Tài liệu hướng dẫn làm robot: Tổng quan về đế robot

HVKTQS KHOA ĐỘNG LỰC BỘ MÔN Ô TÔ QUÂN SỰ ------------------------------------ TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN LÀM ROBOT Phần Cơ khí Bài 1: Tổng quan về đế robot (tiếp theo) Đội robocon FDL MẬT Bài 1: Tổng quan về đế robot (tiếp) FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 2 GIẢI PHÁP CHO PHẦN ĐẾ ROBOT Như đã nói, mặt đế Robot đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc làm tăng khả năng hoạt động ổn định của Robot, đặc biệt là đối với các loại Robot dò đường ( các cuộc thi Robocon ) hoặc các loại Robot tự hành nói chung . Yêu cầu cơ bản nhất cho phần đế Robot là độ cứ vững và độ đồng phẳng “ tương đối “ trên địa hình di chuyển ( sàn sân thi đấu ), tất nhiên không phải địa hình di chuyển nào cũng giống nhau về nhiều yếu tố như độ phẳng,độ ma sát trên bánh xe ( phụ thuộc vào khả năng tiếp xúc của bánh xe chủ động so với mặt sân ). Độ cứng vững Phần này liên quan tới khả năng thiết kế của bạn, nếu có kinh nghiệm trong thiết kế cơ khí phần này tương đối đơn giản,quan trọng là làm sao cho nhìn đẹp một tí, theo nhận xét của bản thân tôi, một đội làm Robot được xem mạnh hay không đa số được đánh giá thông qua hình dáng của Robot ( chưa một đội Robot nào đạt được thứ hạn cao mà Robot ko đẹp ) thông qua kinh nghiệm trong quá trình chế tạo phần đế thường ngày càn gọn nhẹ hơn còn độ cứng vững thì gần như không mấy được quan tâm nữa,bởi vì phần nguyên liệu chế tạo hiện nay có thể tìm mua được rất đa dạng và có chất lượng khá tốt. Vậy vấn đề bạn cần quan tâm trong phần này là gì ? Xin liệt kê một số vấn đề và giải pháp (bằng hình ảnh) của tôi để bạn tham khảo. Một khung đế đơn giản : Bài 1: Tổng quan về đế robot (tiếp) FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 3 Sử dụng loại nhôm dân dụng ( loại sử dụng làm cửa nhôm ) loại 25x25x0.8 mm ( màu cam ), 25x50x0.8 mm (màu cam nhạt ,màu xanh nhạt ), 76x44x1 mm ( màu đỏ ). Đường kính bánh xe chủ động 90 mm tiện bằng nhựa (màu trắng), vòng ngoài bằng cao su mềm ( màu tím) , loại động cơ là loại hộp số vuông ( màu xanh đậm ). 1 – Cách liên kết các thanh hình hộp ( thanh nhôm ) Dùng nhôm tấm 1,5mm hay phíp 2mm. 2 – Cách liên kết thanh dạng tròn khoét lỗ , nhét nhựa tròn vào trong ống bề dày từ 25 – 40 mm ( tùy độ cứng ) 3 – Các khớp xoay và trượt, đây là một trong những vấn đề cơ bản trong thiết kế Robot , tôi vẫn thích sử dụng nhựa khối PE hơn vì tương đối dễ gia công, bề mặt bóng khi khoan hay phay thích hợp làm cơ cấu giảm chấn, xoay và trược ,với ổ bi bạn cần chú ý tới các thông số về đường kính trong và ngoài ,cuối cùng là các loại ray trượt, ray bi và cao cấp hơn là vitme bi , loại này hiện nay tìm mua cung khá dễ ở các bãi rác công nghiệp. 