Մանիպուլյատորների ներածություն. 8 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Մարտահրավերի համար ճիշտ մանիպուլյատորի ստեղծումը Ռոբոտաշինության ԱՌԱԻՆ մրցույթի (FRC) ամենադժվար մասերից մեկն է: Ուսանողական չորս տարիների ընթացքում դա միշտ եղել է իմ թիմի ամենամեծ ձախողումը: Չնայած FRC- ում խաղային մարտահրավերը տարեցտարի փոխվում է, հաճախ կան առաջադրանքներ, որոնք նման են նախորդ տարիների խնդիրներին: Օրինակ, 2012 թվականի խաղը ՝ Rebound Rumble- ը, 2001 -ի խաղի ՝ Diabolical Dynamics- ի և 2006 -ի ՝ Aim High- ի հստակ տարրեր ուներ: Այդ իսկ պատճառով ձեռնտու է ծանոթ լինել նախորդ խաղերում օգտագործվող հիմնական մանիպուլյատորների նախագծերին: Այս ձեռնարկը կտրամադրի մանիպուլյատորների ակնարկ, որոնք սովորաբար օգտագործվում են ԱՌԱ RobԻՆ Ռոբոտաշինության մրցույթում (FRC): Յուրաքանչյուր քայլ կքննարկի մանիպուլյատորի ընդհանուր տեսակը և կտա մանիպուլյատորի իրականացման օրինակներ: Այս ձեռնարկը պատրաստվել է Autodesk FIRST High School Intern ծրագրի միջոցով: Նախադրյալներ. Լուսանկարչություն սովորելու պատրաստակամություն.

Քայլ 1: Ընդհանուր ուղեցույցներ

Նախքան տարբեր մանիպուլյատորների ընկույզների և պտուտակների մեջ անցնելը, ես ուզում էի մի քանի ընդհանուր ուղեցույց տալ, որոնք կօգնեն ձեզ ընտրել և ձևավորել մանիպուլյատոր: Նախ, թող ռազմավարությունը առաջնորդի ձեր մանիպուլյատորի դիզայնը, այլ ոչ թե հակառակը: Սա նշանակում է, որ ձեր մանիպուլյատորը պետք է հասնի այն նախագծման պահանջներին, որոնք ձեր թիմը որոշել է ռազմավարություն ձևավորելու փոխարեն, այլ ոչ թե ռազմավարություն ձևավորելու հիման վրա, որը դուք կխառնվեք միասին: Երկրորդ ՝ դիզայն ձեր թիմերի սահմաններում: Եթե գիտեք, որ պարզապես ռեսուրսներ չունեք կառուցելու գերբարդ մանիպուլյատորը, որը, ձեր կարծիքով, կգերիշխի խաղի բոլոր ասպեկտներում, մի արեք դա: Գնացեք ավելի պարզ, որը կարող եք կառուցել և իսկապես լավ կկատարի մեկ դեր: Այնուամենայնիվ, մի՛ վախեցեք ձեր թիմին դրդել ՝ հաղթահարելու ձեր սահմանները: Օրինակ, իմ թիմը մեզ դրդեց կառուցել պրակտիկայի բոտ այս անցյալ տարի, և այն ավարտվեց իսկապես շահավետ: Երրորդ, միշտ ակտիվ վերահսկողություն ունեցեք խաղախաղի վրա: Օրինակ, եթե գնդակը պետք է տեղափոխվի ձեր ռոբոտի միջոցով, դա արեք փոխակրիչով, այլ ոչ թեքահարթակով: Եթե դուք ակտիվորեն չեք վերահսկում խաղի կտորը, այն անխուսափելիորեն կխցանվի կամ դուրս կգա ձեր մանիպուլյատորից: Վերջապես, նախատիպերի ստեղծումը և կրկնվող զարգացումը հաջողակ մանիպուլյատոր ստեղծելու բանալին են: Սկսեք նախատիպից, այնուհետև անընդհատ բարելավեք այն, մինչև պատրաստ չլինեք կառուցել վերջնական տարբերակը: Նույնիսկ այդ դեպքում փնտրեք բարելավումներ, որոնք դա ավելի լավը կդարձնեն: Լուսանկարը ՝

