Robot Panjat Tembok: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Robot wall climbing berfungsi untuk memberikan alternatif pemeriksaan dinding melalui penggunaan sistem mekanikal dan elektrikal. Robot menawarkan alternatif biaya dan bahaya mempekerjakan manusia untuk memeriksa dinding di ketinggian. Robot akan dapat memberikan umpan langsung dan penyimpanan untuk dokumentasi inspeksi melalui bluetooth. Seiring dengan aspek inspeksi robot, akan dapat dikendalikan melalui pemancar dan penerima. Melalui penggunaan kipas yang menghasilkan daya dorong dan hisap memungkinkan robot memanjat tegak lurus ke permukaan.

Perlengkapan

Dasar & Penutup:

- Fiberglass: Digunakan untuk membuat sasis

- Resin: Digunakan dengan fiberglass untuk membuat sasis

Robot:

- Kit Tank Robot OTTFF: Tapak tangki dan dudukan motor

- Motor DC (2): Digunakan untuk mengontrol gerakan robot

- Impeller dan Konektor: Menghasilkan aliran udara untuk menjaga robot tetap di dinding

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

Listrik:

- Arduino: Papan sirkuit dan perangkat lunak untuk pengkodean kipas, motor, dan sinyal nirkabel

- Joystick: Digunakan untuk mengontrol motor DC untuk menggerakkan robot

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

- WIFI Transceiver: Merekam data dari joystick dan mengirimkannya ke penerima melalui jarak jauh

- Konektor wanita dan pria: Digunakan untuk menyambungkan komponen listrik

- Antena WIFI: Digunakan untuk meningkatkan sinyal koneksi dan jarak untuk transceiver dan receiver

- Baterai HobbyStar LiPo: Digunakan untuk memberi daya pada kipas dan komponen listrik lainnya yang memungkinkan

Langkah 1: Memahami Teori

Untuk lebih memahami pemilihan peralatan, yang terbaik adalah membahas terlebih dahulu teori di balik Robot Panjat Tembok.

Ada beberapa asumsi yang harus dibuat:

• Robot beroperasi di dinding beton kering.
• Kipas beroperasi dengan kekuatan penuh.
• Tubuh robot tetap benar-benar kaku selama operasi.
• Aliran udara yang stabil melalui kipas

Model Mekanik

Variabel adalah sebagai berikut:

• Jarak antara pusat massa dan permukaan, H = 3 in = 0,0762 m
• Setengah dari panjang robot, R = 7 in = 0,1778 m
• Berat robot, G = 14,7 N
• Koefisien gesekan statis - diasumsikan plastik kasar pada beton, = 0,7
• Gaya dorong yang dihasilkan oleh kipas, F = 16,08 N

Dengan menggunakan persamaan yang ditunjukkan pada gambar di atas, selesaikan gaya yang dihasilkan oleh perbedaan tekanan, P = 11,22 N

Nilai ini merupakan gaya adhesi yang harus dihasilkan oleh kipas agar robot tetap berada di dinding.

Model Cairan

Variabel adalah sebagai berikut:

• Perubahan tekanan (menggunakan P dari model mekanik dan luas ruang vakum) p = 0,613 kPa
• Massa jenis fluida (udara), = 1000 kg/m^3
• Koefisien gesekan permukaan, ? = 0,7
• Jari-jari dalam ruang vakum, r_i = 3,0 in = 0,0762 m
• Jari-jari luar ruang vakum, r_o = 3,25 in = 0,0826
• Jarak bebas, h = 5 mm

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

Ini adalah laju aliran yang diperlukan yang harus dihasilkan kipas untuk menghasilkan perbedaan tekanan yang diperlukan. Kipas yang dipilih memenuhi persyaratan ini.

Langkah 2: Membuat Basis

Fiberglass dengan cepat menjadi bahan penting dalam konstruksi dasar. Ini tidak mahal dan cukup mudah untuk digunakan, serta sangat ringan, yang sangat penting untuk aplikasi.

Langkah pertama dalam membuat basis ini adalah mengukurnya. Untuk aplikasi kami, kami menggunakan dimensi 8" x 8". Bahan yang ditunjukkan pada gambar di atas dikenal sebagai E-glass. Ini cukup murah dan bisa datang dalam jumlah banyak. Saat mengukur, penting untuk memberikan tambahan 2+ inci untuk memastikan ada cukup banyak bahan untuk dipotong menjadi bentuk yang diinginkan.

Kedua, kencangkan sesuatu yang dapat digunakan untuk membentuk fiberglass menjadi permukaan yang halus dan rata; untuk ini tim menggunakan pelat logam besar. Sebelum memulai proses pengawetan alat harus disiapkan. Sebuah alat dapat berupa permukaan datar yang besar.

Mulailah dengan membungkus perekat dua sisi, sebaiknya dalam bentuk persegi, sebesar yang Anda butuhkan. Selanjutnya siapkan filamen dan letakkan potongan fiberglass kering di atasnya. Pindahkan semua item ke alat.

Catatan: Anda dapat menumpuk potongan fiberglass untuk menambah ketebalan pada produk akhir Anda.

