Mesin Gerak: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Motion Machines memberikan pengenalan yang menyenangkan tentang gerak, mekanisme, dan robotika. Kit ini terdiri dari bodi kayu lapis yang dipotong laser dan komponen massal sederhana seperti motor roda gigi yang bergerak lambat, kemasan baterai plastik, dan sakelar geser. Peserta didik dapat bereksperimen dengan mengubah ukuran dan bentuk attachment roda potong laser dan mengubah arah motor untuk membuat bot yang berputar, bergeser, dan bergoyang.

Panduan ini adalah draf kasar! Kami masih bekerja untuk mengembangkan alat yang menyenangkan ini untuk eksplorasi. Jangan ragu untuk me-remix desain dan beri tahu kami apa yang Anda hasilkan saat bereksperimen di museum, ruang kelas, ruang pembuat, atau meja dapur Anda.

Langkah 1: Kumpulkan Bahan dan Alat

Beli atau kumpulkan bahan-bahan berikut:

2 paket baterai 1xAA

2 sakelar geser DPDT tiga posisi

2 DAGU hobby gearmotors (sudut kanan)

2 hub cetak 3D

2ft x 4ft underlayment umum 5mm lembar Lauan untuk badan potong laser

4 #8-32 kacang

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

6 #2 x 3/8 sekrup untuk sakelar dan hub

2 #8 1/8 sekrup kayu untuk kemasan baterai

kawat terdampar hitam dan merah #26 AWG

Kumpulkan alat berikut:

Alat pemotong kawat

Pengupas Kawat

Solder Besi

Pistol lem panas

obeng kepala philips

Tang hidung jarum

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

Langkah 2: Potong Laser Tubuh

Gunakan ilustrator dan perangkat lunak pemotong laser untuk mengimpor file terlampir motionmachinebodies.dxf dan potong bodi sesuai dengan pengaturan pemotong laser Anda.

Jika Anda tidak memiliki akses ke pemotong laser, Anda dapat memotong dua persegi 4 inci kali 4 inci dari lembar lauan. Kemudian bor lubang 3/16in di sudut (berbaris pada dua lembar) dan dua persegi panjang 0,35 inci x 0,60 di tengah (untuk sakelar).

Langkah 3: Cetak 3D Hub Konektor

Kami merancang bagian khusus di Tinkercad untuk memudahkan pelajar menguji dengan cepat berbagai bentuk hub roda dan mengurangi beberapa tekanan pada poros motor kecil.

Unduh file motionmachinehub.stl dan buka di perangkat lunak printer 3D Anda. Saat Anda mencetak dua hub roda, pastikan untuk menguji bahwa bagian yang dicetak pertama kali dengan pas pada poros motor. Anda mungkin harus menyesuaikan ukuran bagian untuk memastikannya pas di motor.

Langkah 4: Hubungkan Sirkuit

Dapatkan motor, sakelar, baterai, merah dan hitam (atau dua warna kabel apa pun). Sisihkan satu motor, sakelar, dan baterai.

Potong seutas kabel merah dan seutas kabel hitam dengan panjang kira-kira 3 inci. Hubungkan kabel merah ke kabel kiri bawah dan kabel hitam ke kabel kanan bawah sakelar.

Ambil ujung kabel hitam yang lain dan putar bersama dengan ujung kabel hitam yang terbuka dari unit baterai. Solder ujung yang dipelintir bersama ke ujung kiri atas sakelar.

Ambil ujung lain dari kabel merah dan putar bersama dengan ujung kabel merah yang terbuka dari baterai. Solder ujung yang dipelintir bersama ke ujung kiri atas sakelar.

Pasang satu kabel hitam dan satu kabel merah ke dua kabel di bagian belakang gearmotor.

Hubungkan kabel hitam dari motor ke kabel tengah kanan dan hubungkan kabel merah dari motor ke kabel tengah kiri.

Pasang baterai di dudukannya dan uji untuk memastikan motor maju, mundur, dan mati saat sakelar berada di posisi tengah. Jika tidak berfungsi, periksa untuk memastikan tidak ada kabel yang bersentuhan di tengah sakelar. Anda mungkin harus menekuk ujungnya ke luar.

Ulangi langkah ini untuk sisi lainnya.

Langkah 5: Lampirkan Elemen ke Papan

Putar sakelar ke samping dan masukkan melalui papan. Uji apakah motor berjalan ke arah yang benar sebelum memasang sakelar di papan atas dengan sekrup #2 x 3/8.

