FTC robotų kūrimas naudojant netradicinius metodus: 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Daugelis komandų, dalyvaujančių „FIRST Tech Challenge“, konstruoja savo robotus naudodami TETRIX dalis, kurios, nors ir lengvai su jomis dirbti, nesuteikia didžiausios laisvės ar pramonės inžinerijos. Mūsų komanda užsibrėžė tikslą visiškai išvengti TETRIX dalių ir sukurti robotą nuo nulio, pasitelkiant pirmiausia dizaino filosofiją. Nors tai gali būti nelengva užduotis ir reikalaujanti daug darbo, šis procesas labai pasiteisina mokantis apie inžinerijos procesą ir jūsų sukurto roboto kokybę. Siekdami įkvėpti komandas imtis netradicinių požiūrių į FTC ir padėti jiems pradėti savo inžinerinę kelionę, mes sudarėme šiuos nurodymus, kaip veikti kaip bendras informacijos vadovas netradiciniams FTC robotams gaminti.

1 žingsnis: „Projektavimas pirmiausia“filosofija

Svarbus pagal užsakymą gaminamų robotų aspektas yra būtinybė suplanuoti tai, ką norite padaryti prieš bandydami juos pagaminti. Nors TETRIX sukurtus robotus lengva išardyti ir juos galima naudoti kitur, netinkamai suprojektuotos pasirinktinės dalys yra praktiškai nenaudingos ir švaisto medžiagas bei laiką. Taigi, prieš bandydami pagaminti, turėtumėte skirti laiko savo daliai suprojektuoti ir patikrinti, ar ji teisingai suprojektuota.

Aukščiau pateiktame mūsų komandos vaizdo įraše apžvelgiama visų pirma robotų projektavimo svarba ir inžinerijos ciklo žingsniai.

2 žingsnis: dalių ir įrankių paieška

Suprojektavus savo dizainą, verta sudaryti komercinių atsarginių dalių, žaliavų ir įrankių, kurių, jūsų manymu, jums prireiks, sąrašą. Kuo anksčiau atkreipę dėmesį į tai, kokių variklių, varžtų, ratų, guolių, jutiklių ir įrankių jums prireiks, užtikrinsite, kad vėliau sezono metu jums netrukdys ištekliai.

Perkant COTS visada yra gera vieta pradėti vietinę techninės įrangos parduotuvę. Kai kurios geros vietos, iš kurių mūsų komanda gavo COTS, yra šios:

• „Ace Hardware“- techninės įrangos parduotuvė, turinti didelį dalių ir įrankių pasirinkimą; turi internetinę parduotuvę ir pristatymo paslaugą.
• „McMaster -Carr“- COTS, žaliavų ir įrankių tiekėjas; turi internetinę parduotuvę ir pristatymo paslaugą.
• „Amazon“- internetinė parduotuvė; parduoda daugiausiai bet ko.

Aukščiau yra vaizdo įrašas, kurį mūsų komanda sukūrė iš mūsų, einančio per vietinę „Ace Hardware“, apžvelgdama įvairių dalių ir įrankių naudojimą.

3 žingsnis: suprojektuokite savo robotą

Kad galėtumėte pagaminti savo robotą, turėsite jį suprojektuoti. Laimei, studentai gali nemokamai naudotis įvairia kompiuterinio projektavimo (CAD) programine įranga. Taip pat yra įvairių išteklių, skirtų išmokti jais naudotis, vaizdo įrašų, rašytinių vadovų ir forumų lentų pavidalu.

Toliau pateikiamas įvairių 3D CAD programinės įrangos sąrašas - mūsų komanda naudoja „Fusion 360“:

• „Autodesk Fusion 360“- nemokamai mokiniams ir mokytojams.
• „Rhino 3D“- nemokamai mokiniams ir mokytojams.
• SOLIDWORKS - prieinama studentams, kurių mokyklose yra 40 vietų tinkle arba 100 tinklinių vietų.

Aukščiau yra mūsų komandos vaizdo įrašas, kuriame aptariami „Fusion 360“naudojimo pranašumai kuriant jūsų robotą. Šie pranašumai apima debesies paslaugą, paprastą modelių eksportavimą įvairiais būdais, modelių importavimo paprastumą ir jo testavimo nepalankiausiomis sąlygomis priemones.

4 žingsnis: Gamybos strategijos ir parinktys

Sukūrę dizainą ir patikrinę jo tikslumą, atėjo laikas juos pagaminti. Prieš tai darydama, jūsų komanda turėtų sudaryti darbo eigos planą, kad jūs dirbtumėte efektyviai; tai ypač svarbu komandoms, kurios turi ribotus gamybos išteklius, nes jos taps kliūtimi, jei laikas nebus tinkamai valdomas. Toks valdymas yra žinomas kaip procesų inžinerija, o ištekliai, kuriuos komandos turėtų žinoti, yra šie:

• Mašinos ištekliai - mašinų prieinamumas.
• Žmogiškieji ištekliai - komandos narių prieinamumas ir gebėjimas dirbti.
• Žaliavos - medžiagos, naudojamos dalims kurti.
• Laiko ištekliai - kaip efektyviai naudojamas laikas; prie kažko visada reikia dirbti.

Nustatant, kaip turėtumėte sukurti savo dalį, yra keletas variantų. Priemonės, kurias galite naudoti kurdami savo dizainą, yra šios:

• Kompiuterinė gamyba (CAM) - galite konvertuoti savo dizainą į G kodą, programavimo kalbą, kurią gali skaityti kompiuterinės skaitmeninės valdymo (CNC) mašinos; tada jūs galite naudoti CNC staklę savo daliai frezuoti. Rekomenduojama konstrukcinėms dalims, kurios patirs daug jėgos.
• 3D spausdinimas - galite konvertuoti savo dizainą į AMF arba STL failą, kad juos išspausdintumėte naudodami 3D spausdinimo mašiną. Rekomenduojama elektronikos ar kitų dalių, kurios nepatiria didelės jėgos, dėkliams.
• Rankų darbas - naudodami savo 3D modelį arba modelio brėžinį kaip nuorodą, galite nustatyti savo detalės matmenis ir pagaminti ją rankomis, jei to reikalauja dalis. Rekomenduojama operacijoms, kurių negalima frezuoti arba spausdinti 3D, arba operacijoms, kurioms nereikia didelio tikslumo.

Mūsų komanda sukūrė vaizdo įrašą, parodantį, kaip sukurti CAM operaciją naudojant „Fusion 360“ir išmalti dalį naudojant CNC mašiną, kaip parodyta aukščiau.