Hareket Makineleri: 10 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Hareket Makineleri, hareket, mekanizma ve robotiğe eğlenceli bir giriş sağlar. Kitler, lazerle kesilmiş bir kontrplak gövdeden ve yavaş hareket eden dişli motorlar, plastik pil paketleri ve sürgülü anahtarlar gibi basit toplu parçalardan oluşur. Öğrenciler, dönen, kayan ve titreyen robotlar yapmak için lazerle kesilmiş tekerlek ataşmanlarının boyutunu ve şeklini değiştirmeyi ve motorların yönünü değiştirmeyi deneyebilir.

Bu kılavuz kaba bir taslaktır! Bu eğlenceli keşif aracını geliştirmek için hâlâ çalışıyoruz. Tasarımları yeniden düzenlemekten çekinmeyin ve müzenizde, sınıfınızda, makerspace'inizde veya mutfak masanızda deneyler yaparken ne bulduğunuzu bize bildirin.

Adım 1: Malzemeleri ve Araçları Toplayın

Aşağıdaki malzemeleri satın alın veya toplayın:

2 adet 1xAA pil paketi

2 adet üç konumlu DPDT sürgülü anahtar

2 DAGU hobi redüktörlü motor (dik açı)

2 3D baskılı hub

Lazer kesim gövdeler için 2ft x 4ft ortak altlık 5mm Lauan levha

4 #8-32 fındık

4 #8-32 x 1 1/2 inç makine vidası

Anahtarlar ve göbekler için 6 #2 x 3/8 vida

Pil paketleri için 2 #8 1/8 ahşap vida

siyah ve kırmızı telli tel #26 AWG

Aşağıdaki araçları toplayın:

Tel makası

tel striptizci

Havya

Sıcak yapıştırıcı tabancası

Philips tornavida

Kargaburun

Ayrıca bir lazer kesiciye ve bir 3D yazıcıya da erişmeniz gerekecek. 3D yazıcı için bir Prusa i3 MX2 ve Jinan XYZ makinelerinden bir EKLAS lazer kullandık (her ikisi de Oakland'daki Ace Monster Toys Makerspace'de.

Adım 2: Vücutları Lazer Kesim

Ekli motionmachinebodies.dxf dosyasını içe aktarmak için illustrator ve lazer kesici yazılımını kullanın ve gövdeleri lazer kesici ayarlarınıza göre kesin.

Bir lazer kesiciye erişiminiz yoksa, lauan yaprağının iki adet 4inç x 4inç karesini kesebilirsiniz. Ardından köşelerde (iki yaprak üzerinde sıralanmış) 3/16 inç ve ortadaki dikdörtgenlerde iki adet 0,35 inç x 0,60 inç (anahtarlar için) delikler açın.

3. Adım: Bağlayıcı Hub'larını 3B Yazdırın

Öğrencilerin farklı şekilli tekerlek poyralarını hızlı bir şekilde test etmelerini kolaylaştırmak ve küçük motor aksı üzerindeki baskının bir kısmını hafifletmek için Tinkercad'de özel bir parça tasarladık.

motionmachinehub.stl dosyasını indirin ve 3D yazıcı yazılımınızda açın. İki tekerlek göbeğini yazdırırken, yazdırılan parçanın önce motor aksına tam olarak oturduğunu test ettiğinizden emin olun. Motora uyduğundan emin olmak için parçanın boyutunu ayarlamanız gerekebilir.

Adım 4: Devreyi Bağlayın

Motorları, anahtarı, pil takımını, kırmızı ve siyahı (veya herhangi iki renkte tel) alın. Bir motoru, anahtarı ve pil takımını bir kenara koyun.

Yaklaşık 3 inç uzunluğunda bir parça kırmızı tel ve bir parça siyah tel kesin. Kırmızı kabloyu anahtarın sol alt ucuna ve siyah kabloyu anahtarın sağ alt ucuna bağlayın.

Siyah kablonun diğer ucunu alın ve pil takımındaki siyah kablonun açıkta kalan ucuyla birlikte bükün. Bükülmüş uçları anahtarın sol üst ucuna lehimleyin.

Kırmızı kablonun diğer ucunu alın ve pil takımındaki kırmızı kablonun açıkta kalan ucuyla birlikte bükün. Bükülmüş uçları anahtarın sol üst ucuna lehimleyin.

Redüktörlü motorun arkasındaki iki kabloya bir siyah ve bir kırmızı kablo bağlayın.

Motordan gelen siyah kabloyu sağ orta uca bağlayın ve motordan gelen kırmızı kabloyu sol orta uca bağlayın.

Yuvaya bir pil koyun ve anahtar orta konumdayken motorun ileri, geri ve kapalı olduğundan emin olmak için test edin. İşe yaramazsa, anahtarın ortasındaki kablolardan hiçbirinin dokunmadığından emin olmak için kontrol edin. Kabloları dışa doğru bükmeniz gerekebilir.

Diğer taraf için bu adımları tekrarlayın.

