Mesin Gerak: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Mesin Gerak memberikan pengenalan permainan, mekanisme dan robotik. Kit ini terdiri daripada badan kayu lapis lasercut dan bahagian pukal sederhana seperti motor gear bergerak perlahan, pek bateri plastik dan suis slaid. Pelajar dapat bereksperimen dengan menukar ukuran dan bentuk lampiran roda potong laser dan mengubah arah motor untuk membuat bot yang berputar, memusingkan dan berkilau.

Panduan ini adalah draf kasar! Kami masih berusaha untuk mengembangkan alat permainan ini untuk penerokaan. Jangan ragu untuk membuat semula reka bentuk dan beritahu kami apa yang anda hasilkan semasa anda bereksperimen di muzium, bilik darjah, ruang pembuat atau meja dapur anda.

Langkah 1: Kumpulkan Bahan dan Alatan

Beli atau kumpulkan bahan berikut:

2 pek bateri 1xAA

2 suis slaid DPDT tiga kedudukan

2 roda gigi hobi DAGU (sudut kanan)

2 hab bercetak 3D

Lembaran Lauan lapisan bawah 2mm x 4ft biasa untuk badan potongan laser

4 # 8-32 kacang

Skru mesin 4 # 8-32 x 1 1 / 2in

6 # 2 x 3/8 skru untuk suis dan hub

2 # 8 1/8 dalam skru kayu untuk pek bateri

dawai hitam dan merah # 26 AWG

Kumpulkan alat berikut:

Pemotong wayar

Stripper Wayar

Besi pematerian

Senapang Gam Panas

Pemutar skru kepala Philips

Playar mata jarum

Anda juga memerlukan akses ke pemotong laser dan pencetak 3D. Kami menggunakan Prusa i3 MX2 untuk pencetak 3D dan laser EXLAS dari mesin Jinan XYZ (kedua-duanya di Ace Monster Toys Makerspace di Oakland.

Langkah 2: Lasercut the Bodies

Gunakan perisian ilustrator dan pemotong laser untuk mengimport filemachinebodies.dxf yang dilampirkan dan potong badannya mengikut tetapan pemotong laser anda.

Sekiranya anda tidak mempunyai akses ke pemotong laser, anda boleh memotong dua lembaran lauan seluas 4in x 4in. Kemudian gerudi lubang 3 / 16in di sudut (berbaris pada dua helai) dan dua.35 dalam x.60 di segi empat tepat di tengah (untuk suis).

Langkah 3: Cetak 3D Hub Penyambung

Kami merancang bahagian khas di Tinkercad untuk memudahkan para pelajar menguji hub roda berbentuk yang berbeza dengan cepat dan mengurangkan sedikit tekanan pada gandar motor kecil.

Muat turun fail motionmachinehub.stl dan buka pada perisian pencetak 3D anda. Semasa anda mencetak hub roda dua, pastikan untuk menguji bahawa bahagian yang dicetak pertama terpasang dengan selesa pada gandar motor. Anda mungkin perlu menyesuaikan ukuran bahagian untuk memastikannya sesuai pada motor.

Langkah 4: Sambungkan Litar

Dapatkan motor, swich, pek bateri, merah dan hitam (atau dua warna wayar). Ketepikan satu motor, suis dan pek bateri.

Potong sekeping wayar merah dan sekeping wayar hitam sepanjang kira-kira 3 inci. Sambungkan wayar merah ke plumbum kiri bawah dan wayar hitam ke plumbum kanan bawah suis.

Ambil hujung wayar hitam yang lain dan putar bersama dengan hujung wayar hitam yang terdedah dari pek bateri. Pateri hujung yang dipintal bersama ke kiri atas suis.

Ambil hujung wayar merah yang lain dan putar bersama dengan hujung wayar merah yang terdedah dari pek bateri. Pateri hujung yang dipintal bersama ke kiri atas suis.

Pasang satu wayar hitam dan satu merah ke dua plag di bahagian belakang motor gear.

Sambungkan wayar hitam dari motor ke plumbum tengah kanan dan sambungkan wayar merah dari motor ke plumbum tengah kiri.

Masukkan bateri ke dalam pemegang dan uji untuk memastikan motor maju, mundur dan mati ketika suis berada di kedudukan tengah. Sekiranya tidak berfungsi, periksa untuk memastikan bahawa tidak ada kabel yang menyentuh di tengah suis. Anda mungkin harus membengkokkan petunjuk ke arah luar.

Ulangi langkah-langkah ini untuk bahagian yang lain.

Langkah 5: Pasang Elemen ke Papan

Putar suis ke sisi dan utas melalui papan. Uji bahawa motor berjalan ke arah yang betul sebelum memusingkan suis pada papan atas dengan skru # 2 x 3/8.

