Izrada FTC robota netradicionalnim metodama: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Mnogi timovi koji sudjeluju u FIRST Tech Challenge -u konstruiraju svoje robote koristeći TETRIX dijelove koji, iako su laki za rad, ne dopuštaju najveću slobodu ili industrijski inženjering. Naš tim nam je postavio cilj da potpuno izbjegnemo dijelove TETRIX -a i stvorimo robota od nule, koristeći za to prvu filozofiju dizajna. Iako to može biti zastrašujući zadatak i zahtijeva mnogo rada, proces se uvelike isplati u smislu učenja o inženjerskom procesu, kao i o kvaliteti robota koji možete stvoriti. Kako bismo inspirirali timove da preuzmu nekonvencionalne pristupe FTC -u i kako bismo im pomogli da započnu svoje inženjersko putovanje, sastavili smo sljedeće upute koje će djelovati kao opći vodič za izradu netradicionalnih FTC robota.

Korak 1: Filozofija "Dizajn prije svega"

Važan aspekt prilagođenih robota je potreba da dizajnirate ono što želite napraviti prije nego što pokušate to izraditi. Dok se roboti izrađeni od TETRIX-a lako rastavljaju i mogu se koristiti na drugim mjestima, neprikladno dizajnirani prilagođeni dijelovi su efektivno beskorisni i gube materijal i vrijeme. Stoga biste trebali odvojiti vrijeme za dizajn svog dijela i provjeriti je li pravilno dizajniran prije nego ga pokušate izraditi.

Gornji video zapis našeg tima govori o važnosti prvog projektiranja robota i koracima do inženjerskog ciklusa.

Korak 2: Pronalaženje dijelova i alata

Nakon što osmislite svoj dizajn, dobra je ideja da napravite popis komercijalnih dijelova, sirovina i alata za koje mislite da će vam trebati. Uzimanje u obzir što će vam motori, vijci, kotači, ležajevi, senzori i alati biti potrebni što je prije moguće, osigurat će vam da nemate grla zbog nedostatka resursa kasnije u sezoni.

Lokalna prodavnica gvožđa uvek je dobro mesto za početak kupovine COTS -a. Neka dobra mjesta s kojih je naš tim dobio COTS uključuju:

• Ace Hardware - trgovina željeznom robom s velikim izborom dijelova i alata; ima internetsku trgovinu i uslugu dostave.
• McMaster -Carr - dobavljač COTS -a, sirovina i alata; ima internetsku trgovinu i uslugu dostave.
• Amazon - Internet trgovina; prodaje skoro sve.

Gore je video koji je naš tim napravio od nas kako hodamo kroz naš lokalni Ace hardver, pregledavajući upotrebu različitih dijelova i alata.

Korak 3: Dizajniranje vašeg robota

Da biste mogli izraditi svog robota, morat ćete ga dizajnirati. Na sreću, studentima su dostupni različiti programi za računarsko projektovanje (CAD). Na raspolaganju su i različiti izvori za učenje korištenja istih, u obliku videozapisa, pisanih vodiča i forumskih ploča.

Slijedi popis nekih različitih 3D CAD softvera - naš tim koristi Fusion 360:

• Autodesk Fusion 360 - dostupan besplatno za studente i nastavnike.
• Rhino 3D - besplatno za studente i nastavnike.
• SOLIDWORKS - dostupno za učenike čije škole imaju 40 umreženih sjedišta ili 100 umreženih sjedišta.

Gore je videozapis našeg tima koji raspravlja o prednostima korištenja Fusion 360 za dizajn vašeg robota. Ove prednosti uključuju uslugu u oblaku, jednostavnost izvoženja modela na različite načine, jednostavnost uvoza modela i alate za simulaciju stres testova.

Korak 4: Strategije i opcije izrade

Nakon što kreirate dizajn i provjerite njegovu točnost, doći će vrijeme za njihovu izradu. Prije nego što to učinite, vaš tim bi trebao napraviti plan toka rada tako da proizvodite efikasnim tempom; ovo je posebno važno za timove koji imaju ograničene proizvodne resurse jer će oni postati usko grlo ako se vremenom ne upravlja pravilno. Takvo upravljanje poznato je kao procesno inženjerstvo, a resursi kojih timovi trebaju biti svjesni uključuju:

• Mašinski resursi - dostupnost mašina.
• Ljudski resursi - dostupnost članova tima i njihova sposobnost da rade na stvarima.
• Sirovi resursi - materijali koji se koriste za izradu dijelova.
• Vremenski resursi - koliko se efikasno vrijeme koristi; na nečemu bi uvek trebalo raditi.

Postoji nekoliko opcija pri određivanju načina na koji trebate stvoriti svoj dio. Sredstva koja možete koristiti za izradu dizajna su sljedeća:

• Računarskom potpomognutom proizvodnjom (CAM) - možete pretvoriti svoje dizajne u G -kod, programski jezik koji se može čitati pomoću računarskih računara (CNC); tada možete upotrijebiti CNC stroj za glodanje vašeg dijela. Preporučuje se za konstrukcijske dijelove koji će podnijeti značajnu silu.
• 3D štampanje - svoj dizajn možete pretvoriti u AMF ili STL datoteku da biste ih odštampali pomoću mašine za 3D štampanje. Preporučuje se za futrole za elektroniku ili druge dijelove koji ne trpe značajnu silu.
• Ručna izrada - koristeći svoj 3D model ili crtež modela kao referencu, možete odrediti dimenzije vašeg dijela i ručno ga izraditi, ako dio to zahtijeva. Preporučuje se za operacije koje se ne mogu glodati ili štampati 3D niti za operacije koje ne zahtijevaju veliku preciznost.

Naš tim je snimio video koji demonstrira kako stvoriti CAM operaciju pomoću Fusion 360 i izraditi dio pomoću CNC stroja, prikazan gore.