RufRobot45: 7 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

RufRobot45 a fost construit pentru a aplica siliciu / calafat pe un acoperiș înclinat greu accesibil la 45 °

Motivație

Apa de ploaie care se scurge printr-un perete crăpat din casa noastră a provocat deteriorarea vopselei și a peretelui, care se agravează după ploi abundente. După o investigație, am putut vedea un decalaj de 1 până la 1,5 cm (aproximativ ½ inch) pentru lungimea unei secțiuni a acoperișului de 3 M / 9,8 picioare. Acest spațiu a canalizat apa de ploaie de pe acoperișul de 45 ° (acoperiș înclinat 12/12) pe un panou lateral și în jos prin peretele crăpat. A se vedea imaginea 1 de mai jos.

Am chemat câțiva experți în acoperișuri / scurgeri, pentru a primi sfatul lor și pentru a evalua costul. Costul total pentru repararea / oprirea scurgerii ar fi de minimum 1200 USD. Cotațiile includ taxe pentru cabluri de ancorare, ancore de siguranță și asigurare pentru acoperirea acoperișului în timp ce inspectau și fixau scurgerea pe acoperișul abrupt de 45 ° accesibil..

Costul estimat de 1200 USD pentru ceva la fel de simplu ca aplicarea siliconului / calafatării unui tub de 20 USD, a fost prea mare, totuși, când ești disperat, vei plăti suma pentru a opri daunele în curs.

Înainte de a accepta oricare dintre cotații, am decis să folosesc timpul liber în timpul blocării Covid 19 pentru a încerca repararea, în primul rând, a trebuit să inspectez acoperișul pentru a vedea dacă va fi o reparație fezabilă pe care o pot face singură.

Robot de inspecție

Pentru inspecția riscantă, un rezervor RC atașat la tether s-a oferit voluntar să meargă pe acoperișul abrupt. Rezervorul RC (imaginea 2) este un prototip pentru designul final. Construită din piese robotice vechi Vex (imaginea 3) pe care o aveam întinsă. Motoarele Vex 393, benzile de rulare ale rezervoarelor, controlerul RC și tuburile din PVC pentru șasiu pentru inspectarea acoperișului.

Deși acest Instructable nu este despre robotul de inspecție, am inclus o imagine pentru cei interesați. Prin intermediul imaginilor de pe GoPro este vizibil un spațiu lung unde apa ar putea curge spre peretele lateral. vezi imaginea 1.

Proces automat de proiectare a pistolului de calafatare

Acest proces de proiectare ar putea fi aplicat siliciului, adezivului sau unui alt tip de aplicație de calfatare care se aplică printr-un tub și duză. Apoi, aveți nevoie de un pistol de calfat, un cadru metalic simplu pentru a ține tubul și un piston, un arc pentru a aplica presiune, un cadru în jurul tubului, apoi țineți pistolul de calfat și poziționați duza tubului împotriva golului.

Așezați duza în sus, în jos, în dreapta, înainte înapoi (axa X, Y, Z) pentru a urmări conturul și unghiul spațiului. Știind toate acestea, este mai ușor să decideți ce ar trebui să facă un robot de calafatare. Procesul a fost iterativ, după multe încercări, încercări și erori, am reușit să acoperi complet decalajul și să opresc scurgerea.

Pentru a ilustra mai bine un proces de proiectare pe care alții îl pot reproduce, am modelat, animat și redat imaginile robotului cu Blender 3D. Redarea mai rapidă a fost posibilă alegând Nvidia Cuda și un GPU 1080TI în loc de CPU pe vechiul meu sistem. Următorii pași în construcția robotului.

Provizii:

Piese Vex pentru pasul 1

• 1x Șină 2x1x25 1x 12 "Linie liniară lungă de 12" (pentru piston).
• 1 x linie exterioară glisantă liniară
• 4 x secțiuni Rack Gear
• 2 x unghiular
• 1 x motor Vex 393 cu 2 fire și 1 x controler motor 29
• 1 x 60 dinți de înaltă rezistență (diametru 2,58 inch)
• 1 x angrenaj metalic cu 12 dinți 3 x guler de arbore
• 1 x Suport cutie de viteze rack
• 2 x arbore de 2 inch de înaltă rezistență
• 3 x Rulment plat (Tăiați unul dintre ei în 3 bucăți și folosiți-le ca distanțiere)
• 2 x Plus Gusset 3 x.5 inch Distanțieri din nailon
• 1 x Distanțier din nailon.375 inch Piese non Vex
• Clemă pentru furtun de 2 x 4 inci (pentru a menține tubul în poziție).