Lem panas motor ke papan sehingga as berada di tengah bodi. Coba selipkan kabel dengan rapi atau tambahkan setetes lem panas agar tetap di tempatnya.

Gunakan sekrup kayu 1/8 inci untuk memasang paket baterai di tengah bodi di atas dan di bawah sakelar geser.

Pasang hub cetak 3D ke gandar dan gunakan sekrup #2 untuk menahan bagian ke mesin.

Langkah 6: Hubungkan Lapisan Atas dan Bawah

Gunakan mur #8-32 dan sekrup sekrup mesin untuk menyambungkan papan atas dan bawah. Pas harus pas tetapi tidak terlalu menekan mesin.

Uji semuanya untuk memastikan itu berfungsi.

Langkah 7: Potong Roda

Gunakan ilustrator dan perangkat lunak pemotong laser untuk mengimpor file terlampir motionmachinewheels.dxf dan potong bodi sesuai dengan pengaturan pemotong laser Anda.

Bentuknya bisa sedikit rumit untuk diperbaiki tergantung pada pengaturan pemotong laser Anda. Uji roda pertama dan kemudian sesuaikan ukurannya agar pas di hub motor.

Jika Anda tidak memiliki akses ke pemotong laser, Anda dapat melewatkan potongan cetakan 3D, membeli roda cetakan di Sparkfun dan merekatkan berbagai bentuk atau bahan daur ulang ke alasnya.

Langkah 8: Bereksperimenlah Dengan Gerakan Berbeda

Hubungkan roda ke mesin dan hidupkan motor.

Bisakah Anda membuat papan bergerak dalam garis lurus?

Bisakah Anda membuat lingkaran kecil atau besar?

Bisakah mesin terlihat seperti sedang menari?

Bisakah Anda membuat mesin yang dapat melintasi permukaan yang berbeda?

Pikirkan tentang cara pengaturan roda mengubah kepribadian mesin.

Langkah 9: Sesuaikan Mesin Anda

Jika Anda ingin menambahkan sedikit lebih banyak kepribadian ke papan Anda, Anda bisa mengecat bodinya. Kami membuat stiker stensil khusus menggunakan pemotong vinil Silhouette dan cat semprot bodi.

Jangan ragu untuk menambahkan elemen tambahan seperti spidol, lonceng, mata googley, atau lengan ekstensi ke mesin Anda. Remix dan desain karakter ini dapat menambah elemen mendongeng dari aktivitas ini.

Langkah 10: Mengotak-atik Mesin Gerak di Kelas

Kami merancang elemen-elemen ini untuk menjadi lokakarya yang ramah dengan siswa di sekolah setempat. Kami menguji papan dengan peserta didik dari taman kanak-kanak hingga kelas lima serta di East Bay Maker Faire. Kami berpikir bahwa kegiatan ini dapat digunakan baik sebagai kegiatan terbuka selama waktu luang serta diintegrasikan ke dalam kurikulum robotika, elektronik atau pemrograman yang lebih besar sebagai langkah pertama.

Saat bekerja di lingkungan kelas, dua siswa dapat berbagi satu papan dan berkolaborasi dalam penyelidikan mereka. Dorong pembelajar untuk membuat jurnal atau catatan percobaan apa yang mereka coba. Dokumentasi ini dapat digunakan untuk menyemai percakapan refleksi.

Atur koleksi 20-30 hub berbentuk berbeda termasuk lingkaran, oval, bintang, dan bentuk tidak beraturan di ruang kerja bersama. Dorong siswa untuk menguji berbagai kombinasi hub dan arah motor.

Anda dapat membuat arena bagi mesin untuk bergerak atau jalur rintangan untuk mereka lewati. Bawa mereka ke permukaan yang berbeda di sekitar sekolah Anda dan lihat bagaimana mereka bekerja di permukaan yang berbeda.

Kegiatan ini dapat mengarah pada pengalaman seni, sains, dan teknologi lebih lanjut seperti mesin corat-coret yang dikembangkan oleh tim Tinkering Studio dan bahkan menjadi titik masuk ambang rendah untuk pemrograman dengan arduino atau microbit untuk membuat robot penari atau kura-kura bengkok.

Beri tahu kami jika Anda menggunakan Mesin Gerak di lingkungan pendidikan Anda. Kami menantikan untuk melihat bagaimana ide ini dapat diadaptasi dan di-remix untuk pengaturan yang berbeda.

---

Waktu pembuatan prototipe dan R&D dengan siswa Lodestar Charter School untuk Mesin Gerak ini dimungkinkan melalui dukungan yang murah hati dari hibah Cognizant “Making the Future”.