Ви можете побудувати руку робота до свого робота VEX IQ різними способами. Роботизована рука – це механізм або машина, яка функціонує в русі подібно до людської руки. Його можна використовувати для підняття, переміщення та транспортування предметів. Руки робота зазвичай прикріплені до вежі на шасі та використовуються для підйому іншого маніпулятора на кінці руки. Руки також можна використовувати, щоб підняти робота над землею. Перегляньте анімацію нижче, щоб побачити приклад діапазону рухів роботизованої руки.
Двигуни зазвичай встановлюються на вежі та приводять у дію зубчасту передачу або систему ланцюга та зірочки для переміщення важеля. На руках також можуть використовуватися гумові стрічки, щоб допомогти підняти. Руки робота VEX IQ зазвичай збираються з балок або великих балок. Руки можуть являти собою лише один набір зібраних балок або дві руки можуть бути з’єднані пліч-о-пліч із проміжком між ними. Для з’єднання пари можна використовувати перехресні опори, виготовлені за допомогою опор або кутових з’єднувачів.
Нижче наведено приклади різноманітних зброй, які можна створити за допомогою набору VEX IQ.
Поворотний важіль
Один поворотний кронштейн, мабуть, найпростіший у зібранні. Це тип руки, який є в ClawBot IQ (1-е покоління) build. Маніпулятор на кінці слідує за дугою руху поворотної руки. Конструкція поворотного маніпулятора може проходити над верхівкою вежі та досягати іншого боку робота, як показано на цій анімації.
Однак цей рух може бути проблемою з пасивною вилкою, черпаком або ігровою фігурою, яка має залишатися рівною.
Зчіпні зброї
З’єднувальні важелі – це важелі, які включають більше ніж одну поворотну балку, яка створює з’єднання між вежею та кінцевою вежею.
- Зв'язки, як правило, побудовані так, щоб утворити паралелограм.
- Коли ці стрижні та вежі мають однакову відстань між своїми паралельними зв’язками, вони залишаються паралельними під час підйому плеча. Це може тримати будь-яку руку, яку піднімає, відносно рівно. Однак під час підйому рука рухається по легкій дузі.
- Висота підйому цих рук обмежена, оскільки в певний момент паралельні бруси стикаються одна з одною.
Навісні важелі включають: 4-х, 6-х, ланцюгову та подвійну реверсну 4-х балку. Дивіться нижче приклади варіацій рук робота.
4-Бар
Руку з 4 штангами найлегше зібрати завдяки своїй простій конструкції, що складається з двох комплектів паралельних штанг. Його структура також підвищує його стабільність і дозволяє цій руці мати великий діапазон руху. 4-стержневе плече містить баштове з’єднання, набір паралельних з’єднувальних важелів і кінцеве з’єднання башти/маніпулятора. Ця 3D-модель пропонує детальний огляд конструкції 6-ручкового важеля.
Приклад 4-стержневої руки можна знайти на ClawBot (2-е покоління). Щоб побудувати ClawBot, виконайте кроки, наведені на малюнку нижче, або перегляньте Інструкції зі створення 2D.
6-Бар
Важель з 6 балками є продовженням важеля з 4 балками. Це досягається за допомогою довшої верхньої планки та подовженої кінцевої планки на першому наборі з’єднань. Довша планка служить нижньою тягою для другого набору тяг, а подовжена кінцева балка служить «вежею» для двох верхніх тяг. Ця 3D-модель пропонує детальний огляд конструкції 6-ручкового важеля.
6-стержнева рука зазвичай може досягати вище, ніж 4-важільна, однак вона висувається далі, коли піднімається вгору, і може спричинити перекидання робота, якщо колісна база недостатньо велика.
Ланцюг-Бар
Ланцюгова тяга використовує зірочки та ланцюг для створення тяги. Через вежу проходить шапочний вал. Зірочка встановлена на башті та над кришкою валу. Це дозволяє валу обертатися, а зірочка залишається прикріпленою до вежі. Вал кріпиться до важеля, а двигун із зірочкою/ланцюгом або зубчастою передачею використовується для підйому та опускання важеля.
Через інший кінець важеля пропускають ще один вал вільного обертання. Кінцевий маніпулятор кріпиться до другої зірочки такого ж розміру. Коли ланцюг з’єднаний між зірочками важеля, ланцюг діє як 4-стержневе з’єднання, коли система двигуна обертає важіль.
Можливо, вам знадобиться використовувати довші шпильки з прокладками або короткі опори, щоб прикріпити зірочки до балок, щоб забезпечити зазор для ланцюга.
Перевага ланцюгового ланцюга полягає в тому, що він не має двох зв’язків, що з’єднуються, що обмежує його висоту, однак, якщо ланцюг роз’єднається або зламається, важіль вийде з ладу. Ця 3D-конструкція пропонує детальний огляд конструкції важеля ланцюгової шини.
Подвійний зворотний 4-Bar
Подвійний реверсивний 4-барний важіль вимагає найбільшого планування та часу для складання. Вони майже завжди збираються парами, щоб вирівняти сили на руках. Збірка цих важіль починається з чотиристороннього з’єднання. Кінцеве з’єднання служить другою вежею для верхнього комплекту з чотирьох балок.
Зазвичай велику шестерню встановлюють на дальньому кінці верхньої тяги нижньої 4-х балки, а іншу велику шестерню встановлюють на ближньому кінці нижньої тяги верхньої 4-х балок. Коли важіль піднімається, дві шестерні з’єднуються, переміщуючи верхній набір із 4 стрижнів у зворотному напрямку до нижнього набору, витягаючи важіль угору. Ця 3D-конструкція пропонує детальний огляд конструкції подвійного зворотного 4-ручкового важеля.
При розробці подвійного реверсивного 4-х стрижня важливо забезпечити зазор, щоб верхні 4 стрижні могли проходити всередину або назовні нижнього 4-х стрижня. Цього можна досягти, встановивши верхні 4-смуговий механізм всередину центральної зубчастої системи, а нижні 4-смуговий механізм – зовні зубчастої системи:
- Верхня 4 штанга, встановлена на внутрішній стороні механізму
-
Нижня 4 балка, встановлена на зовнішній стороні механізму.
Забезпечення якомога більшої кількості поперечних опор між парою рук допоможе зберегти руки стабільними.
Багато конструкцій із подвійним реверсом із 4 стрижнями монтують двигун(и) підйомника з шестернею 12T на другу вежу та приводять у рух великі шестерні на підйомнику. Хоча їх можна піднімати за допомогою двигуна(ів)/редуктора на стаціонарних вежах, прикріплених до шасі, або в обох місцях.
Подвійний зворотний 4-х рядок може мати найвищий виліт і найбільш лінійний підйом з усіх розглянутих рук. Через можливу надзвичайну висоту, яку можна досягти за допомогою цієї конструкції, потрібно бути обережним, керуючи роботом із повністю витягнутою рукою, інакше робот може перекинутися. Ця 3D-конструкція нижче пропонує огляд конструкції подвійного зворотного 4-ручкового важеля.
Скористайтеся цим посиланням, щоб детальніше переглянути 3D-модель подвійного реверсу з 4 стрижнями.
Для отримання додаткової інформації перегляньте відео Arm Design і підсумок уроку у Up and Over STEM Lab.