RufRobot45: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

RufRobot45 è stato costruito per applicare silicone/calcare su un tetto inclinato a 45° di difficile accesso

Motivazione

L'acqua piovana che fuoriesce attraverso un muro crepato nella nostra casa ha causato danni alla vernice e al muro, che peggiorano dopo forti piogge. Dopo un'indagine, sono stato in grado di vedere uno spazio da 1 a 1,5 cm (circa ½ pollice) per la lunghezza di una sezione del tetto di 3M/9,8 piedi. Questo spazio ha incanalato l'acqua piovana dal tetto a 45° (tetto inclinato 12/12) su un pannello laterale e giù attraverso il muro fessurato. Vedere l'immagine 1 di seguito.

Ho chiamato alcuni roofer/esperti di perdite, per avere i loro consigli e per valutare il costo. Il costo complessivo per riparare/arrestare la perdita sarebbe di un minimo di $ 1200. Le quotazioni includevano le spese per le funi di sartiame, gli ancoraggi di sicurezza e l'assicurazione per coprire il roofer mentre ispezionavano e riparavano la perdita sul tetto ripido a 45 ° di difficile accesso.

Il costo stimato di $ 1200 per qualcosa di semplice come l'applicazione di silicone/caulk di un tubo da $ 20, era troppo alto, tuttavia quando sei disperato pagheresti l'importo per fermare il danno in corso.

Prima di accettare uno qualsiasi dei preventivi, ho deciso di utilizzare il tempo libero durante il blocco del Covid 19 per tentare la riparazione, prima di tutto ho dovuto ispezionare il tetto per vedere se sarà una riparazione fattibile che posso fare da solo.

Robot di ispezione

Per l'ispezione rischiosa, un carro armato RC attaccato alla fune si è offerto volontario per salire sul tetto ripido. Il carro armato RC (Immagine 2) è un prototipo per il progetto finale. Costruito con vecchie parti robotiche Vex (immagine 3) che avevo in giro. Motori Vex 393, cingoli del battistrada del serbatoio, controller RC e tubi in PVC per il telaio per l'ispezione del tetto.

Sebbene questo Instructable non riguardi il robot di ispezione, ho incluso un'immagine per coloro che sono interessati. Attraverso le immagini della GoPro è visibile un lungo spazio in cui l'acqua potrebbe fluire verso la parete laterale. vedi immagine 1.

Processo di progettazione automatica della pistola per calafataggio

Questo processo di progettazione potrebbe essere applicato a silicone, colla o un altro tipo di applicazione di calafataggio che viene applicata attraverso un tubo e un ugello. Quindi hai bisogno di una pistola per calafataggio, un semplice telaio metallico per tenere il tubo e uno stantuffo, una molla per applicare pressione, un telaio attorno al tubo, quindi tenere la pistola per calafataggio e posizionare l'ugello del tubo contro lo spazio.

Posizionare l'ugello in alto, in basso, a destra, in avanti e indietro (asse X, Y, Z) per seguire il contorno e l'angolo della fessura. Sapere tutto questo rende più facile decidere cosa dovrebbe fare un robot per calafataggio. Il processo era iterativo, dopo molti tentativi, tentativi ed errori, sono stato in grado di coprire completamente il divario e fermare la perdita.

Per illustrare meglio un processo di progettazione che altri possono riprodurre, ho modellato, animato e reso le immagini del robot con Blender 3D. Il rendering più veloce è stato possibile scegliendo Nvidia Cuda e una GPU 1080TI invece della CPU sul mio vecchio sistema. Di seguito sono riportati i passaggi nella costruzione del robot.

Forniture:

Parti Vex per il passaggio 1

• 1x binario 2x1x25 1x binario di scorrimento lineare lungo 12" (per stantuffo).
• 1 x binario esterno Slider lineare
• 4 sezioni per cremagliera
• 2 x tassello angolare
• 1 x Vex 393 Motore a 2 fili e 1 x Controller motore 29
• 1 x 60 denti ingranaggio ad alta resistenza (diametro 2,58 pollici)
• 1 x ingranaggio in metallo da 12 denti 3 x collare dell'albero
• 1 x staffa del cambio a cremagliera
• 2 x albero ad alta resistenza da 2 pollici
• 3 x cuscinetti piatti (tagliarne uno in 3 pezzi e usarli come distanziatori)
• 2 x Plus tassello 3 x 0,5 pollici distanziatori in nylon
• 1 x.375 pollici distanziale in nylon parti non vex
• Fascetta da 2 x 4 pollici (per mantenere il tubo in posizione).

