آموزش رباتیک درس بیست – در این بخش میخواهیم با استفاده از نکاتی که در بخش قبل معرفی شد یک شاسی با استفاده از ورقی از جنس پلاستیک برای ربات خود بسازیم.

این قسمت شامل اطلاعاتی درمورد ساخت یک ربات با بدنه پلاستیکی میشود. از اکثر پلاستیکها در این بخش میتوانید استفاده کنید. البته توجه داشته باشید برای این کار نیاز به صفحات پلاستیکی با استحکام مناسب خواهید داشت. پلاستابوت در اصل یک مربع است، و ایجاد آن تنها شامل بریدگی‌های مستقیم است. گوشه‌های پلاستیک – با زاویه ۴۵ درجه – برای بهتر شدن ظاهر و جلوگیری از گیر کردن شاسی به چیزهای مختلف برش میخورند. شما می‌توانید ربات را با یا بدون بریدگی برای چرخ‌ها بسازید. ساخت این شیار‌ها می‌تواند مشکل باشد، اما آن‌ها به ربات اجازه می‌دهند تا طراحی جالب خود را با نگه داشتن چرخ‌ها در داخل پروفایل شاسی حفظ کند. ​

همانطور که در اینجا توضیح داده شد، پلاستابوت از چند ورق مربع ساخته شده است، اما طراحی میتواند تغییر یابد . همانطور که اشاره شد می‌توانید آن را بزرگ‌تر کنید. یا حتی کوچک‌تر، اگر موتورهای کوچک و چرخ‌هایی با سایز کوچک داشته باشید. برای هر شاسی بزرگ‌تر از 14 یا 16 سانتیمتر باید ضخامت پلاستیک را دو برابر کنید – از 3 میلیمتر به 6 میلیمتر البته این یک قاعده کلی میباشد و ممکن است در موارد خاصی که به جنس و یا طرح ما بستگی دارد کمی متفاوت باشد. ​

من ضخامت مدل دقیق را برای هر یک از تکه‌هایی که نیاز دارید، ارائه می‌دهم، اما به یاد داشته باشید که اگر قبلا قطعات را دارید یا جایگزین‌های ارزان‌تر یا آسان‌تر برای به دست آوردن آن‌ها پیدا کرده‌اید، می‌توانید آن‌ها را جایگزین قطعات دیگر کنید. ​

ساختن شاسی ربات

​برای ساخت این شاسی به موارد زیر نیاز خواهید داشت.

گیربکس تک محور

چرخ هرزگرد

تبدیل گیربکس

المان خم L3

پیچ و مهره

ورق پلاستیکی

آموزش رباتیک درس بیستم

شکل ۱ – ۱۰ پلاستوبوت کامل را نشان می‌دهد. در آن از مربعی به طوا 18 سانتیمتر استفاده شده و در دو انتها با دو چرخ هرزگرد متعادل می‌شود.

​​​​​​​​

با اینکه در این طرح‌ها ضخامت پلاستیک 3 میلیمتر هستند، اما اگر چیزی دیگری دارید دارید، می‌توانید از ضخامت دیگری استفاده کنید. به دلیل وزن، شما باید از استفاده از پلاستیک متراکم (‏آکریلیک یا پلی‌کربنات)‏در صورتی که بیش از 5 میلیمتر ضخامت دارد اجتناب کنید. برش و دریل کردن پلاستیک ضخیم‌تر نیز سخت‌تر است. ​

با یک مربع به طول 18 سانتیمتر شروع کنید و گوشه‌ها را برش بزنید. طول برشی که حذف می‌کنید به شما بستگی دارد، اما یک چمفر به اندازه 25 میلیمتر کافی است – برای اندازه‌گیری این مقدار، فقط یک مجموعه از علامت‌های 25 میلیمتر را از هر گوشه ایجاد کرده، و یک زاویه ۴۵ درجه بر روی علامت‌ها ببرید. ​

طراحی پلاستابوت نیازمند طرحی مستطیلی برای چرخ‌ها است – چیزی که من به آن به عنوان شیار چرخ اشاره می‌کنم. برای چرخ‌های مشخص‌شده (‏جدول ۱ – ۱۰ را ببینید)‏، بریدگی‌ها طولی به اندازه 65 میلیمتر و همقی به اندازه 40 میلیمتر دارند؛ شکل ۱ – ۱۰: قطعه پلاستابوت تکمیل‌شده، با استفاده از دو موتورگیربکس، چرخ‌ها، و دو چرخ هرزگرد کوچک برای حفظ تعادل. شکل ۲ – ۱۰ شاسی پلاستابوت با دو روش متفاوت را نشان میدهد. شما میتوانید موتور را در انتها و یا در وسط شاسی قرار دهید.

