Laipiojimo ant sienos robotas: 9 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Laipiojimo ant sienos robotas yra alternatyvus sienų patikrinimas naudojant mechanines ir elektrines sistemas. Robotas siūlo alternatyvą išlaidoms ir pavojams, kylantiems samdant žmones apžiūrėti sienas dideliame aukštyje. Robotas „Bluetooth“ryšiu galės teikti tiesioginį kanalą ir saugoti patikrinimų dokumentaciją. Kartu su roboto tikrinimo aspektu jį bus galima valdyti per siųstuvus ir imtuvus. Naudojant ventiliatorių, sukuriantį trauką ir siurbimą, robotas gali pakilti statmenai paviršiui.

Prekės

Pagrindas ir viršelis:

- Stiklo pluoštas: naudojamas važiuoklės gamybai

- Derva: naudojama su stiklo pluoštu važiuoklės gamybai

Robotas:

- OTTFF robotų bakų komplektas: bako protektoriai ir variklio laikikliai

- DC variklis (2): naudojamas roboto judėjimui valdyti

- Darbaratis ir jungtys: sukuria oro srautą, kad robotas liktų ant sienos

- „ZTW Beatles 80A ESC“su SBEC 5.5V/5A 2-6S „Rc“lėktuvui (80A ESC su jungtimis)

Elektros:

- „Arduino“: plokštės ir programinė įranga ventiliatoriaus, variklių ir belaidžio signalo kodavimui

- vairasvirtė: naudojama nuolatinės srovės varikliams valdyti, kad būtų galima valdyti robotą

- WIFI imtuvas: nuskaito duomenis iš siųstuvo -imtuvo ir perduoda juos per „Arduino“į variklius

- WIFI siųstuvas-imtuvas: įrašo duomenis iš vairasvirtės ir siunčia juos į imtuvą tolimu atstumu

- Moterų ir vyrų jungtys: naudojamos elektros komponentams prijungti

- WIFI antenos: naudojamos norint padidinti signalo ir imtuvo bei imtuvo ryšio signalą ir atstumą

- „HobbyStar LiPo“akumuliatorius: naudojamas maitinti ventiliatorių ir kitus galimus elektros komponentus

1 žingsnis: supraskite teoriją

Norint geriau suprasti įrangos pasirinkimą, geriausia pirmiausia aptarti laipiojimo ant sienos roboto teoriją.

Reikia padaryti keletą prielaidų:

• Robotas dirba ant sausos betoninės sienos.
• Ventiliatorius veikia visu pajėgumu.
• Veikimo metu roboto kūnas išlieka visiškai standus.
• Pastovus oro srautas per ventiliatorių

Mechaninis modelis

Kintamieji yra tokie:

• Atstumas tarp masės centro ir paviršiaus, H = 3 in = 0,0762 m
• Pusė roboto ilgio, R = 7 in = 0,1778 m
• Roboto svoris, G = 14,7 N.
• Statinis trinties koeficientas - tariamas šiurkštus plastikas ant betono, μ = 0,7
• Ventiliatoriaus sukurta trauka, F = 16,08 N

Naudodami aukščiau esančiame paveikslėlyje parodytą lygtį, išspręskite slėgio skirtumo sukuriamą jėgą, P = 11,22 N

Ši vertė yra sukibimo jėga, kurią turi sukurti ventiliatorius, kad robotas liktų ant sienos.

Skysčio modelis

Kintamieji yra tokie:

• Slėgio pokytis (naudojant P iš mechaninio modelio ir vakuumo kameros plotas) Δp = 0,613 kPa
• Skysčio (oro) tankis, ⍴ = 1000 kg/m^3
• Paviršiaus trinties koeficientas,? = 0,7
• Vakuuminės kameros vidinis spindulys, r_i = 3.0 in = 0.0762 m
• Išorinis vakuumo kameros spindulys, r_o = 3,25 in = 0,0826
• Tarpas, h = 5 mm

Naudodami aukščiau pateiktą lygtį, išspręskite tūrio srauto greitį, Q = 42 l/min

Tai yra būtinas srautas, kurį turi sukurti ventiliatorius, kad susidarytų reikiamas slėgio skirtumas. Pasirinktas ventiliatorius atitinka šį reikalavimą.

2 žingsnis: pagrindo kūrimas

Stiklo pluoštas greitai tapo pagrindine pagrindo konstrukcijos medžiaga. Tai nebrangu ir gana lengva dirbti, taip pat yra labai lengvas, o tai labai svarbu programai.

Pirmasis žingsnis kuriant šią bazę - išmatuoti. Savo programai mes panaudojome 8 x 8 colių matmenį. Aukščiau esančiose nuotraukose parodyta medžiaga yra žinoma kaip „E-glass“. Tai gana pigu ir gali būti tiekiama dideliais kiekiais. Matuojant svarbu pateikti papildomus 2+ colius, kad būtų užtikrintas pakankamas medžiagos kiekis, kurį reikia supjaustyti norima forma.

Antra, pritvirtinkite tai, kas gali būti naudojama stiklo pluoštui suformuoti į lygų, lygų paviršių; tam komanda naudojo didelę metalinę plokštę. Prieš pradedant kietėjimo procesą, įrankis turi būti paruoštas. Įrankis gali būti bet koks didelis plokščias paviršius.

Pradėkite suvynioti dvipusius klijus, pageidautina kvadrato formos, tiek, kiek jums reikia. Tada paruoškite giją ir padėkite ant jos sausus stiklo pluošto gabalus. Perkelkite visus elementus į įrankį.

Pastaba: supjaustytus stiklo pluošto gabalus galite sukrauti, kad galutinis produktas būtų storesnis.

