Roboter-Arm - Science Olympiad Student Center Wiki
Wettkampffläche
Die Vorrichtung ist im Inneren des Wettbewerb Bereich platziert, der von 75cm 75cm ein Quadrat ist. Zudem gibt es eine 25cm von 25cm Zone, in der der Roboter (mit Ausnahme des End-Effektor) jederzeit in bleiben muss. Außerhalb des Gerätes Platzes, gibt es ein Standard-40 cm Bogenschießen Ziel. Stapel von zehn Cent sind unten links (aus Vogelperspektive) des Wettkampffläche sowie in der unten, oben, links und ganz rechts Bereiche des Targets gelegt. Diese paar Cent sind alle Köpfe nach oben gelegt.
Bau
Damit es eine Basis zu funktionieren, wird Ihr Roboterarm benötigen. Dies kann aus jedem Material hergestellt werden, solange es innerhalb der benannten 25 cm mal 25 cm Quadrat paßt. Etwas im Auge zu behalten ist, dass die Basis das Gerät vor dem Umkippen sein, schwer genug, um zu verhindern, muss während des Arm Objekte in der Umgebung zu bewegen. Die Base sollte einen Motor enthalten verwendet, um den Arm zu drehen.
Ein möglicher Aufbau einer Base
Da das Ereignis Roboterarm benannt ist, sollten Teams wahrscheinlich auch Arme in ihren Geräten. Wenn ein Team Punkte maximieren will, dann ihr Arm braucht etwa 52 cm zu erreichen (vom Zentrum der bezeichneten Arm senkrecht im Norden ein paar Cent). Der Arm muss nur etwa 30 cm außerhalb der Fußschachtel zu erreichen, wenn der Betreiber auf nur plant, die Ost und West Ziele nutzen. Um den Norden Tor zu nutzen, braucht man ein Gerät zu bauen, robust und steif genug ist, um den Arm bricht oder Verbiegen zu halten, während es auch leicht, so dass die Motoren halte Lage sind, die Last zu bewältigen.
Arme werden auch eine Reihe von Verbindungen umfassen müssen. Die meisten Waffen werden drei Gelenke haben, obwohl einige bis zu fünf haben und einige haben nur eine (wenn auch, wenn der Arm der Gestaltung, denken Sie daran, dass die Anzahl der Motoren auf Ihrem Gerät ein Tie-Break ist). Jedes Gelenk muss einen Motor, um seine Position zu bewegen, sowie eine Art von Unterstützung für die Achse des Gelenks. Die meisten Servomotoren sind stark genug, dass mit einer zusätzlichen Halterung können die Servo beides sein und den Motor Drehachse.
Fast alle Bastler hergestellt Roboter nutzen Servos. Ein Servo ist ein vollständiges Paket von einem Motor mit Getriebe, ein Positionssensor und die Steuerung. Ursprünglich gemacht für die Fernbedienung (RC) Fahrzeuge wurde die Servo weit verbreitet in der Robotik für ihre geringe Größe, hohe Festigkeit und einfache Bedienung angenommen. Servos gab es in vielen Sorten von Größe und Stärke, sondern zum größten Teil hat ziemlich standardisiertes System, wobei alle Servos auf die gleichen Größenangaben gemacht werden. Kategorien von Größen umfassen Micro, Mini, Standard und Quarter / Riesen Skalen.
Für diejenigen, die Robotik, die richtigen Servos wählen kann eine schwierige Aufgabe so ein breites Spektrum an Möglichkeiten gegeben sein. Der wichtigste Faktor, wenn ein Servo Wahl ist sein Drehmoment Bewertung. Für einen einfachen Weg, um herauszufinden, wie viel Drehmoment Sie an jedem Gelenk benötigen, verwenden Sie den Rechner. Der main (und wirklich nur) Nachteil Servos ist ihre Begrenzung der Drehung. Die meisten Servos werden auf 180 ° begrenzt und werden weiter auf nur 90 ° begrenzt, wenn die meisten RC Kontrollsystemen.
Der End-Effektor
Eine aktive Endeffektor ist eine, die Energie verbraucht, um zu funktionieren. Die häufigsten Beispiele sind eine Klaue / Greifer und Elektromagneten. Gewiß ist die häufigste und wohl nützlichste aktive End-Effektor ist die Kralle / Greifer. Es ist ratsam, ein auf den Arm zu schließen, weil, wenn sie richtig ausgelegt, kann es alle Objekte auf dem Feld holen. Entwerfen und ein nicht-kommerziell verkauften Greifer Aufbau ist eine schwierige Aufgabe, die mit engen Toleranzen in der Konstruktion gegeben, so dass die meisten Teams finden es einfacher, einen vorgefertigten Greifer zu kaufen oder einen Bausatz verwenden.
Kits im Allgemeinen in zwei Kategorien unterteilt: selbstgemachte und vorgefertigte. Self-made-Kits sind diejenigen, die nicht bereits montiert sind, und Sie benötigen oft mit Ihrem eigenen Entwurf für die Montage der enthaltenen Stücke in einen Arm zu kommen. Vorgefertigte Bausätze sind diejenigen, die bereits montiert kommen / einsatzbereit und werden vom Hersteller bestimmt nicht zerlegt oder modifiziert werden. Vorgefertigte Bausätze müssen in irgendeiner Weise mit den Regeln entsprechen geändert werden, während selbst gemacht sollte nicht sein müssen.
