Wall Climbing Robot: 9 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Ang robot na umaakyat sa dingding ay nagsisilbi upang magbigay ng isang alternatibong inspeksyon para sa mga pader sa pamamagitan ng paggamit ng mga mekanikal at elektrikal na sistema. Nag-aalok ang robot ng isang kahalili sa gastos at mga panganib ng pagkuha ng mga tao upang siyasatin ang mga pader sa mataas na taas. Makakapagbigay ang robot ng live na feed at imbakan para sa dokumentasyon ng mga inspeksyon sa pamamagitan ng bluetooth. Kasama ang aspeto ng inspeksyon ng robot, makokontrol ito sa pamamagitan ng mga transmiter at receiver. Sa pamamagitan ng paggamit ng isang fan na gumagawa ng tulak at pagsipsip ay nagbibigay-daan para sa robot na umakyat patayo sa isang ibabaw.

Mga gamit

Base at Cover:

- Fiberglass: Ginamit upang gawin ang tsasis

- dagta: Ginamit gamit ang fiberglass upang gawin ang tsasis

Robot:

- OTTFF Robot Tank Kit: Mga tread ng tank at pag-mount sa motor

- DC Motor (2): Ginamit upang makontrol ang paggalaw ng robot

- Impeller at Connectors: Gumagawa ng airflow upang mapanatili ang robot sa dingding

- ZTW Beatles 80A ESC na may SBEC 5.5V / 5A 2-6S para sa Rc Airplane (80A ESC na may Mga Konektor)

Elektrikal:

- Arduino: Circuit board at software para sa pag-coding ng fan, motor, at wireless signal

- Joystick: Ginamit upang makontrol ang mga DC motor upang himukin ang robot

- Tagatanggap ng WIFI: Nagbabasa ng data mula sa transceiver at ipinapasa ito sa pamamagitan ng Arduino sa mga motor

- WIFI Transceiver: Nagre-record ng data mula sa joystick at ipinapadala ito sa tatanggap sa isang malayuan

- Mga konektor ng babae at lalaki: Ginamit upang i-wire ang mga de-koryenteng sangkap

- WIFI Antennas: Ginamit upang madagdagan ang signal ng koneksyon at distansya para sa transceiver at tatanggap

- HobbyStar LiPo Battery: Ginagamit upang mapalakas ang fan at iba pang mga posibleng sangkap ng kuryente

Hakbang 1: Pag-unawa sa Teorya

Upang mas maunawaan ang pagpili ng kagamitan, pinakamahusay na talakayin muna ang teorya sa likod ng Wall Climbing Robot.

Mayroong maraming mga pagpapalagay na dapat gawin:

• Ang robot ay tumatakbo sa isang tuyong konkretong dingding.
• Ang bentilador ay umaandar nang buong lakas.
• Ang katawan ng robot ay nananatiling ganap na matigas sa panahon ng operasyon.
• Patuloy na daloy ng hangin sa pamamagitan ng fan

Modelong Mekanikal

Ang mga variable ay ang mga sumusunod:

• Distansya sa pagitan ng gitna ng masa at ibabaw, H = 3 sa = 0.0762 m
• Kalahati ng haba ng robot, R = 7 sa = 0.1778 m
• Timbang ng robot, G = 14.7 N
• Static coefficient ng alitan - ipinapalagay na magaspang na plastik sa kongkreto, μ = 0.7
• Ang itinulak na binuo ng fan, F = 16.08 N

Gamit ang equation na ipinakita sa imahe sa itaas, malutas ang puwersang nabuo ng pagkakaiba ng presyon, P = 11.22 N

Ang halagang ito ay ang puwersa ng pagdirikit na dapat mabuo ng tagahanga upang payagan ang robot na manatili sa dingding.