Adım 5: Elemanları Panoya Ekleyin

Anahtarı yana çevirin ve tahtadan geçirin. 2 x 3/8 vida ile üst panodaki anahtarları vidalamadan önce motorun doğru yönde çalıştığını test edin.

Aks gövdenin ortasında olacak şekilde motorları panoya sıcak yapıştırın. Telleri düzgün bir şekilde sıkıştırmaya çalışın veya yerinde kalmaları için biraz sıcak tutkal ekleyin.

Pil takımlarını gövdenin ortasına kaydırmalı anahtarların üstüne ve altına takmak için 1/8'lik ağaç vidalarını kullanın.

3D baskılı göbekleri akslara takın ve parçayı makineye sabitlemek için #2 vidayı kullanın.

Adım 6: Üst ve Alt Katmanları Birleştirin

Üst ve alt panoları birbirine bağlamak için #8-32 somunları ve makine vidaları vidalarını kullanın. Yerleşim rahat olmalı, ancak makineye çok fazla baskı yapmamalıdır.

Çalıştığından emin olmak için her şeyi test edin.

Adım 7: Tekerlekleri Kes

Ekli motionmachinewheels.dxf dosyasını içe aktarmak için illustrator ve lazer kesici yazılımını kullanın ve gövdeleri lazer kesici ayarlarınıza göre kesin.

Lazer kesicinizin ayarlarına bağlı olarak şeklin doğru olması biraz zor olabilir. İlk tekerleği test edin ve ardından boyutu motor göbeğine tam oturacak şekilde ayarlayın.

Bir lazer kesiciye erişiminiz yoksa, 3D baskılı parçayı atlayabilir, Sparkfun'da hazır tekerlekler satın alabilir ve tabana farklı şekiller veya geri dönüştürülmüş malzemeler yapıştırabilirsiniz.

8. Adım: Farklı Hareketlerle Deney Yapın

Tekerlekleri makineye bağlayın ve motorları çalıştırın.

Tahtayı düz bir çizgide hareket ettirebilir misin?

Küçük veya büyük daireler çizebilir misiniz?

Makine dans ediyormuş gibi görünebilir mi?

Farklı yüzeyleri geçebilen bir makine yapabilir misiniz?

Tekerlek düzenlemelerinin makinelerin kişiliğini nasıl değiştirdiğini düşünün.

9. Adım: Makinelerinizi Özelleştirin

Panolarınıza biraz daha kişilik katmak isterseniz gövdeleri boyayabilirsiniz. Silhouette vinil kesici kullanarak özel şablon çıkartmalar yaptık ve gövdeleri spreyle boyadık.

Makinelerinize işaretleyiciler, ziller, googley gözler veya uzatıcı kollar gibi ekstra öğeler eklemekten çekinmeyin. Bu remiksler ve karakter tasarımları, bu aktivitenin hikaye anlatımı öğelerine katkıda bulunabilir.

Adım 10: Sınıfta Hareket Makineleriyle Kurcalama

Bu öğeleri yerel bir okuldaki öğrencilerle arkadaşça bir atölye çalışması olacak şekilde tasarladık. Anaokulundan beşinci sınıfa kadar olan öğrencilerle ve East Bay Maker Faire'de tahtaları test ettik. Bu aktivitenin hem boş zamanlarda açık uçlu bir aktivite olarak kullanılabileceğini hem de ilk adım olarak daha büyük robotik, elektronik veya programlama müfredatına entegre edilebileceğini düşünüyoruz.

Sınıf ortamında çalışırken, iki öğrenci bir tahtayı paylaşabilir ve araştırmalarında işbirliği yapabilir. Öğrencileri, denedikleri deneylere dair bir günlük veya günlük tutmaya teşvik edin. Bu belgeler, yansıma konuşmalarını tohumlamak için kullanılabilir.

Ortak çalışma alanında daireler, ovaller, yıldızlar ve düzensiz şekiller dahil olmak üzere 20-30 farklı şekilli göbekten oluşan bir koleksiyon düzenleyin. Öğrencileri, motorların farklı göbek ve yön kombinasyonlarını test etmeye teşvik edin.

Makinelerin içinde hareket etmesi için bir arena veya geçmeleri için bir engel parkuru oluşturabilirsiniz. Onları okulunuzun etrafındaki farklı yüzeylere götürün ve farklı yüzeylerde nasıl çalıştıklarını görün.

Bu aktivite, Tinkering Studio ekibi tarafından geliştirilen karalama makineleri gibi daha ileri sanat, bilim ve teknoloji deneyimlerine yol açabilir ve hatta dans eden robotlar veya bükülmüş kaplumbağalar yapmak için arduino veya mikrobit ile programlamaya düşük eşik giriş noktası olabilir.

Hareket Makinelerini eğitim ortamınızda kullanıyorsanız bize bildirin. Bu fikrin farklı ayarlar için nasıl uyarlanabileceğini ve yeniden karıştırılabileceğini görmek için sabırsızlanıyoruz.

---

Bu Hareket Makineleri için Lodestar Charter School öğrencileriyle prototip oluşturma süresi ve Ar-Ge, Cognizant “Geleceği Yapmak” hibesinin cömert desteğiyle mümkün oldu.