RufRobot45 - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

RufRobot45 wurde zum Auftragen von Silikon/Dichtung auf einem schwer zugänglichen 45°-Schrägdach entwickelt

Motivation

Regenwasser, das durch eine rissige Wand in unserem Haus eindrang, verursachte Schäden an der Farbe und an der Wand, die sich nach starkem Regen verschlimmern. Nach einer Untersuchung konnte ich eine Lücke von 1 bis 1,5 cm (ca. ½ Zoll) für die Länge eines Abschnitts des Daches von 3 m / 9,8 Fuß feststellen. Dieser Raum leitete Regenwasser vom 45° (Steigungsdach 12/12) Dach auf eine Seitenwand und nach unten durch die rissige Wand. Siehe Bild 1 unten.

Ich rief ein paar Dachdecker/Dichtheitsexperten an, um ihren Rat einzuholen und die Kosten abzuschätzen. Die Gesamtkosten für die Reparatur/Stopp des Lecks belaufen sich auf mindestens 1200 US-Dollar. In den Angeboten sind die Kosten für Takelageseile, Sicherheitsanker und eine Versicherung enthalten, die den Dachdecker während der Inspektion und Behebung des Lecks auf dem schwer zugänglichen steilen 45°-Dach abdeckt.

Die geschätzten Kosten von 1200 US-Dollar für etwas so Einfaches wie das Auftragen von Silikon/Dichtung einer 20-Dollar-Röhre waren zu hoch, aber wenn Sie verzweifelt sind, würden Sie den Betrag bezahlen, um den anhaltenden Schaden zu stoppen.

Bevor ich eines der Angebote annahm, beschloss ich, während der Sperrung von Covid 19 die freie Zeit zu nutzen, um eine Reparatur zu versuchen.

Inspektionsroboter

Für die riskante Inspektion meldete sich ein am Seil befestigter RC-Panzer freiwillig auf dem steilen Dach. Der RC-Panzer (Bild 2) ist ein Prototyp für das endgültige Design. Gebaut aus alten Vex-Roboterteilen (Bild 3), die ich herumliegen hatte. Vex 393-Motoren, Panzerketten, RC-Controller und PVC-Rohre für das Chassis zur Inspektion des Dachs.

Obwohl es in diesem Instructable nicht um den Inspektionsroboter geht, habe ich ein Bild für Interessierte beigefügt. Durch Bilder von der GoPro ist eine lange Lücke zu erkennen, durch die Wasser in Richtung der Seitenwand fließen könnte. siehe Bild 1.

Automatisierter Designprozess für Kartuschenpistolen

Dieser Designprozess könnte auf Silikon, Kleber oder eine andere Art von Verstemmung angewendet werden, die durch ein Rohr und eine Düse aufgetragen wird. Dann brauchen Sie eine Kartuschenpistole, einen einfachen Metallrahmen zum Halten des Rohres und einen Kolben, eine Feder zum Ausüben von Druck, einen Rahmen um das Rohr, dann halten Sie die Kartuschenpistole und positionieren Sie die Rohrdüse gegen den Spalt.

Positionieren Sie die Düse nach oben, unten, rechts, vorwärts rückwärts (Achse X, Y, Z), um der Kontur und dem Winkel des Spalts zu folgen. All dies zu wissen, macht es einfacher zu entscheiden, was ein Verstemmroboter tun müsste. Der Prozess war iterativ, nach vielen Versuchen, Versuchen und Fehlern konnte ich die Lücke vollständig schließen und das Leck stoppen.

Um einen Designprozess besser zu veranschaulichen, den andere reproduzieren können, habe ich die Roboterbilder mit Blender 3D modelliert, animiert und gerendert. Schnelleres Rendering war möglich, indem ich Nvidia Cuda und eine 1080TI-GPU anstelle der CPU meines alten Systems gewählt habe. Im Folgenden sind die Schritte bei der Konstruktion des Roboters aufgeführt.

Lieferungen:

Vex-Teile für Schritt 1

• 1x Schiene 2x1x25 1x 12" lange Linearführung (für Stößel).
• 1 x Linear Slider Außenschiene
• 4 x Zahnstangenabschnitte
• 2 x Winkel-Zwickel
• 1 x Vex 393 2-Draht-Motor und 1 x Motorcontroller 29
• 1 x 60 Zähne hochfestes Zahnrad (2,58 Zoll Durchmesser)
• 1 x 12 Zähne Metallzahnrad 3 x Wellenbund
• 1 x Zahnstangengetriebehalterung
• 2 x hochfester 2-Zoll-Schaft
• 3 x Lagerfläche (eine davon in 3 Teile schneiden und als Abstandshalter verwenden)
• 2 x Plus Zwickel 3 x 0,5 Zoll Nylon-Abstandshalter
• 1 x 0,375 Zoll Nylon-Abstandshalter Nicht Vex-Teile
• 2 x 4 Zoll Schlauchschelle (um das Rohr an Ort und Stelle zu halten).