Modelo ng Fluid

Ang mga variable ay ang mga sumusunod:

• Pagbabago ng presyon (gamit ang P mula sa modelo ng mekanikal at ang lugar ng silid ng vacuum) =p = 0.613 kPa
• Densidad ng likido (hangin), ⍴ = 1000 kg / m ^ 3
• Coefficient ng pagkikiskisan ng ibabaw, = 0.7
• Panloob na radius ng vacuum chamber, r_i = 3.0 in = 0.0762 m
• Panlabas na radius ng vacuum chamber, r_o = 3.25 in = 0.0826
• Clearance, h = 5 mm

Gamit ang equation na ipinakita sa itaas, lutasin ang volumetric flow rate, Q = 42 L / min

Ito ang kinakailangang rate ng daloy na dapat gawin ng fan upang makabuo ng kinakailangang pagkakaiba sa presyon. Natutugunan ng napiling tagahanga ang kinakailangang ito.

Hakbang 2: Paglikha ng Batayan

Ang Fiberglass ay mabilis na naging isang mahalagang materyal sa pagtatayo ng base. Ito ay mura at medyo madali upang gumana, pati na rin ang pagiging sobrang magaan, na kung saan ay napakahalaga para sa application.

Ang unang hakbang sa paglikha ng base na ito ay upang masukat ito. Para sa aming aplikasyon, gumamit kami ng isang sukat ng 8 "x 8". Ang materyal na ipinakita sa mga larawan sa itaas ay kilala bilang E-glass. Ito ay medyo mura at maaaring dumating sa maraming dami. Kapag sumusukat, mahalagang magbigay ng dagdag na 2+ pulgada upang matiyak na mayroong sapat na dami ng materyal na puputulin sa nais na hugis.

Pangalawa, i-secure ang isang bagay na maaaring magamit upang mabuo ang fiberglass sa isang makinis, pantay na ibabaw; para dito ang koponan ay gumamit ng isang malaking plato ng metal. Bago simulan ang proseso ng paggamot ay dapat na handa ang tool. Ang isang tool ay maaaring maging anumang malaking patag na ibabaw.

Magsimula sa pamamagitan ng balot ng isang dobleng panig na malagkit, mas mabuti sa hugis ng isang parisukat, kasing laki ng kailangan mo. Susunod na maghanda ng isang filament at ilagay ang mga tuyong hiwa ng fiberglass sa ibabaw nito. Ilipat ang lahat ng mga item sa tool.

Tandaan: maaari mong stack ang mga hiwa ng piraso ng fiberglass upang magdagdag ng kapal sa iyong huling produkto.

Susunod: nais mong ihalo nang maayos ang dagta at ang katalista nito, ang bawat dagta ay magkakaiba at kakailanganin ang manu-manong gumagamit upang maayos na ihalo ang mga bahagi sa katalista nito. Ibuhos ang dagta sa kabuuan ng baso hanggang sa ang lahat ng tuyong bahagi ng baso ay basa ng dagta. Susunod na putulin ang anumang labis na filament. Pagkatapos na magawa, magdagdag ng isa pang piraso ng pelikula at pagkatapos ay isang tela ng fiberglass na sumasakop sa buong produkto. Pagkatapos, magdagdag ng isang tela ng paghinga.

Ngayon ay oras na upang masakop ang buong operasyon ng isang plastic na balot. Ngunit bago ito maganap ang isang aparato ng paglabag ay dapat idagdag. Ang aparato ay makaupo sa ilalim ng plastik upang payagan ang isang vacuum pump na maidagdag.

Alisin ang malagkit na proteksiyon na kayumanggi na takip at pindutin ang pabalat ng plastik pababa upang ito ay ang malagkit na gumagawa ng isang vacuum-masikip selyo sa parisukat. Susunod na gupitin ang isang butas sa gitna ng tool sa ilalim upang ang isang medyas ay maaaring konektado. I-on ang vacuum upang alisin ang hangin na gumagawa ng isang patag na ibabaw at isang mahusay na pagsasama-sama ng produkto.

Hakbang 3: Pagkilos ng Robot

Upang mapalipat-lipat ng robot ang pader, nagpasya kaming gumamit ng mga tread ng tank mula sa isang murang Arduino tank kit. Kasama sa kit na ito ang lahat ng mga tool at fastener na kinakailangan upang ma-secure ang mga track at motor. Ang itim na metal chassis ay pinutol upang lumikha ng mga mounting bracket; ginawa ito upang mabawasan ang dami ng mga karagdagang fastener, dahil kasama ang lahat ng kinakailangan.