هر دو چرخ در طول خط مرکزی قرار میگیرند. برای راهنمایی به شکل ۲ – ۱۰ مراجعه کنید. شما می‌توانید مزیت شیار چرخ را در شکل ۳ – ۱۰ ببینید، که تفاوت در پروفایل ربات در دو حالت بدون شیار چرخ و همراه با شیار چرخ را نشان میدهد. ​

همچنین در شکل ۲ – ۱۰ یک طرح جایگزین برای پلااستابوت نشان‌داده شده‌است، که در آن چرخ‌ها در یک انتهای پایه قرار گرفته‌اند. ساخت این سبک کمی ساده‌تر است، چون به یک برش داخلی پیچیده برای شیار چرخ نیاز ندارد.

ساخت ربات پلاستیکی

شکل 2-10

نمای زیر ربات

شکل 3-10

اتصال به موتور

​​​​​​​​پلاستوبوت از یک جفت موتور گیربکس استفاده می‌کند که در شکل ۴ – ۱۰ نشان‌داده شده‌است. موتورهای دقیقی که از چرخ‌دنده‌های پلاستیکی استفاده می‌کنند، قیمت آن‌ها برای رباتیک خیلی بیشتر از دیگر موتورهای کوچک نیست. ​

موتورهایی که من انتخاب کردم به صورت آنلاین از طریق صنایع آموزشی چالیک فروخته می‌شوند، همانطور میتوانید پایه‌های فلزی برای اتصال موتورها به شاسی هستند نیز از همین طریق تهیه کنید. همچنین چرخ و چرخ هرزگرد که در زیر توضیح داده شده‌است توسط آن‌ها تامین می‌شود.

گیربکس تک شفت

شکل ۱۰ – ۴ گیربکس پلاستیکی تک شفت. دوتا از آن‌ها در “پلااستابوت” مورد استفاده قرار می‌گیرند. این گیربکسها در سرعتهای متفاوتی از 50 دور تا 300 دور در بازار موجود میباشد که شما با توجه به طرح خود میتوانید سرعت مناسب را انتخاب کنید. میدانیم هر چقدر سرعت این گیربکسها کم شود قدرتشان افزایش میابد. هم چنین این گیربکسها دارای یک شفت D شکل برای اتصال چرخها میباشند.

راهنمای سورخکاری را در شکل ۵ – ۱۰ دنبال کنید. ما برای اتصال موتور به بدنه از قطعه تبدیل گیربکس به همراه دو خم L3 استفاده خواهیم کرد که این قطعات را نیز میتوانید از طریق فروشگاه صنایع آموزشی چالیک تهیه کنید. مهره به یک فرورفتگی مشابه خود در داخل پایه متصل می‌شود؛ پیچ از زیر شاسی می‌آید تا موتور را سر جای خود نگه دارد (‏شکل ۶ – ۱۰ را ببینید)‏.

ابعاد ربات

شکل ۵ – ۱۰ طرح سوراخکاری برای پلااستابوت. موقعیت افقی دو مجموعه سوراخ برای سوار کردن موتور فوق بحرانی نیست، اما فاصله عمودی سوراخ‌ها باید به طور منطقی دقیق باشد. آن‌ها باید با فاصله سوراخ پایه‌های موتور مطابقت داشته باشند. ​

اتصال موتور به شاسی

شکل ۶ – ۱۰ سوار کردن پایه موتورها با استفاده از خم L3

تنظیم کردن چرخ‌ها

​​​​​​​​چرخ‌ها در اندازه‌های مختلف موجود هستند، و من یکی از سایزهای نسبتا کوچک آن‌ها را به خاطر قد کوتاه ربات انتخاب کرده‌ام. اگر ابعاد پلاستوبوت را به ابعاد بزرگ‌تر افزایش دهید، احتمالا می‌خواهید یک چرخ بزرگ‌تر انتخاب کنید – چرخ‌های ۸۰ mm یا ۹۰ mm می‌توانند برای شاسی های ۳ و ۴ برابر سایز فعلی پلااستابوت استفاده شوند. ​

