設計 V5 底盤

底盤是機器人的結構部件，包含動力傳動系統，並允許機器人透過輪子、坦克履帶或其他方法移動。 底盤有時被稱為機器人的框架。 底盤還提供了一種結構來連接機械手，例如手臂、爪子、升降機、犁、傳送系統、物體入口以及用於操縱物體的其他設計特徵。

設計機器人底盤時需要考慮許多因素。

目的

機器人的目的是什麼？ 機器人設計是為了課堂專案還是為了競賽？ 如果機器人用於課堂項目，則其底盤的組裝可以不用擔心與其他機器人的重複互動。 在比賽期間，如果底盤彎曲、扭曲或散架，機器人可能無法再有效地比賽。 

尺寸

機器人有尺寸規則嗎？ 許多比賽的比賽規則中都包含尺寸規則。 這些規則可以具有機器人在比賽開始時可以具有的最大高度、寬度和長度，並且規則可以具有最大水平擴展和/或最大高度限制。 底盤的尺寸必須確保機器人的所有組件都符合尺寸規則。

形狀

底盤將是什麼形狀？ VEX EDR 系統的優點之一是它允許多種設計和幾乎無限的創造力機會。 然而，有一些方面需要考慮。 當使用 90 ^o 連接時，結構金屬零件的組裝更加容易。 底盤形狀應為機器人的其他組件（例如控制系統、馬達、輪子、齒輪和鏈輪）留出空間。 一個好的設計實踐是在組裝之前將底盤與所有其他組件一起佈置，以確保間距有效。 確保底盤形狀適合機器人的傳動系統設計。 如果機器人將用於比賽，是否有一些形狀可以提供優勢？ 也許更窄的形狀將使機器人更容易在球場上導航和/或更容易進入得分區域。 也許更寬的形狀將允許機器人推動更多的遊戲塊或為進氣系統提供更多的區域。 也許 U 型將為傳送帶和/或遊戲棋子操縱器留出空間。 也許機器人需要穿過一個障礙物，但它不能那麼高。 也許機器人需要到達高處或軸距之外，並且建造底盤形狀以填充最大尺寸限制並創建盡可能大且穩定的佔地面積將是有利的。

軸支撐

重要的是，底盤的設計包含兩個平行的支撐點，用於插入底盤的任何軸。 如果沒有為每個軸提供兩個支撐，則軸將在單一支撐點上輕微地上下樞轉，這將使軸更難旋轉。 軸支撐的機器人組件越重，提供這兩點支撐就越重要。

兩個支撐點的範例

結構金屬零件

將使用什麼類型的結構金屬零件來組裝底盤？ VEX EDR 系統有多種鋼和鋁材質可供選擇。 有 5 孔和 2 孔寬度的鋼製和鋁製 C 型槽可供選擇。 有 3 孔寬度的鋁製 C 型槽可供選擇。 C 型槽越寬，彎曲或扭曲的可能性就越小，但底盤會更重。 有方孔鋼角鋼和鋁製角鋼，也有帶槽孔的鋼角鋼。 角度非常適合連接和支撐塔。 帶槽孔的角鋼允許非 90 ^o的連接。 有鋼製和鋁製導軌可供選擇。 導軌具有端部連接器，可提供額外的連接點。 導軌是機箱套件中包含的結構金屬類型之一。

選擇結構金屬材料時應考慮的事項。VEX 提供兩種材料選擇的金屬結構件：鋼和鋁。 根據材料特性和可用零件，使用特定材料各有優點和缺點。 兩種材料選項都可以切割、鑽孔、銼磨和重新成型，以實現客製化設計。

鋼結構金屬是引入VEX EDR系統時可用的原始材料。 當嘗試決定是否使用鋼結構件時，在決定時應考慮以下幾點：

• 鋼製金屬零件比鋁便宜，這可能是課堂專案中的一個考慮因素。 
• 鋼製金屬零件不像鋁製金屬零件那樣容易彎曲或扭曲。 
• Boaster 套件和金屬五金套件中提供鋼金屬零件。 
• 鋼金屬有 4 種不同尺寸的底盤套件可供選擇，可以混合搭配多種不同的設計。 
• 鋼金屬還提供多種單一類型/長度金屬組件包。 

