移动物体是机器人设计和组装要执行的功能之一。 这些物体可以是机器人上的组件/组件,也可以是外部物体。 物体被操纵,因此这些机器人组件被称为操纵器。
无论机器人是为课堂游戏还是机器人竞赛而创建的,有效且高效的机械手都能为机器人带来竞争优势。 博弈策略分析应该是决定操纵者时的起点。 这意味着要问“机器人将如何玩游戏?”。 需要考虑的一些因素包括使装配人员的经验和知识水平与设计的复杂性相匹配;并评估可用于组装设计的时间。
例如,在 2019-2020 年 VEX 机器人竞赛游戏《Tower Takeover》中,犁可以快速轻松地连接到传动系统,从而使机器人能够将 Cube 游戏部件推入目标区域。 然而,组装一个带有滚轮爪的双反向 4 杆可以让机器人从最高的中心塔中对立方体进行评分和除分,并在球门区堆叠多个立方体,这将需要更多的规划和组装时间。
VEX V5 系统的优点之一是它允许多种设计和几乎无限的创造力机会。 这允许使用各种不同类型的机械手以及很可能尚未组装的新设计。 为了提供一个起点,这里对不同类型的操纵器进行了一些描述。
被动机械手
被动机械手没有执行器,或者换句话说,没有直接连接到机械手的电机或气缸。 许多机器人游戏的规则包括对机器人可以拥有的电机数量和/或气动空气存储量的限制。 设计被动机械手允许机器人的执行器用于附加功能。 被动机械手通过连接到传动系统或另一个主动机械手来移动。 它们还可以包含来自橡皮筋或乳胶管的储存能量。 被动机械手可能是组装最简单、最快的机械手类型之一,尽管它们可能非常复杂,需要手动释放和重置机制。
| 被动犁 |
可用于玩机器人游戏的被动操纵器的一些示例包括:
- 犁 通常连接到传动系统,通常它们的功能是推动游戏部件和/或防止机器人在游戏部件上行驶并变得不动。
- 叉子和勺子(被动爪子的类型) 通常连接在手臂上,通常设计为在游戏棋子下方滑动以便拾取它们。
- 防护罩 旨在防止游戏物品接触机器人。
- 游戏棋子滑道 设计用于允许游戏棋子滑出滑道并进入球门或得分区。
- 扩展区域 允许机器人在比赛开始后扩展到其起始位置之外。
有关此主题的更多信息,请参阅: 如何决定被动机械手。
用于提升物体的主动机械手
主动机械手通过气动缸系统或电机等激励器进行移动。 电机可直接驱动主动机械臂。 当电机与齿轮系、链条和链轮系统、线性运动套件、转盘轴承或运动产品系列中提供的其他部件组合在一起组装时,还可以移动机械手。 通常,主动操纵器比被动操纵器需要更多的时间和计划来组装。
可用于在机器人游戏中举起和放置物体的主动操纵器的一些示例包括:
- 机械臂 通常连接到机器人底盘上的塔上,用于举起机械臂末端的另一个机械手或将机器人抬离地面。
- 爪子 通常附着在手臂的末端,用于抓取物体。
- 门和篮子/收集器 设计用于容纳多个游戏部件。
- 升降机 组装起来可垂直提升其他机械手或将机器人提升离开地面。
| V5 爪机器人 4 杆臂 | V5 爪机器人爪 |
用于投掷物体的主动操纵器
一些机器人游戏有一个游戏元素,其中投掷游戏物体具有竞争优势。 这些操纵器通常直接连接到机器人底盘上。 它们通常使用电机、带有齿轮/链轮系统的电机或气缸系统来启动。 主动投掷机械手通常与传感器配对以帮助控制投掷。 它们还需要大量的计划和时间来组装。
这些机械手通常由拾取和传输系统以及投掷系统组成,例如:
- 滚轮入口和传送带 将游戏棋子从游戏场移至机器人中,通常移至投掷系统中。
- 飞轮 通过让游戏件与旋转轮接触来投掷游戏件。
- 弹弓 设计用于使用橡皮筋或乳胶管来投掷游戏部件。
- 弹射器 用杠杆臂投掷游戏部件。
有关此主题的更多信息,请参阅: 如何确定用于投掷物体的主动操纵器。
选择操纵器
每个游戏对操纵器都有其独特的要求。 尽管有更具竞争力的操纵器,但任何给定的游戏都没有正确的设计。 最具竞争力的操纵者通常是那些高效、快速、持续地工作的操纵者。
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