RufRobot45: 7 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

RufRobot45 fue construido para aplicar silicona / masilla en un techo inclinado de 45 ° de difícil acceso

Motivación

El agua de lluvia que se filtra a través de una pared agrietada en nuestra casa causó daños en la pintura y la pared, que empeoran después de las fuertes lluvias. Después de una investigación, pude ver un espacio de 1 a 1,5 cm (alrededor de ½ pulgada) para la longitud de una sección del techo de 3M / 9.8 pies. Este espacio canalizaba el agua de lluvia desde el techo a 45 ° (techo inclinado 12/12) hacia un panel lateral y hacia abajo a través de la pared agrietada. Vea la Imagen 1 a continuación.

Llamé a algunos techadores / expertos en fugas para obtener su asesoramiento y evaluar el costo. El costo total para reparar / detener la fuga sería de un mínimo de $ 1200. Las cotizaciones incluían cargos por aparejos, anclajes de seguridad y seguro para cubrir al techador mientras inspeccionaban y reparaban la fuga en el techo empinado de 45 ° de difícil acceso..

El costo estimado de $ 1200 por algo tan simple como aplicar silicona / masilla de un tubo de $ 20, era demasiado alto, sin embargo, cuando está desesperado, pagaría la cantidad para detener el daño continuo.

Antes de aceptar cualquiera de las cotizaciones, decidí usar el tiempo libre durante el bloqueo de Covid 19 para intentar la reparación, en primer lugar, tuve que inspeccionar el techo para ver si sería una reparación factible que pueda hacer por mi cuenta.

Robot de inspección

Para la arriesgada inspección, un tanque RC conectado a una correa se ofreció como voluntario para subir al techo empinado. El tanque RC (Imagen 2) es un prototipo para el diseño final. Construido a partir de piezas robóticas viejas de Vex (imagen 3) que tenía por ahí. Motores Vex 393, orugas del tanque, controlador RC y tubos de PVC para que el chasis inspeccione el techo.

Aunque este Instructable no se trata del robot de inspección, he incluido una imagen para aquellos que estén interesados. A través de las imágenes de la GoPro, se ve un gran espacio por donde el agua podría fluir hacia la pared lateral. ver imagen 1.

Proceso de diseño de pistola de calafateo automatizado

Este proceso de diseño podría aplicarse a silicona, pegamento u otro tipo de aplicación de calafateo que se aplica a través de un tubo y una boquilla. Luego necesita una pistola de calafateo, un marco de metal simple para sostener el tubo y un émbolo, un resorte para aplicar presión, un marco alrededor del tubo, luego sostenga la pistola de calafateo y coloque la boquilla del tubo contra el espacio.

Coloque la boquilla hacia arriba, hacia abajo, hacia la derecha, hacia adelante y hacia atrás (eje X, Y, Z) para seguir el contorno y el ángulo del espacio. Saber todo esto hace que sea más fácil decidir qué tendría que hacer un robot de calafateo. El proceso fue iterativo, después de muchas pruebas, pruebas y errores, pude cubrir completamente la brecha y detener la fuga.

Para ilustrar mejor un proceso de diseño que otros pueden reproducir, modelé, animé y rendericé las imágenes del robot con Blender 3D. Fue posible una renderización más rápida eligiendo Nvidia Cuda y una GPU 1080TI en lugar de la CPU en mi sistema anterior. Los siguientes son los pasos en la construcción del robot.

Suministros:

Vex partes para el paso 1

• 1x Carril 2x1x25 1x 12 "Carril deslizante lineal largo (para émbolo).
• 1 x pista exterior deslizante lineal
• 4 x secciones de engranaje de cremallera
• 2 x escudete en ángulo
• 1 x Vex 393 Motor de 2 hilos y 1 x Controlador de motor 29
• 1 engranaje de alta resistencia de 60 dientes (diámetro de 2,58 pulgadas)
• 1 x engranaje de metal de 12 dientes 3 x collar del eje
• 1 x soporte de caja de cambios de cremallera
• 2 x eje de alta resistencia de 2 pulgadas
• 3 x cojinetes planos (corte uno de ellos en 3 piezas y utilícelos como espaciadores)
• 2 espaciadores de nailon Plus de fuelle de 3 x 0,5 pulgadas
• Espaciador de nailon de 1 x 0,375 pulgadas Piezas no vex
• Abrazadera de manguera de 2 x 4 pulgadas (para mantener el tubo en su lugar).

