Създаване на FTC роботи с използване на нетрадиционни методи: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Много екипи, които участват в FIRST Tech Challenge, конструират своите роботи, използвайки части TETRIX, които, макар и лесни за работа, не позволяват най -голяма свобода или индустриално инженерство. Нашият екип си постави за цел да избегнем частите на TETRIX изцяло и да създадем робот от нулата, като използваме първата философия на дизайна за това. Въпреки че може да бъде обезсърчаваща задача и изисква много работа, процесът се отплаща значително по отношение на изучаването на инженерния процес, както и качеството на робота, който можете да създадете. За да вдъхновим екипите да възприемат нестандартни подходи към FTC и да им помогнем да започнат своето инженерно пътуване, ние събрахме следните инструкции, които да действат като общо информационно ръководство за създаването на нетрадиционни FTC роботи.

Стъпка 1: Философията „Първо проектиране“

Важен аспект на персонализираните роботи е необходимостта да проектирате това, което искате да направите, преди да се опитате да го изработите. Докато роботите, изградени от TETRIX, са лесни за разглобяване и могат да се използват другаде, неправилно проектираните персонализирани части са ефективно безполезни и губят материали и време. По този начин трябва да отделите време за проектиране на вашата част и да се уверите, че е правилно проектирана, преди да се опитате да я изработите.

Горното видео, направено от нашия екип, надхвърля значението на първоначалното проектиране на роботи и стъпките към инженерния цикъл.

Стъпка 2: Намиране на части и инструменти

След като концептуализирате вашия дизайн, е добра идея да направите списък с търговските части, суровини и инструменти, които смятате, че ще ви трябват. Като вземете под внимание какви двигатели, винтове, колела, лагери, сензори и инструменти ще ви трябват възможно най-рано, ще гарантирате, че нямате гърло на гърлото поради липса на ресурси по-късно през сезона.

Местен магазин за хардуер винаги е добро начало, когато купувате COTS. Някои добри места, от които нашият екип е получил COTS, включват:

• Ace Hardware - магазин за хардуер с голям избор от части и инструменти; има онлайн магазин и услуга за доставка.
• McMaster -Carr - доставчик на COTS, суровини и инструменти; има онлайн магазин и услуга за доставка.
• Amazon - Онлайн магазин; продава почти всичко.

По -горе е видео, което нашият екип ни направи, когато се разхождаме из местния Ace Hardware, разглеждайки използването на различни части и инструменти.

Стъпка 3: Проектиране на вашия робот

За да можете да изработите вашия робот, ще трябва да го проектирате. За щастие има разнообразен софтуер за компютърно проектиране (CAD), достъпен за студентите безплатно. Налични са и разнообразни ресурси, за да се научите как да ги използвате, под формата на видеоклипове, писмени ръководства и форумни табла.

По -долу е даден списък на някои различни 3D CAD софтуер - нашият екип използва Fusion 360:

• Autodesk Fusion 360 - предлага се безплатно за студенти и учители.
• Rhino 3D - предлага се безплатно за студенти и учители.
• SOLIDWORKS - достъпно за ученици, чиито училища имат 40 места в мрежа или 100 места в мрежа.

По -горе е видео на нашия екип, обсъждащ предимствата на използването на Fusion 360 за проектиране на вашия робот. Тези предимства включват неговата облачна услуга, лекотата, с която можете да експортирате модели по различни начини, лекотата, с която можете да импортирате модели, и нейните инструменти за симулация на стрес тестове.

Стъпка 4: Стратегии и опции за производство

След като сте създали дизайн и сте проверили неговата точност, ще е време да ги изработите. Преди да направите това, вашият екип трябва да направи план на работния процес, така че да изработвате с ефективно темпо; това е особено важно за екипи, които имат ограничени производствени ресурси, тъй като те ще се превърнат в пречка, ако времето не се управлява правилно. Такова управление е известно като процесно инженерство и ресурсите, с които екипите трябва да са наясно, включват:

• Машинни ресурси - наличието на машини.
• Човешки ресурси - наличието на членове на екипа и способността им да работят по нещата.
• Сурови ресурси - материали, използвани за създаване на части.
• Времеви ресурси - колко ефективно се използва времето; винаги трябва да се работи върху нещо.

Има няколко опции, когато определяте как трябва да създадете своята част. Средствата, които можете да използвате за изработване на вашите дизайни, са както следва:

• Компютърно подпомагано производство (CAM) - можете да конвертирате вашите проекти в G -код, език за програмиране, който може да се чете от машини за компютърно цифрово управление (CNC); след това можете да използвате машина с ЦПУ за фрезоване на вашата част. Препоръчва се за конструктивни части, които ще претърпят значителна сила.
• 3D печат - можете да конвертирате дизайна си в AMF или STL файл, за да ги отпечатате с помощта на машина за 3D печат. Препоръчва се за кобури за електроника или други части, които не са подложени на значителна сила.
• Ръчно изработване - използвайки вашия 3D модел или чертеж на модела като ориентир, можете да определите размерите на вашата част и да я изработите на ръка, ако частта изисква това. Препоръчва се за операции, които не могат да бъдат фрезовани или 3D отпечатани, или операции, които не изискват голяма точност.

Нашият екип направи видео, демонстриращо как да създадете CAM операция с помощта на Fusion 360 и да изрежете част с помощта на CNC машина, показана по -горе.