Liikelaitteet: 10 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Motion Machines tarjoaa leikkisän johdannon liikkeeseen, mekanismiin ja robotiikkaan. Sarjat koostuvat laserleikatusta vanerirungosta ja yksinkertaisista irto -osista, kuten hitaasti liikkuvista vaihteistomoottoreista, muovisista akkuyksiköistä ja liukukytkimistä. Oppijat voivat kokeilla vaihtaa laserleikattujen pyörän lisälaitteiden kokoa ja muotoa ja muuttaa moottoreiden suuntaa, jotta robotit pyörivät, kolhuivat ja hohtavat.

Tämä opas on karkea luonnos! Kehitämme edelleen tätä leikkisää etsintätyökalua. Voit vapaasti muokata malleja ja kertoa meille, mitä keksit museossasi, luokkahuoneessasi, suunnittelutilassa tai keittiön pöydässä.

Vaihe 1: Kerää materiaalit ja työkalut

Osta tai kerää seuraavat materiaalit:

2 1xAA -paristoa

2 kolmiasentoista DPDT -liukukytkintä

2 DAGU -harrastusvaihdemoottoria (oikea kulma)

2 3D -tulostettua keskitintä

2ft x 4ft yhteinen aluskerros 5mm Lauan -arkki laserleikattuille kappaleille

4 #8-32 mutteria

4 #8-32 x 1 1/2 koneen ruuveja

6 #2 x 3/8 ruuvia kytkimille ja napoille

2 #8 1/8 puuruuvit akkuja varten

musta ja punainen säikeinen lanka #26 AWG

Kerää seuraavat työkalut:

Lankaleikkuri

Johtosuojus

Juotin

Kuuma liimapistooli

Philips pään ruuvimeisseli

Neulan nenäpihdit

Tarvitset myös pääsyn laserleikkuriin ja 3D -tulostimeen. Käytimme 3D -tulostimessa Prusa i3 MX2 -laitetta ja Jinan XYZ -koneiden EXLAS -laseria (molemmat Ace Monster Toys Makerspace -alueella Oaklandissa.

Vaihe 2: Leikkaa leikatut kappaleet

Käytä kuvaaja- ja laserleikkuri -ohjelmistoa tuodaksesi liitteenä olevan motionmachinebodies.dxf -tiedoston ja leikata kappaleet laserleikkausasetusten mukaan.

Jos sinulla ei ole pääsyä laserleikkuriin, voit leikata kaksi 4 x 4 tuuman neliötä lauan -arkista. Poraa sitten 3/16 tuumaa reikiä kulmiin (rivitetty kahteen arkkiin) ja kaksi 0,35 x 0,60 suorakaidea keskelle (kytkimiä varten).

Vaihe 3: Tulosta liitinholkit 3D -muodossa

Suunnittelimme Tinkercadissa erityisen osan, jonka avulla oppijoiden on helpompi testata nopeasti eri muotoisia pyörännappia ja lievittää pientä moottorin akselin painetta.

Lataa motionmachinehub.stl -tiedosto ja avaa se 3D -tulostinohjelmistollasi. Kun tulostat kaksi pyörännapaa, varmista, että tulostettu osa on tiukasti ensin moottorin akselilla. Saatat joutua säätämään osan kokoa varmistaaksesi, että se sopii moottoriin.

Vaihe 4: Liitä piiri

Hanki moottorit, vaihde, akku, punainen ja musta (tai mikä tahansa kahden värin johto). Siirrä sivuun yksi moottori, kytkin ja akku.

Leikkaa pala punaista lankaa ja noin 3 tuuman pituinen musta lanka. Liitä punainen johto vasempaan alajohtoon ja musta johto kytkimen oikeaan alakulmaan.

Ota mustan johdon toinen pää ja kierrä se yhteen akun mustan johdon paljaan pään kanssa. Juotos kierretyt päät yhteen kytkimen vasempaan yläjohtoon.

Ota punaisen johdon toinen pää ja kierrä se yhteen akun punaisen johtimen paljaan pään kanssa. Juotos kierretyt päät yhteen kytkimen vasempaan yläjohtoon.

Kiinnitä yksi musta ja yksi punainen johto vaihdemoottorin takana oleviin kahteen johtoon.

Liitä musta johto moottorista oikeaan keskijohtoon ja punainen johto moottorista vasempaan keskijohtoon.

Aseta akku pidikkeeseen ja testaa, että moottori menee eteenpäin, taaksepäin ja pois päältä, kun kytkin on keskiasennossa. Jos se ei toimi, tarkista, että mikään johdoista ei kosketa kytkimen keskellä. Johdot on ehkä taivutettava ulospäin.

Toista nämä vaiheet toiselle puolelle.

Vaihe 5: Kiinnitä elementtejä taululle

Käännä kytkin sivulle ja pujota se levyn läpi. Tarkista, että moottori pyörii oikeaan suuntaan, ennen kuin ruuvaat ylälevyn kytkimet #2 x 3/8 ruuveilla.

