被动型操纵机构没有执行器,或者换句话说,没有电机或气缸直连到操纵机构。 许多机器人竞赛的规则包含了电机数量和/或一台机器人可以拥有的气压存储装置数量的限制。 设计一个被动型操纵机构允许机器人的执行器被用于额外的功能。 被动型操纵机构通过被安装到一个底盘或其他主动操纵机构来移动。 它们还可以包含来自橡皮筋或乳胶管储存的能量。 被动型操纵机构可以是组装起来最简单和最快速的一类操纵机构,尽管它们可以在手动释放和重置机构上非常复杂。 一些可用于操作一项机器人竞赛的被动型操纵机构包括:

推式机构

被动型推式机构
被动型推式.jpg

推式机构可能是所有操纵机构中设计最简单和最快速的。 推式机构通常连接到底盘且它们的典型功能是推动周围的比赛道具和/或防止机器人驱动到比赛道具上而变得不动。

一些可被用于组装推式机构的零件包括金属结构件和聚碳酸酯板。 撑柱也经常被用于从一个推式机构伸出来帮助引导比赛道具。

 

叉式和铲式机构(被动型钳爪类)

叉式和铲式机构通常连接到一个机械臂并且通常设计为滑到比赛道具下方以便抓起它们。 叉式和铲式机构可以快速和轻松地组装。 尽管它们可以很复杂,比如可以插入到一个环状比赛道具并且有一个手动抓取和释放机构,或一块形状为抓取和释放一个锥形比赛道具的自制聚碳酸酯板的组件。

金属结构件,聚碳酸酯板,以及撑柱都常用于组装叉式和铲式机构。

使用矩形块的铲式机构示例 使用撑柱的铲式机构示例

矩形块铲式示例.png

撑柱铲式示例.png

防护机构

比赛道具防护机构示例

比赛道具防护示例.png

竞赛经常有一个规则限制一个机器人可以占有的比赛道具数量。 在这种情况下,如果一个比赛道具掉到机器人上可能限制它的操作。 即使没有占有规则,如果一个比赛道具掉到机器人上且在一个机械臂下方,它可能成为一个问题。 防护机构设计用于保持比赛道具离开机器人。

有许多零件/材料选项可被用于为一台机器人组装一个防护机构。 一些刚性选项包括金属条,金属板,以及聚碳酸酯板。 一些柔性选项包括橡皮筋,乳胶管,扎带,防滑垫,尼龙绑带以及VEX教育机器人竞赛规则目前允许的1/8"(当地公制等价)编织尼龙绳。

一些机器人竞赛有一项纠缠规则。 如果是这种情况,当使用柔性材料设计一个防护机构需要使用额外考虑。

比赛道具滑道示例

比赛道具滑道示例

比赛道具滑道示例.jpg

比赛道具滑道通常结合一个主动操纵机构,比如一个滚轮爪,滚筒搜集器,或输送带。 典型地,一个主动搜集器将比赛道具推上滑道。 然后比赛道具通过搜集器反转被射入球门,或者它扫清路障并且比赛道具滑出。

金属结构件和聚碳酸酯板通常用于组装比赛道具滑道。

一个主动操纵机构和滑道的组合可能比前面讨论的被动操纵机构需要更多的时间和计划。

扩展区域

许多机器人竞赛有一个机器人能够在一场比赛开始时的最大尺寸(长度,宽度和高度),但是随后允许机器人在比赛开始后展开。 这些扩展区域可以和底盘一起使用,在极端情况下,有时称为壁障机器人。 底盘扩展区域可以和第二组车轮向下摆动一样简单,并且锁定在一个位置伸着机器人的底部区域并防止机器人抬升物体时倾倒。

扩展区域示例

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底盘扩展区域可以使用一个万向轮驱动,通过从一侧向另一侧相反反向侧向移动来扩展底盘。

扩展区域也可以被用于诸如钳爪,机械臂,升降机构,比赛道具滑道,推式等操纵机构。 被动扩展区经常包好来自拉伸的橡皮筋或乳胶管储存的能量或使用重力势能。 这些扩展区域可以使用一个铰链点翻转或使用一个剪叉式组件直线扩展或使用来自直线运动套装的乙缩醛滑块和直线滑轨。

扩展区有时可能需要一个触发器和/或一个锁定机构。 触发器可以从像放置在金属结构件孔中的短扎带这样的东西来设计。 当一个机械臂抬升时扎带被拉出,释放组件。 锁定机构可以从像掉入/滑入一个金属结构件孔的传动轴或螺丝,一个匹配螺丝/传动轴的凹槽切口金属条,或来自绞盘和滑轮套装的棘爪和绞盘棘轮这样的东西来设计。

扩展区域将很可能需要更长的时间和计划来组装成功。

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