Քայլ 2: Armենք

Armենքը FRC- ում օգտագործվող ամենատարածված մանիպուլյատորներից մեկն է: Ընդհանրապես, դրանք օգտագործվում են վերջնական էֆեկտորի հետ միասին ՝ խաղախաղը վերահսկելու համար: Երկու տարածված տեսակները միայնակ և բազմակողմանի բազուկներ են: Թեև բազմանպաստ զենքերը ունակ են հասնել ավելի հեռու և կարող են ավելի շատ վերահսկել վերջնական էֆեկտորի կողմնորոշումը, դրանք նաև շատ ավելի բարդ են: Մյուս կողմից, մեկ հոդակապ ձեռքերը պարզության առավելությունն ունեն: Armsենքի համար օգտագործվող ընդհանուր ձևը 4 բար կամ զուգահեռ կապ է: Նման կապը ցուցադրվում է երրորդ նկարում: Այս դիզայնի հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ վերջնական էֆեկտորը պահվում է մշտական կողմնորոշման մեջ: Թևերի ձևավորման խորհուրդներ.

• Ուշադրություն դարձրեք քաշին. Դա կարող է հանգեցնել թևի դանդաղեցման կամ նույնիսկ ձախողման
• Օգտագործեք թեթև նյութեր, ինչպիսիք են շրջանաձև կամ ուղղանկյուն խողովակը և թիթեղը
• Օգտագործեք սենսորներ, ինչպիսիք են սահմանափակիչ անջատիչները և պոտենցիոմետրերը ՝ թևը կառավարելը պարզեցնելու համար
• Հակակշռեք ձեռքը աղբյուրներով, գազի հարվածներով կամ քաշով `այն կայունացնելու և շարժիչների վրա բեռը նվազեցնելու համար

Լուսանկարներ ՝ https://www.chiefdelphi.com/media/photos/36687https://www.thunderchickens.org/index.php? Option = com_content & view = category & layout = blog & id = 30 & Itemid = 41https://www.chiefdelphi.com /մեդիա/լուսանկարներ/27982

Քայլ 3: Վերելակներ

Ինչպես զենքերը, այնպես էլ վերելակները օգտագործվում են վերջնական էֆեկտորով `խաղախաղը վերահսկելու համար: Նրանք սովորաբար բարձրացվում են թմբուկի վրա ոլորվող մալուխի միջոցով: Թեև անհրաժեշտ է միայն վերելակը վեր քաշել, բայց խելամիտ է ներառել հետ մալուխ, որը կարող է վերելակը ներքև քաշել ՝ խցանումները կանխելու համար: Մալուխը այնպես, որ այն բարձրացնի վերելակը, գոյություն ունի երկու հիմնական ոճ `շարունակական կեղծում և կասկադային կեղծիք: Շարունակական կեղծիքով վերելակները (ցուցադրված են երկրորդ նկարում) ունեն մեկ շարունակական մալուխ ճախարանից մինչև վերջին աստիճանը: Երբ մալուխը ձգվում է դեպի ներս, 3 -րդ փուլն առաջինն է շարժվում դեպի վեր և վերջինը `ներքևում, երբ մալուխը բաց է թողնվում: Այս դիզայնի երկու առավելությունն այն է, որ մալուխը բարձրանում է նույն արագությամբ, ինչ իջնում է, ինչը նշանակում է, որ վերադարձող մալուխը կարող է տեղադրվել նույն թմբուկի վրա, և որ մալուխի լարվածությունը ցածր է: Նրա հիմնական թերությունն այն է, որ միջին հատվածներն ավելի զգայուն են խցանումների: Կասկադային սարքավորումներով վերելակները (ցուցադրված են երրորդ նկարում) ունեն առանձին մալուխներ, որոնք միացնում են վերելակի յուրաքանչյուր փուլ: Սա հանգեցնում է նրան, որ մալուխը միացնելիս բոլոր փուլերը բարձրանում են միևնույն ժամանակ: Այնուամենայնիվ, ցանկացած հետադարձ մալուխ պետք է ունենա այլ արագություն, քան հիմնական ճախարը, որը կարող է մշակվել ՝ օգտագործելով տարբեր տրամագծերի թմբուկներ: Մինչ կասկադային վերելակի միջին հատվածներն ավելի քիչ են ենթակա խցանումների, ստորին աստիճանի մալուխների լարվածությունը շատ ավելի բարձր է, քան անընդհատ կեղծված վերելակում: Չնայած վերելակները և բազուկները նման են, կան որոշ կարևոր տարբերություններ: Վերելակները հակված են ավելի բարդ և ծանր լինել, քան մեկ հոդակապ ձեռքերը: Բացի այդ, վերելակները սովորաբար ուղղահայաց են շարժվում և չեն կարողանում հասնել ռոբոտի պարագծից դուրս: Այնուամենայնիվ, նրանք չեն փոխում ռոբոտի ծանրության կենտրոնը շարժվելիս, և նրանց դիրքը կարող է ճշգրիտ վերահսկվել սենսորների և ծրագրավորման ճիշտ օգտագործման միջոցով: Ըստ էության, յուրաքանչյուրն ունի իր առավելություններն ու թերությունները, որոնց որոշումը օգտագործելը թողնում է թիմերին: Մեկ այլ տարբերակ է `համատեղել այս երկու տարբերակները` ձեռքը դնելով վերելակի վերջին աստիճանի վրա, որի օրինակը ներկայացված է չորրորդ նկարում: Լուսանկարներ ՝

