Un robot práctico: 11 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Lo llamo un robot práctico por varias razones. Se puede hacer usando las herramientas diarias que tendría la mayoría de las personas que trabajan en la casa. Al utilizar muchos artículos excedentes, el costo se mantiene bajo. El brazo del robot puede levantar un objeto de 2 libras desde el piso a 3 pies 4 pulgadas en el aire, de modo que el brazo pueda colocar objetos sobre las mesas. Entonces, si está cansado de leer sobre robots que solo pueden levantar una pelota de ping pong unos centímetros en el aire, siga leyendo. En este tutorial, espero darte consejos que también se pueden utilizar en otros proyectos de robots.

La mayoría de las piezas utilizadas en este robot provienen de la aspiradora robótica "Lentek". Esta aspiradora era una mina de oro de piezas robóticas. Tengo una batería de 14,4 voltios, motores con caja de cambios, ruedas motrices, transformador de potencia, control remoto, puentes H, I. R. leds, fototransistores, etc.

Paso 1: Prueba de la aspiradora

Los objetivos del robot eran poder recoger objetos que pesaran hasta 2 libras. del suelo y ponerlos sobre una mesa con mando a distancia y de forma autónoma.

Lo primero que hice fue ver si la aspiradora "Lentek" era lo suficientemente fuerte para el robot que quería construir. Pongo un peso de 5 libras en la aspiradora y veo si puede funcionar y encender una alfombra; lo hizo. Algunas notas aquí; Incluso sin un peso, la aspiradora no podría pasar de la superficie del piso a la alfombra, así que no intente construir sobre la base de la aspiradora. Cuando proporcione medidas de madera en el resto de este tutorial, serán medidas reales y no medidas almacenadas. Por ejemplo, usaré una pieza de madera de 4 "por 1" en muchos lugares de este proyecto. Las medidas reales son 3 3/4 "por 3/4".

Paso 2: echemos un vistazo al interior del motor

Desarme la aspiradora y saque los motores impulsores. Al mirarlos, puede ver que no hay una rueda codificadora óptica. Lo que hace una rueda codificadora óptica es romper un rayo de luz cuando el motor gira allí dando X cantidad de pulsos por 1 vuelta de la rueda. Construyamos uno para el motor. La rueda del codificador está hecha de cartón. El cartón se utilizará en muchos lugares de este proyecto. ¿De dónde saqué el cartón? Cajas de cereal. El eje de la rueda codificadora es un "clavo de panel", el tipo de clavo que se usa para colocar paneles de madera en una casa. La longitud utilizada aquí es 1 5/8 ". Usé una brújula para trazar un círculo en el cartón que es un poco más pequeño que el ancho del cuerpo de la caja del motor. Usé una herramienta de perforación de papel para hacer los agujeros en la rueda. Utilice el pequeño orificio que hace la punta de la brújula para encontrar el centro de la rueda y pasar el eje (clavo). Ponga un poco de pegamento en la cabeza del clavo para sujetar la rueda codificadora, déjelo secar. El eje entrará en el orificio central del engranaje helicoidal. Primero limpie un poco de la pared de la caja del motor para que el eje no toque las paredes de la caja del motor. Ponga un poco de pegamento en la punta de la rueda del codificador. eje (clavo) y empújelo en el orificio central del engranaje helicoidal. Deje secar y vuelva a colocar la carcasa en el motor. No entraré en detalles sobre la parte eléctrica del robot en este tutorial. Diré que lo haremos use el LED IR y los transistores fotográficos que se encuentran en la aspiradora como haz de luz y que alimentaremos la salida a la entrada del comparador en un chip "PIC". Hago más tutoriales a medida que pasa el tiempo. Visite mi sitio web en: https://robotics.scienceontheweb.net Tendrá que hacer el cambio a 2 motores. Se utilizará un motor modificado en la base del robot y el otro en su brazo. Esto significa que deberá comprar 2 aspiradoras. y tendrá una batería de repuesto y un control remoto, así como otros tipos de motores.

Paso 3: hacer la base principal y la base del motor del robot

Hice la base de madera contrachapada. Utilicé madera contrachapada porque es fácil de trabajar y puedes hundir la cabeza de un tornillo en ella para que quede plana con la superficie de la madera. Muchas veces, las piezas de madera contrachapada pueden tener un agujero en una de las capas debido a un nudo en la madera. Utilizo una pistola de pegamento caliente para llenar el agujero. Si no tiene una pistola de pegamento caliente, debe comprar una. Son excelentes para sujetar cables, llenar huecos, etc. Puede conseguirlos en muchas tiendas de tipo dólar. Las mismas tiendas venderán las barras de pegamento por tan solo 25 barras por dólar.