Parti Vex per il passaggio 2

• 2 x Angolo 2x2x15
• 1 x Vex 393 Motore a 2 fili e 1 x Controller motore 29
• 1 x staffa a vite senza fine a 4 fori
• 1 x ingranaggio in metallo da 12 denti
• 1 ingranaggio da 36 denti
• 2 x albero ad alta resistenza da 2 pollici
• 2 x collare dell'albero
• 1 x 12" lungo binario di scorrimento lineare
• 3 sezioni per cremagliera
• 1 x camion interno lineare Sider
• 2 x cuscinetti piatti

Parti Vex per il passaggio 3

• 1 x piastra in acciaio
• 5x15 (tagliato con una cesoia metallica o un seghetto a 3,5 x 2,5 pollici) Questa sarà la base per l'assemblaggio del tubo di silicone.
• 1 x Vex 393 Motore a 2 fili e 1 x Controller motore 29
• 1 x 60 denti ingranaggio ad alta resistenza (diametro 2,58 pollici)
• 1 x ingranaggio in metallo da 12 denti
• 4 x collare dell'albero
• 1 x WormBracket 4 fori
• 2 x albero ad alta resistenza da 2 pollici
• 4 x cuscinetti piatti
• Distanziatore 2 x 2 pollici
• 1 x tassello angolare
• 1 x 0,5 pollici distanziatori in nylon

Parti Vex per il passaggio 4

• 1 x Vex 393 -2 fili Motore e
• 1 x controllore motore 29
• 1 ingranaggio ad alta resistenza da 60 denti (diametro 2,58 pollici) Le immagini renderizzate mostrano un ingranaggio a 36 denti per il passaggio 4, dopo alcuni test, questo è stato sostituito con un ingranaggio a 60 denti per fornire più coppia necessaria per spingere verso l'alto il peso del meccanismo del tubo di silicio la pendenza di 45˚.
• 1 x ingranaggio in metallo da 12 denti
• 4 x collare dell'albero
• 1 x staffa del cambio a cremagliera
• 2 x albero ad alta resistenza da 2 pollici
• 3 x cuscinetti piatti (tagliarne uno in 3 pezzi e usarli come distanziatori)
• 2 x più tassello
• Distanziatori in nylon da 7 x 0,5 pollici
• 2 x Angolo 2x2x25 Foro
• Distanziatori da 4 x 1 pollice
• 1x binario di scorrimento lineare lungo 17,5"
• 2 x binario esterno Slider lineare
• 5 sezioni per cremagliera
• 1 x canale C in acciaio
• 2x1x35 o canale C in acciaio
• 1x5x1x25 (dipende dalla lunghezza della pista). Questo C-Channel è attaccato sul lato del bordo della pista più vicino al tubo di silicio. Supporta il peso del meccanismo del tubo. In caso contrario, il binario si inclinerà fuori dal cursore lineare in plastica.

Parti Vex per il passaggio 5

• 2 x Vex 393 Motore a 2 fili e 1 x Controller motore 29
• 2 x 3" albero ad alta resistenza
• 6 x cuscinetti piatti
• 2 x binario 2 x 1 x 16
• 2 x binario 2 x 1 x 25
• 8 x collare dell'albero
• 1 x kit battistrada per serbatoio
• 4 x 1 pollice distanziatori
• 1 controller per immagini Vex

Ho usato il portabatterie Vex AA 6 per il controller PIC che ha fornito abbastanza tensione e corrente durante il processo di costruzione, tuttavia, ho scoperto che il pacco batterie AA non poteva fornire la corrente per alimentare 6 x motori 393 specialmente quando è richiesta la coppia per forzare lo stantuffo nel tubo di silicone. Per fornire un'alimentazione adeguata ho collegato due batterie NCR 18650GA (3500 mAh ciascuna) in serie per fornire ~ 8 volt, con 2 batterie aggiuntive cablate in parallelo per aumentare la corrente. Con questa configurazione della batteria ho molta corrente per far funzionare il robot coprendo 3 m di calafataggio. Ho anche usato un portabatteria 18650 4 x come mostrato nell'immagine 14.