下圖顯示了用於 VEX V5 的結構金屬 3D 模型。 

 

鋁結構金屬後來在 VEX EDR 產品線中推出，但其特性使其廣泛用於機器人競賽的設計。 當嘗試決定是否使用鋁結構件時，在做出決定時應考慮以下幾點：

• 鋁金屬零件更輕，這提供了競爭優勢，因為結構越輕，馬達和氣動系統就越容易移動它。 
• 鋁件比鋼件稍厚，在某些方向上，將 2 個或更多件之間的孔對齊更加困難。 
• 鋁件比鋼件更軟，當螺絲和驅動軸受到較大應力時，鋁件和傳動軸可能會陷入方孔的側面，導致連接鬆動。 然而，這種柔軟性使得鋁比鋼更容易切割、鑽孔、銼削和重新成型。 
• 鋁金屬零件可在鋁結構套件和長鋁結構套件中找到。 
• 鋁製底盤套件 25x25 中提供鋁製材料。 
• 鋁金屬還提供多種單一類型/長度金屬組件包。 

連接點

連接點 對於建造和定制 VEX V5 機器人至關重要。 這些點可以安全連接各種組件，例如馬達、感測器和結構元件。 金屬板、樑和桿上的方孔可以方便地插入緊固件。 樑上的三角形凹口可讓您輕鬆計算固定不同組件所需的孔數。 每 5 個 方孔有一個壓痕標記，以便於識別連接點。 

所有金屬部件都可以混合和匹配，以組裝一個非常有效的機器人底盤。 關於使用哪種類型的金屬的決定不一定是全有或全無。 例如，鋁製角鋼和導軌可用於底盤的傳動系統部分，以保持其輕便，而鋼製 C 型鋼可用於底盤的塔架部分，以提供支撐大臂或升降機的強度系統。 

需要注意的是，金屬板和金屬棒（也有鋼和鋁兩種材質）被排除在結構金屬件的討論之外。 這是因為板和棒不具有在所有 3 個（X、Y、&Z）空間軸上延伸的材料，因此不具備用作底盤主要部件的結構強度。 然而，這些金屬部件可以在機殼中發揮一些非常重要的功能，例如： 

• 板和桿可用於支撐和連接其他結構部件以加固底盤。 
• 當軸或螺絲插入孔中並且軸/螺絲受到很大的應力時，鋼板或鋼條可以齊平地安裝到一塊鋁結構金屬上，以加固其方孔。 
• 板和條可以在底盤上提供平坦的表面，以安裝 V5 機器人大腦、V5 機器人無線電和 V5 機器人電池等組件。

緊固件

如何使用緊固件來組裝底盤？ 緊固件是將金屬零件和其他結構連接在一起的零件。 有許多緊固件可用於組裝底盤。 除非底盤具有設計成樞轉的結構，否則每個接合點需要有兩個或更多連接點。 作為一般規則，連接處的應力越大，應使用的緊固件越多，但這將等於設計的重量越大。 例如，如果要連接兩個 5 孔 C 型槽鋼，則將螺絲穿過所有 25 個相交孔就顯得過多了。 教室機殼可能不會承受與競爭機殼一樣高的壓力。 教室底盤可以使用組裝速度較快的緊固件，例如軸承連接鉚釘、#8-32 六角螺帽、螺帽桿和拇指螺絲。 競賽底盤需要用螺絲和螺母組裝。 也可以使用 1 柱螺帽固定器和/或 4 柱螺帽固定器。 支座對於組裝底盤也非常有效。 支座用於將兩個零件彼此分開，同時建立剛性連接。 #8-32 支座有 1/4 英吋和 6 英吋之間的各種長度。 除了這些緊固件之外，VEX 機器人競賽還有一個關於「非VEX 螺絲」的遊戲規則，允許任何市售的#4、#6、#8、M3、M3.5 或M4 螺絲達到2 英吋（ 50.8 mm）長（標稱），以及任何市售螺帽、墊圈和/或墊片（最長 2 英吋/50.8 毫米長）以安裝這些螺絲。 底盤連接處也可以使用角撐板、板和/或桿來加固。

重要性

機器人的底盤是機器人的骨架，設計和組裝良好的底盤至關重要。 機器人的成功或失敗取決於底盤。 

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