მოძრავი მანქანები: 10 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

მოძრავი მანქანები წარმოგიდგენთ მხიარულ შესავალს მოძრაობის, მექანიზმისა და რობოტიკის შესახებ. ნაკრები შედგება ლაზერული პლაივუდის კორპუსისა და მარტივი ნაყარი ნაწილებისგან, როგორიცაა ნელი მოძრავი ძრავები, პლასტმასის ბატარეები და სლაიდების გადამრთველები. მოსწავლეებს შეუძლიათ ექსპერიმენტი ჩაატარონ ლაზერული საჭეზე მიმაგრების ზომისა და ფორმის შეცვლით და ძრავების მიმართულების შეცვლით, რათა მოხდეს ბოტები, რომლებიც ტრიალებენ, სკუტ და ბრწყინავს.

ეს სახელმძღვანელო არის უხეში მონახაზი! ჩვენ ჯერ კიდევ ვმუშაობთ ამ სათამაშო ინსტრუმენტის შემუშავებაზე. მოგერიდებათ დიზაინის რემიქსი და შეგვატყობინეთ რას გამოიღებთ ექსპერიმენტების დროს თქვენს მუზეუმში, საკლასო ოთახში, საწარმოო სივრცეში ან სამზარეულოს მაგიდაზე.

ნაბიჯი 1: შეაგროვეთ მასალები და ინსტრუმენტები

იყიდეთ ან შეაგროვეთ შემდეგი მასალები:

2 1xAA ბატარეის პაკეტი

2 სამი პოზიციის DPDT სლაიდ გადამრთველი

2 DAGU ჰობი გადაცემათა კოლოფი (მარჯვენა კუთხე)

2 3D დაბეჭდილი კერა

2 ფუტი x 4 ფუტი საერთო ფენა 5 მმ ლაუანის ფურცელი ლაზერული მოჭრილი სხეულებისთვის

4 #8-32 თხილი

4 #8-32 x 1 1/2in მანქანა ხრახნები

6 #2 x 3/8 ხრახნი კონცენტრატორებისთვის და ჰაბებისთვის

2 #8 1/8 ხის ხრახნები ბატარეის პაკეტებისთვის

შავი და წითელი ძაფის მავთული #26 AWG

შეაგროვეთ შემდეგი ინსტრუმენტები:

მავთულის საჭრელი

მავთულის გამხსნელი

გასაყიდი რკინა

ცხელი წებოს იარაღი

ფილიპსის თავსახვევი

ნემსის ცხვირსახოცი

თქვენ ასევე დაგჭირდებათ წვდომა ლაზერულ საჭრელზე და 3D პრინტერზე. ჩვენ გამოვიყენეთ Prusa i3 MX2 3D პრინტერისთვის და EXLAS ლაზერი Jinan XYZ მანქანებიდან (ორივე Ace Monster Toys Makerspace– ში ოკლენდში.

ნაბიჯი 2: ორგანოების ლაზერული გაჭრა

გამოიყენეთ ილუსტრატორი და ლაზერული საჭრელი პროგრამული უზრუნველყოფა, რომ შემოიტანოთ თანდართული ფაილი motionmachinebodies.dxf და გაჭრათ სხეულები თქვენი ლაზერული საჭრელის პარამეტრების მიხედვით.

თუ თქვენ არ გაქვთ წვდომა ლაზერულ საჭრელზე, შეგიძლიათ ამოჭრათ ლაუანის ფურცლის ორი 4 ინჩით 4 ინჩიანი კვადრატი. შემდეგ გაბურღეთ კუთხეებში 3/16 ინჩი (გაფორმებულია ორ ფურცელზე) და ორი.35 x.60 შუაში ოთხკუთხედებში შუაში (გადამრთველებისთვის).

ნაბიჯი 3: 3D ბეჭდვა Connector Hubs

ჩვენ შევქმენით სპეციალური ნაწილი Tinkercad– ში, რათა მოსწავლეებს გაუადვილდეს სხვადასხვა ფორმის ბორბლების კვანძების სწრაფად გამოცდა და მცირე საავტომობილო ღერძზე ზეწოლის შემსუბუქება.

ჩამოტვირთეთ motionmachinehub.stl ფაილი და გახსენით იგი თქვენს 3D პრინტერის პროგრამულ უზრუნველყოფაზე. ორი ბორბლის კერას დაბეჭდვისას, დარწმუნდით, რომ შეამოწმეთ, რომ დაბეჭდილი ნაწილი ჯერ მჭიდროდ არის მოთავსებული ძრავის ღერძზე. შეიძლება დაგჭირდეთ ნაწილის ზომის მორგება, რათა დარწმუნდეთ, რომ ის ძრავზე ჯდება.