Berikutnya: Anda ingin mencampur resin dan katalisnya dengan benar, setiap resin berbeda dan akan memerlukan panduan pengguna untuk mencampur bagian dengan katalisnya dengan benar. Tuangkan resin ke seluruh kaca sampai semua bagian kaca yang kering basah oleh resin. Selanjutnya potong semua filamen berlebih. Setelah itu selesai, tambahkan selembar film lagi dan kemudian kain fiberglass yang menutupi seluruh produk. Setelah itu, tambahkan kain pernapasan.

Sekarang saatnya untuk menutupi seluruh operasi dengan bungkus plastik. Tetapi sebelum ini dapat terjadi, perangkat pelanggaran harus ditambahkan. Perangkat ini akan duduk di bawah plastik untuk memungkinkan pompa vakum ditambahkan.

Lepaskan penutup coklat pelindung perekat dan tekan penutup plastik ke bawah sehingga perekat membuat segel kedap vakum di kotak. Selanjutnya buat lubang di tengah alat di bawahnya agar selang bisa disambung. Nyalakan vakum untuk menghilangkan udara yang membuat permukaan rata dan produk yang disatukan dengan baik.

Langkah 3: Mobilitas Robot

Untuk membuat robot bergerak naik turun dinding, kami memutuskan untuk menggunakan tapak tangki dari kit tangki Arduino yang relatif murah. Kit ini mencakup semua alat dan pengencang yang diperlukan untuk mengamankan trek dan motor. Sasis logam hitam dipotong untuk membuat braket pemasangan; ini dilakukan untuk mengurangi jumlah pengencang tambahan, karena semua yang dibutuhkan telah disertakan.

Petunjuk di bawah ini akan menunjukkan bagaimana tanda kurung dipotong:

• Gunakan penggaris untuk menandai titik tengah sasis
• Gambar garis horizontal dan vertikal melalui pusat
• Potong dengan hati-hati di sepanjang garis ini, sebaiknya dengan gergaji pita atau pisau pemotong logam lainnya
• Gunakan roda gerinda untuk membulatkan ujung yang tajam

Tanda kurung selesai ditunjukkan pada langkah berikut.

Langkah 4: Pasang Braket untuk Trek Tangki

Mulailah dengan menandai garis tengah pada lembaran fiberglass; ini akan menjadi referensi. Dengan menggunakan mata bor 1/8 , potong lubang berikut; semua braket harus rata dengan tepi luar robot seperti yang ditunjukkan.

Lubang pertama yang perlu ditandai harus 2 "dari garis tengah seperti yang ditunjukkan

Lubang kedua harus 1 "dari tanda sebelumnya

Proses ini harus dicerminkan di tengah

Catatan: Kurung termasuk lubang tambahan; ini dapat ditandai dan dibor untuk dukungan tambahan.

Langkah 5: Bangun dan Pasang Trek

Mulailah dengan merakit bantalan dan roda gigi menggunakan bagian yang disediakan; instruksi disertakan dalam kit. Trek harus ditarik kencang untuk menghindari tergelincir dari roda gigi; terlalu banyak ketegangan dapat menyebabkan fiberglass melengkung.

Langkah 6: Instal Kipas ke Chassis

Mulailah dengan memotong lubang berdiameter 3 di tengah lembaran fiberglass. Ini dapat dilakukan dengan beberapa cara berbeda, seperti gergaji lubang atau dremel. Setelah lubang selesai, letakkan kipas di atas lubang seperti yang ditunjukkan dan kencangkan dengan beberapa jenis perekat atau epoksi.

Langkah 7: Pengkodean

Mikrokontroler yang kami gunakan adalah semua komponen Arduino.

Papan Arduino Uno = 2

Kabel jumper pria ke wanita = 20

Kabel jumper pria ke pria = 20

Driver motor L2989n = 1

nrf24l01 = 2 (Perangkat komunikasi nirkabel kami)

nrf24l01 = 2 (Adaptor yang memudahkan pemasangan)

Diagram pengkabelan menunjukkan koneksi yang tepat yang kami gunakan dan kode yang menyertainya.

Langkah 8: Diagram Kawat

Langkah 9: Membangun Robot

Setelah alas dan tapak dibuat, langkah terakhir adalah menyatukan semua bagian.

Faktor terpenting adalah distribusi berat, baterai sangat berat sehingga harus di satu sisi saja. Komponen lain harus ditempatkan dengan sengaja untuk mengimbangi berat baterai.

Menempatkan elektronik di salah satu sudut di tengah motor penting untuk memastikan kabel memenuhi motor tanpa menggunakan kabel tambahan.

Koneksi terakhir adalah baterai dan ESG ke kipas, langkah ini sangat penting. Pastikan baterai dan ESG terhubung dengan benar dengan kedua sisi positif terhubung satu sama lain. Jika tidak terhubung dengan benar, Anda berisiko merusak sekring dan merusak baterai dan kipas.

Saya menempelkan komponen elektronik pengontrol pada panel agar tetap teratur, tetapi bagian itu bukan keharusan.