Macchine movimento: 10 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Le macchine del movimento forniscono un'introduzione giocosa al movimento, al meccanismo e alla robotica. I kit sono costituiti da un corpo in compensato tagliato al laser e da semplici parti sfuse come motoriduttori a movimento lento, batterie in plastica e interruttori a scorrimento. Gli studenti possono sperimentare cambiando le dimensioni e la forma degli accessori delle ruote tagliati al laser e cambiando la direzione dei motori per creare robot che girano, si muovono e vibrano.

Questa guida è una bozza! Stiamo ancora lavorando per sviluppare questo giocoso strumento di esplorazione. Sentiti libero di remixare i design e facci sapere cosa ti viene in mente mentre sperimenti nel tuo museo, aula, spazio di produzione o tavolo da cucina.

Passaggio 1: raccogliere materiali e strumenti

Acquista o ritira i seguenti materiali:

2 pacchi batteria 1xAA

2 interruttori a scorrimento DPDT a tre posizioni

2 motoriduttori hobby DAGU (angolo retto)

2 hub stampati in 3D

Sottostrato comune 2 piedi x 4 piedi Foglio Lauan da 5 mm per corpi tagliati al laser

4 noci #8-32

4 viti a macchina #8-32 x 1 1/2 pollici

6 viti n. 2 x 3/8 per interruttori e hub

2 viti da legno #8 1/8 in per pacchi batteria

cavo a trefoli nero e rosso #26 AWG

Raccogli i seguenti strumenti:

Tronchese

Spelafili

Saldatore

Pistola per colla a caldo

Cacciavite a testa Philips

Pinze ago

Avrai anche bisogno di accedere a un laser cutter e a una stampante 3D. Abbiamo utilizzato una Prusa i3 MX2 per la stampante 3D e un laser EXLAS dei macchinari Jinan XYZ (entrambi presso l'Ace Monster Toys Makerspace di Oakland.

Passaggio 2: taglia al laser i corpi

Usa il software illustrator e laser cutter per importare il file allegato motionmachinebodies.dxf e tagliare i corpi in base alle impostazioni del laser cutter.

Se non hai accesso a un laser cutter, puoi ritagliare due quadrati da 4 pollici per 4 pollici del foglio di lauan. Quindi praticare fori da 3/16 di pollice negli angoli (allineati sui due fogli) e due rettangoli da 0,35 pollici x 0,60 al centro (per gli interruttori).

Passaggio 3: stampa 3D degli hub connettori

Abbiamo progettato una parte speciale in Tinkercad per rendere più facile per gli studenti testare rapidamente mozzi ruota di diverse forme e alleviare parte della pressione sul piccolo asse del motore.

Scarica il file motionmachinehub.stl e aprilo sul software della stampante 3D. Mentre stampi i due mozzi delle ruote, assicurati di verificare che la parte stampata sia prima aderente all'asse del motore. Potrebbe essere necessario regolare le dimensioni della parte per assicurarsi che si adatti al motore.

Passaggio 4: collegare il circuito

Ottieni motori, interruttore, pacco batteria, rosso e nero (o qualsiasi due colori di filo). Mettere da parte un motore, un interruttore e una batteria.

Taglia un pezzo di filo rosso e un pezzo di filo nero lungo circa 3 pollici. Collegare il filo rosso al cavo in basso a sinistra e il filo nero al cavo in basso a destra dell'interruttore.

Prendi l'altra estremità del filo nero e attorcigliala con l'estremità esposta del filo nero della batteria. Saldare le estremità attorcigliate al cavo in alto a sinistra dell'interruttore.

Prendi l'altra estremità del filo rosso e attorcigliala con l'estremità esposta del filo rosso del pacco batteria. Saldare le estremità attorcigliate al cavo in alto a sinistra dell'interruttore.

Collegare un filo nero e uno rosso ai due fili sul retro del motoriduttore.

Collegare il cavo nero dal motore al cavo centrale destro e collegare il cavo rosso dal motore al cavo centrale sinistro.

Metti una batteria nel supporto e verifica che il motore vada avanti, indietro e si spenga quando l'interruttore è in posizione centrale. Se non funziona, controlla che nessuno dei fili tocchi il centro dell'interruttore. Potrebbe essere necessario piegare i cavi verso l'esterno.

Ripeti questi passaggi per l'altro lato.

