คุณสามารถสร้างแขนหุ่นยนต์เพื่อเพิ่มไปยัง VEX IQ Robot ของคุณได้หลายวิธี แขนกลเป็นกลไกหรือเครื่องจักรที่ทำงานในลักษณะเดียวกันกับแขนมนุษย์ ใช้สำหรับหยิบ เคลื่อนย้าย และขนส่งสิ่งของ แขนหุ่นยนต์มักจะติดอยู่กับหอคอยบนแชสซีและใช้เพื่อยกหุ่นยนต์ตัวอื่นที่ปลายแขน สามารถใช้แขนยกหุ่นยนต์ขึ้นจากพื้นได้

โดยปกติแล้ว มอเตอร์จะติดตั้งไว้บนหอคอยและขับเคลื่อนชุดเกียร์หรือระบบโซ่และเฟืองเพื่อขยับแขน แขนอาจใช้หนังยางเพื่อช่วยในการยก แขนหุ่นยนต์ VEX IQ มักจะประกอบขึ้นจากคานหรือคานขนาดใหญ่ แขนสามารถเป็นคานประกอบเพียงชุดเดียวหรือสองแขนสามารถจับคู่เคียงข้างกันโดยมีระยะห่างระหว่างกัน สามารถใช้การรองรับแบบไขว้ที่ทำโดยใช้ Standoffs หรือ Corner Connectors เพื่อเชื่อมต่อทั้งคู่

ดูตัวอย่างอาวุธประเภทต่างๆ ที่คุณสามารถสร้างด้วย VEX IQ Kit ได้ที่ด้านล่าง


แกว่งแขน

สวิงอาร์มเดี่ยวอาจเป็นแขนที่ง่ายที่สุดในการประกอบ นี่คือประเภทของแขนที่พบใน ClawBot IQ (รุ่นที่ 1) หุ่นควบคุมที่ส่วนท้ายตามส่วนโค้งของการเคลื่อนที่ของสวิงอาร์ม เป็นไปได้ที่การออกแบบสวิงอาร์มจะเคลื่อนผ่านส่วนบนของหอคอยและไปถึงอีกด้านหนึ่งของหุ่นยนต์

อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนไหวนี้อาจเป็นปัญหากับส้อม สกู๊ป หรือเกมที่ต้องรักษาระดับไว้


แขนเชื่อม

แขนเชื่อมคือแขนที่มีแกนหมุนมากกว่าหนึ่งอันซึ่งทำการเชื่อมระหว่างหอคอยกับหอคอยปลาย

4-bar_update.png

  • การเชื่อมโยงมักจะสร้างเป็นรูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน
  • เมื่อคานและเสาเหล่านี้มีระยะห่างเท่ากันระหว่างข้อต่อขนานกัน พวกเขาจะยังคงขนานกันเมื่อยกแขนขึ้น สิ่งนี้สามารถรักษาระดับที่แขนยกขึ้นได้ อย่างไรก็ตาม แขนจะขยับเล็กน้อยเมื่อยกขึ้น
  • แขนเหล่านี้มีข้อจำกัดในการยกขึ้นสูง เพราะในบางจุดแถบขนานจะสัมผัสกัน

ขายึดประกอบด้วย: 4-bar, 6-bar, chain bar และ double reverse 4-bar ดูตัวอย่างด้านล่างของรูปแบบแขนหุ่นยนต์เหล่านี้


4-Bar

แขนกลแบบ 4 แท่งเป็นแขนเชื่อมและโดยทั่วไปแล้วจะเป็นแขนเชื่อมประเภทที่ง่ายที่สุดในการประกอบ ประกอบด้วยส่วนต่อทาวเวอร์ ชุดของแขนเชื่อมขนาน และส่วนปลาย/ส่วนต่อหุ่นยนต์

ดูตัวอย่างแขน 4 ท่อนได้ใน ClawBot (รุ่นที่ 2)


6-Bar

image1.png

แขนยึด 6 แท่งเป็นส่วนต่อขยายของแขนเชื่อมแบบ 4 แท่ง ทำได้โดยใช้แถบด้านบนที่ยาวกว่าและแถบท้ายแบบขยายบนการเชื่อมโยงชุดแรก แถบที่ยาวกว่าทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมด้านล่างสำหรับตัวเชื่อมชุดที่สอง และแถบส่วนปลายแบบขยายจะทำหน้าที่เป็น “เสา” สำหรับตัวเชื่อมสองตัวบนที่เหลือ


โดยปกติแล้ว แขน 6 แท่งสามารถเอื้อมได้สูงกว่าแขน 4 แท่ง อย่างไรก็ตาม แขนยืดออกได้ไกลกว่าเมื่อแกว่งขึ้น และอาจทำให้หุ่นยนต์พลิกคว่ำได้หากระยะฐานล้อไม่ใหญ่พอ


