آموزش رباتیک درس چهاردهم – در بخشهای قبلی با مواد مختلف مورد استفاده در ساخت شاسی ربات ها آشنا شدیم در ای بخش میخواهیم به صورت کامل چوب های مناسب برای استفاده در ساخت شاسی ربات را بشناسیم.

هوارد هیوز میلیاردر می‌تواند بزرگ‌ترین هواپیمای موتوری جهان را از چوب بسازد که ممکن است تکنولوژی بالایی نداشته باشد، اما به نظر می‌رسد که یک ماده ساختنی ایده‌آل برای سرگرمی باشد. چوب تقریبا در همه جا موجود است، نسبتا ارزان است، و کار کردن با آن آسان است. ​

در این بخش نگاهی به استفاده از چوب در ربات‌ها می‌اندازیم و یاد می‌گیرید چطور می‌توانید از مهارت‌های ساده چوب کاری برای ساخت اجسام و شاسی چوبی استفاده کنید. ​

چوب سخت در مقابل چوب نرم

​​​​​​​​اگر چه هزاران نوع درخت (‏و در نتیجه چوب)‏در دنیا وجود دارد اما تنها تعداد کمی از آن‌ها ویژگی‌هایی را به اشتراک می‌گذارند که آن‌ها را برای ساخت روبات‌ها ایده‌آل ساخته‌است. چوب را می توان به صورت چوب سخت یا نرم طبقه‌بندی کرد. تفاوت سختی چوب نیست، اما نوع درخت است. ​

چوب سخت از درختانی تولید می‌شود که در فصل بهار و تابستان سبز هستند و در پاییز و زمستان برگهایشان میریزد ‏، و درختان نرم چوب درختان همیشه سبز هستند که در فصول مختلف دچار ریزش نمیشوند. به طور کلی، درختان برگریز، چوب‌های سخت‌تر و متراکم‌تر تولید می‌کنند، اما همیشه این طور نیست. یک چوب سخت معمولی که بسیار سبک و نرم است بالسا است که اغلب در پروژه‌های صنعتی استفاده می‌شود. ​

تخته چوبی یا تخته چند لا

​​​​​​​​معمولا از تخته چوبی به شکل الوار و یا تخته چند لا استفاده میکنیم.

تخته چند لا برای ساخت ربات

شکل ۱ – ۷: تخته چند لا با استفاده از چند لایه نازک چوب ساخته میشود

تخته چوبی : این تخته ها از کنده های درختان ساخته میشود . آن‌ها در عرض و ضخامت استاندارد در دسترس هستند.

تخته چند لا : از محصور کردن یک یا چند نوع چوب با هم ساخته می‌شود. این چوبها به صورت قطعات ریز چوب در کنار هم قرار میگیرند.

هر دو نوع تخته چوبی که در بالا به آن اشاره شد هم از چوب نرم و هم از چوب سخت ساخته میشوند. بسته به اینکه کجا زندگی می‌کنید، فروشگاه محلی شما به احتمال زیاد تنها چوب نرم و چند نوع چوب سخت (‏اغلب بلوط)‏دارد. برای تنوع بیشتر باید از یک فروشگاه تخصصی یا سفارش پستی چوب خرید کنید. ​

استفاده از تخته چندلا در شاسی ربات

​​​​​​​​بهترین چوب برای استفاده در شاسی رباتیک، به ویژه برای پلتفرم‌های شاسی، تخته چندلا است. تخته چند لا با محصور کردن دو یا چند تکه چوب به یکدیگر، که در آن خرده های چوب (‏الگوی رشد)‏چوب تغییر جهت می‌دهد، قدرت خود را به دست می‌آورد – شکل ۱ – ۷ را ببینید.

تخته چند لا که عموما در ساخت‌وسازهای مسکونی و تجاری به کار می‌رود، اما از چوب نرم ساخته شده‌است و برای استفاده در روبات‌های کوچک مناسب نیست. یک انتخاب بهتر، تخته سه لا مخصوص پهن برگان است که در فروشگاه های‌ صنعت و سرگرمی موجود است. آن‌ها مطلوب‌تر هستند چون چگال‌تر بوده و استحکام بالاتری دارند.

این نوع تخته چندلا به دو دسته تقسیم می‌شود: هواپیما و صنعت. یک تخته چندلا برای هواپیما معمولا از نوعی از چوب غان استفاده می‌کند و از ۳ تا ۲۴ لایه تشکیل شده‌است – هر چه لایه ها بیشتر باشند، تخته ضخیم‌تر است. این مدل برای استفاده در مدل‌های هواپیماها درجه بندی شده‌است، که در آن قدرت ساختاری حیاتی است. یک تنوع ارزان‌تر تخته چند لایه صنعتی است که برای استفاده در هواپیماهای مدل در نظر گرفته نشده است. از چوب‌های ارزان‌قیمت‌تر ساخته شده‌است که چندان قوی نیستند. برای بیشتر کاربردهای روباتیک، تخته چند لایه صنعتی کاملا خوب است. اندازه ورق برای هر دو نوع بسته به تولید کننده و منبع متفاوت فروشگاه‌ها دارد.