Քայլ 4: Բռնակներ

FRC- ում հայտնաբերված են նույնքան տարբեր տեսակի բռնակներ, որքան թիմեր: Claանկերը օգտագործվում են խաղի կտորը ուղղակիորեն վերահսկելու և շահարկելու համար: Դրանք օգտակար են այն տարիներին, երբ քիչ են խաղախաղերը, որոնցից միայն մեկը կարող է միաժամանակ վերահսկվել: Երկու հիմնական ոճերն են ՝ պասիվ ճանկերն ու գլանային ճանկերը: Պասիվ ճանկերը հիմնված են այն բանի վրա, որ մատները ճիշտ տեղադրված են, որպեսզի կարողանան բռնել խաղը, մինչդեռ գլանաձև ճանկերն օգտագործում են անիվներ կամ գլաններ `այն ակտիվորեն ներս քաշելու համար: Տարբեր բռնակների հետևյալ ցուցակը համապատասխանում է վերևի նկարներին.

• Երկու մատով օդաճնշական բռնակ
• Երկու մատով գծային օդաճնշական բռնակ
• Երեք մատի գծային օդաճնշական բռնակ
• Շարժիչ բռնակ
• Օդաճնշական բռնակ
• Հիմնական գլանափաթեթ
• Կախովի գլանային ճանկ

Վերջապես, մի քանի խորհուրդ գրիպերի դիզայնի համար.

• Համոզվեք, որ ձեր բռնողը բավականաչափ ուժ է գործադրում խաղասեղանին կախված լինելու համար
• Ստիպեք բռնակին բռնել և արագ բաց թողնել առարկաները
• Հեշտացրեք վերահսկումը ՝ օգտագործելով հիմնական տվիչներն ավտոմատացնելու համար սենսորներ

Լուսանկարների վարկեր.

