Geleneksel Olmayan Yöntemlerle FTC Robotları Yapmak: 4 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

FIRST Tech Challenge'a katılan birçok takım, robotlarını çalışmak kolay olsa da en büyük özgürlüğe veya endüstri mühendisliğine izin vermeyen TETRIX parçalarını kullanarak inşa ediyor. Ekibimiz, TETRIX parçalarından tamamen kaçınmayı ve bunu yapmak için önce tasarım felsefesini kullanarak sıfırdan bir robot yaratmayı hedef haline getirdi. Her ne kadar göz korkutucu bir görev olsa ve çok fazla çalışma gerektirse de, mühendislik süreci ve oluşturabileceğiniz robotun kalitesi hakkında bilgi edinme açısından süreç büyük ölçüde karşılığını veriyor. Ekiplere FTC'ye alışılmadık yaklaşımlar benimsemeleri için ilham vermek ve mühendislik yolculuklarına başlamalarına yardımcı olmak için, geleneksel olmayan FTC robotları yapmak için genel bir bilgi kılavuzu olarak hareket etmek üzere aşağıdaki talimatı bir araya getirdik.

Adım 1: "Önce Tasarım" Felsefesi

Özel yapım robotların önemli bir yönü, onu üretmeye çalışmadan önce yapmak istediğiniz şeyi tasarlama gerekliliğidir. TETRIX yapımı robotların sökülmesi kolay ve başka yerlerde kullanılabilirken, yanlış tasarlanmış özel parçalar etkin bir şekilde işe yaramaz ve malzeme ve zaman kaybıdır. Bu nedenle, parçanızı tasarlamak için zaman ayırmalı ve üretmeye çalışmadan önce doğru şekilde tasarlandığını doğrulamalısınız.

Ekibimiz tarafından hazırlanan yukarıdaki video, önce robot tasarlamanın önemini ve mühendislik döngüsünün adımlarını anlatıyor.

Adım 2: Parçaları ve Araçları Bulma

Tasarımınızı kavramsallaştırdıktan sonra, ihtiyacınız olacağını düşündüğünüz ticari kullanıma hazır (COTS) parçaların, hammaddelerin ve araçların bir listesini yapmak iyi bir fikirdir. Hangi motorlara, vidalara, tekerleklere, rulmanlara, sensörlere ve araçlara ihtiyacınız olacağını mümkün olduğunca erken not almak, sezonun ilerleyen saatlerinde kaynak eksikliğinden dolayı darboğaz yaşamamanızı sağlayacaktır.

Yerel bir hırdavatçı, COTS satın alırken başlamak için her zaman iyi bir yerdir. Ekibimizin COTS aldığı bazı iyi yerler şunlardır:

• Ace Hardware - çok çeşitli parça ve araçlara sahip bir hırdavatçı; bir çevrimiçi mağaza ve teslimat hizmeti vardır.
• McMaster-Carr - COTS, hammadde ve alet tedarikçisi; bir çevrimiçi mağaza ve teslimat hizmeti vardır.
• Amazon - Çevrimiçi mağaza; çoğu şeyi satar.

Yukarıda, ekibimizin çeşitli parça ve araçların kullanımlarını inceleyerek yerel Ace Donanımımızda yürürken yaptığımız bir video var.

Adım 3: Robotunuzu Tasarlamak

Robotunuzu üretebilmek için onu tasarlamanız gerekecek. Neyse ki, öğrencilere ücretsiz olarak sunulan çeşitli bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımları bulunmaktadır. Bunların nasıl kullanılacağını öğrenmek için videolar, yazılı kılavuzlar ve forum panoları şeklinde çeşitli kaynaklar da mevcuttur.

Aşağıda bazı farklı 3D CAD yazılımlarının bir listesi bulunmaktadır - ekibimiz Fusion 360 kullanıyor:

• Autodesk Fusion 360 - öğrenciler ve öğretmenler için ücretsiz.
• Rhino 3D - öğrenciler ve öğretmenler için ücretsiz.
• SOLIDWORKS - okullarında ağ bağlantılı 40 veya 100 ağ bağlantılı lisansa sahip öğrenciler için kullanılabilir.

Yukarıda, robotunuzu tasarlamak için Fusion 360 kullanmanın avantajlarını tartışan ekibimizin bir videosu bulunmaktadır. Bu avantajlar, bulut hizmetini, modelleri çeşitli şekillerde dışa aktarma kolaylığı, modelleri içe aktarma kolaylığı ve stres testi simülasyon araçlarını içerir.

Adım 4: Üretim Stratejileri ve Seçenekleri

Bir tasarım oluşturup doğruluğunu onayladıktan sonra, onları üretmenin zamanı gelecektir. Bunu yapmadan önce, ekibiniz verimli bir hızda üretim yapabilmeniz için bir iş akışı planı yapmalıdır; bu, özellikle sınırlı üretim kaynaklarına sahip ekipler için önemlidir, çünkü zaman düzgün yönetilmezse bunlar bir darboğaz haline gelir. Bu yönetim süreç mühendisliği olarak bilinir ve ekiplerin bilmesi gereken kaynaklar şunları içerir:

• Makine kaynakları - makinelerin kullanılabilirliği.
• İnsan kaynakları - ekip üyelerinin mevcudiyeti ve bir şeyler üzerinde çalışma kapasiteleri.
• Ham kaynaklar - parça oluşturmak için kullanılan malzemeler.
• Zaman kaynakları - zamanın ne kadar etkili kullanıldığı; bir şey her zaman üzerinde çalışılmalıdır.

Parçanızı nasıl oluşturmanız gerektiğini belirlerken birkaç seçenek vardır. Tasarımlarınızı üretmek için kullanabileceğiniz araçlar şunlardır:

• Bilgisayar destekli üretim (CAM) - tasarımlarınızı Bilgisayar sayısal kontrol (CNC) makineleri tarafından okunabilen bir programlama dili olan G koduna dönüştürebilirsiniz; daha sonra parçanızı frezelemek için bir CNC makinesi kullanabilirsiniz. Önemli miktarda kuvvete maruz kalacak yapısal parçalar için önerilir.
• 3B Baskı - tasarımınızı bir 3B baskı makinesi kullanarak yazdırmak için bir AMF veya STL dosyasına dönüştürebilirsiniz. Elektronik veya önemli miktarda kuvvete maruz kalmayan diğer parçalar için tutucular için önerilir.
• El yapımı - 3D modelinizi veya modelin bir çizimini referans olarak kullanarak, parçanızın boyutlarını belirleyebilir ve parça gerektiriyorsa elle üretebilirsiniz. Frezelenemeyen veya 3D yazdırılamayan işlemler veya çok fazla doğruluk gerektirmeyen işlemler için önerilir.

Ekibimiz, Fusion 360 kullanarak bir CAM işleminin nasıl oluşturulacağını ve yukarıda gösterilen CNC makinesini kullanarak bir parçanın nasıl frezeleneceğini gösteren bir video yaptı.