V5 Şasisi Tasarlamak

Şasi, robotun güç aktarma organlarını içeren ve tekerlekler, tank paletleri veya başka bir yöntem kullanılarak robotun hareket ettirilmesini sağlayan yapısal bileşendir. Şasi bazen robotun iskeleti olarak da adlandırılır. Şasi ayrıca, nesneleri manipüle etmek için kullanılan kollar, pençeler, kaldırıcılar, sabanlar, konveyör sistemleri, nesne girişleri ve diğer tasarım özellikleri gibi manipülatörleri bağlamak için bir yapı sağlar.

Bir robot şasisi tasarlanırken dikkat edilmesi gereken birçok husus vardır.

Amaç

Robotun amacı nedir? Robot tasarımı bir sınıf projesi mi yoksa bir yarışma için mi? Eğer robot bir sınıf projesi için kullanılacaksa, şasisi diğer robotlarla tekrarlanan etkileşimlere daha az önem verilerek monte edilebilir. Yarışma sırasında şasinin eğilmesi, dönmesi veya parçalanması durumunda robot artık etkili bir şekilde yarışamayabilir.

Boyut

Robot için boyutlandırma kuralları var mı? Birçok yarışmanın oyun kurallarında boyutlandırma kuralları yer almaktadır. Bu kurallar, robotun maçın başında sahip olabileceği maksimum yükseklik, genişlik ve uzunluğa sahip olabilir ve kurallar, yatay olarak maksimum genişleme ve/veya maksimum yükseklik sınırı içerebilir. Şasi, robotun tüm parçalarının boyutlandırma kurallarına uyacak şekilde boyutlandırılmalıdır.

Şekil

Şasi şekli nasıl olacak? VEX V5'in avantajlarından biri, birçok tasarım olanağı ve neredeyse sınırsız yaratıcılık fırsatı sunmasıdır. Ancak dikkat edilmesi gereken bazı hususlar var. 90 ^o bağlantı kullanıldığında yapısal metal parçalar çok daha kolay bir şekilde monte edilebilmektedir. Şasinin şekli, robotun kontrol sistemi, motorlar, tekerlekler, dişliler ve zincir dişlileri gibi diğer bileşenleri için yer bırakmalıdır. İyi bir tasarım uygulaması, montajdan önce şasiyi diğer tüm bileşenlerle birlikte yerleştirmek ve böylece aralıkların işe yarayacağından emin olmaktır. Şasi şeklinin robotun aktarma organı tasarımına uygun olduğundan emin olun. Robot bir yarışmada kullanılacaksa avantaj sağlayacak şekiller var mıdır? Belki daha dar bir şekil robotun sahada daha kolay hareket etmesini ve/veya skor bölgesine daha kolay sığmasını sağlayacaktır. Belki daha geniş bir şekil robotun daha fazla oyun parçasını itmesine olanak tanıyabilir veya emme sistemi için daha fazla alan sağlayabilir. Belki U şekli bir konveyör ve/veya oyun taşı manipülatörü için alan yaratabilir. Belki robotun altından geçmesi gereken bir engel vardır ve bu engele dayanacak kadar uzun olamaz. Belki robotun dingil mesafesinin çok üstüne veya dışına ulaşması gerekecek ve şasinin şeklini maksimum boyut sınırını dolduracak ve mümkün olduğunca büyük ve sağlam bir ayak izi yaratacak şekilde inşa etmek avantajlı olacaktır.

Şaftların Desteklenmesi

Şasinin tasarımında, şasiye yerleştirilecek herhangi bir şaft için iki paralel destek noktasının bulunması önemlidir. Her şaft için iki destek sağlanmazsa, şaftın tek destek noktası üzerinde hafifçe yukarı aşağı dönmesine izin verilecek ve şaftın dönmesi daha zor olacaktır. Milin desteklediği robot tertibatı ne kadar ağırsa, bu iki destek noktasını sağlamak o kadar önemlidir.

İki Destek Noktasının Örnekleri

Tek bir destek noktasına sahip ve bu nedenle düzgün bir şekilde sabitlenmemiş bir şaftı olan bir tekerleği çalıştıran akıllı bir motor örneği.

İki destek noktasına sahip ve bu nedenle daha güvenli olan bir şaftı olan bir tekerleği çalıştıran akıllı bir motor örneği. Bu örnekte, tekerlek iki destek parçası arasına yerleştirilmiştir.