Al hacer la base, desea que el tamaño sea lo suficientemente pequeño como para pasar a través de las puertas y poder girar en los pasillos. Recuerde que el brazo también sobresaldrá de la base; por lo que no quiere que la base sea tan pequeña que se vuelque. Así que hice la base de 11 3/4 "por 17 3/4". ¿Por qué no un par de 12 ", preguntas? Bueno, la superficie de madera contrachapada estará cubierta por cartón. Sí, lo adivinaste, cartón de una caja de cereal. Una nota aquí, no usé papel de contacto sobre el cartón, pero no hay razón para que No puedo. Entonces, si quieres vestirlo más, adelante. Para montar los motores en la base principal, necesitarás hacer una base de motor pequeña. Cada base de motor estaba hecha de dos piezas de madera de 1/2 "de grosor. Con la rueda giratoria de tamaño que usé, necesitaba el motor a una pulgada de altura desde la base principal. Entonces, si tiene una pieza de madera de 1 "de grosor, solo necesita cortar una pieza de madera por motor base. El tamaño de la base del motor es de 2 1/4" por 4 ". Usé una broca de 5/8" para el agujero en la base del motor. El agujero redondo al agujero cuadrado es de aproximadamente 1 agujero central de 19/32 "al agujero central. El agujero más largo se hizo perforando agujeros y luego usando una lima para darles forma. Una mejor manera sería usar una hoja de sierra para dar forma a los agujeros largos. agujero.

Paso 4: Trabajar en la parte inferior de la base principal

Recuerde que la base principal tendrá un motor modificado y un motor sin cambios. En la foto, el motor con la pequeña caja al lado es el motor modificado. La caja se utiliza para cubrir la rueda del codificador, I. R. transistor led y foto. Clave y pegue la base del motor a la base principal. Nuevamente utilicé clavos para paneles de 1 5/8 pulgadas. En el otro lado de la base principal, corte el extremo de las uñas que sobresalen.

Sé que en la mayoría de los robots la rueda giratoria trasera es una pequeña cosa que ni siquiera gira. ¡NO USE ESE TIPO! Estoy a favor de ahorrar dinero al construir un robot, pero no lo haga en esta parte. El robot no podrá pasar de la superficie del suelo de madera a la alfombra. No girará bien y requerirá más potencia. Usé una rueda giratoria con rodamiento de bolas de 3 pulgadas. Monte la rueda giratoria de modo que cuando la rueda giratoria gire no pase por la parte trasera de la base. Monté el mío a 1 6/16 pulgadas desde la parte trasera. El tipo de tornillo que utilicé fue un "tornillo para paneles de yeso" n. ° 6. Vuelva a cortar el extremo de los tornillos que sobresalen.

Paso 5: Trabajar en la parte superior de la base principal

Ahora es el momento de pegar el cartón en la parte superior de la base principal. Abra la caja de cereal grande y pegue el lado brillante hacia abajo con "Cemento de contacto". Espere hasta que se seque y luego recorte.

Verifique si su caja de cereal grande coincide con el tamaño de la caja de cereal que estoy usando, de lo contrario, tendrá que usar otros materiales. El lado pequeño de la caja mide 3 1/4 "de ancho, el lado grande mide 11 10/16" de largo. VER FOTOS ANTES DE COMENZAR ESTA PARTE. Abre dos cajas grandes de cereal. Corta las solapas superior e inferior de las cajas de cereales. Corta a lo largo de las costuras de una caja de cereal. Pegue esas piezas en la otra caja de cereal con el lado brillante que mira hacia el lado brillante. Espere a que se seque antes de usar. Corte 2 piezas de madera de 3/4 "de grosor 8 3/16" por 3 2/16 ". Usaremos esta madera como las 2 paredes de la caja que estamos construyendo en la parte superior de la base principal. Coloque y pegue una pieza en el medio de la base, 14/16 "desde la parte trasera de la base. La 2ª pieza va a 10 2/16 "de la 1ª pieza. Esto formará la caja que tiene 10 2/16" de largo por dentro. Cuando el pegamento esté seco, clave las 2 piezas de madera en su lugar desde la parte inferior de la base utilizando "Clavos de panel". Me gusta perforar un pequeño piloto para el clavo primero. Ahora tome el cartón que pegamos y utilícelo como las paredes largas y la parte superior de la caja. Pega un lado a los extremos de las dos piezas de madera y a la base principal. El otro lado debe recortarse para que pueda doblarse y formar el otro lado de la pared de la caja larga. NO PEGUE ESTE LADO.

