ساخت روبات های FTC با استفاده از روش های غیر سنتی: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

بسیاری از تیم هایی که در FIRST Tech Challenge شرکت می کنند ، روبات های خود را با استفاده از قطعات TETRIX می سازند که اگرچه کار با آنها آسان است ، اما بیشترین آزادی و مهندسی صنعتی را نمی دهد. تیم ما هدف خود را برای اجتناب از قطعات TETRIX و ایجاد یک ربات از ابتدا ، با استفاده از اولین فلسفه طراحی برای این کار ، قرار داده است. اگرچه این می تواند یک کار دلهره آور باشد و به کار زیادی نیاز دارد ، اما این فرآیند از نظر یادگیری در مورد فرایند مهندسی و همچنین کیفیت روباتی که می توانید ایجاد کنید بسیار سودمند است. برای الهام بخشیدن به تیم ها برای اتخاذ رویکردهای غیر متعارف در FTC و کمک به آنها در شروع مهندسی ، ما دستورالعمل های زیر را جمع آوری کرده ایم تا به عنوان یک راهنمای اطلاعات عمومی برای ساخت روبات های غیر سنتی FTC عمل کنیم.

مرحله 1: فلسفه "ابتدا طراحی"

یکی از جنبه های مهم ربات های سفارشی ، ضرورت طراحی آنچه می خواهید ایجاد کنید قبل از تلاش برای ساخت آن است. در حالی که روبات های ساخته شده توسط TETRIX به راحتی جدا می شوند و می توانند در جاهای دیگر استفاده شوند ، قطعات سفارشی طراحی نشده به طور موثری بی فایده و اتلاف مواد و زمان هستند. بنابراین ، شما باید برای طراحی قسمت خود وقت بگذارید و قبل از اقدام به ساخت آن ، از صحت طراحی آن اطمینان حاصل کنید.

ویدئوی فوق که توسط تیم ما تهیه شده است اهمیت طراحی ربات ها و مراحل چرخه مهندسی را بیان می کند.

مرحله 2: پیدا کردن قطعات و ابزارها

پس از تصور طراحی خود ، ایده خوبی است که لیستی از قطعات تجاری ، مواد اولیه و ابزارهایی که فکر می کنید به آنها نیاز دارید ، تهیه کنید. توجه به موتورها ، پیچ ها ، چرخ ها ، یاتاقان ها ، حسگرها و ابزارهایی که در اسرع وقت به آنها احتیاج دارید ، این اطمینان را به شما می دهد که بعداً در فصل کمبود منابع دچار مشکل نخواهید شد.

یک فروشگاه سخت افزار محلی همیشه مکان خوبی برای شروع خرید COTS است. برخی از مکانهای خوب که تیم ما از آنها COTS گرفته است عبارتند از:

• Ace Hardware - یک فروشگاه سخت افزاری با مجموعه ای عالی از قطعات و ابزار ؛ دارای فروشگاه آنلاین و خدمات تحویل
• McMaster -Carr - تامین کننده COTS ، مواد اولیه و ابزار ؛ دارای فروشگاه آنلاین و خدمات تحویل
• آمازون - فروشگاه آنلاین ؛ بیشتر هر چیزی را می فروشد

در بالا ویدئویی است که تیم ما تهیه کرده است و ما در سخت افزار Ace محلی خود قدم می زنیم ، و از قطعات و ابزارهای مختلف استفاده می کنیم.

مرحله 3: طراحی ربات خود

برای اینکه بتوانید ربات خود را بسازید ، باید آن را طراحی کنید. خوشبختانه انواع مختلفی از نرم افزارهای طراحی رایانه (CAD) به صورت رایگان در دسترس دانش آموزان قرار دارد. همچنین منابع مختلفی برای یادگیری نحوه استفاده از آنها در قالب فیلم ، راهنمای نوشته شده و تخته انجمن وجود دارد.

در زیر لیستی از نرم افزارهای مختلف 3D CAD وجود دارد - تیم ما از Fusion 360 استفاده می کند:

• Autodesk Fusion 360 - به صورت رایگان برای دانش آموزان و معلمان در دسترس است.
• Rhino 3D - به صورت رایگان برای دانش آموزان و معلمان در دسترس است.
• SOLIDWORKS - در دسترس دانش آموزانی است که مدارس آنها 40 صندلی شبکه ای یا 100 صندلی شبکه ای دارد.

در بالا ویدئویی از تیم ما وجود دارد که در مورد مزایای استفاده از Fusion 360 برای طراحی ربات خود صحبت می کند. این مزایا شامل سرویس ابری آن ، سهولت صادرات مدلها به روشهای مختلف ، سهولت وارد کردن مدلها و ابزارهای شبیه سازی تست استرس آن است.

مرحله 4: استراتژی ها و گزینه های ساخت

هنگامی که یک طرح ایجاد کردید و صحت آن را تأیید کردید ، زمان ساخت آنها فرا می رسد. قبل از انجام این کار ، تیم شما باید یک برنامه گردش کار ایجاد کند تا شما با سرعت کارآمد در حال ساخت باشید. این امر به ویژه برای تیم هایی که منابع تولید محدودی دارند بسیار مهم است ، زیرا اگر زمان به درستی مدیریت نشود ، آنها به یک تنگنا تبدیل می شوند. چنین مدیریتی به عنوان مهندسی فرایند شناخته می شود و منابعی که تیم ها باید از آنها آگاه باشند عبارتند از:

• منابع ماشین - در دسترس بودن ماشین آلات.
• منابع انسانی - در دسترس بودن اعضای تیم و ظرفیت آنها برای کار روی چیزها.
• منابع خام - مواد مورد استفاده برای ایجاد قطعات.
• منابع زمانی - چگونه از زمان م effectiveثر استفاده می شود. چیزی که همیشه باید روی آن کار شود

هنگام تعیین نحوه ایجاد قسمت خود ، چندین گزینه وجود دارد. وسایلی که می توانید برای طراحی طرح های خود استفاده کنید به شرح زیر است:

• تولید به کمک کامپیوتر (CAM) - می توانید طرح های خود را به کد G تبدیل کنید ، یک زبان برنامه نویسی که توسط دستگاه های کنترل عددی کامپیوتر (CNC) قابل خواندن است. سپس می توانید از دستگاه CNC برای آسیاب کردن قطعات خود استفاده کنید. برای قطعات سازه ای که نیروی قابل توجهی را متحمل می شوند توصیه می شود.
• چاپ سه بعدی - می توانید طرح خود را به یک فایل AMF یا STL تبدیل کنید تا با استفاده از دستگاه چاپ سه بعدی چاپ شود. برای محافظ های الکترونیکی یا سایر قطعاتی که نیروی قابل توجهی ندارند ، توصیه می شود.
• دست ساز - با استفاده از مدل سه بعدی یا نقاشی مدل به عنوان مرجع ، می توانید ابعاد قطعه خود را تعیین کرده و در صورت نیاز قطعه ، آن را با دست بسازید. برای عملیات هایی که نمی توان آسیاب یا چاپ سه بعدی کرد یا عملیات هایی که به دقت زیادی احتیاج ندارند توصیه می شود.

تیم ما ویدئویی تهیه کرد که نحوه ایجاد یک عملیات CAM با استفاده از Fusion 360 و خرد کردن قطعه با استفاده از دستگاه CNC را نشان می دهد.