ابعاد تمامی تخته های چند لایی همچون تخته های سه لای مختلف بوده و می تواند بسته به سلیقه های کارخانه تولید شود. کارخانه ها نیز محصولات خود را بر اساس نیاز کاربران طراحی، تولید و توزیع می کنند؛ به همین دلیل در اکثر کارخانه ها این امکان وجود دارد که تخته سه لا بر اساس سفارش مشتری طراحی و تولید گردد .

ضخامت های موجود در بازار برای تخته های سه لایه از 3 میلی متر شروع شده و در ضخامت های 6 و 9 و 12 و 15 و 18 موجود می باشد.ورقه‌های نازک برای ساخت یک شاسی رباتیک کوچک خوب هستند، اما تنها در صورتی که تخته چند لایه از چوب سخت ساخته شده باشد.

​​​​​​​​تخته چندلا را با تخته نئوپان اشتباه نگیرید. تخته نئوپان یک محصول تولیدی است که معمولا با مخلوط کردن خاک‌اره به قطعات کوچک و سپس مخلوط کردن آن‌ها با هم تحت فشار بالا ساخته می‌شود.

​​​​تخته چوب در شاسی ربات

تخته چوبی یک جایگزین برای تخته چندلا است. الوار سخت از درختانی – چیزهایی مثل بلوط یا غان – بسیار سنگین و سخت درست شده. چوبهایی مثل کاج یا صنوبر نرمتر هستند و برای روبات‌های کوچک‌تر خوب هستند، و بریدن و دریل کردن آن‌ها آسان‌تر است. ​

الواری با عرض کم‌تر از 30 یا 40 سانتیمتر در دسترس است، بنابراین باید در طراحی پلت فرم ربات خود به این مساله توجه کنید. به خصوص در هنگام استفاده از الوارهای چوبی نسبت به میزان و محتوای رطوبت آگاه باشید. با استفاده از یک گونیا میتوانید مربع بودن تخته را از هر جهت چک کنید. هر قطعه که صاف و مربع نیست را انتخاب نکنید. ​

چوب با رطوبت بیش از حد ممکن است در هنگام خشک شدن خم شود و باعث ایجاد ترک و پیچش شود. اینها می‌توانند در شاسی ربات که به تازگی کامل کرده اید، مخرب باشند. سعی کنید از الوارهایی که در فضای باز نگه داری میشود خرید کنید تا از خشک بودن آنها مطمئن باشید. به دنبال لکه‌های سبز و یا دانه‌ها باشید – این ها نشان‌دهنده رطوبت گیر افتاده هستند. ​

تخته چوبی برای ساخت ربات

تخته فیبر با دانسیته متوسط​​​​​​​​ در شاسی ربات

ورق ام دی اف MDF خام یکی از پرکاربردترین متریال های دکوراسیون داخلی مانند انواع کابینت آشپزخانه، اپن آشپزخانه، کمد دیواری و غیره است. ام دی اف MDF مخفف واژه Medium Density Fiberboard است که جزء فرآورده‌های چوبی محسوب میشه. در حقیقت MDF نوعی تخته فیبر است که از خُرده چوب (در مواردی با کیفیت پایین‌تر از ساغه غلات، برنج، نیشکر و … ) و چسب رزین و یک سری مواد افزودنی تشکیل شده و سپس با کمک پرس گرما و فشار لازم برای عمل کردن چسب و ایجاد ورق ام دی اف اعمال میشه. ام دی اف را معمولاً به‌صورت خام مصرف نمی‌کنند بلکه آن را با استفاده از متریال‌های مختلف روکش می‌نمایند .

پانل‌های MDF کاملا متراکم وجود دارند که بسیار سخت و با دوام هستند و اینها برای شاسی ربات مناسب هستند. برخی دیگر مانند particleboard از الیاف بزرگ‌تر و تکه‌های چوب تشکیل شده‌اند و چندان قوی نیستند. برای ساخت روبات از particleboard استفاده نکنید. ​

به دنبال قطعه‌هایی کوچک از MDF در فروشگاه بگردید تا مجبور نباشید کل ورق را بخرید. بسیاری از آن‌ها از یک چوب بسیار فشرده در ضخامت 16 میلیمتر ساخته میشوند. گزینه دیگر استفاده از آن نمونه‌های کفپوش چوبی کوچک است که در فروشگاه‌های مصالح ساختمانی ارائه می‌دهند.

تخته MDF برای ساخت ربات