Ipapakita ng mga tagubilin sa ibaba kung paano pinutol ang mga braket:

• Gumamit ng isang pinuno upang markahan ang gitnang punto ng tsasis
• Gumuhit ng isang pahalang at patayong linya sa gitna
• Maingat na gupitin ang mga linyang ito, mas mabuti sa isang band saw o iba pang metal cutting talim
• Gumamit ng isang nakakagiling gulong na bilugan mula sa anumang matalim na mga gilid

Ang natapos na mga braket ay ipinapakita sa sumusunod na hakbang.

Hakbang 4: I-mount ang Mga Bracket para sa Mga Track ng Tank

Magsimula sa pamamagitan ng pagmamarka ng mga gitnang linya sa fiberglass sheet; ito ang magiging sanggunian. Gamit ang isang 1/8 drill bit, gupitin ang mga sumusunod na butas; ang lahat ng mga braket ay dapat na mapula gamit ang panlabas na gilid ng robot tulad ng ipinakita.

Ang unang butas na kailangang markahan ay dapat na 2 "mula sa gitnang linya tulad ng ipinakita

Ang pangalawang butas ay dapat na 1 "mula sa nakaraang marka

Ang prosesong ito ay dapat na masasalamin sa gitna

Tandaan: Ang mga braket ay may kasamang mga karagdagang butas; ang mga ito ay maaaring markahan at mag-drill para sa karagdagang suporta.

Hakbang 5: Bumuo at Mag-mount ng Mga Track

Magsimula sa pamamagitan ng pag-iipon ng mga bearings at gears gamit ang mga ibinigay na bahagi; ang mga tagubilin ay kasama sa kit. Ang mga track ay dapat na mahila nang mahigpit upang maiwasan ang pagdulas mula sa mga gears; ang labis na pag-igting ay maaaring maging sanhi ng fiberglass upang mag-war.

Hakbang 6: I-install ang Fan sa Chassis

Magsimula sa pamamagitan ng paggupit ng isang 3 diameter hole sa gitna ng fiberglass sheet. Maaari itong magawa sa iba't ibang mga paraan, tulad ng isang hole saw o dremel. Kapag nakumpleto na ang butas, ilagay ang fan sa butas tulad ng ipinakita at ligtas na may ilang uri ng malagkit o epoxy.

Hakbang 7: Pag-coding

Ang mga microcontroller na ginamit namin ay pawang mga sangkap ng Arduino.

Arduino Uno board = 2

Mga wires ng jumper na lalaki hanggang babae = 20

Mga wires ng lalaki hanggang lalaki na jumper = 20

L2989n motor driver = 1

nrf24l01 = 2 (Ang aming wireless na aparato sa komunikasyon)

nrf24l01 = 2 (Isang adapter na ginagawang madali ang pag-install)

Ipinapakita ng diagram ng mga kable ang tamang koneksyon na ginamit namin at ang code na kasabay nito.

Hakbang 8: Diagram ng Wire

Hakbang 9: Pagbuo ng Robot

Matapos mabuo ang base at mga tread, ang panghuling hakbang ay pinagsasama ang lahat ng mga bahagi.

Ang pinakamahalagang kadahilanan ay pamamahagi ng timbang, ang baterya ay napakabigat kaya dapat sa isang gilid lamang. Ang iba pang mga bahagi ay dapat na mailagay nang kusa upang kontrahin ang bigat ng baterya.

Ang paglalagay ng electronics sa isang sulok sa gitna ng mga motor ay mahalaga upang matiyak na matugunan ng mga wire ang motor nang hindi gumagamit ng mga karagdagang wires.

Ang pangwakas na koneksyon ay ang baterya at ESG sa tagahanga, ang hakbang na ito ay napakahalaga. Tiyaking tama ang pagkakakonekta ng baterya at ESG sa parehong positibong panig na nagkokonekta sa bawat isa. Kung hindi nakakonekta ang mga ito nanganganib na mapanganib ka sa paghihip ng isang piyus at sirain ang baterya at ang fan.

Nai-tape ko ang mga elektronikong bahagi ng controller sa isang panel upang panatilihing maayos, ngunit ang bahaging iyon ay hindi isang pangangailangan.