Kitas: norite tinkamai sumaišyti dervą ir jos katalizatorių, kiekviena derva yra skirtinga ir jums reikės, kad vartotojo vadovas tinkamai sumaišytų dalis su katalizatoriumi. Supilkite dervą ant stiklo, kol visos sausos stiklo dalys bus sudrėkintos derva. Toliau nukirpkite siūlų perteklių. Po to pridėkite dar vieną plėvelės gabalėlį ir tada stiklo pluošto audinį, kuris dengia visą gaminį. Po to pridėkite kvėpavimo šluostę.

Dabar atėjo laikas visą operaciją padengti plastikine plėvele. Tačiau prieš tai gali būti pridėtas pažeidimo įrenginys. Šis prietaisas sėdės po plastiku, kad būtų galima pridėti vakuuminį siurblį.

Nuimkite apsauginį rudą klijų dangtelį ir paspauskite plastikinį dangtelį žemyn, kad klijai sklandžiai uždarytų vakuumą. Tada iškirpkite skylę apačioje esančio įrankio centre, kad būtų galima prijungti žarną. Įjunkite dulkių siurblį, kad pašalintumėte orą, kad susidarytų lygus paviršius ir gerai sujungtas produktas.

3 žingsnis: robotų mobilumas

Norėdami, kad robotas judėtų aukštyn ir žemyn siena, nusprendėme naudoti tankų protektorius iš palyginti pigaus „Arduino“tanko komplekto. Šiame rinkinyje buvo visi įrankiai ir tvirtinimo elementai, reikalingi vikšrams ir varikliams pritvirtinti. Juodojo metalo važiuoklė buvo supjaustyta, kad būtų sukurti tvirtinimo laikikliai; tai buvo padaryta siekiant sumažinti papildomų tvirtinimo detalių kiekį, nes buvo įtrauktos visos reikalingos.

Toliau pateiktose instrukcijose bus parodyta, kaip buvo supjaustyti skliausteliai:

• Naudodami liniuotę pažymėkite važiuoklės centrinį tašką
• Nubrėžkite horizontalią ir vertikalią liniją per centrą
• Atsargiai pjaukite išilgai šių linijų, geriausia juostiniu pjūklu ar kitu metalo pjovimo disku
• Naudodami šlifavimo diską, suapvalinkite visus aštrius kraštus

Užbaigti skliausteliai parodyti kitame žingsnyje.

4 žingsnis: Cisternų bėgių laikiklių tvirtinimas

Pradėkite pažymėdami vidurines linijas ant stiklo pluošto lakšto; tai bus nuoroda. Naudodami 1/8 colio grąžtą, iškirpkite šias skyles; visi laikikliai turi būti lygiaverčiai su išoriniu roboto kraštu, kaip parodyta.

Pirmoji skylė, kurią reikia pažymėti, turėtų būti 2 colių atstumu nuo centrinės linijos, kaip parodyta

Antroji skylė turi būti 1 colio atstumu nuo ankstesnio ženklo

Ši procedūra turėtų būti atspindėta centre

Pastaba: skliausteliuose yra papildomų skylių; jie gali būti pažymėti ir išgręžti papildomai paramai.

5 žingsnis: sukurkite ir pritvirtinkite takelius

Pradėkite surinkdami guolius ir krumpliaračius naudodami pateiktas dalis; instrukcijos yra komplekte. Vikšrai turi būti įtempti, kad neslystų nuo krumpliaračių; dėl per didelės įtampos stiklo pluoštas gali deformuotis.

6 veiksmas: sumontuokite ventiliatorių prie korpuso

Pradėkite iškirpdami 3 colių skersmens skylę stiklo pluošto lakšto centre. Tai galima padaryti keliais skirtingais būdais, pvz., Skylės pjūklu arba dremeliu. Kai skylė bus užpildyta, uždėkite ventiliatorių virš angos, kaip parodyta, ir pritvirtinkite tam tikros rūšies klijai arba epoksidai.

7 žingsnis: kodavimas

Visi mūsų naudojami mikrovaldikliai yra „Arduino“komponentai.

„Arduino Uno“lenta = 2

Džemperio laidai nuo patelių iki moterų = 20

Džemperio laidai nuo vyrų iki vyrų = 20

L2989n variklio vairuotojas = 1

nrf24l01 = 2 (mūsų belaidžio ryšio įrenginys)

nrf24l01 = 2 (adapteris, palengvinantis montavimą)

Elektros laidų schema rodo tinkamą mūsų naudojamą ryšį ir su juo susijusį kodą.

8 žingsnis: vielos schema

9 žingsnis: Roboto konstravimas

Pastačius pagrindą ir protektorius, paskutinis žingsnis yra visų dalių sujungimas.

Svarbiausias veiksnys yra svorio pasiskirstymas, baterija yra labai sunki, todėl ji turėtų būti vienoje pusėje. Kiti komponentai turi būti dedami tikslingai, kad būtų atlaikytas akumuliatoriaus svoris.

Svarbu, kad elektronika būtų viename kampe variklių viduryje, kad laidai atitiktų variklį nenaudojant papildomų laidų.

Galutinis ryšys yra baterija ir ESG prie ventiliatoriaus, šis žingsnis yra labai svarbus. Įsitikinkite, kad akumuliatorius ir ESG yra tinkamai sujungti, o abi teigiamos pusės sujungtos viena su kita. Jei jie nėra tinkamai prijungti, rizikuojate sudeginti saugiklį ir sugadinti akumuliatorių bei ventiliatorių.

Užklijavau valdiklio elektronines dalis ant skydelio, kad būtų organizuota, tačiau ši dalis nėra būtinybė.