برای جا زدن چرخها تنها کافیست آنها را در داخل شفت موتور قرار دهید. چرخ‌ها یک شفت D شکل دارند که با محور موتورها مطابقت دارد. ​

هنگامی که چرخ‌ها در محل خود قرار می‌گیرند، گیربکس را به رابط ببندید و سپس خمهای L3 را به آن متصل کنید ، موقعیت هر موتور را تنظیم کنید تا چرخ‌ها فاصله یکسانی با شاسی داشته باشند، و دو پیچ را محکم کنید تا موتور محکم شود. ​

اتصال چرخ هرزگرد

​​​​​​​​چرخ هرزگرد را با استفاده از پیچهایی که وجود دارد روی شاسی محکم میکنیم و با استفاده از مهره ها میتوانیم ارتفاع این چرخها را تنظیم کنیم. توجه کنید این ارتفاع را به شکلی تنظیم کنید که سطح ربات موازی با زمین قرار گیرد.

استفاده از پلاستوبوت

​​​​​​​​این پلاستابوت از میکروموتورهایی با بهره‌وری بالا استفاده می‌کند که بین ۳ تا ۹ ولت کار می‌کنند، و ۶ ولت اسمی (‏نرمال)‏هستند. برای راه اندازی این ربات میتوانید از یک دسته کنترل دو کانال برای جلو و عقب رفتن ربات و یا چرخیدن آن استفاده کنید. این دسته کنترل میتواند با سیم و یا بدون سیم باشد. البته برای شروع من پیشنهاد میکنم از دسته کنترلهای بدون سیم استفاده کنید چرا که قیمت آنها نسبت به مدلهای بدون سیم کمتر است. البته برای راه اندازی این ربات میتوانید از میکروکنترلرها نیز استفاده کنید. تمامی موارد ذکر شده ر بخش های بعدی به صورت جزیی تر مورد بررسی قرار میگیرند.

ساخت شاسی ربات

شکل ۸ – ۱۰ نمای ربات از زیر آن ​

توجه کنید این موتورها جریان پایین را برای گشتاور (‏توان چرخشی)‏که فراهم می‌کنند، جذب می‌کنند، که به شما اجازه می‌دهد تا از هر نوع کنترل الکترونیکی استفاده کنید. زمانی که آزاد هستندد (‏بدون بار)‏، موتورها تنها ۴۰ میلی آمپر مصرف می‌کنند؛ در حالت استال (‏از لحاظ فیزیکی از چرخش موتورها جلوگیری می‌شود)‏، جریان به ۳۶۰ میلی آمپر می‌رسد. تقاضای جریان پایین موتورها به شما اجازه می‌دهد تا از طیف گسترده‌ای از مدارهای درایو موتور استفاده کنید. ​البته توجه کنید در بازار موتورهایی نیز وجود دارند که از نظر ظاهری فرقی با این موتورها نداشته اما آمپر بالاتری میکشند بنابراین بهترین راه این است که از فروشنده اطلاعات موتور را جویا شوید.

مراجعه به بخش ، “انتخاب موتور درست”، برای اطلاعات بیشتر در مورد گشتاور موتور، میلی آمپر، اندازه‌گیری‌های جریان، ولتاژ، و دیگر ویژگی‌های خاص آن به شما کمک خواهد کرد.

اگر موتورها را در مرکز قرار داده اید توجه کنید که باید با استفاده از چرخ هرزگرد تعادل ربات خود را حفظ کنید. من در طرح خود از دو چرخ هرزگرد استفاده کرده ام.

تغییر طراحی ربات پلاستابوت

​​​​​​​​شما در طراحی شاسی پلاستوبوت آزاد هستید. به عنوان مثال، با افزایش چمفر، شما می‌توانید یک پایه هشت‌ضلعی بسازید. . فقط از هر گوشه دیگه یک برش بزنید. ​

همچنین می‌توانید پایه‌های موتور خود را با استفاده از بست‌های استاندارد و نوارهای پلاستیکی انعطاف‌پذیر طراحی کنید.

نقشه ربات

شکل ۹ – ۱۰ یک پایه پلاستابوت هشت‌ضلعی توجه کنید اندازه ها در واحد اینچ میباشد

اتصال موتور به شاسی ربات

شکل ۱۰ – ۱۰ راه برای سوار کردن یک موتور با استفاده از سخت‌افزار ساده و یک تسمه پلاستیکی انعطاف‌پذیر. این تکنیک برای موتورهایی با حالات مربعی یا گرد کار می‌کند. ​