移動物體是機器人設計和組裝要執行的功能之一。 這些物體可以是機器人上的組件/組件,也可以是外部物體。 物體被操縱,因此這些機器人組件被稱為操縱器。
無論機器人是為課堂遊戲還是機器人競賽而創建的,有效且高效的機械手都能為機器人帶來競爭優勢。 博弈策略分析應該是決定操縱者時的起點。 這意味著要問「機器人將如何玩遊戲?」。 需要考慮的一些因素包括使裝配人員的經驗和知識水平與設計的複雜性相匹配;並評估可用於組裝設計的時間。
例如,在 2019-2020 年 VEX 機器人競賽遊戲《Tower Takeover》中,犁可以快速、輕鬆地連接到傳動系統,從而使機器人能夠將 Cube 遊戲部件推入目標區域。 然而,組裝一個帶有滾輪爪的雙反向4 桿可以讓機器人從最高的中心塔中對立方體進行評分和除分,並在球門區堆疊多個立方體,這將需要更多的規劃和組裝時間。
VEX V5 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。 這允許使用各種不同類型的機械手以及很可能尚未組裝的新設計。 為了提供一個起點,這裡對不同類型的操縱器進行了一些描述。
被動機械手
被動機械手沒有執行器,或者換句話說,沒有直接連接到機械手的馬達或氣缸。 許多機器人遊戲的規則包括機器人可以擁有的馬達數量和/或氣動空氣儲存量的限制。 設計被動機械手允許機器人的執行器用於附加功能。 被動機械手透過連接到傳動系統或另一個主動機械手來移動。 它們還可以包含來自橡皮筋或乳膠管的儲存能量。 被動機械手可能是組裝最簡單、最快的機械手類型之一,儘管它們可能非常複雜,需要手動釋放和重置機制。
| 被動犁 |
可用於玩機器人遊戲的被動操縱器的一些範例包括:
- 犁 通常連接到傳動系統,通常它們的功能是推動遊戲部件和/或防止機器人在遊戲部件上行駛並變得不動。
- 叉子和湯匙(被動爪子的類型) 通常連接在手臂上,通常設計為在遊戲棋子下方滑動以便拾取它們。
- 防護罩 旨在防止遊戲物品接觸機器人。
- 遊戲棋子滑道 設計用於允許遊戲棋子滑出滑道並進入球門或得分區。
- 擴展區域 允許機器人在比賽開始後擴展到其起始位置之外。
有關此主題的更多信息,請參閱: 如何決定被動機械手。
用於提升物體的主動機械手
主動機械手透過氣壓缸系統或馬達等激勵器進行移動。 馬達可直接驅動主動機械手臂。 當馬達與齒輪系、鏈條和鏈輪系統、線性運動套件、轉盤軸承或運動產品系列中提供的其他部件組合在一起組裝時,也可以移動機械手。 通常,主動操縱器比被動操縱器需要更多的時間和計劃來組裝。
可用於在機器人遊戲中舉起和放置物體的主動操縱器的一些示例包括:
- 機械手臂 通常連接到機器人底盤上的塔上,用於舉起機械手臂末端的另一個機械手或將機器人抬離地面。
- 爪子 通常附著在手臂的末端,用於抓取物體。
- 門和籃子/收集器 設計用於容納多個遊戲部件。
- 升降機 組裝起來可垂直提升其他機械手或將機器人提升離開地面。
| V5 爪機器人 4 桿臂 | V5 爪機器人爪 |
用於投擲物體的主動操縱器
一些機器人遊戲有一個遊戲元素,其中投擲遊戲物件具有競爭優勢。 這些操縱器通常直接連接到機器人底盤。 它們通常使用馬達、帶有齒輪/鏈輪系統的馬達或氣缸系統來啟動。 主動投擲機械手通常與感測器配對以幫助控制投擲。 它們還需要大量的計劃和時間來組裝。
這些機械手通常由拾取和傳輸系統以及投擲系統組成,例如:
- 滾輪入口和傳送帶 將遊戲棋子從遊戲場移至機器人中,通常移至投擲系統中。
- 飛輪 透過讓遊戲件與旋轉輪接觸來投擲遊戲件。
- 彈弓 設計用於使用橡皮筋或乳膠管來投擲遊戲部件。
- 彈射器 用槓桿臂投擲遊戲部件。
有關此主題的更多信息,請參閱: 如何確定用於投擲物體的主動操縱器。
選擇操縱器
每個遊戲對操縱器都有其獨特的要求。 儘管有更具競爭力的操縱器,但任何給定的遊戲都沒有正確的設計。 最具競爭力的操縱者通常是那些有效率、快速、持續地工作的操縱者。
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