Robot Mendaki Dinding: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Robot memanjat dinding berfungsi untuk memberikan pemeriksaan alternatif untuk dinding melalui penggunaan sistem mekanikal dan elektrik. Robot ini menawarkan alternatif untuk perbelanjaan dan bahaya mengupah manusia untuk memeriksa dinding di ketinggian. Robot akan dapat menyediakan makanan dan penyimpanan langsung untuk dokumentasi pemeriksaan melalui bluetooth. Seiring dengan aspek pemeriksaan robot, ia akan dapat dikendalikan melalui pemancar dan penerima. Melalui penggunaan kipas yang menghasilkan tujahan dan penyedut membolehkan robot naik secara tegak lurus ke permukaan.

Bekalan

Pangkalan & Penutup:

- Fiberglass: Digunakan untuk membuat casis

- Resin: Digunakan dengan kaca gentian untuk membuat casis

Robot:

- Kit Tangki Robot OTTFF: Tapak tangki dan pelekap motor

- Motor DC (2): Digunakan untuk mengawal pergerakan robot

- Pendesak dan Penyambung: Menghasilkan aliran udara untuk memastikan robot berada di dinding

- ZTW Beatles 80A ESC dengan SBEC 5.5V / 5A 2-6S untuk Rc Airplane (80A ESC dengan Penyambung)

Elektrik:

- Arduino: Papan litar dan perisian untuk pengekodan kipas, motor, dan isyarat tanpa wayar

- Joystick: Digunakan untuk mengawal motor DC untuk menggerakkan robot

- Penerima WIFI: Membaca data dari transceiver dan menyampaikannya melalui Arduino ke motor

- WIFI Transceiver: Merakam data dari kayu bedik dan menghantarnya ke penerima dalam jarak jauh

- Penyambung wanita dan lelaki: Digunakan untuk memasang komponen elektrik

- Antena WIFI: Digunakan untuk meningkatkan isyarat dan jarak sambungan untuk pemancar dan penerima

- HobbyStar LiPo Battery: Digunakan untuk menghidupkan kipas dan komponen elektrik lain yang mungkin

Langkah 1: Memahami Teori

Untuk lebih memahami pemilihan peralatan, lebih baik membincangkan terlebih dahulu teori di sebalik Robot Mendaki Dinding.

Terdapat beberapa andaian yang mesti dibuat:

• Robot ini beroperasi di dinding konkrit kering.
• Kipas beroperasi dengan kuasa penuh.
• Tubuh robot tetap kaku sepenuhnya semasa operasi.
• Aliran udara yang stabil melalui kipas

Model Mekanikal

Pemboleh ubah adalah seperti berikut:

• Jarak antara pusat jisim dan permukaan, H = 3 in = 0.0762 m
• Separuh panjang robot, R = 7 in = 0.1778 m
• Berat robot, G = 14.7 N
• Pekali geseran statik - diasumsikan plastik kasar pada konkrit, μ = 0.7
• Dorong yang dihasilkan oleh kipas, F = 16.08 N

Dengan menggunakan persamaan yang ditunjukkan dalam gambar di atas, selesaikan kekuatan yang dihasilkan oleh perbezaan tekanan, P = 11.22 N

Nilai ini adalah daya lekatan yang mesti dihasilkan oleh kipas untuk membolehkan robot kekal di dinding.

Model Bendalir

Pemboleh ubah adalah seperti berikut:

• Perubahan tekanan (menggunakan P dari model mekanikal dan luas ruang vakum) Δp = 0.613 kPa
• Ketumpatan cecair (udara), ⍴ = 1000 kg / m ^ 3
• Pekali geseran permukaan,? = 0.7
• Jejari dalaman ruang vakum, r_i = 3.0 in = 0.0762 m
• Jejari ruang vakum luar, r_o = 3,25 in = 0,0826
• Pelepasan, h = 5 mm

Dengan menggunakan persamaan yang ditunjukkan di atas, selesaikan kadar aliran volumetrik, Q = 42 L / min

Ini adalah kadar aliran yang diperlukan kipas untuk menghasilkan perbezaan tekanan yang diperlukan. Kipas yang dipilih memenuhi syarat ini.

Langkah 2: Membuat Pangkalan

Fiberglass dengan cepat menjadi bahan penting dalam pembinaan pangkalan. Ia sangat murah dan mudah digunakan, serta sangat ringan, yang sangat penting untuk aplikasi.

Langkah pertama dalam mewujudkan asas ini adalah mengukurnya. Untuk aplikasi kami, kami menggunakan dimensi 8 "x 8". Bahan yang ditunjukkan dalam gambar di atas dikenali sebagai E-glass. Ia cukup murah dan boleh didapati dalam kuantiti yang banyak. Semasa mengukur, penting untuk memberikan tambahan 2+ inci untuk memastikan terdapat banyak bahan untuk dipotong sesuai bentuk yang diinginkan.

Kedua, selamatkan sesuatu yang boleh digunakan untuk membentuk kaca gentian menjadi permukaan yang rata dan rata; untuk ini pasukan menggunakan plat logam besar. Sebelum memulakan proses pengawetan alat mesti disediakan. Alat boleh berupa permukaan rata yang besar.

Mulailah dengan membungkus pelekat dua sisi, lebih baik dalam bentuk segi empat sama sebesar yang anda perlukan. Seterusnya sediakan filamen dan letakkan potongan gentian kaca kering di atasnya. Pindahkan semua item ke alat.