Vex partes para el paso 2

• 2 x Ángulo 2x2x15
• 1 x Vex 393 Motor de 2 hilos y 1 x Controlador de motor 29
• 1 x soporte de gusano de 4 orificios
• 1 engranaje de metal de 12 dientes
• 1 x engranaje de 36 dientes
• 2 x eje de alta resistencia de 2 pulgadas
• 2 x cuello del eje
• Riel deslizante lineal de 1 x 12 "de largo
• 3 x secciones de engranaje de cremallera
• 1 x camión interior Linear Sider
• 2 x rodamiento plano

Vex partes para el paso 3

• 1 x placa de acero
• 5 x 15 (corte con una tijera de metal o una sierra para metales de 3,5 x 2,5 pulgadas) Esta será la base para el conjunto del tubo de silicona.
• 1 x Vex 393 Motor de 2 hilos y 1 x Controlador de motor 29
• 1 engranaje de alta resistencia de 60 dientes (diámetro de 2,58 pulgadas)
• 1 engranaje de metal de 12 dientes
• 4 x cuello del eje
• 1 x WormBracket 4 agujeros
• 2 x eje de alta resistencia de 2 pulgadas
• 4 x rodamiento plano
• Separador de 2 x 2 pulgadas
• 1 x escudete de ángulo
• Espaciadores de nailon de 1 x 0,5 pulgadas

Vex partes para el paso 4

• 1 x Motor Vex 393-2 hilos y
• 1 x controlador de motor 29
• Engranaje de alta resistencia de 1 x 60 dientes (2,58 pulgadas de diámetro) Las imágenes renderizadas muestran un engranaje de 36 dientes para el paso 4, después de algunas pruebas, este fue reemplazado por un engranaje de 60 dientes para proporcionar más torque necesario para empujar el peso del mecanismo del tubo de silicona hacia arriba la inclinación de 45˚.
• 1 engranaje de metal de 12 dientes
• 4 x cuello del eje
• 1 x soporte de caja de cambios de cremallera
• 2 x eje de alta resistencia de 2 pulgadas
• 3 x cojinetes planos (corte uno de ellos en 3 piezas y utilícelos como espaciadores)
• 2 x Plus fuelle
• Separadores de nailon de 7 x 0,5 pulgadas
• 2 x Agujero de ángulo 2x2x25
• Separadores de 4 x 1 pulgada
• 1 pista deslizante lineal larga de 17,5"
• 2 x pista exterior deslizante lineal
• 5 x secciones de engranaje de cremallera
• 1 x canal en C de acero
• 2x1x35 o canal en C de acero
• 1x5x1x25 (depende de la longitud de la pista). Este canal en C se adjunta en el lado del borde de la pista más cerca del tubo de silicona. Soporta el peso del mecanismo del tubo. De lo contrario, la pista se inclinará fuera del deslizador lineal de plástico.

Vex parts para el paso 5

• 2 x Vex 393 Motor de 2 hilos y 1 x Controlador de motor 29
• Eje de alta resistencia de 2 x 3"
• 6 x rodamiento plano
• 2 x Carril 2 x 1 x 16
• 2 x Carril 2 x 1 x 25
• 8 x cuello del eje
• 1 x kit de banda de rodadura del tanque
• Separadores de 4 x 1 pulgada
• 1 x controlador de imagen Vex

Usé el soporte de batería Vex AA 6 para el controlador PIC que proporcionó suficiente voltaje y corriente durante el proceso de construcción, sin embargo, descubrí que el paquete de baterías AA no podía proporcionar la corriente para alimentar 6 x motores 393, especialmente cuando se requiere el par de torsión. para forzar el émbolo en el tubo de silicona. Para proporcionar la energía adecuada, conecté dos baterías 18650GA NCR (3500 mAh cada una) en serie para proporcionar ~ 8 voltios, con 2 baterías adicionales conectadas en paralelo para aumentar la corriente. Con esta configuración de batería tengo suficiente corriente para operar el robot cubriendo 3 m de calafateo. También utilicé un soporte de batería 18650 4 x como se muestra en la imagen 14.

