Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

5 Lineaariset toimilaitteet, jotka saavat robotin liikkumisen - robotit

Lineaariset toimijatImage by Dbarak [CC BY 3.0]

Katso robotti-aiheisia viestejä toukokuun aikana Tehdä: Vol. 45: Robotit ja älä unohda tilata Tehdä: lehden.

Roboteissa on paljon erilaisia ​​toimilaitteita. Tiedätte, että asiat, jotka tekevät robotista liikkumisen ja sallivat sen vuorovaikutuksessa fyysisesti maailman kanssa… tarttujat, kädet, jalat, pyörät jne.

Toisin kuin pyörät tai servomoottorit, lineaariset toimilaitteet toimivat työntämällä tai vetämällä suoraa linjaa pitkin. Tätä varten on monia mahdollisuuksia, sillä X-Y-pöydän sijoittaminen automatisoituun työkaluun voidaan sijoittaa robotin palvelijaan painamalla ovikellopainiketta, kun sormesi väsyy. Tässä on viisi erilaista lineaarista toimilaitetta, jotka voidaan integroida tulevaan robotin rakentamiseen.

1) Moottoroidut kierretangot

Voit tehdä tehokkaan lineaarisen toimilaitteen, jossa on kierretanko, jotkut vastaavat mutterit ja akkukäyttöinen porakone. Tai voit tehdä erittäin tarkan käyttämällä askelmoottoria, joka on juuri sitä, mitä näet monissa 3D-tulostimissa.

Kevyt versio kierrättää lieriömäistä lieriä ja käytä modifioitua servoa ja liukupotentiometriä, kuten Gareth, Let's Make Robots, selittää tässä viestissä ja alla olevassa videossa.

2) Pneumaattiset sylinterit

Pneumaattiset aineet ovat nesteen ohjauksen muoto, jossa käytetään paineistettuja kaasuja, yleensä ilmaa, voiman käyttämiseksi. Pneumaattiset sylinterit ovat saatavilla eri kokoisina. Ne ovat vahvoja, kestäviä ja yksinkertaisia ​​mekanismeja, joissa on monia teollisia sovelluksia. Pneumatiikan yksi etu on se, että toisin kuin moottorit tai servot, ne voivat yleensä pitää paikkansa paineistettuna ilman lisävoimaa.

Monet FIRST Robotics -kilpailut mahdollistavat pneumaattisen käytön, joten ei ole kaukana haettu harkita niiden käyttöä kotitekoisessa robotissa. Tapasin äskettäin Piscatawayn High School Robotics -tiimin 224 jäsenen, jonka trukin robotti kilpailee ensimmäisissä kilpailuissa. Hän selitti, miten aluksella oleva kompressori paineistaa varastosäiliön ja säätimet asettavat sylinterien työpaineet. Parin sylinterin avulla haarukan tarttuja avautuu ja sulkeutuu, ja moottorit tarjoavat hissin. Robotti voi helposti poimia ja pinota muovisia säilytysastioita, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty.

Piscatawayn lukion robottijoukkue

3) Scotch Yokes

Monet robotit käyttävät moottoreita tai servoja toimilaitteina, jotka molemmat tarjoavat pyörimisliikkeen. Voit kääntää tämän kierron lineaariseksi liikkeeksi mekanismilla, jota kutsutaan skotlantilaiseksi. Skotlantilaisella ikkeellä on sauva, jossa on suorakulmainen rako, joka on leikattu ”keskellä” sen keskellä. Pyörän pyörän tappi asetetaan uraan, ja kun pyörä kääntyy, sauva liikkuu edestakaisin. Tätä mekanismia käytetään monissa edestakaisin liikkuvissa työkaluissa.

Scotch YokeImage by BRoys [CC BY-SA 2,5]

Scotch Yoke -mekanismeissa on edistyksellisiä robottisovelluksia, kuten jäljitellä delfiinien selkäliikettä propulsiota varten delfiinimäisissä robotteissa. Suosikkini esimerkki on kuitenkin erittäin älykäs nokkamekanismi on RobotGrrlin RoboBrrd. Alla oleva video on osa RoboBrrdin rakennusopetusta. Olen aloittanut sen paikassa, jossa Scotch Yoke -mekanismi on osoitettu.

4) Solenoidit

Solenoidi on sähkökäämi, joka jännitettynä vetää tai työntää rauta- tai teräs- mäntää. Mäntä voi olla jousikuormitettu niin, että se palaa, kun magneetti ei ole jännitteinen. Solenoideja käytetään autojen ja turvaovien sähköisissä lukkoissa, vanhoissa ovikelloissa, sähköisesti ohjattavissa venttiileissä ja monissa muissa sovelluksissa.

Ehkä kaikkein hauskin sovellus solenoidista, jonka olen koskaan nähnyt, on Spazzi, joka on Marek Michalowskin BeatBotsin solenoidikäyttöinen botti. Tässä on oma versio, joka kiertää joitakin 8-bittisiä chiptune-musiikkia.

5) Pneumaattiset lihakset

Pehmeät robotiikan tekniikat ovat yhä yleisempiä, joten kääri tämä luettelo esimerkkinä Harvard Soft Robotics Toolkitista. Voit käyttää punottua mesh-putkea, jonka sisällä on laiha ilmapallo, ja päät on kiinnitetty pneumaattisen lihaksen muodostamiseen. Kun ilmapallo on täynnä, se ei voi pidentyä pituudeltaan, koska se on kiinnitetty punokseen. Se voi laajentua vain säteittäisesti, mikä aiheuttaa punoksen sopimuksen.

Pneumaattinen MuscleSource: http://softroboticstoolkit.com

Voit käyttää näiden keinotekoisten lihasten vastakkaisia ​​sarjoja taivuttamaan käsivartta aivan kuten ihmiskehossa tai missä tahansa sinun täytyy vetää jotain. Tämän kaltaisilla pehmeillä robotti- toimilaitteilla on mekanismissa jonkin verran ”antamista”. Tämä voi olla välttämätöntä robotteille, jotka on suunniteltu toimimaan läheisessä yhteistyössä ihmisten kanssa. Pehmeät robotit löytävät todennäköisesti enemmän henkilökohtaisia ​​palvelurobotteja, joissa perinteinen toimilaite voi helposti aiheuttaa vammoja.

Osake

Jättänyt Kommenttia