขับสามารถเจาะเข้าไปที่ด้านข้างของรูสี่เหลี่ยมได้เมื่อมีแรงกดทับจำนวนมาก และอาจทำให้เกิดการต่อหลวมได้ อย่างไรก็ตาม ความนุ่มนวลนี้ทำให้อะลูมิเนียมสามารถตัด เจาะ ตะไบ และขึ้นรูปใหม่ได้ง่ายกว่าเหล็กกล้า
- ชิ้นส่วนโลหะอะลูมิเนียมมีอยู่ในชุดโครงสร้างอะลูมิเนียมและชุดโครงสร้างอะลูมิเนียมแบบยาว
- อลูมิเนียมมีอยู่ในชุดแชสซีอะลูมิเนียม 25x25
- โลหะอะลูมิเนียมมีจำหน่ายในชุดส่วนประกอบโลหะประเภทเดียว/ความยาวหลายชุด
ชิ้นส่วนโลหะทั้งหมดนี้สามารถผสมและจับคู่เพื่อประกอบโครงหุ่นยนต์ที่มีประสิทธิภาพมากได้ การตัดสินใจว่าจะใช้โลหะชนิดใดไม่จำเป็นต้องเป็นทั้งหมดหรือไม่มีเลย ตัวอย่างเช่น มุมอลูมิเนียมและรางอาจใช้สำหรับส่วนระบบขับเคลื่อนของแชสซีเพื่อให้มีน้ำหนักเบา และเหล็ก C-Channel อาจใช้สำหรับส่วนทาวเวอร์ของแชสซีเพื่อให้มีความแข็งแรงเพื่อรองรับแขนหรือยกขนาดใหญ่ ระบบ.
จำเป็นต้องสังเกตว่าแผ่นโลหะและแท่งโลหะ (ซึ่งมีให้เลือกทั้งแบบเหล็กและอลูมิเนียม) ถูกละเว้นจากการอภิปรายเกี่ยวกับชิ้นส่วนโลหะที่มีโครงสร้าง ทั้งนี้เนื่องจากเพลตและแท่งเหล็กไม่มีวัสดุที่ขยายในแกนเชิงพื้นที่ทั้ง 3 (X,Y,&Z) ดังนั้นจึงไม่มีความแข็งแรงของโครงสร้างที่จะใช้เป็น ส่วนประกอบหลักสำหรับแชสซี อย่างไรก็ตาม ชิ้นส่วนโลหะเหล่านี้สามารถทำหน้าที่สำคัญบางอย่างในแชสซี เช่น:
- เพลตและแท่งสามารถใช้เพื่อรองรับและเชื่อมต่อส่วนประกอบโครงสร้างอื่นๆ เพื่อทำให้แชสซีแข็งแกร่งขึ้น
- แผ่นเหล็กหรือแท่งเหล็กสามารถติดตั้งได้แนบสนิทกับชิ้นส่วนของโลหะโครงสร้างอะลูมิเนียมเพื่อเสริมกำลังรูสี่เหลี่ยมเมื่อเสียบเพลาหรือสกรูผ่านรูและเพลา/สกรูมีความเค้นมาก
- เพลตและแท่งสามารถให้พื้นผิวเรียบบนแชสซีเพื่อติดตั้งส่วนประกอบต่างๆ เช่น V5 Robot Brain, V5 Robot Radio และ V5 Robot Battery
| จาน | บาร์ |
 |
 |
รัด
ตัวยึดใช้สำหรับประกอบโครงเครื่องอย่างไร? ตัวยึดคือชิ้นส่วนที่เชื่อมชิ้นส่วนโลหะและโครงสร้างอื่นๆ เข้าด้วยกัน มีตัวยึดมากมายสำหรับประกอบโครงเครื่องเว้นแต่แชสซีจะมีโครงสร้างที่ออกแบบให้หมุนได้ จุดเชื่อมต่อแต่ละจุดจะต้องมีจุดเชื่อมต่อตั้งแต่สองจุดขึ้นไป ตามกฎทั่วไป ยิ่งจุดเชื่อมต่อมีความเค้นมากเท่าใด ก็ยิ่งควรใช้รัดมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ค่านี้จะเท่ากับน้ำหนักที่มากขึ้นสำหรับการออกแบบ ตัวอย่างเช่น หากเชื่อมต่อ C-Channels 5 รู 2 รู การวางสกรูผ่านรูที่ตัดกันทั้ง 25 รูจะมากเกินไป แชสซีของห้องเรียนอาจไม่ได้รับความเครียดสูงเท่ากับแชสซีที่มีการแข่งขัน โครงเครื่องในห้องเรียนอาจใช้รัดซึ่งประกอบได้เร็วกว่า เช่น หมุดยึดแบริ่ง, น็อตหกเหลี่ยม #8-32, น็อตบาร์ และสกรูหัวแม่มือ แชสซีสำหรับการแข่งขันจะต้องประกอบด้วยสกรูและน็อต อาจใช้รีเทนเนอร์แบบ 1 โพสต์ และ/หรือ รีเทนเนอร์แบบ 4 โพสต์ก็ได้ Standoffs ยังมีประสิทธิภาพมากสำหรับการประกอบแชสซี ความขัดแย้งจะใช้เพื่อแยกสองส่วนออกจากกันในขณะที่สร้างการเชื่อมต่อที่เข้มงวด #8-32 Standoffs มีความยาวต่างๆ ระหว่าง ¼” ถึง 6” นอกจากตัวยึดเหล่านี้แล้ว การแข่งขัน VEX Robotics ยังมีกฎของเกมเกี่ยวกับ “สกรูที่ไม่ใช่ VEX” ซึ่งอนุญาตให้สกรู #4, #6, #8, M3, M3.5 หรือ M4 ที่มีวางจำหน่ายทั่วไปในเชิงพาณิชย์ได้มากถึง 2” (50.8 มม.) ยาว (ระบุ) และน็อต แหวนรอง และ/หรือตัวเว้นระยะ (ยาวไม่เกิน 2” / 50.8 มม. ที่มีจำหน่ายในท้องตลาด) เพื่อให้พอดีกับสกรูเหล่านี้ ทางแยกของแชสซีอาจเสริมด้วย Gussets, Plates และ/หรือ Bars
ความสำคัญ
แชสซีของหุ่นยนต์ทำหน้าที่เป็นโครงกระดูก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีโครงที่ออกแบบและประกอบมาอย่างดี ความสำเร็จหรือความล้มเหลวของหุ่นยนต์ขึ้นอยู่กับแชสซี
อันตรายต่อความปลอดภัย:
|
ขอบคมตะไบหรือทรายเรียบขอบวัสดุใด ๆ ที่ถูกตัดเพื่อเอาขอบคมออก |
อันตรายต่อความปลอดภัย:
|
อุณหภูมิสุดขั้วระวังวัสดุที่เพิ่งตัดไป |
สามารถซื้อโลหะโครงสร้างและฮาร์ดแวร์ได้ที่ https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/structure