ნაბიჯი 4: შეაერთეთ წრე

მიიღეთ ძრავები, სვიჩი, ბატარეის პაკეტი, წითელი და შავი (ან ნებისმიერი ორი ფერის მავთული). გამოყავით ერთი ძრავა, გადამრთველი და ბატარეის პაკეტი.

გაჭერით წითელი მავთულის ნაჭერი და შავი მავთულის ნაჭერი დაახლოებით 3 დინამიკით. შეაერთეთ წითელი მავთული ქვედა მარცხენა ტყვიასთან და შავი მავთული გადამრთველის ქვედა მარჯვენა მხარეს.

აიღეთ შავი მავთულის მეორე ბოლო და გადააბრუნეთ ბატარეის პაკეტიდან შავი მავთულის დაუცველ ბოლოთან ერთად. შეაერთეთ ერთმანეთთან გადაბმული ბოლოები გადამრთველის მარცხენა ზედა მხარეს.

აიღეთ წითელი მავთულის მეორე ბოლო და გადააბრუნეთ ბატარეის ნაკრებიდან წითელი მავთულის დაუცველ ბოლოთან ერთად. შეაერთეთ ერთმანეთთან გადაბმული ბოლოები გადამრთველის მარცხენა ზედა მხარეს.

მიამაგრეთ ერთი შავი და ერთი წითელი მავთული ორ სადენზე გადაცემათა კოლოფის უკანა მხარეს.

შეაერთეთ შავი მავთული ძრავიდან მარჯვენა შუა ტყვიამდე და შეაერთეთ წითელი მავთული ძრავიდან მარცხენა შუა ტყვიამდე.

ჩადეთ ბატარეა დამჭერში და შეამოწმეთ, რომ დარწმუნდეთ, რომ ძრავა მიდის წინ, უკან და გამორთულია, როდესაც ჩამრთველი შუა მდგომარეობაშია. თუ ის არ მუშაობს, შეამოწმეთ დარწმუნდით, რომ არცერთი მავთული არ ეხება შუალედის გადამრთველს. თქვენ შეიძლება მოგიწიოთ ბორბლების მოხრა გარედან.

გაიმეორეთ ეს ნაბიჯები მეორე მხარისთვის.

ნაბიჯი 5: დაურთეთ ელემენტები დაფაზე

გადაატრიალეთ გადამრთველი გვერდულად და გადააადგილეთ დაფაზე. შეამოწმეთ, რომ ძრავა მართავს სწორ მიმართულებას, სანამ გადამრთველებს დააჭერთ ზედა დაფაზე #2 x 3/8 ხრახნებით.

ცხელი წებო ძრავები დაფაზე ისე, რომ ღერძი იყოს სხეულის ცენტრში. ეცადეთ მავთულები ლამაზად ჩააგდოთ ან დაამატოთ ცხელი წებო ისე, რომ დარჩეს ადგილზე.

გამოიყენეთ 1/8 ტყის ხრახნებზე, რათა დააინსტალიროთ ბატარეის ელემენტები სხეულის ცენტრში სლაიდების გადამრთველების ზემოთ და ქვემოთ.

მიამაგრეთ 3D დაბეჭდილი კერა ღერძებზე და გამოიყენეთ #2 ხრახნები, რომ დააჭიროთ ნაჭერს მანქანაზე.

ნაბიჯი 6: შეაერთეთ ზედა და ქვედა ფენები

გამოიყენეთ #8-32 კაკალი და მანქანის ხრახნები, რომ დააკავშიროთ ზედა და ქვედა დაფები ერთმანეთთან. მორგება უნდა იყოს მყარი, მაგრამ არ ახდენს ზედმეტ ზეწოლას აპარატზე.

შეამოწმეთ ყველაფერი, რომ დარწმუნდეთ რომ მუშაობს.

ნაბიჯი 7: ბორბლების გაჭრა

გამოიყენეთ ილუსტრატორი და ლაზერული საჭრელი პროგრამული უზრუნველყოფა, რომ შემოიტანოთ თანდართული ფაილი motionmachinewheels.dxf და გაჭრათ სხეულები თქვენი ლაზერული საჭრელის პარამეტრების მიხედვით.

ფორმა შეიძლება ოდნავ სახიფათო იყოს თქვენი ლაზერული საჭრელის პარამეტრებიდან გამომდინარე. შეამოწმეთ პირველი ბორბალი და შემდეგ შეცვალეთ ზომა ისე, რომ მოერგოს საავტომობილო კერას.