Panaskan motor ke papan supaya gandar berada di tengah badan. Cuba pasangkan wayar dengan kemas atau tambahkan sedikit gam panas agar tetap berada di tempatnya.

Gunakan skru kayu 1/8 untuk memasang bateri di bahagian tengah badan di atas dan di bawah suis slaid.

Pasang hab bercetak 3D ke gandar dan gunakan skru # 2 untuk mengikat kepingan ke mesin.

Langkah 6: Sambungkan Lapisan Atas dan Bawah

Gunakan mur # 8-32 dan skru skru mesin untuk menyambungkan papan atas dan bawah bersama. Pemasangannya mesti selesa tetapi tidak terlalu banyak memberi tekanan pada mesin.

Uji semuanya untuk memastikan ia berfungsi.

Langkah 7: Potong Roda

Gunakan perisian ilustrator dan pemotong laser untuk mengimport filemachinewheels.dxf fail yang dilampirkan dan potong badannya mengikut tetapan pemotong laser anda.

Bentuknya sedikit sukar untuk mendapatkan yang tepat bergantung pada tetapan laser anda. Uji roda pertama dan kemudian sesuaikan ukuran agar sesuai pada hub motor.

Sekiranya anda tidak mempunyai akses ke pemotong laser, anda boleh melangkau sekeping cetak 3D, membeli roda prefab di Sparkfun dan merekatkan bentuk atau bahan kitar semula yang berbeza ke pangkal.

Langkah 8: Eksperimen Dengan Pergerakan Berbeza

Sambungkan roda ke mesin dan hidupkan motor.

Bolehkah anda membuat perjalanan papan dalam garis lurus?

Bolehkah anda membuat bulatan kecil atau besar?

Bolehkah mesin kelihatan seperti menari?

Bolehkah anda membuat mesin yang dapat melintasi permukaan yang berbeza?

Fikirkan cara susunan roda mengubah keperibadian mesin.

Langkah 9: Sesuaikan Mesin Anda

Sekiranya anda ingin menambahkan keperibadian yang lebih sedikit di papan anda, anda boleh melukis badannya. Kami membuat pelekat stensil khas menggunakan pemotong vinil Siluet dan cat cat pada badan.

Jangan ragu untuk menambahkan elemen tambahan seperti penanda, loceng, mata google atau lengan pemanjang ke mesin anda. Campuran semula dan reka bentuk watak ini dapat menambahkan unsur penceritaan aktiviti ini.

Langkah 10: Bermain dengan Mesin Gerak di Bilik Darjah

Kami merancang elemen-elemen ini untuk menjadi bengkel mesra dengan pelajar di sekolah tempatan. Kami menguji dewan dengan pelajar dari tadika hingga kelas lima dan juga di East Bay Maker Faire. Kami berpendapat bahawa aktiviti ini dapat digunakan sebagai aktiviti terbuka pada waktu lapang dan juga disatukan dalam kurikulum robotik, elektronik atau pengaturcaraan yang lebih besar sebagai langkah pertama.

Semasa bekerja di persekitaran kelas, dua pelajar dapat berkongsi satu papan dan bekerjasama dalam penyiasatan mereka. Galakkan pelajar untuk menyimpan jurnal atau log eksperimen apa yang mereka cuba. Dokumentasi ini dapat digunakan untuk menghasilkan perbualan refleksi.

Susun koleksi 20-30 hab berbentuk berbeza termasuk bulatan, lonjong, bintang dan bentuk tidak tetap di ruang kerja bersama. Galakkan pelajar untuk menguji pelbagai kombinasi hub dan arah motor.

Anda boleh membuat arena untuk mesin bergerak atau jalan rintangan untuk mereka lalui. Bawa mereka ke permukaan yang berbeza di sekolah anda dan lihat bagaimana ia berfungsi di permukaan yang berbeza.

Kegiatan ini dapat membawa kepada pengalaman seni, sains dan teknologi lebih lanjut seperti mesin menulis yang dikembangkan oleh pasukan Tinkering Studio dan bahkan menjadi titik permulaan ambang yang rendah untuk pengaturcaraan dengan arduino atau microbit untuk membuat robot menari atau kura-kura berpintal.

Beritahu kami jika anda menggunakan Mesin Gerak di persekitaran pendidikan anda. Kami tidak sabar untuk melihat bagaimana idea ini dapat disesuaikan dan dicampur semula untuk tetapan yang berbeza.

---

Prototaip masa dan R&D dengan pelajar Lodestar Charter School untuk Mesin Gerak ini dimungkinkan melalui sokongan derma Cognizant "Making the Future".