Beispiele für selbstgemachte Kits:
Beispiele für vorgefertigte Bausätze:
Anfangen
Für Teams, die nicht wissen, wo mit diesem Ereignis zu starten, gibt es eine erstaunliche Menge an fairen Preisen (
$ 40) Roboterarm auf eBay und Amazon, die sehr funktional aussehen und könnte eine große Lösung oder auch nur ein guter Ausgangspunkt sein, um die Funktionalität zu lernen. Diese Arme könnten möglicherweise regional oder sogar Staat zu gewinnen. Ein sehr häufiges Kit verwendet wird, ist der OWI Arm, der langsamer als andere Waffen sein können, aber es ist ein guter Anfang, wenn Sie nicht wissen, was Sie tun. Allerdings ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass Sie eine funktionale Änderungen an Ihrem Kit machen müssen. Sie können auch Teile in Online-Shops wie RobotShop kaufen.
Es gibt eine Vielzahl von Methoden, um den Arm zu steuern, die von einfachen Plug-and-Play-Systemen vollautomatischen Computersteuerung. Teams können auch zwischen verdrahteten und drahtlosen, obwohl in den meisten Fällen drahtlos mit viel teurer wählen.
Kippschalter
Dies ist bei weitem die einfachste und billigste Weg, ein Steuersystem zu machen. Es nutzt Schalter fest verdrahtet zu einfachen DC-Motoren und eine Batterie. Das Umlegen des Schalters schaltet Motoren ein- oder ausgeschaltet.
Fernbedienung
eine Fernbedienung (RC) System ist in der Regel recht einfach, aber es kann von unter hundert bis zu mehreren hundert Dollar (je nach Art) teuer, im Bereich sein. Für die unerfahrenen, einen lokalen Hobby-Shop besuchen und im Gespräch mit den Experten kann es eine gute Möglichkeit, über Ihre Möglichkeiten zu lernen; Hobby-Shops können oft gute Angebote für verwendete Systeme.
Das grundlegende RC-System kommt mit einem Sender und einem Empfänger. Die Batterie und Servos werden in den Empfänger eingesteckt und die Bedienelemente am Sender werden verwendet, um die Position der Servos zu steuern. Eine elektronische Drehzahlregelung (ESC) kann auch drosseln einen Gleichstrommotor verwendet werden. Der einzige Nachteil ein RC-System mit Servos ist, dass die meisten der Bereich der Servo begrenzen auf 90 °; Einige Systeme können die Reichweite zu verlängern programmiert werden, in der Regel auf 180 °, aber diese Systeme in der Regel mehr kosten.
Mikroprozessor
mit einem Mikroprozessor eröffnet Möglichkeiten, und $ 20 (Arduino UNO R3) bei etwa ist es nicht sehr teuer. Jedoch voll zu nutzen, ist es Wissen sowohl in der Programmierung und Elektronik erfordert. Mikroprozessoren ermöglichen die Verwendung einer Vielzahl von Eingabegeräten, einschließlich Potentiometer, Laptops, Joysticks, Knöpfe und ganz speziell angefertigten Kontrollen. Wenn ein Team seine Phantasie wollte, kann er den Arm programmieren, um die gesamte Veranstaltung von selbst zu tun, mit oder ohne Sensoren Fehler zu korrigieren. einen Mikroprozessor erfordert eine Steuerplatine, wie der Lynxmotion Bot Board II oder dem Arduino, und dem tatsächlichen Mikroprozessor, wie die Familie BASIC Atom. Ein kompletter Computer, wie das Raspberry Pi, kann auch laufen C, C ++ oder Python-Programme genutzt werden, um Aktuatoren zur Steuerung und Lesesensoren.
Master-Slave-System
Laufen / Üben
Dieses Ereignis ist in der Regel etwa 30% Design und 70% der Praxis. Ein Team könnte ein Design haben, die bei Staatsangehörigen gewinnen könnte, aber ohne Praxis bedeutet es nichts. Der beste Weg zur Praxis ist das Setup für Wettkämpfe genutzt werden. Druckbare Layouts für praktizierende Arena sind hier zu finden. Nachdem er eine Weile üben Teams sollten einen effizienten Plan für den Auftrag entwickeln Sie die Objekte bewegen, und wie sie sie bewegen. Eine finalisierte Version dieses Plans ist Teil der Dokumentation abgegeben zu Fall Vorgesetzten am Tag des Wettbewerbs.
Das Scoring auf dem Pennies basiert, die am Ende des Laufs auf dem Ziel sind. Je nachdem, wie nahe der Groschen ist auf die Bullen-Augen, wird es mehr und mehr Punkte. wenn der Groschen auch Zusätzlich wird Schwanz Seite nach oben, erhält er die doppelte kotierten Punktzahl für die Zone des Ziels in es ist. 10 zusätzliche Punkte vergeben werden, wenn der Arm vollständig wieder in den ursprünglichen 25 von 25 von 100 cm enthalten ist Raum (Device-Platz) am Ende des Laufes. Jedes Team erhält 2 Läufe, die 3 Minuten lang sind.
Final Score = Run Score mal Penalty Multiplier
- Für jedes Element aus ausgewählten 6, die fälschlicherweise während des Check-In identifiziert wird, wird die Endnote von 0,98 multipliziert.
- Teams, die keine komplette technische Dokumentation bringen ihre Endnote von 0,95 multipliziert haben.
- Teams, die keine technische Dokumentation bringen ihre Endnote von 0,80 multipliziert haben.