Քայլ 5. Գնդակի հավաքում և փոխադրում

Չնայած բռնակներն օգտակար են միայնակ առարկաների շահագործման համար, որոնք կարող են անսովոր ձև ունենալ, հաճախ FRC խաղերը ներառում են մի քանի գնդակ: Երկու հնարավորություններ, որոնք սովորաբար պահանջվում են այս խաղերում, գնդակներ հավաքելն ու դրանք ռոբոտի մեջ տեղափոխելն է: Գնդակներ հավաքելու ամենաարդյունավետ մեթոդը տարեցտարի փոխվում է ՝ կախված կանոններից: 2012 թ. ՝ Rebound Rumble խաղում, թիմերին թույլատրվեց ունենալ հավելումներ, որոնք տարածվում էին իրենց ռոբոտի սահմաններից դուրս: Շատ թիմեր որոշեցին, որ գնդակների հավաքման համակարգեր ունենալը ձեռնտու կլինի, ինչը հանգեցրեց հավելումների, որոնցով գլանափաթեթները գնդերը միաձուլման մեջ կամ նրանց բամպերի վրա դնում էին ռոբոտի մեջ: Այս ռոբոտների մի քանի օրինակներ երևում են նկարներից մեկից երեքը: 2009 թվականին ՝ Lunacy- ի խաղում, թիմերին թույլ չտրվեց ունենալ մանիպուլյատորներ, որոնք տարածվում էին իրենց շրջանակի սահմաններից դուրս: Եթե նրանք ցանկանում էին հատակից հավաքել գնդակներ, դա անելու համար նրանք պետք է բացվածք ունենային իրենց ռոբոտի առջևում: Սա նաև հանգեցրեց բազմաթիվ բազային ռոբոտների, քանի որ այն թույլ է տալիս ավելի մեծ բաց թողնել գնդակների համար: Այս ռոբոտների որոշ օրինակներ երևում են չորս և հինգ նկարներում: Գնդակներ տեղափոխելու մի քանի հնարավոր եղանակներ կան, երբ դրանք հավաքվում են ռոբոտի կողմից, բայց ամենատարածվածը պոլիուրեթանային գոտիներ օգտագործելն է: Պոլիուրեթանային գոտիները (նաև հայտնի է որպես պոլիկորդ) կարգավորելի երկարության գոտիներ են և սովորաբար օգտագործվում են փոխակրիչների և ցածր բեռնվածության էլեկտրահաղորդման համար: Վերևում պատկերված ռոբոտներից յուրաքանչյուրն ինչ -որ չափով օգտագործում է պոլիկորդ: Վերջնական նկարը ավելի մանրամասն ցույց է տալիս պոլիկորդը: Լուսանկարներ ՝ https://www.simbotics.org/media/photos/2012-first-championship/4636 /37487https://www.chiefdelphi.com/media/photos/33027https://www.chiefdelphi.com/media/photos/33838https://www.made-from-india.com/showroom/chetna-engineering/gallery.html

Քայլ 6: Նկարահանում

Ռոբոտից գնդակ հասցնել այլ կերպ անհասանելի վայր, FRC- ում մեկ այլ սովորական խնդիր է: Դրա համար անհրաժեշտ է գնդակի բաց թողնում, սովորաբար օգտագործելով քարաձիգ կամ անիվներով հրաձիգ, որը նման է բեյսբոլի հարվածային մեքենայի: Այս մարտահրավերի ամենատարածված լուծումը գնդակը պտտվող անիվի վրա սեղմելն է, ինչը բավական արագացնում է այն զգալի հեռավորության վրա գործարկելու համար: Այս դիզայնի երկու հիմնական տատանումներն են միայնակ և երկանիվ հրաձիգները: Մեկ անիվով հրաձիգները պարզ են և հակված են շատ հետույք դնել գնդակին: Գնդակի ելքի արագությունը մոտավորապես հավասար է անիվի մակերևույթի արագության ½ -ին: Կրկնակի անիվներով հրաձիգները մեխանիկական առումով ավելի բարդ են, բայց կարող են գնդակն ավելի հեռացնել: Դա պայմանավորված է նրանով, որ գնդակի ելքի արագությունը մոտավորապես հավասար է անիվի մակերևույթի արագությանը: Առաջին երկու նկարները ցույց են տալիս հրաձիգների մի քանի օրինակ: Ինչպես շատ թիմեր սովորեցին 2012 -ին, ճշգրիտ հրաձիգ ստեղծելու բանալին հնարավորինս ներգրավված փոփոխականներից շատերի սերտ վերահսկումն է: Դրանք ներառում են ղեկի արագության վերահսկումը, մեկնարկի անկյունը, գնդակի հրաձիգը մտնող արագությունը, հրաձիգի կողմնորոշումը նրա սնուցման համակարգի նկատմամբ և գնդակի սայթաքումը ղեկի և գլխարկի մակերեսին: Քարաձիգները շատ ավելի քիչ են հանդիպում հրաձգության խաղերում, քանի որ նրանք չեն կարողանում շատ արագ կրակել: Այնուամենայնիվ, նրանց հիմնական առավելությունն այն է, որ նրանք կարող են ավելի ճշգրիտ լինել, քան ավանդական հրաձիգները: Սովորաբար կատապուլտները սնուցվում են օդաճնշական կամ աղբյուրների միջոցով: Վերջնական պատկերը մի թիմի է, որն անցյալ տարի օդաճնշական սարքեր օգտագործեց կատապուլտի սնուցման համար: Լուսանկարների վարկեր. = հոդված & id = 47 & կետ = 55

