Strojevi za kretanje: 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Strojevi za kretanje pružaju razigran uvod u kretanje, mehanizam i robotiku. Kompleti se sastoje od laserski izrezanog kućišta od šperploče i jednostavnih rasutih dijelova kao što su motori zupčanika koji se sporo kreću, plastične baterije i klizni prekidači. Učenici mogu eksperimentirati s promjenom veličine i oblika pričvršćenja kotača za lasersko rezanje i promjenom smjera motora kako bi napravili botove koji se okreću, trzaju i svjetlucaju.

Ovaj vodič je grubi nacrt! Još radimo na razvoju ovog razigranog alata za istraživanje. Slobodno promiješajte dizajne i javite nam što smislite dok eksperimentirate u svom muzeju, učionici, prostoru za izradu ili kuhinjskom stolu.

Korak 1: Prikupite materijale i alate

Kupite ili sakupite sljedeće materijale:

2 baterije 1xAA

2 tropoziciona klizna prekidača DPDT

2 DAGU hobi motora s motorom (pod pravim kutom)

2 3D tiskana čvorišta

2ft x 4ft zajednički podložak Lauan list debljine 5 mm za laserski izrezana tijela

4 #8-32 matice

4 #8-32 x 1 1/2 inčna strojna vijka

6 #2 x 3/8 vijaka za prekidače i glavčine

2 #8 1/8 in vijci za drvo za baterije

crna i crvena nasukana žica #26 AWG

Prikupite sljedeće alate:

Rezač žice

Skidač žice

Lemilica

Pištolj za vruće ljepilo

Odvijač s glavom Philips

Kliješta za nos s iglama

Trebat će vam i pristup laserskom rezaču i 3D pisaču. Koristili smo Prusa i3 MX2 za 3D pisač i EXLAS laser iz strojeva Jinan XYZ (oba u Ace Monster Toys Makerspaceu u Oaklandu.

Korak 2: Laserski izrežite tijela

Upotrijebite ilustrator i softver za laserski rezač za uvoz priložene datoteke motionmachinebodies.dxf i izrežite tijela u skladu s postavkama laserskog rezača.

Ako nemate pristup laserskom rezaču, možete izrezati dva kvadrata 4 inča 4 inča na listu lauan. Zatim izbušite rupe od 3/16 inča u uglovima (poredane na dva lista) i dvije 0,35 x x 0,60 u pravokutnicima u sredini (za prekidače).

Korak 3: 3D ispis razvodnih konektora

Dizajnirali smo poseban dio u Tinkercadu kako bismo učenicima olakšali brzo testiranje glavčina kotača različitih oblika i umanjili dio pritiska na malu osovinu motora.

Preuzmite datoteku motionmachinehub.stl i otvorite je na softveru 3D pisača. Dok ispisujete dvije glavčine kotača, provjerite je li ispisani dio najprije čvrsto prilegao na osovinu motora. Možda ćete morati prilagoditi veličinu dijela kako biste bili sigurni da pristaje na motor.

Korak 4: Spojite krug

Nabavite motore, swich, bateriju, crvenu i crnu (ili bilo koju drugu boju žice). Odložite jedan motor, prekidač i bateriju.

Odrežite komad crvene žice i komad crne žice duljine otprilike 3 inča. Spojite crvenu žicu na donji lijevi kabel, a crnu na donji desni kabel prekidača.

Uzmite drugi kraj crne žice i uvijte je zajedno s otkrivenim krajem crne žice iz baterije. Lemite upletene krajeve na gornji lijevi kabel prekidača.

Uzmite drugi kraj crvene žice i uvijte je zajedno s otkrivenim krajem crvene žice iz baterije. Lemite upletene krajeve na gornji lijevi kabel prekidača.

Pričvrstite jednu crnu i jednu crvenu žicu na dva voda na stražnjoj strani motora.

Spojite crnu žicu s motora na desni srednji vod, a crvenu žicu s motora spojite na lijevi srednji vod.

Umetnite bateriju u držač i provjerite da li motor ide prema naprijed, prema natrag i isključeno kad je prekidač u srednjem položaju. Ako ne radi, provjerite da li se žice dodiruju u sredini prekidača. Možda ćete morati saviti žice prema van.

Ponovite ove korake za drugu stranu.

