Judesio mašinos: 10 žingsnių (su nuotraukomis)

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

Judesio mašinos yra žaismingas įvadas į judesį, mechanizmą ir robotiką. Rinkinius sudaro lazeriu supjaustytos faneros korpusas ir paprastos birios dalys, tokios kaip lėtai judantys pavarų varikliai, plastikiniai akumuliatoriai ir stumdomi jungikliai. Besimokantieji gali eksperimentuoti, pakeisdami lazeriu supjaustytų ratų priedų dydį ir formą bei pakeisdami variklių kryptį, kad suktųsi, suktųsi ir blizgėtų robotai.

Šis vadovas yra grubus projektas! Mes vis dar stengiamės sukurti šį žaismingą tyrimo įrankį. Nesivaržykite permaišyti dizaino ir praneškite mums, ką sugalvojate eksperimentuodami savo muziejuje, klasėje, kūrėjų erdvėje ar virtuvės staliuke.

1 žingsnis: Surinkite medžiagas ir įrankius

Pirkite arba surinkite šias medžiagas:

2 1xAA baterijos

2 trijų padėčių DPDT stumdomi jungikliai

2 DAGU pomėginiai pavarų varikliai (stačiu kampu)

2 3D spausdinimo mazgai

2 pėdų x 4 pėdų bendras apatinis sluoksnis 5 mm „Lauan“lakštas, skirtas lazeriu supjaustytiems korpusams

4 #8-32 riešutai

4 #8-32 x 1 1/2 mašinos varžtai

6 #2 x 3/8 varžtai jungikliams ir stebulėms

2 #8 1/8 akumuliatorių medinių varžtų

juodos ir raudonos vielos viela #26 AWG

Surinkite šiuos įrankius:

Vielos pjaustytuvas

Vielos nuėmiklis

Lituoklis

Karšto klijų pistoletas

„Philips“galvos atsuktuvas

Adatos nosies replės

Jums taip pat reikės prieigos prie lazerinio pjaustytuvo ir 3D spausdintuvo. 3D spausdintuvui naudojome „Prusa i3 MX2“ir „Jinan XYZ“mašinų EXLAS lazerį (abu „Ace Monster Toys Makerspace“Oklande.

2 žingsnis: nupjaukite kūnus lazeriu

Naudokite iliustratoriaus ir lazerinio pjovimo programinę įrangą, kad importuotumėte pridėtą failą motionmachinebodies.dxf ir supjaustytumėte kūnus pagal lazerinio pjaustytuvo nustatymus.

Jei neturite prieigos prie lazerinio pjaustytuvo, galite iškirpti du 4 x 4 colių lauanto kvadratus. Tada kampuose išgręžkite 3/16 colio skylutes (išklotas ant dviejų lakštų) ir dvi.35 x x 60 stačiakampius viduryje (jungikliams).

3 žingsnis: 3D spausdinkite jungčių šakotuvus

Mes sukūrėme specialią „Tinkercad“dalį, kad besimokantiesiems būtų lengviau greitai išbandyti skirtingų formų ratų stebulę ir sumažinti spaudimą mažai variklio ašiai.

Atsisiųskite failą motionmachinehub.stl ir atidarykite jį savo 3D spausdintuvo programinėje įrangoje. Spausdindami dvi ratų stebulės, įsitikinkite, kad išspausdinta dalis pirmiausia tvirtai pritvirtinta prie variklio ašies. Gali tekti pakoreguoti detalės dydį, kad įsitikintumėte, jog ji tinka varikliui.

4 žingsnis: prijunkite grandinę

Įsigykite variklius, „swich“, akumuliatorių, raudoną ir juodą (arba bet kokias dvi laidų spalvas). Atidėkite vieną variklį, jungiklį ir akumuliatorių.

Nupjaukite maždaug 3 colių ilgio raudonos vielos ir juodos vielos gabalėlį. Prijunkite raudoną laidą prie apatinio kairiojo laido ir juodą laidą prie apatinio dešiniojo jungiklio laido.

Paimkite kitą juodos vielos galą ir pasukite kartu su atviru juodo laido galu iš akumuliatoriaus. Lituokite susuktus galus prie viršutinio kairiojo jungiklio laido.

Paimkite kitą raudono laido galą ir pasukite kartu su atviru raudono laido galu iš akumuliatoriaus. Lituokite susuktus galus prie viršutinio kairiojo jungiklio laido.

Pritvirtinkite vieną juodą ir vieną raudoną laidą prie dviejų laidų, esančių reduktoriaus galinėje dalyje.

Prijunkite juodą variklio laidą prie dešiniojo vidurinio laido ir raudoną variklio laidą prie kairiojo vidurinio laido.

Įdėkite bateriją į laikiklį ir patikrinkite, ar variklis juda į priekį, atgal ir išjungiamas, kai jungiklis yra vidurinėje padėtyje. Jei tai neveikia, patikrinkite, ar jungiklių viduryje nėra laidų. Gali tekti sulenkti laidus į išorę.

Pakartokite šiuos veiksmus kitai pusei.