Vex-Teile für Schritt 2

• 2 x Winkel 2x2x15
• 1 x Vex 393 2-Draht-Motor und 1 x Motorcontroller 29
• 1 x Schneckenhalterung 4 Loch
• 1 x 12 Zähne Metallzahnrad
• 1 x 36 Zähne Zahnrad
• 2 x hochfester 2-Zoll-Schaft
• 2 x Wellenbund
• 1 x 12" lange lineare Gleitschiene
• 3 x Zahnstangenabschnitte
• 1 x Linear Sider Innenwagen
• 2 x Lagerfläche

Vex-Teile für Schritt 3

• 1 x Stahlplatte
• 5x15 (Mit Metallschere oder Bügelsäge auf 3,5 x 2,5 Zoll schneiden) Dies ist die Basis für die Silikonschlauchbaugruppe.
• 1 x Vex 393 2-Draht-Motor und 1 x Motorcontroller 29
• 1 x 60 Zähne hochfestes Zahnrad (2,58 Zoll Durchmesser)
• 1 x 12 Zähne Metallzahnrad
• 4 x Wellenbund
• 1 x WormBracket 4 Loch
• 2 x hochfester 2-Zoll-Schaft
• 4 x Lagerfläche
• 2 x 2 Zoll Abstandshalter
• 1 x Winkelzwickel
• 1 x 0,5 Zoll Nylon-Abstandshalter

Vex-Teile für Schritt 4

• 1 x Vex 393 -2-Draht-Motor und
• 1 x Motorcontroller 29
• 1 x 60-Zahn-Hochfestzahnrad (2,58 Zoll Durchmesser) Die gerenderten Bilder zeigen ein 36-Zähne-Zahnrad für Schritt 4, nach einigen Tests wurde dieses durch ein 60-Zahnzahnrad ersetzt, um mehr Drehmoment bereitzustellen, das benötigt wird, um das Gewicht des Silikonschlauchmechanismus nach oben zu drücken die 45˚ Steigung.
• 1 x 12 Zähne Metallzahnrad
• 4 x Wellenbund
• 1 x Zahnstangengetriebehalterung
• 2 x hochfester 2-Zoll-Schaft
• 3 x Lagerfläche (eine davon in 3 Teile schneiden und als Abstandshalter verwenden)
• 2 x Plus-Zwickel
• 7 x 0,5 Zoll Nylon-Abstandshalter
• 2 x Winkel 2x2x25 Loch
• 4 x 1 Zoll Abstandshalter
• 1x 17,5" lange lineare Gleitschiene
• 2 x Linear Slider Außenschiene
• 5 x Zahnstangenabschnitte
• 1 x Stahl-C-Kanal
• 2x1x35 oder Stahl C-Kanal
• 1x5x1x25 (abhängig von der Länge der Schiene). Dieser C-Kanal wird an der Randseite der Schiene näher am Silikonschlauch angebracht. Es trägt das Gewicht des Röhrenmechanismus. Andernfalls kippt die Schiene aus dem Kunststoff-Linearschieber.

Vex-Teile für Schritt 5

• 2 x Vex 393 2-Draht-Motor und 1 x Motorcontroller 29
• 2 x 3" hochfester Schaft
• 6 x Lagerfläche
• 2 x Schiene 2 x 1 x 16
• 2 x Schiene 2 x 1 x 25
• 8 x Wellenbund
• 1 x Tank-Laufflächen-Kit
• 4 x 1 Zoll Abstandshalter
• 1 x Vex Pic-Controller

Ich habe den Vex AA 6-Batteriehalter für den PIC-Controller verwendet, der während des Aufbauvorgangs genügend Spannung und Strom lieferte um den Kolben in das Silikonrohr zu drücken. Um eine angemessene Leistung bereitzustellen, habe ich zwei 18650GA NCR-Batterien (jeweils 3500 mAh) in Reihe geschaltet, um ~ 8 Volt bereitzustellen, wobei 2 zusätzliche Batterien parallel geschaltet sind, um den Strom zu erhöhen. Mit diesem Batterie-Setup habe ich genügend Strom, um den Roboter über 3 m Verstemmung zu betreiben. Ich habe auch einen 18650 4 x Batteriehalter verwendet, wie in Bild 14 gezeigt.

Schritt 1: Motorisieren Sie den Verstemmprozess

Der erste Schritt zur Bestätigung von ärgerlichen Teilen würde ausreichen, um die Funktion einer Kartuschenpistole zu replizieren, ohne die vorhandenen zu verwenden

Kartuschenpistole, die schwerer und komplizierter zu automatisieren wäre. Das Design umfasst ein Vex-Linearbewegungskit, einen 393-Motor und verschiedene Teile, um eine Art Aktuator zu bauen, der mit dem RC-Controller Silizium aus der Ferne herausdrücken kann. Ich habe das hochfeste 36-Zahn-Zahnrad verwendet, um mehr Drehmoment hinzuzufügen, das benötigt wird, um den Kolben mit mehr Kraft in das Silikonrohr zu drücken. Das Bild des Designs ist unten und die verwendeten ärgerlichen Teile sind unten aufgeführt.