Yapısal Metal Parçalar

Şasinin montajında ne tür yapısal metal parçalar kullanılacak? VEX V5'in çelik ve alüminyumdan üretilmiş birçok seçeneği mevcuttur. Hem çelik hem de alüminyumda 5 Delikli ve 2 Delikli genişlikte C-Kanalları mevcuttur. 3 Delik genişliğinde alüminyum C-Kanalları mevcuttur. C-Kanalı ne kadar geniş olursa, bükülme veya dönme olasılığı o kadar az olur, ancak şasi daha ağır olur. Kare delikli çelik ve alüminyumdan yapılmış Açılar olduğu gibi, yivli delikli çelik Açılar da mevcuttur. Açılar kuleleri bağlamak ve desteklemek için idealdir. Yivli delikli çelik köşebentler 90 ^oolmayan bağlantılara olanak sağlar. Hem çelik hem de alüminyumdan yapılmış Raylar mevcuttur. Rayların uç bağlantı elemanları ek bir bağlantı noktası sağlar. Raylar, Şasi Kitlerine dahil edilen yapısal metal türlerinden biridir.

Metalden yapılmış bir V5 C-kanal parçasının açılı görünümü.

Metalden yapılmış bir V5 açılı parçanın açılı görünümü.

Yapısal metal malzeme seçerken dikkat edilmesi gerekenler.VEX, metal yapı parçalarını iki malzeme seçeneğiyle sunar: çelik ve alüminyum. Malzemenin özelliklerine ve eldeki parçalara bağlı olarak belirli bir malzemeyi kullanmanın avantajları ve dezavantajları vardır. Her iki malzeme seçeneği de kesilebilir, delinebilir, törpülenebilir ve yeniden şekillendirilerek özel tasarımlara olanak tanıyabilir.

VEX V5 piyasaya sürüldüğünde mevcut olan orijinal malzeme çelik yapısal metaldi. Çelik yapı parçası kullanıp kullanmamaya karar verirken, kararda dikkate alınması gereken birkaç husus şunlardır:

Çelik metal parçalar alüminyumdan daha ucuzdur ve bu durum sınıf projelerinde dikkate alınabilir.
Çelik metal parçalar, alüminyumdan yapılmış aynı metal parçalar kadar kolay bükülmez veya kıvrılmaz.
Çelik metal parçalar Boaster Kit ve Metal Donanım Kitinde mevcuttur.
Çelik metal, birçok farklı tasarım için karıştırılıp eşleştirilebilen 4 farklı boyutta Şasi Kitinde mevcuttur.
Çelik metal aynı zamanda çeşitli tek tip/uzunlukta metal bileşen paketlerinde de mevcuttur.

Aşağıdaki 3 boyutlu model, VEX V5'te yapısal metalin bir örneğine dair detaylı bir görünüm sunmaktadır.

Alüminyum yapısal metal, VEX V5'te daha sonra kullanılmaya başlanmış olsa da, özellikleri nedeniyle robotik yarışmalarındaki tasarımlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Alüminyum yapı parçası kullanıp kullanmamaya karar verirken, kararda dikkate alınması gereken birkaç husus şunlardır:

Alüminyum metal parçalar daha hafiftir ve bu rekabet avantajı sağlar çünkü yapı ne kadar hafif olursa motorların ve pnömatik sistemlerin onu hareket ettirmesi o kadar kolay olur.
Alüminyum parçalar çelik parçalara göre biraz daha kalındır ve belirli konumlarda 2 veya daha fazla parça arasındaki delikleri hizalamak daha zordur.
Alüminyum parçalar çelik parçalardan daha yumuşaktır ve bu durum, üzerlerine büyük bir stres bindiğinde vidaların ve tahrik millerinin kare deliklerin kenarlarına girmesine ve gevşek bir bağlantı oluşmasına neden olabilir. Ancak bu yumuşaklık alüminyumun çeliğe göre daha kolay kesilmesine, delinmesine, törpülenmesine ve yeniden şekillendirilmesine olanak tanır.
Alüminyum Metal parçalar Alüminyum Yapı Kiti ve Uzun Alüminyum Yapı Kiti'nde mevcuttur.
Alüminyum, 25x25 Alüminyum Şasi Kiti'nde mevcuttur.
Alüminyum metal aynı zamanda çeşitli tek tip/uzunluk metal bileşen paketlerinde de mevcuttur.

Bağlantı Noktaları

Bağlantı noktaları VEX V5 robotunuzu inşa etmek ve özelleştirmek için kritik öneme sahiptir. Bu noktalar, motorlar, sensörler ve yapısal elemanlar gibi çeşitli bileşenlerin güvenli bir şekilde bağlanmasına olanak sağlar. Metal plakalarda, kirişlerde ve çubuklarda bulunan kare delikler, bağlantı elemanlarının kolayca girmesini sağlar. Kirişlerdeki üçgen girintiler, farklı bileşenleri sabitlemek için ihtiyacınız olan delikleri kolayca saymanızı sağlar. Bağlantı noktalarının kolay belirlenmesi için her beş kare delikte bir girinti bulunmaktadır.

Aşağıdaki 3 boyutlu model, VEX V5'teki bağlantı noktalarının bir örneğine dair detaylı bir görünüm sunmaktadır.