เชน-บาร์

chain_bar_with_chain.png

แขนลูกโซ่ใช้เฟืองและโซ่เพื่อสร้างแขนเชื่อมโยง เพลาที่ต่อยอดทะลุผ่านหอคอย มีการติดตั้งเฟืองบนหอคอยและเหนือฝาครอบเพลา ซึ่งช่วยให้เพลาหมุนได้ในขณะที่เฟืองยังติดอยู่กับหอคอย เพลายึดกับแขนแล้วใช้มอเตอร์ที่มีระบบเฟือง/โซ่หรือชุดเกียร์เพื่อยกและลดระดับแขน

เพลาหมุนอิสระอีกอันหนึ่งส่งผ่านปลายอีกด้านของแขน ตัวจัดการส่วนปลายถูกติดตั้งเข้ากับเฟืองตัวที่สองที่มีขนาดเท่ากัน เมื่อต่อโซ่ระหว่างเฟืองของแขน โซ่จะทำหน้าที่เหมือนตัวเชื่อม 4 แกนในขณะที่ระบบมอเตอร์หมุนแขน

คุณอาจต้องใช้หมุดที่ยาวขึ้นพร้อมตัวเว้นระยะหรือตัวรองแบบสั้นเพื่อต่อเฟืองเข้ากับคานเพื่อให้มีระยะห่างสำหรับโซ่ 

ข้อดีของอาร์มบาร์ลูกโซ่คือไม่มีข้อต่อสองตัวมารวมกันเพื่อจำกัดความสูง แต่ถ้าโซ่หลุดหรือขาดจากลิงค์ แขนจะขาด


ดับเบิ้ลรีเวิร์ส 4-Bar

แขนกล 4 แกนแบบย้อนกลับ 2 ชั้นต้องใช้เวลาในการวางแผนและใช้เวลาในการประกอบมากที่สุด พวกมันมักจะถูกประกอบเป็นคู่เพื่อทำให้แรงที่แขนเท่ากัน การประกอบแขนเหล่านี้เริ่มต้นด้วยการเชื่อมโยงสี่แท่ง ข้อต่อท้ายทำหน้าที่เป็นหอคอยที่สองสำหรับแท่งสี่แท่งบนสุด

โดยทั่วไปแล้ว Gear ขนาดใหญ่จะติดตั้งที่ปลายสุดของข้อต่อด้านบนของแถบ 4-bar ด้านล่าง และ Gear ขนาดใหญ่อีกตัวจะติดตั้งที่ส่วนปลายใกล้กับข้อต่อด้านล่างของแถบ 4-bar ด้านบน เมื่อยกแขนขึ้น เกียร์สองเฟืองจะขยับชุดเกียร์ 4 ท่อนบนไปในทิศทางย้อนกลับไปยังชุดล่าง โดยยืดแขนขึ้น

 

image2.png

เมื่อออกแบบแขน 4 แกนแบบถอยหลังสองทาง สิ่งสำคัญคือต้องมีระยะห่างเพื่อให้ 4 คานบนสามารถผ่านเข้าไปด้านในหรือด้านนอกของแถบ 4 ท่อนล่างได้ สามารถทำได้โดยการติดตั้ง 4 บาร์บนเข้ากับด้านในของระบบเกียร์กลาง และ 4 บาร์ล่างเข้ากับระบบเกียร์ด้านนอก

  1. 4-bar ด้านบนติดตั้งที่ด้านในของเกียร์
  2. 4-bar ด้านล่างติดตั้งที่ด้านนอกเฟือง

การให้การสนับสนุนกากบาทให้ได้มากที่สุดระหว่างสองแขนจะช่วยให้แขนมั่นคง

Screen_Shot_2021-11-03_at_11.35.00_AM.png

การออกแบบ 4 บาร์แบบย้อนกลับแบบคู่จำนวนมากติดตั้งมอเตอร์ยกที่มีเกียร์ 12T กับหอคอยที่สองและขับ Gears ขนาดใหญ่บนลิฟต์ แม้ว่าจะสามารถยกขึ้นได้ด้วยมอเตอร์/ระบบเกียร์บนเสาแบบอยู่กับที่ซึ่งติดอยู่กับแชสซีหรือทั้งสองตำแหน่ง

ก้านสูบ 4 ท่อนแบบย้อนกลับแบบคู่สามารถมีระยะเอื้อมสูงสุดและการยกแบบเส้นตรงที่สุดของแขนทั้งหมดที่กล่าวถึง เนื่องจากการออกแบบนี้มีความสูงที่สูงมาก จึงต้องใช้ความระมัดระวังเมื่อขับหุ่นยนต์โดยยืดแขนออกจนสุด มิฉะนั้นหุ่นยนต์อาจพลิกคว่ำ

 

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดู วิดีโอการออกแบบแขนและสรุปบทเรียน ในห้องปฏิบัติการ Up and Over STEM

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