Passaggio 1: motorizzare il processo di calafataggio

Il primo passo per confermare le parti vex sarebbe sufficiente per replicare la funzione di una pistola per calafataggio senza utilizzare l'esistente

pistola per calafataggio che sarebbe più pesante e più complicato da automatizzare. Il design include un kit di movimento lineare vex, un motore 393 e varie parti per costruire una sorta di attuatore che potrebbe spingere fuori il silicio a distanza con il controller RC. Ho usato l'ingranaggio a 36 denti ad alta resistenza per aggiungere più coppia necessaria per spingere lo stantuffo nel tubo di silicone con più forza. L'immagine del design è sotto e le parti vex utilizzate sono elencate di seguito.

Passaggio 2: costruisci la meccanica in avanti all'indietro

Ora che il meccanismo dello stantuffo funziona, possiamo aggiungere il meccanismo per controllare la posizione del tubo di silicio con lo stantuffo in avanti e indietro, questo aiuterà a compensare il movimento limitato del robot serbatoio sul tetto ripido.

Passaggio 3: montaggio su o giù per l'assemblaggio

In questo passaggio costruiamo il meccanismo per spostare su e giù la piattaforma dello stantuffo che ora include il peso del tubo di silicone, due motori vex due kit di movimento lineare uno per lo stantuffo l'altro per il movimento avanti, indietro e altre parti associate fondamentalmente componenti nel passaggio 1 e nel passaggio 2.

Passaggio 4: Bu Meccanica Sinistra e Destra

Il bot del serbatoio copre 3 m/9,8 piedi sul tetto spiovente, spostando il tubo di silicone verso il basso per iniettare il silicio verso l'alto per raschiare il silicio. I gradini in plastica del serbatoio non hanno una trazione limitata sull'inclinazione di 45˚, forniscono un controllo sufficiente per posizionare il serbatoio leggermente a sinistra oa destra. Lo spostamento del serbatoio su e giù per il tetto è possibile tramite un cavo retrattile (un guinzaglio con serratura).

Una volta posizionato il serbatoio, il meccanismo del tubo in silicone può scorrere su un binario di 30 cm/12 pollici integrato nel serbatoio. Ciò significa che il robot può coprire 30 cm di calafataggio alla volta prima di spostare il serbatoio tramite cavo per calafatare una nuova area e così via.

Passaggio 5: costruire la base del serbatoio con l'elettronica del controller

Ho usato una base del serbatoio perché contro ruote perché forniva una piattaforma stabile con una possibilità di trazione, mentre i gradini in plastica hanno una scarsa trazione, è sufficiente per il design attuale. Parti per

Passaggio 6: Passaggio 6: collegare e collegare la piattaforma del tubo alla base del serbatoio

La piattaforma del tubo viene quindi fissata al bordo del serbatoio, la posizione del bordo fornisce la migliore distanza dai binari del serbatoio e la raggiungibilità per il tubo di silicone. l'aggiunta di zavorra o qualsiasi oggetto di metallo pesante sul lato opposto alla piattaforma del tubo fornirà il contrappeso per mantenere entrambi i binari del serbatoio saldamente collegati a terra.

Passaggio 7: collegare i motori al controller PIC, mettere a punto il controller RC

Nell'immagine 14 i 6 motori sono collegati alle porte IO sul controller Pic nel contenitore Lock&Lock. Ogni porta IO è mappata su un canale nel trasmettitore. Per i motori che richiedono un controllo più preciso come il motore del cursore orizzontale come nel passaggio 4 e i motori del battistrada del serbatoio sinistro destro.

Una GoPro è collegata e posizionata sul gruppo del tubo che punta verso l'ugello. La fotocamera serve principalmente per registrare il processo e per fornire un punto di vista al mio iPhone, anche se ho finito per non utilizzare la funzionalità POV, è stato più facile sedermi fisicamente sul bordo del tetto in modo da poter vedere e controllare cosa stava facendo il robot.

Questo progetto può essere replicato utilizzando Adruino o altro microcontrollore e apposito WIFI o radiocomando. La meccanica e le parti Vex sono fantastiche e facili da prototipare, i motori più recenti e il sistema di controllo nella gamma Vex V5 hanno importanti miglioramenti, un'altra alternativa è ServoCity.com che trasportano una gamma di motori, binari, staffe ecc. Tutto ciò di cui hai bisogno per costruire la meccanica.

Successivamente un design più pulito e snello con sensori e la capacità di un gruppo di tubi di fornire silicio su una parete alta. Immagini reali del robot sopra, caricherò video a breve.