Kuumaliimaa moottorit levyyn niin, että akseli on rungon keskellä. Yritä vetää johdot siististi tai lisätä tippa kuumaa liimaa niin, että ne pysyvät paikallaan.

Kiinnitä akkupaketit rungon keskelle liukukytkimien ylä- ja alapuolelle käyttämällä ruuveja 1/8.

Kiinnitä 3D -painetut navat akseleihin ja kiinnitä kappale koneeseen #2 ruuveilla.

Vaihe 6: Yhdistä ylä- ja alakerrokset

Liitä ylä- ja alalevyt yhteen #8-32-muttereilla ja koneruuviruuveilla. Sovituksen tulee olla tiukka, mutta se ei saa painaa liikaa konetta.

Testaa kaikki varmistaaksesi, että se toimii.

Vaihe 7: Leikkaa pyörät

Käytä kuvaaja- ja laserleikkuri -ohjelmistoa tuodaksesi liitteenä olevan motionmachinewheels.dxf -tiedoston ja leikata kappaleet laserleikkurin asetusten mukaan.

Muoto voi olla hieman hankala saada oikea riippuen laserleikkurin asetuksista. Testaa ensimmäinen pyörä ja säädä sitten koko sopivaksi moottorin napaan.

Jos sinulla ei ole pääsyä laserleikkuriin, voit ohittaa 3D -tulostetun kappaleen, ostaa esivalmistetut pyörät Sparkfunista ja liimata pohjaan erilaisia muotoja tai kierrätysmateriaaleja.

Vaihe 8: Kokeile eri liikkeitä

Liitä pyörät koneeseen ja käynnistä moottorit.

Voitko saada levyn kulkemaan suorassa linjassa?

Voitko tehdä pieniä tai suuria ympyröitä?

Voiko kone näyttää tanssivan?

Voitko tehdä koneen, joka voi kulkea eri pintojen läpi?

Ajattele tapoja, joilla pyörien järjestelyt muuttavat koneiden persoonallisuutta.

Vaihe 9: Muokkaa koneitasi

Jos haluat lisätä hieman persoonallisuutta laudoihisi, voit maalata korit. Teimme räätälöityjä stensiilitarroja Silhouette -vinyylileikkurilla ja ruiskutimme maalatut korit.

Voit myös lisätä koneeseesi lisäelementtejä, kuten merkkejä, kelloja, googley -silmiä tai jatkovarsia. Nämä remixit ja hahmomallit voivat lisätä tämän toiminnan tarinankerrontaelementtejä.

Vaihe 10: Tinkiminen liikekoneilla luokkahuoneessa

Suunnittelimme nämä elementit ystävälliseksi työpajaksi paikallisen koulun oppilaiden kanssa. Testasimme tauluja oppijoiden kanssa päiväkodista viidenteen luokkaan sekä East Bay Maker Fairessa. Mielestämme tätä toimintaa voidaan käyttää sekä avoimena aktiviteettina vapaa-ajalla että integroida suurempiin robotiikan, elektroniikan tai ohjelmoinnin opetussuunnitelmiin ensimmäisenä askeleena.

Kun työskentelee luokkaympäristössä, kaksi oppilasta voi jakaa yhden taulun ja tehdä yhteistyötä tutkimustensa kanssa. Rohkaise oppijoita pitämään päiväkirjaa tai lokia siitä, mitä kokeita he kokeilevat. Tätä dokumentaatiota voidaan käyttää pohdintakeskustelujen aloittamiseen.

Järjestä jaettuun työtilaan kokoelma 20-30 eri muotoista navaa, mukaan lukien ympyrät, soikeat, tähdet ja epäsäännölliset muodot. Kannusta oppilaita kokeilemaan eri yhdistelmiä navoista ja moottoreiden suunnista.

Voit luoda areenan, jolla koneet voivat liikkua, tai esteradan, jolla ne voivat kulkea. Vie heidät koulun eri pinnoille ja katso, miten ne toimivat eri pinnoilla.

Tämä toiminta voi johtaa taiteen, tieteen ja tekniikan lisäkokemuksiin, kuten Tinkering Studio -tiimin kehittämiin kirjoituskoneisiin, ja se voi jopa olla matalan kynnyksen aloituspiste ohjelmointiin arduino- tai mikrobitillä tanssirobotteja tai kierrettyjä kilpikonnia varten.

Kerro meille, jos käytät liikelaitteita opetusympäristössäsi. Odotamme innolla, kuinka tätä ajatusta voidaan mukauttaa ja sekoittaa eri asetuksiin.

---

Prototyyppiaika ja tutkimus- ja kehitystyö Lodestar Charter School -oppilaiden kanssa näille liikelaitteille tehtiin mahdolliseksi Cognizantin”Making the Future” -avustuksen anteliaalla tuella.