Stroji za gibanje: 10 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Motion Machines nudi igriv uvod v gibanje, mehanizem in robotiko. Kompleti so sestavljeni iz ohišja vezane laserske lase in enostavnih delov v razsutem stanju, kot so počasi premikajoči se motorji, plastične baterije in drsna stikala. Učenci lahko eksperimentirajo s spreminjanjem velikosti in oblike priključkov za lasersko rezanje koles ter spreminjanjem smeri motorjev, da bi naredili bote, ki se vrtijo, skotirajo in šimirajo.

Ta priročnik je grob osnutek! Še vedno si prizadevamo razviti to igrivo orodje za raziskovanje. Ponovno premešajte modele in nam sporočite, kaj vam pride na misel, ko eksperimentirate v svojem muzeju, učilnici, kavarni ali kuhinjski mizi.

Korak: Zberite materiale in orodja

Kupite ali zberite naslednje materiale:

2 kompleta baterij 1xAA

2 tri -položajna drsna stikala DPDT

2 hobi motorja DAGU (desni kot)

2 3D -tiskana vozlišča

2ft x 4ft skupna podlaga 5 mm Lauan pločevina za lasersko rezana telesa

4 #8-32 orehi

4 vijaki za stroj #8-32 x 1 1/2in

6 #2 x 3/8 vijakov za stikala in pesto

2 #8 1/8 v lesenih vijakih za baterije

črno -rdeča nasedla žica #26 AWG

Zberite naslednja orodja:

Rezalnik žice

Odstranjevalec žice

Spajkalnik

Pištola za vroče lepilo

Philipsov izvijač z glavo

Klešče za nos

Potrebovali boste tudi dostop do laserskega rezalnika in 3D tiskalnika. Za 3D tiskalnik smo uporabili Prusa i3 MX2 in laser EXLAS iz strojev Jinan XYZ (oba v Ace Monster Toys Makerspace v Oaklandu.

2. korak: Laserski rez telesa

Za ponastavitev priložene datoteke motionmachinebodies.dxf uporabite programsko opremo ilustratorja in laserskega rezalnika in izrežite telesa glede na nastavitve laserskega rezalnika.

Če nimate dostopa do laserskega rezalnika, lahko izrežete dva kvadrata 4 x 4 palca lista Lauan. Nato izvrtajte 3/16 -palčne luknje v vogalih (poravnane na dveh listih) in dve 0,35 x x 0,60 v pravokotih na sredini (za stikala).

3. korak: 3D -tiskanje vozlišč priključkov

V Tinkercadu smo oblikovali poseben del, ki je učencem olajšal hitro preizkušanje pest različnih koles in zmanjšal pritisk na majhno os motorja.

Prenesite datoteko motionmachinehub.stl in jo odprite v programski opremi 3D -tiskalnika. Med tiskanjem obeh pest koles preverite, ali je natisnjeni del najprej tesno pritrjen na os motorja. Morda boste morali prilagoditi velikost dela, da se prepričate, da se prilega motorju.

4. korak: Priključite vezje

Pridobite motorje, swich, baterijo, rdečo in črno (ali katero koli drugo barvo žice). Odložite en motor, stikalo in baterijo.

Odrežite kos rdeče žice in kos črne žice, dolge približno 3 palce. Rdečo žico priključite na spodnji levi vodnik, črno žico pa na spodnji desni vod stikala.

Vzemite drugi konec črne žice in zavrtite skupaj z izpostavljenim koncem črne žice iz akumulatorja. Spajate zvite konce na zgornji levi vodnik stikala.

Vzemite drugi konec rdeče žice in zavrtite skupaj z izpostavljenim koncem rdeče žice iz akumulatorja. Spajate zvite konce na zgornji levi vodnik stikala.

Pritrdite eno črno in eno rdečo žico na dva kabla na zadnji strani motorja zobnika.

Priključite črno žico od motorja na desni srednji kabel in rdečo žico od motorja priključite na levi srednji kabel.

V držalo vstavite baterijo in se prepričajte, da gre motor naprej, nazaj in izklopljeno, ko je stikalo v srednjem položaju. Če ne deluje, se prepričajte, da se nobena žica ne dotika sredi stikala. Morda boste morali upogniti kable navzven.

Ponovite te korake za drugo stran.