Tüm metal parçalar karıştırılıp eşleştirilerek çok etkili bir robot şasisi oluşturulabilir. Hangi metal türünün kullanılacağına dair kararın hepsi veya hiçbiri şeklinde olması gerekmez. Örneğin, şasinin aktarma organları kısmında hafifliği korumak için alüminyum açılar ve raylar kullanılabilir ve şasinin kule kısmında büyük bir kolu veya kaldırma sistemini destekleyecek mukavemeti sağlamak için çelik C-Kanalı kullanılabilir.

Bu Yapısal Metal parçalar tartışmasında, metal levhaların ve metal çubukların (ki bunlar hem çelik hem de alüminyum olarak da mevcuttur) hariç tutulduğuna dikkat edilmelidir. Bunun nedeni, plaka ve çubukların her 3 (X,Y,&Z) uzaysal ekseninde uzanan malzemeye sahip olmaması ve dolayısıyla bir şasi için ana bileşen olarak kullanılabilecek yapısal mukavemete sahip olmamasıdır. Ancak bu metal parçalar bir şaside şu gibi çok önemli işlevlere hizmet edebilir:

Plakalar ve çubuklar, şasiyi sertleştirmek için diğer yapısal bileşenleri desteklemek ve bağlamak amacıyla kullanılabilir.
Bir şaft veya vida delikten geçirildiğinde ve şaft/vida büyük bir gerilime maruz kaldığında, kare deliklerini güçlendirmek için çelik levhalar veya çelik çubuklar bir alüminyum yapısal metal parçasına tam olarak monte edilebilir.
Plakalar ve Çubuklar, V5 Robot Beyni, V5 Robot Radyosu ve V5 Robot Pili gibi bileşenleri monte etmek için şasi üzerinde düz bir yüzey sağlayabilir.

Metal bir V5 Plaka parçasının açılı görünümü.

Metal bir V5 Bar parçasının açılı görünümü.

Bağlantı elemanları

Şasi montajında bağlantı elemanları nasıl kullanılır? Bağlantı elemanları, metal parçaları ve diğer yapıları birbirine bağlayan parçalardır. Bir şasiyi monte etmek için çok sayıda bağlantı elemanı mevcuttur. Şasi, pivot hareketine uygun bir yapıya sahip değilse, her birleşim noktasında iki veya daha fazla bağlantı noktasının bulunması gerekir. Genel bir kural olarak, bir bağlantı noktasında ne kadar fazla stres varsa o kadar fazla bağlantı elemanı kullanılmalıdır, ancak bu tasarım için daha fazla ağırlık anlamına gelecektir. Örneğin, iki adet 5 delikli C-Kanalı bağlanıyorsa, 25 kesişen deliğin hepsinden bir vida geçirmek aşırı olacaktır. Sınıf şasisi, rekabetçi şasi kadar yüksek miktarda strese maruz kalmayabilir. Sınıf şasesinde, Rulman Bağlantı Perçinleri, #8-32 Altıgen Somunlar, Somun Çubukları ve Başparmak Vidaları gibi montajı daha hızlı olan bağlantı elemanları kullanılabilir. Bir yarış şasesinin vida ve somunlarla monte edilmesi gerekecektir. 1 Postlu Somun Tutucular ve/veya 4 Postlu Somun Tutucular da kullanılabilir. Şasi montajında ara parçalar da oldukça etkilidir. Bir ara parça, iki parçayı birbirinden ayırmak ve aynı zamanda sağlam bir bağlantı oluşturmak için kullanılır. #8-32 Ara Parçalar ¼” ile 6” arasında çeşitli uzunluklarda gelir. Bu bağlantı elemanlarına ek olarak, VEX V5 Robotik Yarışması'nda "VEX olmayan vidalar" hakkında bir oyun kuralı bulunmaktadır; bu kurala göre, piyasada bulunan herhangi bir #4, #6, #8, M3, M3.5 veya M4 vida (nominal olarak 2 inç / 50,8 mm uzunluğa kadar) ve bu vidalara uyacak şekilde piyasada bulunan herhangi bir somun, rondela ve/veya ara parça (2 inç / 50,8 mm uzunluğa kadar) kullanılabilir. Şasi bağlantıları ayrıca Gusset, Plaka ve/veya Çubuklar kullanılarak da güçlendirilebilir.

Önemi

Robotun şasisi onun iskeleti görevi göreceğinden, iyi tasarlanmış ve iyi monte edilmiş bir şasiye sahip olmak şarttır. Robotun başarısı veya başarısızlığı şasiye bağlı olabilir.

Üzerinde keskin bir kenara çarparak elin yaralanmasını gösteren bir diyagram bulunan sarı tehlike sembolü.

Üzerinde çok sıcak bir yüzeyin diyagramı bulunan sarı tehlike sembolü.

Yapısal metal ve donanım malzemeleri bağlantıdan satın alınabilir.