Passaggio 5: collegare gli elementi alla lavagna

Ruota l'interruttore di lato e infilalo attraverso la tavola. Verificare che il motore funzioni nella direzione corretta prima di avvitare gli interruttori sulla scheda superiore con le viti n. 2 x 3/8.

Incolla a caldo i motori sulla scheda in modo che l'asse sia al centro del corpo. Prova a infilare ordinatamente i fili o aggiungi una piccola quantità di colla a caldo in modo che rimangano al loro posto.

Utilizzare le viti da legno da 1/8 di pollice per fissare i pacchi batteria al centro del corpo sopra e sotto gli interruttori a scorrimento.

Attacca i mozzi stampati in 3D agli assi e usa le viti n. 2 per fissare il pezzo alla macchina.

Passaggio 6: collegare i livelli superiore e inferiore

Utilizzare i dadi #8-32 e le viti per viti a macchina per collegare insieme le schede superiore e inferiore. La vestibilità dovrebbe essere aderente ma non esercitare troppa pressione sulla macchina.

Prova tutto per assicurarti che funzioni.

Passaggio 7: tagliare le ruote

Usa il software illustrator e laser cutter per importare il file allegato motionmachinewheels.dxf e taglia i corpi in base alle impostazioni del tuo laser cutter.

La forma può essere un po' difficile da ottenere a seconda delle impostazioni del tuo lasercutter. Prova la prima ruota e poi regola le dimensioni in modo che si adattino perfettamente al mozzo del motore.

Se non hai accesso a un laser cutter, puoi saltare il pezzo stampato in 3D, acquistare ruote prefabbricate su Sparkfun e incollare forme diverse o materiali riciclati alla base.

Passaggio 8: sperimenta con movimenti diversi

Collegare le ruote alla macchina e accendere i motori.

Riesci a far viaggiare la tavola in linea retta?

Sai fare cerchi piccoli o grandi?

La macchina può sembrare che stia ballando?

Riesci a realizzare una macchina in grado di attraversare diverse superfici?

Pensa ai modi in cui le disposizioni delle ruote cambiano la personalità delle macchine.

Passaggio 9: personalizza le tue macchine

Se vuoi aggiungere un po' più di personalità alle tue tavole, puoi dipingere i corpi. Abbiamo realizzato adesivi con stencil personalizzati utilizzando un cutter in vinile Silhouette e verniciato a spruzzo i corpi.

Sentiti libero di aggiungere anche elementi extra come pennarelli, campane, occhi di Google o bracci di estensione alle tue macchine. Questi remix e design dei personaggi possono aggiungere elementi narrativi di questa attività.

Passaggio 10: armeggiare con le macchine di movimento in classe

Abbiamo progettato questi elementi per essere un laboratorio amichevole con gli studenti di una scuola locale. Abbiamo testato le schede con studenti dalla scuola materna alla quinta elementare, nonché a East Bay Maker Faire. Pensiamo che questa attività possa essere utilizzata sia come attività a tempo indeterminato durante il tempo libero, sia come primo passo integrato in un più ampio curriculum di robotica, elettronica o programmazione.

Quando lavorano in classe, due studenti possono condividere una lavagna e collaborare alle loro indagini. Incoraggia gli studenti a tenere un diario o un registro degli esperimenti che tentano. Questa documentazione può essere utilizzata per seminare conversazioni di riflessione.

Disponi una collezione di 20-30 mozzi di forma diversa tra cui cerchi, ovali, stelle e forme irregolari nello spazio di lavoro condiviso. Incoraggia gli studenti a testare diverse combinazioni di mozzi e direzioni dei motori.

Puoi creare un'arena in cui le macchine possono muoversi o un percorso a ostacoli da attraversare. Portali su diverse superfici intorno alla tua scuola e guarda come funzionano su diverse superfici.

Questa attività può portare a ulteriori esperienze artistiche, scientifiche e tecnologiche come le macchine per scarabocchiare sviluppate dal team di Tinkering Studio e persino essere un punto di ingresso a bassa soglia per la programmazione con arduino o microbit per creare robot danzanti o tartarughe contorte.

Facci sapere se utilizzi le Motion Machines nel tuo ambiente educativo. Non vediamo l'ora di vedere come questa idea può essere adattata e remixata per diverse impostazioni.

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Il tempo di prototipazione e ricerca e sviluppo con gli studenti della Lodestar Charter School per queste macchine del movimento è stato reso possibile grazie al generoso supporto della borsa di studio Cognizant "Making the Future".