Flex Claw: 24 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ang itinuturo na ito ay nilikha bilang pagtupad sa kinakailangan ng proyekto ng Makecourse sa University of South Florida (www.makecourse.com).

Ang Flex Claw ay ang susunod na pinakamahusay na proyekto para sa anumang mag-aaral, inhinyero, at magkatulad na tiyak na hahawak sa pansin ng iyong madla. Ganap na patakbuhin ng isang Arduino Uno, ang Flex Claw ay isang pinasimple na diskarte sa isang self-centering claw sa pamamagitan lamang ng paggamit ng isang motor! Ngunit ang mga kakayahan nito ay hindi gaanong simple, para sa istraktura ng claw nito ay idinisenyo muli upang aktwal na lumipat sa anumang hugis na bagay na hawak nito! Bagaman ang konstruksyon nito ay halos nasa kamay, pag-access sa isang 3D printer na may NinjaFlex filament at PLA pagiging tugma ay kinakailangan.

Hakbang 1: Mga Tool at Materyales

Ang unang hakbang ay upang tingnan ang lahat ng mga bahagi at at posibleng gumawa ng mga pagsasaayos. Para sa mga ito, lubos kong inirerekumenda ang paggamit ng Solidworks dahil ito ay napaka-madaling gamitin sa sandaling malaman mo kung nasaan ang lahat ng mga utos. Kung hindi mo pa nai-download ito, tiyaking suriin sa iyong paaralan o lugar ng trabaho ang mga diskwento o libreng mga access code. Ang YouTube ay magiging iyong matalik na kaibigan din kung kailangan mo ng higit na kalinawan sa bawat tampok. Ang susunod na ilang mga hakbang ay pupunta kung paano idisenyo ang mga piraso para sa Flex Claw na may Solidworks na kailangang naka-print na 3D.

Bago kolektahin ang mga materyales, mangyaring basahin ang lahat ng mga hakbang at kumpirmahing ang nakalista sa ibaba ay nababagay sa iyong nais na end product dahil ang anumang naisapersonal na mga pagsasaayos sa laki / sukat ng mga piraso ng tinalakay ay maaaring gawin, kahit na hindi inirerekumenda. Ang mga sumusunod na materyales ay magkakasabay sa orihinal na proseso ng pagtatayo ng mga hakbang.

Mga tool:

- 3D na naka-print na katugma sa NinjaFleax at PLA filament.

- Pamutol ng laser ng playwud (inirerekumenda para sa eksaktong sukat, ngunit maaaring gumana nang may karanasan na kasanayan)

- Power drill na may 3/16 drill bit

- Dremel

- Buong Arduino Uno kit (mga wire, koneksyon cable, atbp), kabilang ang isang proximity sensor, LED light (na may kaukulang risistor), pindutan ng pindutan, at 2 stepper motor (maaaring kailanganin ng mas malakas na motor depende sa mga resulta ng paghanap at paglaban ng friksiyonal).

Materyal:

- 12 "x 24" x 0.125 "sheet ng playwud

- PVC pip 4 "Outer Diameter, mga 5" ang haba, 0.125 "na pader

- Grip tape

- 6/32 "mga tornilyo 1.5" ang haba X 6, na may respetadong mga mani

- 0.125 "diameter Aluminium Rod, 6" haba at tamang Hacksaw para sa mga pagbawas sa hinaharap

- Ang outlet ay kumonekta sa hindi bababa sa 2.5 Amp output (isang I-Phone / I-Pad charger ay gumagana)

Hakbang 2: Ang Claw: Exterior

Ngayon mayroon kaming Solidworks, maaari naming simulan ang pagmomodelo ng panlabas na disenyo ng claw. Hinihimok na maging isa sa mga unang hakbang dahil ang piraso na ito ay kailangang naka-print sa 3D na may NinjaFlex filament, na mas matagal upang mabuo kaysa sa karamihan sa mga plastik at malamang na nangangailangan ng isang mapagkukunan sa labas para sa isang 3D printer na katugma sa filament na ito.

