Fremstilling af FTC -robotter ved hjælp af utraditionelle metoder: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Mange teams, der deltager i FIRST Tech Challenge, konstruerer deres robotter ved hjælp af TETRIX -dele, som, selvom de er lette at arbejde med, ikke tillader den største frihed eller industriteknik. Vores team har gjort det til vores mål at helt undgå TETRIX -dele og skabe en robot fra bunden ved hjælp af en designfilosofi til det. Selvom det kan være en skræmmende opgave og kræver et stort arbejde, betaler processen sig meget i forhold til at lære om ingeniørprocessen såvel som kvaliteten af den robot, du kan oprette. For at inspirere teams til at tage ukonventionelle tilgange til FTC og for at hjælpe dem i gang på deres ingeniørrejse, sammensatte vi følgende instruktører til at fungere som en generel informationsvejledning til fremstilling af utraditionelle FTC -robotter.

Trin 1: "Design First" -filosofien

Et vigtigt aspekt ved specialfremstillede robotter er nødvendigheden af at designe, hvad det er, du vil lave, før du forsøger at fremstille det. Selvom TETRIX-byggede robotter er lette at skille ad og kan bruges andre steder, er forkert designede brugerdefinerede dele effektivt ubrugelige og spild af materialer og tid. Således bør du tage dig tid til at designe din del og kontrollere, at den er korrekt designet, før du forsøger at fremstille den.

Ovenstående video lavet af vores team går over vigtigheden af at designe robotter først og trinene til ingeniørcyklussen.

Trin 2: Find dele og værktøjer

Efter at have konceptualiseret dit design, er det en god idé at lave en liste over de kommercielle off-the-shelf (COTS) dele, råvarer og værktøjer, du tror, du får brug for. Hvis du noterer dig hvilke motorer, skruer, hjul, lejer, sensorer og værktøjer, du skal bruge så tidligt som muligt, kan du sikre, at du ikke er flaskehalset af mangel på ressourcer senere på sæsonen.

En lokal isenkræmmer er altid et godt sted at starte, når man køber COTS. Nogle gode steder, som vores team har fået COTS fra, omfatter:

• Ace Hardware - en isenkræmmerbutik med et stort udvalg af dele og værktøjer; har en online butik og leveringstjeneste.
• McMaster -Carr - leverandør af COTS, råvarer og værktøjer; har en online butik og leveringstjeneste.
• Amazon - Online butik; sælger det meste.

Ovenfor er en video, som vores team lavede af os, der gik gennem vores lokale ess -hardware og gennemgik brugen af forskellige dele og værktøjer.

Trin 3: Design af din robot

For at kunne fremstille din robot skal du designe den. Heldigvis er der en række forskellige computer -aided design (CAD) -software til rådighed for studerende gratis. Der er også en række forskellige ressourcer til rådighed for at lære at bruge dem, i form af videoer, skriftlige guider og forumtavler.

Følgende er en liste over nogle forskellige 3D CAD -software - vores team bruger Fusion 360:

• Autodesk Fusion 360 - gratis tilgængelig for studerende og lærere.
• Rhino 3D - gratis tilgængelig for studerende og lærere.
• SOLIDWORKS - tilgængelig for elever, hvis skoler har 40 netværkspladser eller 100 netværkspladser.

Ovenfor er en video af vores team, der diskuterer fordelene ved at bruge Fusion 360 til at designe din robot. Disse fordele omfatter dens cloud -service, den lethed, du kan eksportere modeller på forskellige måder, den lethed, du kan importere modeller til, og dens stresstestsimuleringsværktøjer.

Trin 4: Fremstillingsstrategier og muligheder

Når du har oprettet et design og bekræftet dets nøjagtighed, er det tid til at fremstille dem. Inden du gør det, bør dit team lave en arbejdsgangsplan, så du fremstiller i et effektivt tempo; dette er især vigtigt for teams, der har begrænsede produktionsressourcer, da disse vil blive en flaskehals, hvis tiden ikke styres korrekt. Sådan ledelse er kendt som procesteknik, og de ressourcer, som teams bør være opmærksomme på, omfatter:

• Maskinressourcer - tilgængelighed af maskiner.
• Menneskelige ressourcer - tilgængeligheden af teammedlemmer og deres evne til at arbejde med ting.
• Råressourcer - materialer, der bruges til at skabe dele.
• Tidsressourcer - hvor effektiv tid bruges; noget burde altid arbejdes på.

Der er flere muligheder, når du skal bestemme, hvordan du skal oprette din del. De midler, du kan bruge til at fremstille dine designs, er som følger:

• Computer -aided manufacturing (CAM) - du kan konvertere dine designs til G -kode, et programmeringssprog, der kan læses af computernumre (CNC) maskiner; Du kan derefter bruge en CNC -maskine til at fræse din del ud. Anbefales til konstruktionsdele, der vil undergå en betydelig kraft.
• 3D -udskrivning - du kan konvertere dit design til en AMF- eller STL -fil for at udskrive dem ved hjælp af en 3D -printer. Anbefales til hylstre til elektronik eller andre dele, der ikke udsættes for en betydelig kraft.
• Håndfremstilling - ved hjælp af din 3D -model eller en tegning af modellen som reference, kan du bestemme dimensionerne på din del og fremstille den i hånden, hvis delen kræver det. Anbefales til operationer, der ikke kan fræses eller 3D -printes eller til operationer, der ikke kræver særlig stor nøjagtighed.

Vores team lavede en video, der demonstrerede, hvordan man opretter en CAM -operation ved hjælp af Fusion 360 og udfræser en del ved hjælp af en CNC -maskine, vist ovenfor.