Máquinas de movimiento: 10 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Motion Machines ofrece una divertida introducción al movimiento, el mecanismo y la robótica. Los kits se componen de un cuerpo de madera contrachapada cortada con láser y piezas simples a granel como motores de engranajes de movimiento lento, paquetes de baterías de plástico e interruptores deslizantes. Los estudiantes pueden experimentar cambiando el tamaño y la forma de los accesorios de las ruedas cortadas con láser y cambiando la dirección de los motores para hacer que los robots giren, se muevan y se muevan.

¡Esta guía es un borrador! Todavía estamos trabajando para desarrollar esta divertida herramienta de exploración. Siéntase libre de mezclar los diseños y háganos saber lo que se le ocurrió mientras experimenta en su museo, aula, espacio de creación o mesa de cocina.

Paso 1: Reúna los materiales y las herramientas

Compre o recolecte los siguientes materiales:

2 paquetes de baterías 1xAA

2 interruptores deslizantes DPDT de tres posiciones

2 motorreductores DAGU hobby (ángulo recto)

2 hubs impresos en 3D

Contrapiso común de 2 pies x 4 pies Lámina de Lauan de 5 mm para cuerpos cortados con láser

4 nueces # 8-32

4 tornillos de máquina # 8-32 x 1 1/2 pulg.

6 tornillos # 2 x 3/8 para interruptores y concentradores

2 tornillos para madera n. ° 8 de 1/8 pulg. Para paquetes de baterías

cable trenzado negro y rojo # 26 AWG

Recoge las siguientes herramientas:

Cortador de cables

Pelacables

Soldador

Pistola de silicona

Destornillador de cabeza Philips

Pinzas de punta de aguja

También necesitará acceso a un cortador láser y una impresora 3D. Usamos una Prusa i3 MX2 para la impresora 3D y un láser EXLAS de la maquinaria Jinan XYZ (ambos en Ace Monster Toys Makerspace en Oakland.

Paso 2: corte con láser los cuerpos

Utilice el software ilustrador y de corte láser para importar el archivo adjunto motionmachinebodies.dxf y corte los cuerpos de acuerdo con la configuración de su cortador láser.

Si no tiene acceso a un cortador láser, puede cortar dos cuadrados de 4 pulgadas por 4 pulgadas de la hoja de lauan. Luego taladre agujeros de 3/16 de pulgada en las esquinas (alineados en las dos hojas) y dos rectángulos de.35 x.60 en el medio (para los interruptores).

Paso 3: Imprima en 3D los concentradores de conectores

Diseñamos una pieza especial en Tinkercad para que sea más fácil para los alumnos probar rápidamente los cubos de rueda de diferentes formas y aliviar algo de la presión sobre el pequeño eje del motor.

Descargue el archivo motionmachinehub.stl y ábralo en el software de su impresora 3D. Mientras imprime los dos cubos de rueda, asegúrese de probar primero que la parte impresa esté ajustada en el eje del motor. Es posible que deba ajustar el tamaño de la pieza para asegurarse de que encaje en el motor.

Paso 4: conecte el circuito

Obtenga motores, interruptor, paquete de baterías, rojo y negro (o dos colores de cable). Deje a un lado un motor, un interruptor y un paquete de baterías.

Corta un trozo de alambre rojo y un trozo de alambre negro de aproximadamente 3 pulgadas de largo. Conecte el cable rojo al cable inferior izquierdo y el cable negro al cable inferior derecho del interruptor.

Tome el otro extremo del cable negro y gírelo con el extremo expuesto del cable negro del paquete de baterías. Suelde los extremos trenzados juntos al cable superior izquierdo del interruptor.

Tome el otro extremo del cable rojo y gírelo junto con el extremo expuesto del cable rojo del paquete de baterías. Suelde los extremos trenzados juntos al cable superior izquierdo del interruptor.

Conecte un cable negro y otro rojo a los dos cables en la parte posterior del motorreductor.

Conecte el cable negro del motor al cable central derecho y conecte el cable rojo del motor al cable central izquierdo.

Coloque una batería en el soporte y pruebe para asegurarse de que el motor avance, retroceda y se apague cuando el interruptor esté en la posición media. Si no funciona, asegúrese de que ninguno de los cables se toque en el medio del interruptor. Puede que tenga que doblar los cables hacia afuera.

Repita estos pasos para el otro lado.

