Kurs budowy robotów – #3 – konstrukcja mechaniczna

Kurs budowy robotów – #3 – konstrukcja mechaniczna

Po zapoznaniu się z wyposażeniem omówionego wcześniej shielda pora zająć się drugą, kluczową częścią tego projektu. Tym razem robot stanie na swoich (trzech) kołach.

Złożenie konstrukcji mechanicznej, to już ostatni krok przed programowaniem robota, czyli tym, co najważniejsze podczas tej serii artykułów.


Krok 1:  mocowanie Arduino oraz baterii

Na początku należy zamocować dystanse, do których docelowo zamontowane zostanie Arduino. Będą one również konieczne do przytrzymania na swoim miejscu koszyka z bateriami.

W tym celu potrzebujemy:

  • 1x podwozie ze sklejki,
  • 6x dystans 10 mm,
  • 6x śrubka 6 mm,
  • 6x podkładka M3,
  • 6x podkładka sprężysta M3.
kurs_budowy_robotow_1

Elementy używane podczas kroku 1.

Zestaw elementów do kursu

 999+ pozytywnych opinii  Gwarancja pomocy  Wysyłka w 24h

Części pozwalające wykonać ćwiczenia z kursu budowy robotów dostępne są w formie gotowych zestawów! W komplecie znajdują się elementy mechaniczne (w tym koła i silniki), baterie oraz shield!

Zamów w Botland.com.pl »

Podkładki sprężyste charakteryzują się nieregularnym kształtem, który zostaje wyrównany po ich mocnym ściśnięciu. Podkładki te sprawiają, że całość nie będzie się samoczynnie rozkręcać np. pod wpływem drgań.

Sposób wykorzystania podkładek uniwersalnych.

Sposób wykorzystania podkładek sprężystych.

Na początku na każdą śrubkę należy nałożyć podkładkę sprężystą, a następnie zwykłą:

Kolejność nakładanych elementów.

Kolejność nakładanych elementów.

Postępując zgodnie z powyższą ilustracją należy przygotować 6 śrubek z nałożonymi podkładkami:

Wstępne przygotowanie śrubek.

Wstępne przygotowanie śrubek.

Następnie wkładamy je od spodu sklejki w odpowiednie otwory (widoczne na poniższym zdjęciu), a następnie od góry przykręcamy dystanse. W zupełności wystarczy tutaj dokręcić śrubki ręcznie, nie ma potrzeby robienia tego bardzo mocno za pomocą śrubokrętu.

Dla łatwiejszej identyfikacji 4 miejsc pod dystanse, na których będzie się później opierało Arduino otwory te zostały dodatkowo zaznaczono grawerem.

Grawerowane oznaczenie otworów.

Grawerowane oznaczenie otworów.

Krok 2: Montaż silników

Podczas tego etapu zamontujemy oba silniki. Ich wyprowadzenia są dość kruche. Warto obchodzić się z nimi delikatnie, aby nie ułamać przewodów. W takim wypadku konieczne będzie ich ponowne przylutowanie - wtedy może przydać się nasz kurs lutowania.

Zacznijmy od pierwszego silnika. W tym celu potrzebne będą:

  • 1x silnik,
  • 1x zielona wtyczka dla silnika (wyciągnięta z shielda),
  • 2x mały element ze sklejki (zgodne z poniższym zdjęciem),
  • 2x śrubka M3 o długości 30 mm,
  • 2x nakrętka M3.

Przed rozpoczęciem montażu silnika należy na końcach jego przewodów założyć wtyczkę, która zostanie później wpięta w shield. Operację wykonujemy tak samo, jak w poprzedniej części kursu, gdy mocowaliśmy przewody od koszyka z bateriami.

 

Trzeba pamiętać o umieszczeniu przewodu w odpowiednim miejscu wtyczki:

Poprawne umiejscowienie przewodu w złączu.

Poprawne umiejscowienie przewodu w złączu.

Do środka złącza wkładamy jedynie odizolowaną część przewodu.

Do środka złącza wkładamy jedynie odizolowaną część przewodu.

Tym razem nie musimy się jednak przejmować kolejnością ułożenia przewodu we wtyczce. Można zrobić to dowolnie, w razie problemów całość poprawimy na etapie programowania robota.

Aby iść dalej potrzebny jest więc następujący zestaw elementów:

kurs_budowy_robotow_5

Montaż silnika polega na przełożeniu "grzybków" ze sklejki na drugą stronę płytki oraz skręcenie całości za pomocą dołączonych do zestawu długich śrub. Całość ilustrują poniższe zdjęcia.

Operację powtarzamy analogicznie dla drugiego silnika. Ostatecznie po tym etapie całość powinna wyglądać następująco:

Krok 3: Przygotowanie trzeciego punktu podparcia

Nasz robot za każdym razem będzie podpierał się na 3 punktach. Dwa z nich to gumowe koła, które przymocowane będą do silników. Trzeci punkt, który zapewni nam równowagę, to swobodne koło, które będzie mogło obracać się w dowolnym kierunku - mechanizm znany z wózków sklepowych.