თუ თქვენ არ გაქვთ წვდომა ლაზერულ საჭრელზე, შეგიძლიათ გამოტოვოთ 3D ნაბეჭდი ნაჭერი, იყიდოთ ასაწყობი ბორბლები Sparkfun– ზე და წებოთ სხვადასხვა ფორმის ან გადამუშავებული მასალის ბაზაზე.

ნაბიჯი 8: ექსპერიმენტი სხვადასხვა მოძრაობებით

შეაერთეთ ბორბლები მანქანასთან და ჩართეთ ძრავები.

შეგიძლიათ დაფა იმოძრაოთ სწორი ხაზით?

შეგიძლიათ გააკეთოთ პატარა ან დიდი წრეები?

შეიძლება მანქანა გამოიყურებოდეს როგორც ცეკვა?

შეგიძლიათ გააკეთოთ მანქანა, რომელსაც შეუძლია სხვადასხვა ზედაპირის გავლა?

იფიქრეთ იმაზე, თუ როგორ ცვლის ბორბლების განლაგებას მანქანების პიროვნება.

ნაბიჯი 9: შეცვალეთ თქვენი მანქანები

თუ გსურთ დაამატოთ ცოტა მეტი პიროვნება თქვენს დაფებს შეგიძლიათ დაიხატოთ სხეულები. ჩვენ ვაკეთებდით სტენცილურ სტიკერებს სილუეტის ვინილის საჭრელის გამოყენებით და სხეულებს ვხატავდით სპრეით.

ასევე შეგიძლიათ დაამატოთ დამატებითი ელემენტები, როგორიცაა მარკერები, ზარები, googley eyes ან გამშვები იარაღი თქვენს დანადგარებში. ეს რემიქსები და პერსონაჟების დიზაინი შეიძლება დაემატოს ამ საქმიანობის მოთხრობის ელემენტებს.

ნაბიჯი 10: მოძრაობის აპარატების გაცნობა საკლასო ოთახში

ჩვენ შევადგინეთ ეს ელემენტები, რომ იყოს მეგობრული სემინარი ადგილობრივ სკოლაში მოსწავლეებთან. ჩვენ გამოვცადეთ დაფები მოსწავლეებთან ერთად საბავშვო ბაღიდან მეხუთე კლასამდე, ასევე East Bay Maker Faire– ში. ჩვენ ვფიქრობთ, რომ ეს აქტივობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ღია სამუშაოების დროს თავისუფალ დროს, ასევე ინტეგრირებული იყოს უფრო დიდი რობოტიკის, ელექტრონიკის ან პროგრამირების სასწავლო გეგმაში, როგორც პირველი ნაბიჯი.

საკლასო გარემოში მუშაობისას ორმა სტუდენტმა შეიძლება გაიზიაროს ერთი დაფა და ითანამშრომლონ თავიანთ კვლევებში. წაახალისეთ მოსწავლეები შეინახონ ჟურნალი ან ჟურნალი, თუ რა ექსპერიმენტებს ცდილობენ. ეს დოკუმენტაცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას მოსაფიქრებელი საუბრების დასათესად.

მოაწყეთ 20-30 სხვადასხვა ფორმის კერა, მათ შორის წრეები, ოვალები, ვარსკვლავები და არარეგულარული ფორმები საერთო სამუშაო სივრცეში. წაახალისეთ მოსწავლეები გამოსცადონ ძრავების კვანძებისა და მიმართულებების სხვადასხვა კომბინაცია.

თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ ასპარეზი მანქანების გადაადგილებისთვის ან დაბრკოლების გზა მათ გადალახვაზე. წაიყვანეთ ისინი სკოლის ზედაპირის სხვადასხვა ზედაპირზე და ნახეთ, როგორ მუშაობენ ისინი სხვადასხვა ზედაპირებზე.

ამ აქტივობამ შეიძლება გამოიწვიოს ხელოვნების, მეცნიერებისა და ტექნოლოგიის შემდგომი გამოცდილება, როგორიცაა Tinkering Studio– ს გუნდის მიერ შემუშავებული სკრიპლის აპარატები და იყოს დაბალ ზღურბლს არდუინოთი ან მიკრობით პროგრამირებისათვის, რათა შეიქმნას მოცეკვავე რობოტები ან დახვეული კუსები.

შეგვატყობინეთ, იყენებთ თუ არა მოძრავ მანქანებს თქვენს საგანმანათლებლო გარემოში. ჩვენ მოუთმენლად ველით, თუ როგორ შეიძლება ამ იდეის ადაპტირება და რემიქსი სხვადასხვა პარამეტრებისთვის.

---

ამ მოძრავი მანქანების Lodestar Charter სკოლის მოსწავლეებთან პროტოტიპირების დრო და R&D შესაძლებელი გახდა Cognizant "Making the Future" გრანტის გულუხვი მხარდაჭერით.