Paso 5: adjuntar elementos a la placa

Gire el interruptor hacia los lados y páselo por la placa. Pruebe que el motor funcione en la dirección correcta antes de atornillar los interruptores en la placa superior con los tornillos # 2 x 3/8.

Pega los motores a la tabla con pegamento caliente para que el eje quede en el centro de la carrocería. Trate de meter los cables con cuidado o agregue un poco de pegamento caliente para que se mantengan en su lugar.

Use los tornillos para madera de 1/8 pulg. Para fijar los paquetes de baterías en el centro del cuerpo por encima y por debajo de los interruptores deslizantes.

Fije los cubos impresos en 3D a los ejes y use los tornillos n. ° 2 para asegurar la pieza a la máquina.

Paso 6: conecta las capas superior e inferior

Use las tuercas # 8-32 y los tornillos para tornillos de máquina para conectar las tablas superior e inferior. El ajuste debe ser ceñido pero sin ejercer demasiada presión sobre la máquina.

Pruebe todo para asegurarse de que esté funcionando.

Paso 7: Cortar ruedas

Utilice el software ilustrador y de corte láser para importar el archivo adjunto motionmachinewheels.dxf y corte los cuerpos de acuerdo con la configuración de su cortador láser.

La forma puede ser un poco complicada de acertar dependiendo de la configuración de su cortadora láser. Pruebe la primera rueda y luego ajuste el tamaño para que encaje perfectamente en el cubo del motor.

Si no tiene acceso a un cortador láser, puede omitir la pieza impresa en 3D, comprar ruedas prefabricadas en Sparkfun y pegar diferentes formas o materiales reciclados a la base.

Paso 8: Experimente con diferentes movimientos

Conecte las ruedas a la máquina y encienda los motores.

¿Puedes hacer que la tabla viaje en línea recta?

¿Puedes hacer círculos pequeños o grandes?

¿Puede parecer que la máquina está bailando?

¿Puedes hacer una máquina que pueda atravesar diferentes superficies?

Piense en las formas en que la disposición de las ruedas cambia la personalidad de las máquinas.

Paso 9: personalice sus máquinas

Si quieres darle un poco más de personalidad a tus tablas puedes pintar las carrocerías. Hicimos pegatinas de plantilla personalizadas con un cortador de vinilo Silhouette y pintamos con aerosol los cuerpos.

Siéntase libre de agregar también elementos adicionales como marcadores, campanas, ojos de Google o brazos extensores a sus máquinas. Estos remixes y diseños de personajes pueden sumarse a los elementos narrativos de esta actividad.

Paso 10: Jugando con máquinas de movimiento en el aula

Diseñamos estos elementos para que sean un taller amigable con los estudiantes de una escuela local. Probamos las tablas con alumnos desde jardín de infantes hasta quinto grado, así como en East Bay Maker Faire. Creemos que esta actividad puede usarse tanto como una actividad abierta durante el tiempo libre como integrarse en un currículo más amplio de robótica, electrónica o programación como primer paso.

Cuando se trabaja en el entorno del aula, dos estudiantes pueden compartir un tablero y colaborar en sus investigaciones. Anime a los alumnos a llevar un diario o un registro de los experimentos que prueben. Esta documentación se puede utilizar para sembrar conversaciones de reflexión.

Organice una colección de 20-30 centros de formas diferentes, incluidos círculos, óvalos, estrellas y formas irregulares en el espacio de trabajo compartido. Anime a los estudiantes a probar diferentes combinaciones de ejes y direcciones de los motores.

Puede crear una arena para que las máquinas se muevan o una pista de obstáculos para que la atraviesen. Llévelos a diferentes superficies alrededor de su escuela y vea cómo funcionan en diferentes superficies.

Esta actividad puede conducir a más experiencias artísticas, científicas y tecnológicas como máquinas de garabatos desarrolladas por el equipo de Tinkering Studio e incluso ser un punto de entrada de bajo umbral a la programación con arduino o microbit para hacer robots bailarines o tortugas retorcidas.

Háganos saber si utiliza Motion Machines en su entorno educativo. Esperamos ver cómo esta idea se puede adaptar y mezclar para diferentes entornos.

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El tiempo de creación de prototipos e investigación y desarrollo con los estudiantes de la escuela autónoma Lodestar para estas máquinas de movimiento fue posible gracias al generoso apoyo de la subvención “Making the Future” de Cognizant.