Քայլ 7: Լողափեր

Winches- ը FRC- ում ունի բազմաթիվ հնարավոր օգտագործումներ, ուստի դրանք հայտնաբերվում են որպես ավելի մեծ մանիպուլյատորների տարրեր: Նրանց երկու ամենատարածված օգտագործումը էներգիան ավելի մեծ մեխանիզմ պահելու և մի ամբողջ ռոբոտ բարձրացնելու համար են: Երբ օգտագործվում են էներգիայի կուտակման սարք բեռնելու համար, պտուտակները սովորաբար նախատեսված են միայն մեկ ուղղությամբ աշխատելու համար, որի արձակումը թույլ է տալիս այն ազատ պտտվել ՝ այդպիսով ազատելով պահված էներգիան: Դա անելու համար նախատեսված ճախարի նկարը ցուցադրված է առաջին նկարում: Մեկ այլ օգտագործումը ճախրի համար ռոբոտը բարձրացնելն է: Այս դեպքում, սովորաբար, բավարար չէ առաջադրանքին նվիրված առանձին փոխանցման տուփ ունենալը, ինչը ստիպում է թիմերին կառուցել էլեկտրահաղորդման փոխանցման տուփ, որն ունակ է շարժիչ ուժից էներգիան շեղել առանձին մեխանիզմի: Թեև դա պարզապես ճախարակ վարելու միջոց է, ես որոշեցի մեկի օրինակ ցույց տալ երկրորդ նկարում, քանի որ դա հետաքրքիր մեխանիզմ է: Լուսանկարներ ՝

Քայլ 8: Եզրակացություն

Ինչպես արդեն սկսել եք տեսնել, կան շատ տարբեր մանիպուլյատորների նախագծեր, որոնք կարող են օգտագործվել ԱՌԱ RobԻՆ Ռոբոտաշինության մրցույթում: Քանի որ շատ թիմեր աշխատում են մարտահրավերները լուծելու համար, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր ծագումը, դա, անշուշտ, անպայման տեղի կունենա: Նախկինում արվածի մասին տեղյակ լինելը կարող է ձեզ խնայել թանկարժեք ժամանակ ՝ օգտագործելով նախորդ մանիպուլյատորները որպես ելակետ ՝ ձեր թիմի նախատիպերի և վերջնական նախագծերի համար: Այնուամենայնիվ, նաև զգույշ եղեք, որպեսզի թույլ չտաք, որ նախորդ նմուշները սահմանափակեն ձեր մտածողությունը: Եթե մարտահրավերն ստանալուց անմիջապես ընտրեք հին դիզայնը, ապա ավելի լավ լուծում կարող եք անտեսել: Բացի այդ, երբեմն գերակշռում են առավել ստեղծագործական, տարօրինակ լուծումները, որոնք հատուկ հարմարեցված են մարտահրավերին: Օրինակ, պատկերված մանիպուլյատորը շատ տարբերվում էր իր օգտագործման տարվանից, բայց շատ հաջողակ էր: Եթե հիշում եք սա և այն հիմնական խորհուրդները, որոնք ես առաջարկեցի սկզբում, ապա արդեն իսկ հաջողակ մանիպուլյատոր ստեղծելու ձեր ճանապարհին կլինեք: Շնորհակալություն AndyMark- ից Andy Baker- ին `manipulators- ի վերաբերյալ իր ներկայացումը հանրությանը հասանելի դարձնելու համար: Այս ձեռնարկի նկարներից շատերը դրանից են: Լուսանկարը ՝