5 žingsnis: pritvirtinkite elementus prie lentos

Pasukite jungiklį į šoną ir įsukite per plokštę. Prieš atsukdami viršutinės plokštės jungiklius #2 x 3/8 varžtais, patikrinkite, ar variklis veikia teisinga kryptimi.

Karštai klijuokite variklius prie plokštės taip, kad ašis būtų kūno centre. Stenkitės tvarkingai suvynioti laidus arba įpilti šlakelį karštų klijų, kad jie liktų vietoje.

Naudokite 1/8 medvaržčius, kad pritvirtintumėte akumuliatorius korpuso centre virš ir po slankikliais.

Pritvirtinkite 3D spausdintus stebulius prie ašių ir varžtais Nr. 2 pritvirtinkite detalę prie mašinos.

6 veiksmas: prijunkite viršutinį ir apatinį sluoksnius

Naudokite veržles #8-32 ir mašinos varžtų varžtus, kad sujungtumėte viršutinę ir apatinę plokštes. Prigludimas turi būti tvirtas, tačiau per daug nespausti mašinos.

Išbandykite viską, kad įsitikintumėte, jog jis veikia.

7 žingsnis: nupjaukite ratus

Naudokite iliustratorių ir lazerinio pjovimo programinę įrangą, kad importuotumėte pridėtą failą motionmachinewheels.dxf ir supjaustytumėte kūnus pagal lazerinio pjaustytuvo nustatymus.

Forma gali būti šiek tiek sudėtinga, atsižvelgiant į jūsų lazerinio kirpimo mašinos nustatymus. Išbandykite pirmąjį ratą ir tada sureguliuokite jo dydį, kad jis būtų tvirtai pritvirtintas prie variklio stebulės.

Jei neturite prieigos prie lazerinio pjaustytuvo, galite praleisti 3D spausdintą kūrinį, nusipirkti surenkamus ratus „Sparkfun“ir klijuoti įvairių formų ar perdirbtų medžiagų pagrindą.

8 žingsnis: eksperimentuokite su įvairiais judesiais

Prijunkite ratus prie mašinos ir įjunkite variklius.

Ar galite priversti lentą keliauti tiesia linija?

Ar galite padaryti mažus ar didelius apskritimus?

Ar mašina gali atrodyti kaip šokanti?

Ar galite pagaminti mašiną, galinčią kirsti skirtingus paviršius?

Pagalvokite, kaip ratų išdėstymas keičia mašinų charakterį.

9 veiksmas: pritaikykite savo mašinas

Jei norite savo lentoms pridėti šiek tiek daugiau asmenybės, galite piešti kūnus. Mes pagaminome nestandartinius trafareto lipdukus, naudodamiesi „Silhouette“vinilo pjaustytuvu, ir nupiešėme kėbulus purkštuvu.

Taip pat galite prie savo mašinų pridėti papildomų elementų, tokių kaip žymekliai, varpai, „Google“akys ar ilgintuvai. Šie remiksai ir personažų dizainas gali papildyti šios veiklos pasakojimo elementus.

10 žingsnis: Tinkavimas judesio mašinomis klasėje

Mes sukūrėme šiuos elementus, kad tai būtų draugiškas seminaras su vietos mokyklos mokiniais. Lentas išbandėme su mokiniais nuo darželio iki penktos klasės, taip pat „East Bay Maker Faire“. Manome, kad ši veikla gali būti naudojama tiek kaip atvira veikla laisvalaikiu, tiek kaip pirmoji dalis, kurią galima integruoti į didesnę robotikos, elektronikos ar programavimo programą.

Dirbdami klasėje, du mokiniai gali dalintis viena lenta ir bendradarbiauti atliekant tyrimus. Skatinkite besimokančiuosius vesti žurnalą ar žurnalą apie tai, kokius eksperimentus jie bando. Ši dokumentacija gali būti naudojama pokalbiams apie refleksiją pradėti.

Bendroje darbo erdvėje sutvarkykite 20–30 skirtingų formų stebulių kolekciją, įskaitant apskritimus, ovalus, žvaigždes ir netaisyklingas formas. Skatinkite mokinius išbandyti įvairius variklių stebulių ir krypčių derinius.

Galite sukurti areną mašinoms judėti arba kliūčių ruožą. Nuneškite juos į skirtingus savo mokyklos paviršius ir pažiūrėkite, kaip jie veikia ant skirtingų paviršių.

Ši veikla gali paskatinti tolesnę meno, mokslo ir technologijų patirtį, pvz., „Tinkering Studio“komandos sukurtas rašymo mašinas, ir netgi būti žemo slenksčio įėjimo taškas į programavimą naudojant „arduino“arba „microbit“, kad būtų sukurti šokantys robotai ar susukti vėžliai.

Praneškite mums, ar naudojate judesio mašinas savo ugdymo aplinkoje. Nekantriai laukiame, kaip šią idėją galima pritaikyti ir permaišyti įvairiems nustatymams.

---

Laiko ir mokslinių tyrimų ir plėtros prototipų kūrimas su „Lodestar Charter School“studentais šioms judėjimo mašinoms buvo įmanomas per dosnią paramą „Cognizant“„Making the Future“.