Ang Claw ay isang pangunahing tampok sa proyekto dahil talagang baluktot sa hugis ng anumang hawak na item. Sa pamamagitan ng pagpapahintulot sa isang napaka-kakayahang umangkop, manipis na panlabas na dingding, maaari nating samantalahin ang likas na pagkalaglag nito upang ma-maximize ang lugar sa ibabaw ng contact para sa isang mas mahusay na mahigpit na pagkakahawak. Gayunpaman, ang iba pang bahagi ng barya ay nangangailangan pa rin ito ng panloob na mahigpit na mga tulay upang mapanatili pa rin ang istraktura nito at ilapat ang mga pwedeng i-compress na puwersa sa pakikipag-ugnay (hakbang 3).

Ito ang mga piraso upang makagawa ng isang claw, kaya maging handa upang mag-print ng 3 beses sa halagang ito para sa 3 claws. Maayos kong tip ay maaari nating mai-print ang maraming mga bahagi nang sabay hangga't may sapat na silid sa kama. Ngunit ito rin ay maaaring dagdagan ang pagkabigo ay isang piraso napupunta sa panahon ng proseso ng pagpi-print, pagkatapos ay kailangan naming ihinto ang print para sa natitirang mga piraso din. Masyadong maraming mga piraso sa kama ay maaari ring magresulta sa plastic layer ng isang bahagi ng hardening masyadong maraming bago idinagdag ang susunod na layer (dahil ang machine ay dapat na pumunta sa paligid ng iba pang mga bahagi) at maging sanhi ng isang liko sa gitna ng piraso. Karanasan na nais hawakan ng iyong 3D printer ang pinakamahusay na bagay para sa isang bagay, ngunit tandaan na higit sa isang bahagi ang maaaring mag-print nang paisa-isa.

Kasama ang mga file ng bahagi ng solidworks, naka-attach ang pagguhit ng solidworks na nagpapakita ng ginamit na mga sukat. Bagaman ang karamihan sa mga haba na ito ay maaaring mabago upang mas mahusay na magkasya sa iyong mga tirahan, ang anumang mga pagbabago ay kinakailangan upang madala sa iba pang mga piraso upang matiyak na magkakasama ang lahat. Kaya inirerekumenda ang mga pagsasaayos na nakalaan hanggang matapos mong tingnan ang bawat hakbang at isaalang-alang ang resulta ng pagtatapos. Kung hindi man, ito ang mga pangunahing hakbang upang idisenyo ang inilaan na ibinigay na modelo.

Hakbang 3: Ang Claw: Panloob na Mga Tulay

Susunod, ang panloob na mga tulay para sa kuko. Habang ang panlabas na disenyo ng claw ay kailangang mai-print sa NinjaFlex upang payagan ang kakayahang umangkop, ang mga tulay na ito sa halip ay kailangang mai-print na may isang PLA filament. Ang mga ito ay magiging matigas at magsisilbing mga buto upang mapanatili ang istraktura ng kuko habang yumuko ito at inilalapat ang mga maaaring maiipit na puwersa sa pakikipag-ugnay.

Kasama ang mga file ng bahagi ng solidworks, naka-attach ang pagguhit ng solidworks ng mga piraso na nagpapakita ng ginamit na mga sukat. Ito ang mga sukat na katugma sa natitirang disenyo ng claw upang ang lahat ay magkakasama, siguraduhin na ang anumang personal na pagsasaayos sa mga nakaraang bahagi ay isinasagawa sa mga piraso na ito kung kinakailangan. Kung hindi man, ito ang mga pangunahing hakbang upang idisenyo ang inilaan na ibinigay na modelo.

(Ito ang mga piraso upang gumawa ng isang kuko, kaya maging handa sa 3D-print ng 3 beses sa halagang ito para sa 3 kuko)

Hakbang 4: Ang Slider

Ang Slider ay gawa sa 4 na bahagi: 1 nangingibabaw na slider, 1 drum na may post, at 2 "slider attachment". Sa paraang ito ay dinisenyo, ang slider ay maaaring ganap na maipaloob ang drum nang hindi nililimitahan ang kakayahang paikutin sa loob ng uka nito. Hindi rin ito nangangailangan ng mga turnilyo dahil ang mga attachment ay pop lamang sa pangunahing slider at sa ibabaw ng nakalagay na drum.

Kasama ang mga file ng bahagi ng solidworks, naka-attach ang pagguhit ng solidworks ng mga piraso na nagpapakita ng ginamit na mga sukat. Ito ang mga sukat na katugma sa natitirang disenyo ng claw upang ang lahat ay magkakasama, siguraduhin na ang anumang personal na pagsasaayos sa mga nakaraang bahagi ay isinasagawa sa mga piraso na ito kung kinakailangan.