Schritt 2: Vorwärts-Rückwärts-Mechanik aufbauen

Jetzt, da der Kolbenmechanismus funktioniert, können wir den Mechanismus hinzufügen, um die Position des Silikonschlauchs mit dem Kolben vorwärts und rückwärts zu steuern, dies hilft, die begrenzte Bewegung des Tankroboters auf dem steilen Dach auszugleichen.

Schritt 3: Bauen Sie die Baugruppe auf oder ab

In diesem Schritt bauen wir den Mechanismus, um die Kolbenplattform nach oben und unten zu bewegen, der jetzt das Gewicht des Silikonschlauchs enthält, zwei Vex-Motoren, zwei Linearbewegungssätze, einen für den Kolben, den anderen für die Vorwärts-, Rückwärtsbewegung und andere zugehörige Teile, im Wesentlichen Komponenten in Schritt 1 und Schritt 2.

Schritt 4: Bu linke und rechte Mechanik

Der Tankbot deckt 3 m auf dem Schrägdach ab und bewegt den Silikonschlauch nach unten, um das Silikon nach oben zu injizieren und das Silikon abzukratzen. Die Tank-Laufflächen aus Kunststoff haben keine eingeschränkte Traktion auf der 45-Zoll-Neigung und bieten genügend Kontrolle, um den Tank leicht nach links oder rechts zu positionieren. Das Bewegen des Tanks auf dem Dach ist durch ein einziehbares Halteseil (eine abschließbare Hundeleine) möglich.

Sobald der Tank positioniert ist, kann der Silikonschlauchmechanismus auf einer 30 cm/12 Zoll Schiene gleiten, die in den Tank eingebaut ist. Dies bedeutet, dass der Bot jeweils 30 cm Verstemmung abdecken kann, bevor er den Tank über ein Halteseil bewegt, um einen neuen Bereich abzudichten und so weiter.

Schritt 5: Bauen Sie die Tankbasis mit der Controller-Elektronik

Ich habe eine Panzerbasis verwendet, weil sie mit Rädern ausgestattet ist, weil sie eine stabile Plattform mit der Möglichkeit einer gewissen Traktion bietet, während die Kunststofflaufflächen eine schlechte Traktion haben, die für das aktuelle Design ausreicht. Teile für

Schritt 6: Schritt 6: Befestigen und verbinden Sie die Rohrplattform mit der Tankbasis

Die Rohrplattform wird dann am Rand des Tanks befestigt, die Randposition bietet den besten Abstand zu den Tankspuren und Erreichbarkeit für den Silikonschlauch. Das Hinzufügen von Ballast oder anderen schweren Metallgegenständen auf der gegenüberliegenden Seite der Rohrplattform schafft das Gegengewicht, um die beiden Panzerketten fest auf dem Boden zu halten.

Schritt 7: Motoren an PIC-Controller anschließen, RC-Controller fein abstimmen

In Bild 14 sind die 6 Motoren mit den IO-Ports des Pic-Controllers im Lock&Lock-Container verbunden. Jeder IO-Port ist einem Kanal im Sender zugeordnet. Für die Motoren, die eine feinere Steuerung erfordern, wie den horizontalen Schiebermotor wie in Schritt 4 und die Motoren für den linken rechten Tank.

Eine GoPro wird auf der Rohrbaugruppe angebracht und positioniert, die zur Düse zeigt. Die Kamera ist hauptsächlich dazu da, den Prozess aufzuzeichnen und einen Point of View zurück auf mein iPhone zu geben. Obwohl ich die POV-Funktion nicht nutzte, war es einfacher, physisch am Dachrand zu sitzen, damit ich sehen und kontrollieren konnte, was der Roboter tat.

Dieses Projekt kann mit Adruino oder einem anderen Mikrocontroller und einer entsprechenden WIFI- oder Funkfernbedienung repliziert werden. Vex-Mechaniken und -Teile sind großartig und leicht zu prototypisieren, neuere Motoren und Steuerungen in der Vex V5-Reihe haben wesentliche Verbesserungen, eine weitere Alternative ist ServoCity.com. Sie führen eine Reihe von Motoren, Schienen, Halterungen usw.

Als nächstes ein saubereres und stromlinienförmigeres Design mit Sensoren und der Fähigkeit einer Rohrbaugruppe, Silizium an eine hohe Wand zu liefern. Echte Bilder des Roboters oben, ich werde in Kürze Videos hochladen.