Paso 1: motorice el proceso de calafateo

El primer paso para confirmar las piezas molestas sería suficiente para replicar la función de una pistola de calafateo sin usar el existente.

pistola de calafateo que sería más pesada y complicada de automatizar. El diseño incluye un kit de movimiento lineal vex, un motor 393 y varias partes para construir una especie de actuador que podría expulsar el silicio de forma remota con el controlador RC. Usé el engranaje de 36 dientes de alta resistencia para agregar más torque que se necesita para empujar el émbolo en el tubo de silicona con más fuerza. La imagen del diseño se muestra a continuación y las piezas de vex utilizadas se enumeran a continuación.

Paso 2: Construya mecánicas hacia adelante y hacia atrás

Ahora que el mecanismo del émbolo funciona, podemos agregar el mecanismo para controlar la posición del tubo de silicona con el émbolo hacia adelante y hacia atrás, esto ayudará a compensar el movimiento limitado del robot tanque en el techo empinado.

Paso 3: Construya el ensamblaje hacia arriba o hacia abajo

En este paso construimos el mecanismo para mover la plataforma del émbolo hacia arriba y hacia abajo, que ahora incluye el peso del tubo de silicona, dos motores vex, dos kits de movimiento lineal, uno para el émbolo, el otro para el movimiento hacia adelante, hacia atrás y otras partes asociadas básicamente componentes. en el paso 1 y el paso 2.

Paso 4: Bu mecánica izquierda y derecha

El robot tanque cubre 3 m / 9,8 pies en el techo inclinado, moviendo el tubo de silicona hacia abajo para inyectar el silicio hacia arriba para raspar el silicio. Las bandas de rodadura de plástico del tanque no tienen tracción limitada en la inclinación de 45˚, brindan suficiente control para colocar el tanque ligeramente a la izquierda oa la derecha. Es posible mover el tanque hacia arriba y hacia abajo por el techo mediante una correa retráctil (una correa para perros con cerradura).

Una vez que el tanque está colocado en su lugar, el mecanismo del tubo de silicona puede deslizarse sobre un riel de 30 cm / 12 pulgadas que está integrado en el tanque. Esto significa que el robot puede cubrir 30 cm de masilla a la vez antes de mover el tanque a través de una correa para calafatear una nueva área y así sucesivamente.

Paso 5: Construya la base del tanque con la electrónica del controlador

Usé una base de tanque porque contra ruedas porque proporcionaba una plataforma estable con la posibilidad de algo de tracción, mientras que las bandas de rodadura de plástico tienen poca tracción, es suficiente para el diseño actual. Partes para

Paso 6: Paso 6: Fije y conecte la plataforma del tubo a la base del tanque

Luego, la plataforma del tubo se une al borde del tanque, la posición del borde proporciona el mejor espacio libre de las pistas del tanque y el alcance del tubo de silicona. agregar lastre o cualquier objeto de metal pesado en el lado opuesto a la plataforma del tubo proporcionará el contrapeso para mantener las dos vías del tanque firmemente conectadas a tierra.

Paso 7: Conecte los motores al controlador PIC, ajuste fino del controlador RC

En la Imagen 14, los 6 motores están conectados a los puertos IO en el controlador Pic en el contenedor Lock & Lock. Cada puerto IO se asigna a un canal en el transmisor. Para los motores que requieren un control más fino, como el motor de deslizamiento horizontal como en el paso 4 y los motores de banda de rodadura del tanque izquierdo derecho.

Se adjunta una GoPro y se coloca en el conjunto del tubo apuntando a la boquilla. La cámara está allí principalmente para grabar el proceso y para proporcionar un punto de vista a mi iPhone, aunque terminé sin usar la capacidad de POV, era más fácil sentarme físicamente en el borde del techo para poder ver y controlar lo que el robot estaba haciendo.

Este proyecto se puede replicar usando Adruino u otro microcontrolador, y WIFI apropiado o control remoto por radio. La mecánica y las piezas de Vex son excelentes y fáciles de prototipar, los motores y el sistema de control más nuevos de la gama Vex V5 tienen mejoras importantes, otra alternativa es ServoCity.com, tienen una gama de motores, rieles, soportes, etc., todo lo que necesita para construir la mecánica.

A continuación, un diseño más limpio y aerodinámico con sensores y la capacidad de un conjunto de tubo para entregar silicio en una pared alta. Imágenes reales del robot de arriba, subiré videos en breve.