Paso 6: Cómo funciona el brazo

Este brazo no funciona como la mayoría de los brazos robóticos. Funciona más como una carretilla elevadora. La mano subirá y bajará sobre un riel de madera. Esto permitirá que el robot levante un objeto 3 '4 del piso con poco torque.

Para que un brazo robótico normal levante un objeto a 40 "del piso, el brazo tendría que tener 20" de largo. Un objeto de 2 libras tomaría 640 oz. pulg. de torque para levantar. Usar una rueda de 1 "para levantar el objeto de 2 libras sólo tomaría 16 onzas pulg. De torque. La matemática usada para encontrar el objeto en el espacio 3-D también es más fácil.

Paso 7: Montaje del riel en la base principal

La madera utilizada para el riel se llama listón de enrasar. En Lowe's se indicaría como: 1 "por 2" por 8 'enrasado tratado # 201999. Tiene aproximadamente 1 5/16 "de ancho y aproximadamente 9/16 de grosor. Usé este tipo de madera porque parece tener la menor cantidad de urdimbre y arco. Corte una pieza de 48" de largo. Corte una pieza de 1 1/2 "de grosor y una madera de 3 3/16" por 3 3/16 ". Puede cortar una muesca en la madera para mantener el riel en su lugar y luego taladrar un agujero a través del riel y el bloque de madera. Utilice un tornillo para paneles de yeso n. ° 6 para mantener el riel en su lugar. Si no desea hacer la muesca en el bloque de madera, tendrá que usar 2 tornillos más en ambos lados del riel para mantenerlo en su lugar.

Coloque el bloque de modo que el riel esté en el medio de la base y el bloque de madera esté a 1/2 del frente de la base. Desde el lado inferior de la base, use dos tornillos para paneles de yeso para sujetar el bloque de madera al Base principal.

Paso 8: Trabajar en el brazo

Desatornille el riel de la base, lo estaremos usando en este paso.

Con una hoja de orificio circular de 1 1/2 ", corte un orificio en una pieza de madera de 3/4" de grosor. Saque la madera (ver foto) de la hoja. Esto se utilizará como rodillo. Haz cuatro de estos rodillos. Un clavo "común 5D de 2 pulgadas" se convertirá en el eje del rodillo. Corte dos piezas de madera de 3/4 "de grosor de 3 1/2" por 5 7/16 ". Coloque un rodillo cerca de la parte superior trasera de la madera, pero no deje que el rodillo pase el borde de la madera. Clave el clavo el centro del rodillo, pero no demasiado adentro porque los sacará más tarde. Coloque el riel sobre la madera, asegúrese de que el riel esté recto y apretado contra el primer rodillo (ver foto). Coloque el resto de los rodillos apretados contra el riel y clave en su lugar. Quite el riel y luego quite los cuatro clavos de la madera. Usando los orificios para clavos como guía, taladre cuatro orificios piloto en la madera. Tome la segunda pieza de madera que corte y fíjela sobre la primera Ahora taladre los cuatro orificios a través de la segunda pieza de madera también. Clave los cuatro clavos comunes 5D en los cuatro orificios de una pieza de madera. Ahora desea perforar cuatro orificios piloto en la trayectoria del riel. Atornille cuatro # 6 tornillos para paneles de yeso, pero deje las cabezas aproximadamente 2/16 "por encima de la madera. Deberá ajustarlos más tarde. Vuelva a colocar los cuatro rodillos y el riel en su lugar. Los cuatro tornillos te permitirán ajustarte a cualquier arco en la madera. Ajuste los cuatro tornillos de modo que el riel quede nivelado con la parte superior de los cuatro rodillos. Es posible que sea necesario volver a ajustar los tornillos más tarde. Tome la segunda pieza de madera y martíllela en su lugar sobre la primera pieza de madera. Tendrá que jugar un poco con la segunda pieza de madera hasta que esté cerca de los rodillos, pero aún así los rodillos pueden girar libremente. Es posible que también deba ajustar los cuatro tornillos para que el riel no esté demasiado apretado contra el costado de la madera. Deslice el riel hacia afuera. Corte otra pieza de madera de 3/4 "de grosor de 3 1/2" por 9 ". Clave la sección del rodillo en la parte superior central de esta pieza de madera. Corte otra pieza de madera (aproximadamente 3 1/2" por 2 1/4 ") que cubrirá el otro lado de la sección del rodillo y se clavará en su lugar. Ahora corte todos los extremos de los tornillos y clavos que sobresalen. Deslice el riel hacia atrás en la sección del rodillo. Habrá puntos que se pegarán contra el rodillos o las cabezas de los tornillos. Utilizando papel de lija (mejor si el papel de lija está montado en un bloque de madera), lije los puntos en el riel de madera donde se atasca.