Tym razem potrzebne będą:

  • 1x koło swobodne,
  • 8x podkładka zwykła,
  • 4x podkładka sprężysta,
  • 4x śrubka M3 o długości 20 mm,
  • 4x dystans M3 o długości 10 mm.
Elementy potrzebne podczas tego kroku.

Elementy potrzebne podczas tego kroku.

Na każdym narożniku podstawy koła swobodnego należy wykonać połączenie składające się kolejno z: śrubki, podkładki sprężystej, podkładki zwykłej, podstawy koła, podkładki zwykłej oraz dystansu. Cała kolejność widoczna jest na poniższym zdjęciu:

Kolejność elementów podczas tego kroku.

Kolejność elementów podczas tego kroku.

W efekcie powinniśmy uzyskać koło z następującymi mocowaniami:

Krok 4: Postawienie robota "na kołach"

Podczas tego etapu połączymy przygotowane modułu, aby ustawić całego robota już na kołach. Na początek warto przykręcić koło swobodne. W tym celu konieczne będą:

  • 1x przygotowane wcześniej koło swobodne z 4 mocowaniami,
  • 8x podkładka M3,
  • 4x nakrętka M3.

Na przygotowane wcześniej koło swobodne nakładamy 4 podkładki:

Dodanie brakujących podkładek.

Dodanie brakujących podkładek.

Następnie całość wkładamy (od spodu) w podłużne otwory rozłożone promieniście dookoła logo Forbota. W zależności od konkretnego modelu koła może ono pasować w różne otwory. Na pewno jednak wszystkie 4 śrubki powinny przejść na drugą stronę sklejki.

Na tak przełożone śrubki nakładamy kolejne podkładki, a całość skręcamy nakrętkami:

Następny etap, to wciśnięcie na osie silników kół, co nie wymaga dużej siły. Po tej operacji całość powinna prezentować się następująco:

Robot postawiony na kołach.

Robot postawiony na kołach.

Odstępy między kołami i sklejką.

Odstępy między kołami i sklejką.

Widok na całą konstrukcję od spodu:

Widok robota od dołu.

Widok robota od dołu.

Krok 5: Zamocowanie baterii

Przedostatni krok, to montaż koszyka z bateriami, potrzebne elementy:

  • 1x koszyk z 6 bateriami AA,
  • 1x element ze sklejki z logo Forbota,
  • 2x śrubka M3 o długości 30 mm,
  • 2x podkładka M3 zwykła.
Elementy potrzebne podczas tego kroku.

Elementy potrzebne podczas tego kroku.

Koszyk z bateriami należy położyć na robocie przewodami w stronę logo Forbota, a następnie od góry przykręcić dodatkowy fragment sklejki. Uwaga! Przykręcamy go delikatnie, tak, aby koszyk z bateriami nie był luźny. Nie ma jednak potrzeby, aby mocno go ściągać.

Krok 7: Montaż Arduino

Ostatni krok składania części mechanicznej, to montaż Arduino oraz naszego shielda. W tym celu potrzebne będą:

  • 1x Arduino,
  • 3x śrubka M3 o długości 6 mm.
Elementy potrzebne podczas tego kroku.

Elementy potrzebne podczas tego kroku.

Ważne jest odpowiednie umiejscowienie przewodów, te od zasilania powinny znaleźć się pod naszą płytką Arduino. Natomiast pozostałe (od silników) chwilowo można odłożyć na bok.

Arduino przykręcamy jedynie na 3 śrubki - nie wykorzystujemy otworu obok złącza USB. Niestety projektanci tej płytki przewidzieli tam bardzo mało miejsca na śrubkę, dlatego najwygodniej będzie pominąć ten otwór. Wystarczy, że Arduino będzie się opierać w tym miejscu na dystansie.

Na koniec pozostaje wykorzystać nasz shield i podłączyć do niego przewody:

Krok 8: Gotowe!

Najważniejsza część mechaniki naszego robota jest już gotowa. Podczas kolejnych artykułów będziemy ją jeszcze rozbudowywać poprzez dodawanie odpowiednich czujników. Na ten moment cała konstrukcja powinna wyglądać następująco:

Gotowa część mechaniczna robota!

Gotowa część mechaniczna robota!

Podsumowanie

W kolejnej części kursu budowy robotów zajmiemy się napisaniem pierwszego programu, który ożywi robota. Na początku bez czujników - zajmiemy się jazdą po zaprogramowanej "na sztywno" trasie. Będzie to wprowadzenie do rozwijania bardziej zaawansowanych algorytmów.

Czy artykuł był pomocny? Oceń go:

Średnia ocena / 5. Głosów łącznie:

Nawigacja kursu

Autor kursu: Damian (Treker) Szymański
Ilustracje: Piotr Adamczyk

kurs, kursBudowyRobotow, mechanika, robot, silniki

Trwa ładowanie komentarzy...