Piese Vex pentru pasul 2

• 2 x Unghi 2x2x15
• 1 x motor Vex 393 cu 2 fire și 1 x controler motor 29
• 1 x suport pentru vierme cu 4 găuri
• 1 x 12 dinti metalici
• 1 x unelte de 36 dinți
• 2 x arbore de 2 inch de înaltă rezistență
• 2 x guler ax
• 1 x 12 "Linie liniară lungă
• 3 x secțiuni Rack Gear
• 1 x camion interior Linear Sider
• 2 x rulment plat

Piese Vex pentru pasul 3

• 1 x placa de otel
• 5x15 (Tăiați cu tăietură metalică sau ferăstrău de metal la 3,5 x 2,5 inci) Aceasta va fi baza pentru ansamblul tubului de siliciu.
• 1 x motor Vex 393 cu 2 fire și 1 x controler motor 29
• 1 x angrenaj de înaltă rezistență de 60 dinți (diametru 2,58 inch)
• 1 x 12 dinti metalici
• 4 x guler ax
• 1 x WormBracket cu 4 găuri
• 2 x arbore de 2 inch de înaltă rezistență
• 4 x Rulment plat
• 2 x 2 inch standoff
• 1 x gusset unghiular
• 1 x distanțiere din nailon.5 inch

Piese Vex pentru pasul 4

• 1 x motor cu sârmă Vex 393 -2 și
• 1 x controler motor 29
• 1 x 60 dinți de înaltă rezistență (diametru 2,58 inch) Imaginile redate prezintă un angrenaj de 36 dinți pentru pasul 4, după unele teste, acesta a fost înlocuit cu un angrenaj de 60 dinți pentru a oferi mai mult cuplu necesar pentru a împinge greutatea mecanismului tubului de siliciu în sus înclinația de 45˚.
• 1 x 12 dinti metalici
• 4 x guler ax
• 1 x Suport cutie de viteze rack
• 2 x arbore de 2 inch de înaltă rezistență
• 3 x Rulment plat (Tăiați unul dintre ei în 3 bucăți și folosiți-le ca distanțiere)
• 2 x Plus Gusset
• Distanțieri din nylon de 7 x.5 inch
• 2 x Unghi 2x2x25 Gaură
• Distanțe de 4 x 1 inch
• 1x Lungime liniară liniară lungă de 17,5"
• 2 x linie exterioară cu glisor liniar
• 5 x secțiuni Rack Gear
• 1 x canal C din oțel
• 2x1x35 sau Canal C din oțel
• 1x5x1x25 (depinde de lungimea pistei). Acest canal C este atașat pe marginea pistei mai aproape de tubul de siliciu. Susține greutatea mecanismului tubului. În caz contrar, pista se va înclina din glisorul liniar din plastic.

Piese Vex pentru pasul 5

• 2 x motor Vex 393 cu 2 fire și 1 controler de motor 29
• 2 x 3 "arbore de înaltă rezistență
• 6 x Rulment plat
• 2 x șină 2 x 1 x 16
• 2 x șină 2 x 1 x 25
• 8 x guler ax
• 1 x kit de rulare a rezervorului
• 4 x 1 inch stand offs
• 1 x controler Vex Pic

Am folosit suportul bateriei Vex AA 6 pentru controlerul PIC care a furnizat suficientă tensiune și curent în timpul procesului de construcție, totuși, am constatat că pachetul de baterii AA nu putea furniza curentul pentru a alimenta 6 x motoare 393 mai ales atunci când este necesar un cuplu pentru a forța pistonul în tubul de siliciu. Pentru a furniza puterea adecvată am conectat două baterii NCR 18650GA (3500mAh fiecare) în serie pentru a furniza ~ 8 volți, cu 2 baterii suplimentare conectate în paralel pentru creșterea curentului. Cu această configurație a bateriei, am o mulțime de curent pentru a opera robotul care acoperă 3 m de calafatare. De asemenea, am folosit un suport pentru baterie 18650 4 x așa cum se arată în imaginea 14.