Paso 9: hacer el carrete

Con una hoja circular de 2 ", corte un agujero en una pieza de madera de 1/2" de grosor. Saca la madera de la hoja. Esto se convertirá en parte de un carrete. Haz otro. Sujete las dos ruedas juntas. Taladre cuatro orificios piloto alrededor de las ruedas. Quite las abrazaderas de las ruedas y haga los cuatro orificios piloto en una rueda de.140 "de ancho para que el tornillo para paneles de yeso de 2" # 6 pueda caber a través del orificio. Abra y cuadre los orificios centrales de la rueda para que quepan en el eje cuadrado del motor. Con los cuatro tornillos de 2 "# 6 para paneles de yeso, atornille las dos ruedas juntas de modo que haya un espacio de 13/16" entre las dos ruedas. Ate una línea de monofilamento de 54 "de largo (línea de corte de hierba) a uno de los tornillos.

Paso 10: Montaje de los motores en el riel

Corte una pieza de madera de 3/4 "de grosor 4 11/16" por 3 14/16 ". Usé una broca de 5/8" para los agujeros en la base del motor. El agujero más largo se hizo perforando agujeros y luego usando una lima para darles forma. Una mejor manera sería usar una hoja de sierra para dar forma al agujero. Los orificios redondos están separados entre el orificio central y el orificio central de 3 2/16 ". El orificio redondo al orificio cuadrado es de aproximadamente 1 orificio central de 19/32" al orificio central.

Conecte el carrete a los motores (se modifica un motor) y los motores a la base del motor. Conecte los motores (recuerde invertir los cables a un motor) a una batería de 6 voltios solo para probar que todo funciona. Ahora quite el carrete y los motores de la base del motor. A continuación, corte una pieza de madera de 1 1/2 "de grosor de 3 3/16" por 3 14/16 ". Con dos tornillos para paneles de yeso n. ° 6, fije el bloque de madera al lado inferior de la base del motor a 1/2" del borde izquierdo. Taladre dos orificios piloto a través del riel en el bloque. Fije el riel al bloque con dos tornillos para paneles de yeso n. ° 6. Ahora vuelva a colocar el carrete y los motores, pero esta vez pegue los motores a la base del motor. Tome la línea de monofilamento y asegúrese de que la línea pase por delante del carrete. Tírelo hacia abajo en línea recta hacia el conjunto de rodillos que se encuentra en el riel. Donde la línea toque el ensamblaje del rodillo, taladre un agujero a través del costado y atornille un tornillo para paneles de yeso de 2 "# 6. Ate la línea a este tornillo.