Korak 5: Pričvrstite elemente na ploču

Okrenite prekidač bočno i provucite ga kroz ploču. Prije pričvršćivanja prekidača na gornjoj ploči s vijcima #2 x 3/8, provjerite radi li motor u ispravnom smjeru.

Vruće zalijepite motore na ploču tako da osovina bude u središtu tijela. Pokušajte uredno ugurati žice ili dodajte mrvicu vrućeg ljepila kako bi ostale na mjestu.

Upotrijebite vijke za drvo 1/8 za pričvršćivanje baterija u središte tijela iznad i ispod kliznih prekidača.

Pričvrstite 3D ispisane glavčine na osovine i pričvrstite komad na stroj pomoću vijaka #2.

Korak 6: Povežite gornji i donji sloj

Pomoću matica #8-32 i vijaka za strojne vijke spojite gornju i donju ploču. Prianjanje treba biti tijesno, ali ne vršiti preveliki pritisak na stroj.

Testirajte sve kako biste bili sigurni da radi.

Korak 7: Izrežite kotače

Upotrijebite softver za ilustraciju i laserski rezač za uvoz priložene datoteke motionmachinewheels.dxf i izrežite tijela u skladu s postavkama laserskog rezača.

Oblik može biti malo nezgodan za ispravljanje, ovisno o postavkama vaše laserske rezačice. Testirajte prvi kotač, a zatim prilagodite veličinu tako da dobro pristaje na glavčinu motora.

Ako nemate pristup laserskom rezaču, možete preskočiti 3D ispisani komad, kupiti montažne kotače na Sparkfun -u i zalijepiti različite oblike ili reciklirane materijale na podlogu.

Korak 8: Eksperimentirajte s različitim pokretima

Spojite kotače na stroj i uključite motore.

Možete li natjerati ploču da putuje ravno?

Možete li napraviti male ili velike krugove?

Može li stroj izgledati kao da pleše?

Možete li napraviti stroj koji može prelaziti različite površine?

Razmislite o načinima na koje raspored kotača mijenja osobnost strojeva.

Korak 9: Prilagodite svoje strojeve

Ako želite dodati malo više osobnosti svojim daskama, možete naslikati tijela. Izrađivali smo prilagođene naljepnice za šablone pomoću Silhouette rezača za vinil i oslikavali tijela.

Slobodno u svoje strojeve dodajte i dodatne elemente poput markera, zvona, googley očiju ili produžnih ruku. Ovi remiksi i dizajni likova mogu dodati elemente pripovijedanja ove aktivnosti.

10. korak: petljanje sa strojevima za kretanje u učionici

Ove smo elemente osmislili kao prijateljsku radionicu s učenicima u lokalnoj školi. Testirali smo ploče s učenicima od vrtića do petog razreda, kao i na East Bay Maker Fairu. Mislimo da se ova aktivnost može koristiti i kao otvorena aktivnost tijekom slobodnog vremena, kao i da se kao prvi korak integrira u veći nastavni plan i program robotike, elektronike ili programiranja.

Tijekom rada u učionici dva učenika mogu dijeliti jednu ploču i surađivati na svojim istraživanjima. Potaknite učenike da vode dnevnik ili dnevnik o tome koje eksperimente pokušavaju. Ova se dokumentacija može koristiti za pokretanje razgovora o razmišljanju.

Na zajedničkom radnom prostoru rasporedite zbirku od 20-30 čvorišta različitih oblika, uključujući krugove, ovale, zvijezde i nepravilne oblike. Potaknite učenike da isprobaju različite kombinacije glavčina i smjerova motora.

Možete stvoriti arenu za kretanje strojeva ili stazu prepreka za njihovo prelazak. Odvedite ih na različite površine u školi i pogledajte kako djeluju na različitim površinama.

Ova aktivnost može dovesti do daljnjeg umjetničkog, znanstvenog i tehnološkog iskustva poput mašina za pisanje koje je razvio tim Tinkering Studija, pa čak može biti i početna točka za programiranje s arduinom ili mikrobitom za izradu plešućih robota ili uvrnutih kornjača.

Javite nam koristite li strojeve za kretanje u svom obrazovnom okruženju. Veselimo se vidjeti kako se ova ideja može prilagoditi i izmiješati za različite postavke.

---

Izrada prototipova i istraživanje i razvoj s učenicima Lodestar Charter škole za ove strojeve za kretanje omogućeno je velikodušnom podrškom Cognizant stipendije „Making the Future“.