(Ito ang mga piraso upang gumawa ng isang kuko, kaya maging handa sa 3D-print ng 3 beses sa halagang ito para sa 3 kuko)

Hakbang 5: Ang Drum & Harness

Ang drum at drum harness ay ang middlemen upang ikonekta ang claw sa slider at pinapayagan itong paikutin habang ang mga slider ay palipat-lipat. Hindi tulad ng mga nakaraang bahagi kaysa dapat na naka-print sa 3D, ang mga piraso na ito ay maaaring gawing gumana sa halip sa pamamagitan ng paggamit ng mga kahoy at aluminyo na tungkod. Ngunit hindi ito inirerekumenda dahil ang mga ito ay mayroong eksaktong mga sukat na hinahayaan ang iba pang mga piraso na magkonekta nang magkasama, lalo na ang harness na may isang ilalim na uka na dapat magkasya sa kapal at kurbada ng gilid ng tubo ng PVC. Mangyaring suriin ang parameter na ito sa tubo ng PVC na mayroon ka o tandaan ito upang makahanap ng isa na akma.

Sa isang hinaharap na hakbang, tipunin namin ang mga bahaging ito upang ang ilalim na butas ng Drum konektor ay umaangkop sa slider drum's shaft at na ang mas malawak na pares ng mga post sa DrumHalf ay magkasya sa pamamagitan ng sa pamamagitan ng wholes sa ilalim ng Claw exterior. Sa nasabing iyon, ito ang mga sukat na katugma sa natitirang disenyo ng claw upang ang lahat ay magkakasama, siguraduhin na ang anumang personal na pagsasaayos sa mga nakaraang bahagi ay isinasagawa sa mga piraso na ito kung kinakailangan.

(Ito ang mga piraso upang gumawa ng isang kuko, kaya maging handa sa 3D-print ng 3 beses sa halagang ito para sa 3 kuko)

Hakbang 6: Pinion at Ring Gear

Dito pumapasok ang kuryente. Parehong Gear pinion at ring gear ay hindi dapat baguhin para sa pag-print ng 3D dahil napaka-partikular nila. Ang pinion hub ay may isang buong fit para lamang sa pangunahing stepper motor na nabanggit. Kung ang ibang motor ay nais na magamit na may iba't ibang mga sukat ng baras, pagkatapos ito ay maaaring ayusin para sa solidong file na gumagana. Para sa modelong ito, ginagamit ang 2 stepper motors, kaya tiyaking mag-print ng 2 mga pinion.

Kasama ang mga file ng bahagi ng solidworks, naka-attach ang pagguhit ng solidworks ng mga piraso na nagpapakita ng ginamit na mga sukat. Ito ang mga sukat na katugma sa natitirang disenyo ng claw upang ang lahat ay magkakasama, siguraduhin na ang anumang personal na pagsasaayos sa mga nakaraang bahagi ay isinasagawa sa mga piraso na ito kung kinakailangan.

Hakbang 7: Radial Arms & Carousel

Ang carousel kalaunan ay inilalagay sa ibabaw ng singsing na gamit at paikutin ang radius link patungo at malayo sa slider, itulak ito pabalik at pasulong. Bagaman ito ay isang simpleng disenyo, ang carousel ay hindi inirerekomenda na mapalitan ng kahoy at maluwag na sinusuportahan ng mga rod ng aluminyo dahil ang buong piraso ay dapat na sapat na matibay upang paikutin ang paligid ng tubo ng PVC nang hindi kumikibo. Sa kabuuan, kailangan ng 3 mga radius link.

Kasama ang mga file ng bahagi ng solidworks, naka-attach ang pagguhit ng solidworks ng mga piraso na nagpapakita ng ginamit na mga sukat. Ito ang mga sukat na katugma sa natitirang disenyo ng claw upang ang lahat ay magkakasama, siguraduhin na ang anumang personal na pagsasaayos sa mga nakaraang bahagi ay isinasagawa sa mga piraso na ito kung kinakailangan.