Paso 11: Hacer la mano

Cualquiera que tenga un conjunto "VEX" reconocerá estas partes. No creo que valga la pena comprar piezas VEX solo para construir esta mano. Esta mano es solo uno de los muchos prototipos en los que he estado trabajando. Daré detalles de otras manos en mi sitio web en: https://robotics.scienceontheweb.net durante los próximos meses. Aquí viene el pero. Pero si ya tiene las piezas VEX, pruébelo. Puede usar cualquier motor de caja de cambios si puede hacer que el engranaje vex permanezca en el eje del motor. El motor que usé aquí fue un sobrante de otro proyecto. Una nota que debe saber sobre este motor es que la tapa marrón se atornilla a la placa del motor que gira el motor. Taladre un agujero central a través de la tapa para que quepa un tornillo # 8-32 por 1 3/4 ". Tome la cabeza del tornillo y muela un poco los dos lados para que la cabeza ahora sea un rectángulo con dos extremos curvos. Esto hace que sea más difícil que el tornillo se suelte cuando está pegado. Coloque el tornillo a través de la tapa con la cabeza apuntando hacia la placa del motor. Coloque la tuerca y apriete. Dependiendo del motor de la caja de cambios que use, el tamaño de la madera puede ser diferente. dos piezas de madera de 3/4 "de grosor de 7" por 2 2/16 ". Una de estas piezas se convertirá en la base del riel, la otra en la placa trasera de la caja del motor de la mano. Corta dos piezas de madera de 3/4 "de grosor 1 10/16 por 2 2/16", estos serán los lados de la caja del motor de la mano. Si miras en las fotos, verás dos soportes en forma de L. Son de 1 7/16 "por 1 7/16" con un extremo en forma para adaptarse al engranaje de cremallera. Estos fueron hechos con un armazón de cama viejo. ¿Qué puedes encontrar que funcione? Estos se cortaron utilizando una sierra con un disco de corte utilizado para cortar metal. No se utilizaron herramientas sofisticadas para hacer este robot. Taladre dos orificios a través del soporte y a través del costado del engranaje de cremallera. Monte el soporte en el engranaje de cremallera utilizando dos tornillos con tuercas. Deben cortarse las piezas metálicas VEX. Es mejor usar una hoja de sierra para metales, ya que un disco cortado lleva demasiado metal. Para las personas que no saben nada sobre VEX. Las partes metálicas vienen con un pequeño corte inicial para mostrar dónde se puede cortar. Usaremos la parte más pequeña, así que córtala. Usaremos dos. Usando los tornillos que vienen con el engranaje de cremallera, atorníllelo en la ranura de metal usando dos tornillos con dos arandelas de metal. Ahora aquí viene un problema; Si aprieta los tornillos por completo, el engranaje de cremallera no se puede mover. Si no aprieta los tornillos, se soltarán en poco tiempo. La solucion es; con papel de aluminio de todos los días, hizo bolitas diminutas y empújelas por los orificios de los tornillos. Tome el engranaje de cremallera, atorníllelo nuevamente en la ranura de metal. Si el engranaje de cremallera aún se atasca, repita. Cuando consiga que el engranaje de cremallera se deslice hacia la derecha, saque los tornillos y coloque un poco de pegamento en los orificios de los tornillos. Vuelva a colocar los tornillos y déjelo secar. Tome el conjunto del engranaje de cremallera y atorníllelo a la base del riel. NO usé tornillos para paneles de yeso aquí. Desea utilizar un tornillo con cabeza plana para que el conjunto de riel se pueda ajustar en una pequeña cantidad. Tome el otro conjunto de riel y colóquelo a lo ancho del engranaje colocando el engranaje entre los dos engranajes de cremallera. Ahora atornille el segundo conjunto de engranajes de cremallera. Saque el engranaje y coloque los engranajes de cremallera en direcciones opuestas. Vuelva a colocar el engranaje en el centro y marque dónde está el engranaje. Taladre un orificio lo suficientemente grande para que el tornillo # 8-32 de 1 3/4 "pase sin atascarse. Quite el ensamblaje del riel de la base del riel. Corte la base del riel desde la parte superior hasta el orificio lo suficientemente ancho para que el tornillo quede a un lado a través de la hendidura. Coloque el engranaje en el tornillo. Este es un ajuste muy apretado. Usé un alicate de bloqueo de canal para sujetar el engranaje mientras giraba el tornillo. Gire el engranaje en el tornillo hasta que el engranaje llegue a la misma altura que el engranaje de cremallera. está con la tapa cerca de la base del riel pero sin atascarla. Cuando todo se vea bien, corte lo que no necesite del tornillo # 8-32. Ponga pegamento en la cabeza del tornillo que está dentro de la tapa y déjelo secar. Ponga pegamento en la tuerca y alrededor de la base del engranaje. Cuando esté todo seco, atornille la tapa de nuevo en el motor. Coloque el conjunto del engranaje del motor a través de la hendidura hasta que toque el orificio. Con una pistola de pegamento caliente selle la hendidura. Ponga retroceda el conjunto del riel. Corte una pieza de madera de 3/4 "de grosor de 1 9/16 por 1 9/16. Esta será la base del motor. Coloque el motor en esta base. Vea si el motor está paralelo a la base del riel. Si se ve bien, atornille la base del motor a la base del riel. Pegue el motor a la base del motor. Clave los lados en la base del riel. Notará que el eje trasero del motor está sobresaliendo. Marque y luego taladre este punto en la placa trasera para que el eje trasero tenga un lugar donde ir. Atornille la placa trasera. Los dos dedos de la mano están hechos de dos piezas de madera de 3/4 "de grosor de 3 1/16" por 1 11/16 ". Puede cortar una muesca en la madera donde se atornillará en el soporte. Haciendo esto deja que la mano se abra un total de 3 "y puede cubrir el soporte y las cabezas de los tornillos con cartón. Taladre dos orificios en cada soporte que permitirán que los tornillos que está utilizando pasen a través de los orificios del soporte. Marque y taladre agujeros piloto en los dedos. Ahora monte los dos dedos y atorníllelos en su lugar. Con dos tornillos para paneles de yeso # 6 de 1 1/2 ", fije este conjunto manual a la parte inferior del conjunto del rodillo. EL EXTREMO