Realizarea roboților FTC folosind metode netradiționale: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Multe echipe care participă la FIRST Tech Challenge își construiesc roboții folosind piese TETRIX care, deși sunt ușor de lucrat, nu permit cea mai mare libertate sau inginerie industrială. Echipa noastră a făcut ca obiectivul nostru să evităm cu totul piesele TETRIX și să creăm un robot de la zero, folosind o filosofie de proiectare pentru a face acest lucru. Deși poate fi o sarcină descurajantă și necesită multă muncă, procesul se plătește foarte mult în ceea ce privește învățarea despre procesul de inginerie, precum și calitatea robotului pe care îl puteți crea. Pentru a inspira echipele să adopte abordări neconvenționale față de FTC și pentru a le ajuta să înceapă în călătoria lor de inginerie, am reunit următoarele instrucțiuni pentru a acționa ca un ghid de informații generale pentru fabricarea roboților FTC netradiționali.

Pasul 1: Filosofia „Proiectează întâi”

Un aspect important al roboților personalizați este necesitatea de a proiecta ceea ce doriți să faceți înainte de a încerca să-l fabricați. În timp ce roboții construiți de TETRIX sunt ușor de desființat și pot fi folosiți în altă parte, piesele personalizate proiectate necorespunzător sunt efectiv inutile și risipesc materiale și timp. Astfel, ar trebui să vă alocați timp pentru a vă proiecta piesa și a verifica dacă este corect proiectată înainte de a încerca să o fabricați.

Videoclipul de mai sus realizat de echipa noastră trece peste importanța proiectării roboților mai întâi și pașii către ciclul de inginerie.

Pasul 2: Găsirea pieselor și instrumentelor

După conceptualizarea designului dvs., este o idee bună să faceți o listă a pieselor comerciale, a materiilor prime și a instrumentelor de care credeți că veți avea nevoie. Luând notă de ce motoare, șuruburi, roți, rulmenți, senzori și unelte de care veți avea nevoie cât mai curând posibil, vă veți asigura că nu veți fi gât de sticlă de o lipsă de resurse mai târziu în sezon.

Un magazin de hardware local este întotdeauna un loc bun pentru a începe atunci când cumpărați pătuțuri. Câteva locuri bune din care echipa noastră a obținut COTS includ:

• Ace Hardware - un magazin de hardware cu o selecție excelentă de piese și instrumente; are un magazin online și un serviciu de livrare.
• McMaster-Carr - COTS, materii prime și furnizor de instrumente; are un magazin online și un serviciu de livrare.
• Amazon - Magazin online; vinde cel mai mult orice.

Mai sus este un videoclip pe care echipa noastră l-a făcut despre noi mergând prin Ace Hardware-ul nostru local, trecând în revistă utilizările diferitelor piese și instrumente.

Pasul 3: Proiectarea robotului dvs

Pentru a vă putea fabrica robotul, va trebui să îl proiectați. Din fericire, există o varietate de software de proiectare asistată de computer (CAD) disponibile gratuit pentru studenți. Există, de asemenea, o varietate de resurse disponibile pentru a afla cum să le utilizați, sub formă de videoclipuri, ghiduri scrise și forumuri.

Următoarea este o listă a diferitelor software CAD 3D - echipa noastră folosește Fusion 360:

• Autodesk Fusion 360 - disponibil gratuit pentru studenți și profesori.
• Rhino 3D - disponibil gratuit pentru studenți și profesori.
• SOLIDWORKS - disponibil pentru elevii ale căror școli au 40 de locuri în rețea sau 100 de locuri în rețea.

Mai sus este un videoclip al echipei noastre care discută despre avantajele utilizării Fusion 360 pentru a vă proiecta robotul. Aceste avantaje includ serviciul cloud, ușurința cu care puteți exporta modele în diferite moduri, ușurința cu care puteți importa modele și instrumentele sale de simulare a testelor de stres.

Pasul 4: Strategii și opțiuni de fabricație

Odată ce ați creat un design și ați verificat acuratețea acestuia, va fi timpul să le fabricați. Înainte de a face acest lucru, echipa dvs. ar trebui să facă un plan de flux de lucru, astfel încât să fabricați într-un ritm eficient; acest lucru este deosebit de important pentru echipele care au resurse de producție limitate, deoarece acestea vor deveni un blocaj dacă timpul nu este gestionat corect. O astfel de gestionare este cunoscută sub numele de inginerie de proces, iar resursele de care echipele ar trebui să fie conștiente includ:

• Resurse de mașini - disponibilitatea mașinilor.
• Resurse umane - disponibilitatea membrilor echipei și capacitatea acestora de a lucra la lucruri.
• Resurse brute - materiale utilizate pentru crearea pieselor.
• Resurse de timp - cât de eficient este folosit timpul; ceva ar trebui să fie întotdeauna lucrat.

Există mai multe opțiuni atunci când stabiliți cum ar trebui să creați piesa. Mijloacele pe care le puteți utiliza pentru a vă fabrica desenele sunt următoarele:

• Fabricarea asistată de computer (CAM) - vă puteți converti proiectele în cod G, un limbaj de programare care poate fi citit de mașinile de control numeric computerizat (CNC); puteți utiliza apoi o mașină CNC pentru prelucrarea piesei. Recomandat pentru piesele structurale care vor suferi o cantitate semnificativă de forță.
• Imprimare 3D - vă puteți converti designul într-un fișier AMF sau STL pentru a le imprima folosind o mașină de imprimat 3D. Recomandat pentru tocurile pentru electronice sau alte piese care nu suferă o cantitate semnificativă de forță.
• Fabricarea manuală - folosind modelul 3D sau un desen al modelului ca referință, puteți determina dimensiunile piesei dvs. și le puteți fabrica manual, dacă partea necesită acest lucru. Recomandat pentru operații care nu pot fi frezate sau imprimate 3D sau operațiuni care nu necesită o precizie mare.

Echipa noastră a realizat un videoclip care demonstrează cum să creați o operație CAM utilizând Fusion 360 și să prelucrați o piesă folosind o mașină CNC, prezentată mai sus.