Hakbang 8: Base Motor Box

Bukod sa indibidwal na kuko, ang bahaging ito ay maaaring ang susunod na pinaka-kumplikado. Ang 3D na pagpi-print ay magiging iyong matalik na kaibigan ay hindi pa nito napatunayan ang sarili. Ang batayan na ito kahit na sinusukat nito upang partikular na magkasya sa pagkabit ng tubo ng PVC na ginamit ko (at inirerekumenda) na may 4 "panlabas na diameter, 0.25" makapal na pader, at isang hilig na gilid malapit sa gilid. Mangyaring suriin ang mga sukat at baguhin ang mga ito upang mas magkasya sa tubo na iyong ginagamit. Karaniwang ibinebenta din ang tubo sa pamamagitan ng pagpapaalam sa iyo ng panloob na lapad. Kaya't sa kasong ito, kung kailangan ko ng 4 "panlabas na diameter na tubo na may 0.25" na makapal na pader, dapat akong tumingin para sa isang 3.5 "na pagkabit. Alinmang paraan, hindi ka maaaring magkamali sa pagpunta sa tindahan na may isang pinuno sa kamay.

Ang batayang ito ay sinadya upang magkasya sa dalawang 28BYJ-48 5VDC step motors para sa Arduino Uno. Kahit na ang mga motor na ito ay mas madaling i-encode, hindi sila pinakamahusay na kilala sa kanilang lakas. Ang pagbawas ng alitan ay lubos na nakakatulong sa pamamagitan ng paglalapat ng pulbos na grapayt o iba pang mga dry lubricant sa mga ring slider. Kung hindi man, kung maa-access ang isang mas malakas na motor, ang pangunahing disenyo ay binago sa base na kailangan sa akin na ginawa at hinihimok na gawin ito pagkatapos gamitin ang disenyo na ito sa 2 pangunahing mga stepper motor upang makita mo kung paano ang pangwakas na layout ay makakaapekto sa mga kapansin-pansin na pagbabago.

Ang batayang ito rin ay sinadya upang isama ang isang breadboard sa pamamagitan ng pag-slide ito sa hugis-parihaba puwang sa gilid. Sa pamamagitan nito, ang isang cross-seksyon na may 2.25 "lapad at 0.375" taas ay binalak, dahil ito ay isang karaniwang sukat para sa karamihan ng mga breadboard. Muli, tulad ng mga motor, kung ang isang iba't ibang laki ng tinapay ay nais na gamitin sa halip, mangyaring maghintay hanggang matapos ang buong detalye ng panghuling circuit layout upang gumawa ng mga pagbabago.

Hakbang 9: Sumasanga sa Mga Riles ng Slider

Ang singsing na ito ay mailalagay sa tubo ng PVC upang maging matatag hangga't maaari para sa mga slider upang dumulas. Ang piraso na ito ay karaniwang napakalaki upang mai-print ang 3D, kaya lubos kong inirerekumenda ang pagkuha ng access sa isang pamutol ng kahoy na laser o pagbuo ng iyong mga kasanayan na may mga bilog na gilid sa kahoy na tindahan. Sa pamamagitan nito, ang kapal ay maaaring mag-iba upang mas mahusay na magkasya sa mga slider, ngunit siguraduhing mag-iiwan pa rin ng ilang falgle room. Sa susunod na hakbang, tatalakayin namin ang mga pinakamahusay na paraan upang ma-secure ito sa istraktura.

Kasama ang mga file ng bahagi ng solidworks, naka-attach ang pagguhit ng solidworks ng mga piraso na nagpapakita ng ginamit na mga sukat. Ito ang mga sukat na katugma sa natitirang disenyo ng claw upang ang lahat ay magkakasama, siguraduhin na ang anumang personal na pagsasaayos sa mga nakaraang bahagi ay isinasagawa sa mga piraso na ito kung kinakailangan.

Hakbang 10: Arduino, Wires, & Components

Hakbang 11: Arduino Code

Hakbang 12: Pagsubok sa Circuit

Hakbang 13: Pangunahing Assembly: ang Claw

Hakbang 14: Pangunahing Assembly: Drum & Harness

Hakbang 15: Pangunahing Assembly: ang Slider

Hakbang 16: Pagbabarena

Hakbang 17: Assembly ng PVC

Hakbang 18: Base & Circuit Assembly

Hakbang 19: Pagtatago ng mga Wires