5. korak: pritrdite elemente na ploščo

Obrnite stikalo vstran in ga napeljite skozi ploščo. Preden privijete stikala na zgornji plošči z vijaki #2 x 3/8, preverite, ali motor deluje pravilno.

Motorje vroče prilepite na ploščo, tako da je os v središču telesa. Poskusite lepo priviti žice ali dodajte malo vročega lepila, da ostanejo na svojem mestu.

Z 1/8 v lesenih vijakih pritrdite baterije na sredino telesa nad in pod drsnimi stikali.

Pesta pritrdite s 3D -natisnjenimi pesto na osi in z vijaki #2 pritrdite kos na stroj.

6. korak: Povežite zgornjo in spodnjo plast

Z maticami in vijaki za strojne vijake povežite zgornjo in spodnjo ploščo z vijaki #8-32. Prileganje mora biti tesno, vendar ne pritiska na stroj.

Preizkusite vse in se prepričajte, da deluje.

7. korak: Izrežite kolesa

Za ponastavitev priložene datoteke motionmachinewheels.dxf uporabite ilustrator in programsko opremo za lasersko rezanje in izrežite telesa glede na nastavitve laserskega rezalnika.

Glede na nastavitve laserskega rezalnika je lahko oblika nekoliko težavna. Preizkusite prvo kolo in nato prilagodite velikost, da se tesno prilega pestu motorja.

Če nimate dostopa do laserskega rezalnika, lahko preskočite 3D natisnjeni kos, kupite montažna kolesa na Sparkfun in na podlago prilepite različne oblike ali reciklirane materiale.

8. korak: Eksperimentirajte z različnimi gibi

Kolesa priključite na stroj in vklopite motorje.

Ali lahko deska potuje po ravni črti?

Ali lahko naredite majhne ali velike kroge?

Ali lahko stroj izgleda kot da pleše?

Ali lahko naredite stroj, ki lahko prečka različne površine?

Pomislite, kako razporeditev koles spreminja osebnost strojev.

9. korak: prilagodite svoje stroje

Če želite svojim deskam dodati malo več osebnosti, lahko pobarvate telesa. Izdelali smo nalepke za šablone po meri z uporabo vinilnega rezalnika Silhouette in brizgali telesa.

V svoje stroje lahko dodate tudi dodatne elemente, kot so označevalci, zvončki, googley oči ali podaljški rok. Te remikse in oblikovanje likov lahko dopolnijo pripovedovalske elemente te dejavnosti.

10. korak: Odpravljanje težav s stroji za gibanje v učilnici

Te elemente smo zasnovali kot prijazno delavnico z učenci na lokalni šoli. Plošče smo preizkušali z učenci od vrtca do petega razreda, pa tudi na East Bay Maker Faire. Menimo, da se lahko ta dejavnost uporablja kot odprta dejavnost v prostem času, pa tudi kot prvi korak jo vključi v večji učni program robotike, elektronike ali programiranja.

Pri delu v razrednem okolju lahko dva učenca delita eno ploščo in sodelujeta pri svojih raziskavah. Spodbujajte učence, da vodijo dnevnik ali dnevnik svojih poskusov. Ta dokumentacija se lahko uporabi za sejanje razmislekov.

Na skupnem delovnem prostoru razporedite zbirko 20-30 pestov različnih oblik, vključno s krogi, ovali, zvezdicami in nepravilnimi oblikami. Spodbujajte učence, da preizkusijo različne kombinacije pestov in smeri motorjev.

Ustvarite lahko areno za premikanje strojev ali progo za ovire, ki jo lahko prečkajo. Odnesite jih na različne površine v šoli in si oglejte, kako delujejo na različnih površinah.

Ta dejavnost lahko pripelje do nadaljnjih umetniških, znanstvenih in tehnoloških izkušenj, kot so stroji za pisanje, ki jih je razvila ekipa Tinkering Studio, in je lahko celo vstopna točka za programiranje z arduinom ali mikrobitom za izdelavo plesnih robotov ali zvitih želv.

Sporočite nam, če uporabljate Motion Machines v svojem izobraževalnem okolju. Veselimo se, kako lahko to idejo prilagodimo in premešamo za različne nastavitve.

---

Čas izdelave prototipov in raziskav z dijaki Lodestar Charter School za te stroje za gibanje je bil omogočen z velikodušno podporo donacije Cognizant „Making the Future“.