4 – Xử lý nhôm dạng tấm Nếu bạn có ý định dùng nhôm dạng tấm để liên kết thì tôi có vài lời khuyên, chỉ nên dùng loại nhôm dày từ 1,5 – 2 mm vì cơ bản là nhẹ và ít tốn kém hơn nếu yêu cầu về độ cứng thì bạn gấp mép 90 độ be dọc theo chiều dài chú ý rằng đường chịu lực (đường cắt ,cần nối Bài 1: Tổng quan về đế robot (tiếp) FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 4 lại ) và đường gấp mép không được song song với nhau độ cứng dược cải thiện đáng kể, nếu chi tiết chịu đàn hồi thì kết hợp nhôm tấm 1,5 mm với Phíp 2 mm ( khá ổn định ). Độ đồng phẳng Đây gần như là một trong những vấn đề quan trọng nhất khi tiến hành lắp ráp 1 khung đế Robot, như bạn đã biết, nếu làm một Robot với 3 bánh xe thì chẳng cần phải quan tâm đến điều này nhiều,vì 3 bánh sẽ luôn nằm trên một mặt phẳng, nhưng nếu muốn chế tạo 1 khung đế có nhiều hơn 3 bánh ( cơ bản là 4 bánh ) thì vấn đề đặt ra là làm sao cho 4 bánh phải nằm trên 1 mặt phẳng. Đó không chỉ đơn giản là việc canh đều trên 1 tấm phằng cho đều mà cái chính là làm sao “giữ” được cho nó luôn phẳng ,vì như bạn biết địa hình khi di chuyển là rất khác nhau ( kể cả tren sân thi đấu Robocon ) vì thế không phải khi chế tạo thật phẳng thì di chuyển trên sân cũng phẳng . Đó là một vấn đề rất khó nhưng không phải là không có cách giải quyết ,giải pháp mà tôi hay dùng là “cầu cân bằng” , dưới đây tôi giới thiệu vài dạng cơ bản để bạn tham khảo. 4 bánh với cầu cân bằng nằm ở giữa thân Bài 1: Tổng quan về đế robot (tiếp) FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 5 4 bánh với cầu cân bằng nằm trên trục nối 2 bánh chủ động 4 bánh với cầu cân bằng nằm giữa thân – truyền động chính nằm giữa 6 bánh với 2 cầu cân bằng nằm tren trục bánh Bài 1: Tổng quan về đế robot (tiếp) FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 6 6 bánh với 3 cầu cân bằng nằm giữa 2 thân ( xe tự hành NASA ) Bố trí cầu cân bằng Vì cầu cân bằng chính là nơi chịu tải trọng lớn nhất trên cả khung đế, nói cho nghiêm trọng vậy, chứ khi thực hiện bạn chỉ cần chú ý đến vài vấn đề nhỏ thôi : 1 – Cầu cân bằng là một khớp xoay nên phải cố định trục xoay đảm bảo ít độ rơ lắc và không bị tuột ra khi di chuyển ( vít cho chặt vào ). 2 – Vật liệu chế tạo tôi khuyên bạn thử dùng loại nhựa khối PE có độ dẻo, khả năng giảm chấn động tốt và rất dễ gia công. 3 – Thường thì cầu cân bằng chỉ xoay 1 góc rất nhỏ chịu tải lớn nên tốt nhất sử dụng loại ty thép D = 8mm nhẵn để giảm ma sát và đảm bảo độ cứng, không cần phải dùng ổ bi để làm giảm ma sát vì khó chế tạo và nặng về khối lượng 4 – Cuối cùng bạn chỉ cần tìm vị trí đặt cầu cân bằng sao cho hợp lý , thường tôi vẫn hay đặt ở trục nối 2 bánh chủ động và khung trước như vùng khoanh tròn trong hình vẽ. Bài 1: Tổng quan về đế robot (tiếp) FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 7 Ví dụ cụ thể: Rất mong các bạn gọi tên được các cơ cấu trong ví dụ!! Bài 1: Tổng quan về đế robot (tiếp) FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 8 Bài 1: Tổng quan về đế robot (tiếp) FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 9 Bài 1: Tổng quan về đế robot (tiếp) FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 10 Bài 1: Tổng quan về đế robot (tiếp) FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 11 Bài 1: Tổng quan về đế robot (tiếp) FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 12 Tài liệu tham khảo: 1. MAXX -- ROBOT – BƯỚC KHỞI ĐẦU ĐẾN CUỘC THI ROBOCON 2. Diễn đàn Điện tử Việt Nam 3. Society of Robot 4. David Cook - Hướng dẫn thực hiện robot cho cuộc thi robot Sumo 5. Trang web bán hàng www.roboconshop.com Credits: Vũ Mạnh Dũng - ô tô K40