Izdelava robotov FTC z uporabo netradicionalnih metod: 4 koraki

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-23 15:09

Številne ekipe, ki sodelujejo v FIRST Tech Challengeu, svoje robote sestavljajo z deli TETRIX, ki čeprav so enostavne za delo, ne dopuščajo največje svobode ali industrijskega inženiringa. Naša ekipa si je za cilj prizadevala, da bi se v celoti izognili delom TETRIX in ustvarili robota iz nič, pri tem pa uporabili prvo filozofijo oblikovanja. Čeprav je to lahko zastrašujoča naloga in zahteva veliko dela, se proces zelo obrestuje tako v smislu spoznavanja inženirskega procesa kot tudi kakovosti robota, ki ga lahko ustvarite. Da bi ekipe navdihnile za nekonvencionalne pristope k FTC in jim pomagale pri začetku njihove inženirske poti, smo sestavili naslednje navodilo, ki bo delovalo kot splošni informacijski vodnik za izdelavo netradicionalnih robotov FTC.

1. korak: Filozofija "Najprej oblikovanje"

Pomemben vidik robotov za izdelavo po meri je, da morate oblikovati, kaj želite narediti, preden ga poskusite izdelati. Medtem ko je robote, izdelane v podjetju TETRIX, enostavno razstaviti in jih je mogoče uporabiti drugje, so neustrezno oblikovani deli po meri učinkovito neuporabni in izgubljajo material in čas. Zato si vzemite čas za oblikovanje svojega dela in se prepričajte, da je pravilno oblikovan, preden ga poskusite izdelati.

Zgornji videoposnetek, ki ga je posnela naša ekipa, obravnava pomen prvega oblikovanja robotov in korake v inženirski cikel.

2. korak: Iskanje delov in orodij

Ko zasnujete svojo zasnovo, je dobro, da sestavite seznam komercialnih delov, surovin in orodij, za katere menite, da jih boste potrebovali. Če boste čim prej upoštevali, katere motorje, vijake, kolesa, ležaje, senzorje in orodje boste potrebovali, boste zagotovili, da vam v sezoni zaradi pomanjkanja sredstev ne bo steklo stekleničko.

Lokalna trgovina s strojno opremo je vedno dober začetek pri nakupu COTS. Nekaj dobrih mest, iz katerih je naša ekipa pridobila COTS, je:

• Ace Hardware - trgovina s strojno opremo z veliko izbiro delov in orodij; ima spletno trgovino in storitev dostave.
• McMaster -Carr - dobavitelj COTS, surovin in orodja; ima spletno trgovino in storitev dostave.
• Amazon - Spletna trgovina; prodaja skoraj vse.

Zgoraj je video, ki ga je naša ekipa posnela, ko se sprehajamo po lokalni Ace strojni opremi in pregledujemo uporabo različnih delov in orodij.

3. korak: Oblikovanje robota

Če želite izdelati svojega robota, ga boste morali oblikovati. Na srečo je študentom na voljo različna programska oprema za računalniško podprto oblikovanje (CAD). Na voljo so tudi različni viri za učenje uporabe, v obliki videov, pisnih vodnikov in forumov.

Spodaj je seznam nekaterih različnih programov 3D CAD - naša ekipa uporablja Fusion 360:

• Autodesk Fusion 360 - na voljo brezplačno za študente in učitelje.
• Rhino 3D - na voljo brezplačno za študente in učitelje.
• SOLIDWORKS - na voljo za učence, katerih šole imajo 40 mrežnih sedežev ali 100 mrežnih sedežev.

Zgoraj je videoposnetek naše ekipe, ki razpravlja o prednostih uporabe Fusion 360 za oblikovanje vašega robota. Te prednosti vključujejo storitev v oblaku, enostavnost izvoza modelov na različne načine, enostavnost uvoza modelov in orodja za simulacijo stresnih testov.

4. korak: Strategije izdelave in možnosti

Ko ustvarite načrt in preverite njegovo natančnost, bo čas, da ga izdelate. Preden to storite, mora vaša ekipa narediti načrt delovnega toka, da boste izdelovali učinkovito; to je še posebej pomembno za ekipe, ki imajo omejene proizvodne vire, saj bodo le -te postale ozko grlo, če se čas ne upravlja pravilno. Takšno upravljanje je znano kot procesni inženiring, viri, ki bi se jih morali zavedati, pa vključujejo:

• Strojni viri - razpoložljivost strojev.
• Človeški viri - razpoložljivost članov ekipe in njihova sposobnost dela na stvareh.
• Surovine - materiali, uporabljeni za izdelavo delov.
• Časovni viri - kako učinkovito se uporablja čas; vedno je treba na nečem delati.

Pri določanju načina ustvarjanja svojega dela obstaja več možnosti. Sredstva, ki jih lahko uporabite za izdelavo svojih modelov, so naslednja:

• Računalniško podprta proizvodnja (CAM) - svoje modele lahko pretvorite v G -kodo, programski jezik, ki ga lahko berejo stroji za računalniško numerično krmiljenje (CNC); nato lahko s CNC strojem izrežete svoj del. Priporočljivo za konstrukcijske dele, ki bodo izpostavljeni precejšnji sili.
• 3D tiskanje - svoj dizajn lahko pretvorite v datoteko AMF ali STL, da jih natisnete s strojem za 3D tiskanje. Priporočljivo za kubure za elektroniko ali druge dele, ki ne trpijo velike sile.
• Ročno izdelovanje - z uporabo svojega 3D modela ali risbe modela kot referenco lahko določite dimenzije svojega dela in ga ročno izdelate, če to zahteva del. Priporočljivo za operacije, ki jih ni mogoče rezkati ali 3D natisniti, ali za operacije, ki ne zahtevajo velike natančnosti.

Naša ekipa je posnela videoposnetek, ki prikazuje, kako ustvariti operacijo CAM s pomočjo Fusion 360 in izrezati del s pomočjo CNC stroja, prikazanega zgoraj.