Nota: anda boleh menyusun potongan gentian kaca untuk menambah ketebalan pada produk akhir anda.

Seterusnya: anda ingin mencampurkan resin dan pemangkinnya dengan betul, setiap resin berbeza dan memerlukan manual pengguna untuk mencampurkan bahagian dengan pemangkinnya dengan betul. Tuangkan resin ke seberang gelas hingga semua bahagian kering kaca basah dengan resin. Seterusnya memotong sebarang filamen yang berlebihan. Setelah selesai, tambahkan sekeping filem dan kemudian kain gentian kaca yang merangkumi keseluruhan produk. Selepas itu, tambahkan kain pernafasan.

Kini tiba masanya untuk menutup keseluruhan operasi dengan bungkus plastik. Tetapi sebelum ini berlaku, alat pelanggaran mesti ditambah. Peranti ini akan duduk di bawah plastik untuk membolehkan pam vakum ditambahkan.

Tanggalkan penutup pelindung coklat dan tekan penutup plastik ke bawah sehingga pelekat membuat penutup rapat dengan kekosongan di alun-alun. Selanjutnya potong lubang di tengah alat di bawahnya sehingga selang dapat disambungkan. Hidupkan vakum untuk mengeluarkan udara menjadikan permukaan rata dan produk yang disatukan dengan baik.

Langkah 3: Mobiliti Robot

Untuk membuat robot bergerak ke atas dan ke bawah dinding, kami memutuskan untuk menggunakan tapak tangki dari kit tangki Arduino yang agak murah. Kit ini merangkumi semua alat dan pengikat yang diperlukan untuk mengamankan trek dan motor. Casis logam hitam dipotong untuk membuat pendakap pemasangan; ini dilakukan untuk mengurangkan jumlah pengikat tambahan, kerana semua yang diperlukan disertakan.

Arahan di bawah akan menunjukkan bagaimana kurungan dipotong:

• Gunakan pembaris untuk menandakan titik tengah casis
• Lukis garis mendatar dan menegak ke tengah
• Potong dengan berhati-hati di sepanjang garis ini, lebih baik dengan gergaji pita atau pisau pemotong logam lain
• Gunakan roda pengisar yang mengelilingi tepi yang tajam

Tanda kurung siap ditunjukkan pada langkah berikut.

Langkah 4: Pasang Kurungan untuk Lintasan Tangki

Mulakan dengan menandakan garis tengah pada lembaran gentian kaca; ini akan menjadi rujukan. Dengan menggunakan bor 1/8 , potong lubang berikut; semua pendakap mesti rata dengan tepi luar robot seperti yang ditunjukkan.

Lubang pertama yang perlu ditandakan mestilah 2 "dari garis tengah seperti yang ditunjukkan

Lubang kedua mestilah 1 "dari tanda sebelumnya

Proses ini harus dicerminkan di bahagian tengah

Catatan: Tanda kurung merangkumi lubang tambahan; ini boleh ditandakan dan dibahas untuk sokongan tambahan.

Langkah 5: Bentukkan dan Lekapkan Lintasan

Mulakan dengan memasang galas dan gear menggunakan bahagian yang disediakan; arahan disertakan dalam kit. Trek harus ditarik rapat untuk mengelakkan tergelincir dari gear; ketegangan yang terlalu banyak boleh menyebabkan gentian kaca melengkung.

Langkah 6: Pasang Kipas ke Casis

Mulakan dengan memotong lubang diameter 3 di tengah lembaran gentian kaca. Ini dapat dicapai dengan beberapa cara yang berbeza, seperti gergaji lubang atau dremel. Setelah lubang selesai, letakkan kipas di atas lubang seperti yang ditunjukkan dan selamatkan dengan beberapa jenis pelekat atau epoksi.

Langkah 7: Pengekodan

Mikrokontroler yang kami gunakan adalah semua komponen Arduino.

Papan Arduino Uno = 2

Wayar pelompat lelaki hingga wanita = 20

Wayar pelompat lelaki hingga lelaki = 20

Pemandu motor L2989n = 1

nrf24l01 = 2 (Peranti komunikasi tanpa wayar kami)

nrf24l01 = 2 (Penyesuai yang memudahkan pemasangan)

Gambarajah pendawaian menunjukkan sambungan yang betul yang kami gunakan dan kod yang sesuai dengannya.

Langkah 8: Diagram Kawat

Langkah 9: Membina Robot

Setelah asas dan tapak dibina, langkah terakhir adalah menyatukan semua bahagian.

Faktor yang paling penting ialah pengedaran berat badan, bateri sangat berat sehingga harus berada di satu sisi sahaja. Komponen lain harus diletakkan dengan sengaja untuk mengatasi berat bateri.

Meletakkan elektronik di satu sudut di tengah motor adalah penting untuk memastikan wayar memenuhi motor tanpa menggunakan wayar tambahan.

Sambungan terakhir adalah bateri dan ESG ke kipas, langkah ini sangat penting. Pastikan bateri dan ESG disambungkan dengan betul dengan kedua-dua sisi positif yang saling bersambung. Sekiranya tidak disambungkan dengan betul, anda berisiko meletupkan fius dan merosakkan bateri dan kipas.

Saya mengetuk bahagian elektronik pengawal pada panel agar tetap teratur, tetapi bahagian itu bukan keperluan.