Pasul 1: Motorizați procesul de etanșare

Primul pas pentru confirmarea pieselor vex ar fi suficient pentru a replica funcția unui pistol de calafatare fără a utiliza cele existente

pistol de calafatare care ar fi mai greu și mai complicat de automatizat. Proiectarea include un kit de mișcare liniară vex, motor 393 și diferite piese pentru a construi un tip de actuator care ar putea împinge siliciuul de la distanță cu controlerul RC. Am folosit angrenajul cu 36 de dinți de înaltă rezistență pentru a adăuga mai mult cuplu necesar pentru a împinge pistonul în tubul de siliciu cu mai multă forță. Imaginea designului este mai jos, iar piesele vex utilizate sunt listate mai jos.

Pasul 2: Construiți mecanici înainte înapoi

Acum că mecanismul pistonului funcționează, putem adăuga mecanismul pentru a controla poziția tubului de siliciu cu pistonul înainte și înapoi, acest lucru va ajuta la compensarea mișcării limitate a robotului rezervor pe acoperișul abrupt.

Pasul 3: Construiți sau coborâți ansamblul

În acest pas, construim mecanismul de deplasare a platformei pistonului în sus și în jos, care include acum greutatea tubului de siliciu, două motoare vex, două truse de mișcare liniară, una pentru piston, cealaltă pentru mișcarea înainte, înapoi și alte părți asociate, practic componente la pasul 1 și pasul 2.

Pasul 4: Faceți mecanica stânga și dreapta

Botul rezervorului acoperă 3 m / 9.8 picioare pe acoperișul înclinat, deplasând tubul de siliciu în jos pentru a injecta siliciu în sus pentru a răzuie siliciu. Banda de rulare a rezervorului din plastic nu are o tracțiune limitată pe înclinația de 45˚, oferind un control suficient pentru a poziționa rezervorul ușor la stânga sau la dreapta. Mutarea rezervorului în sus și în jos pe acoperiș este posibilă printr-o ancoră retractabilă (o lesă de câine blocabilă).

Odată ce rezervorul este poziționat în poziție, mecanismul tubului de siliciu poate aluneca pe o pistă de 30 cm / 12 inch care este încorporată în rezervor. Aceasta înseamnă că robotul poate acoperi 30 cm de calafatare la un moment dat înainte de a muta rezervorul prin tether pentru a calafa o zonă nouă și așa mai departe.

Pasul 5: Construiți baza rezervorului cu electronica controlerului

Am folosit o bază de rezervor pentru că vs cu roți, deoarece oferea o platformă stabilă, cu posibilitatea de a avea o anumită tracțiune, în timp ce benzile de rulare din plastic au o tracțiune slabă, suficientă pentru designul actual. Piese pentru

Pasul 6: Pasul 6: Atașați și conectați platforma tubului la baza rezervorului

Platforma tubului este apoi atașată la marginea rezervorului, poziția marginii asigură cel mai bun joc de la pistele rezervorului și accesibilitatea tubului de siliciu. adăugarea de balast sau a oricărui obiect de metal greu de pe partea opusă platformei tubului va oferi echilibrul contra pentru a menține ambele piste ale rezervorului ferm legate la pământ.

Pasul 7: Conectați motoarele la controlerul PIC, controlerul RC Tune Fine

În imaginea 14 cele 6 motoare sunt conectate la porturile IO de pe controlerul Pic din containerul Lock & Lock. Fiecare port IO este mapat la un canal din transmițător. Pentru motoarele care necesită un control mai fin, cum ar fi motorul glisor orizontal ca la pasul 4 și motoarele benzii de rulare stânga dreapta.

Un GoPro este atașat și poziționat pe ansamblul tubului îndreptat spre duză. Camera este acolo în principal pentru a înregistra procesul și pentru a oferi un punct de vedere înapoi pe iPhone-ul meu, deși am ajuns să nu folosesc capacitatea POV, a fost mai ușor să stau fizic la marginea acoperișului, astfel încât să pot vedea și controla ce făcea robotul.

Acest proiect poate fi replicat utilizând Adruino sau alt microcontroler, precum și WIFI adecvat sau telecomandă radio. Mecanica și piesele Vex sunt minunate și ușor de prototipat, motoarele mai noi și sistemul de control din gama Vex V5 au îmbunătățiri majore, o altă alternativă este ServoCity.com.

Apoi, un design mai curat și mai eficient, cu senzori și posibilitatea ca un ansamblu de tuburi să furnizeze siliciu pe un perete înalt. Imagini reale ale robotului de mai sus, voi încărca videoclipuri în scurt timp.