Робот рисовальщик от центра SERVODROID

Статья представлена Центром робототехники для начинающих SERVODROID, где учат делать роботов своими руками шаг-за-шагом. Это команда специалистов из области автоматизации, занимающаяся популяризацией робототехники среди детей, школьников и студентов.

Робот выполнен по технологии "распечатал и вперёд" (unpack and forward). При изготовлении его корпус распечатывается на принтере. Технология сборки полностью ориентирована на начинающих роботостроителей.

Плюсы данной разработки:

• Корпус распечатывается на принтере.
• Для сборки паяльник не требуется.
• Нет необходимости изготавливать печатную плату.
• Для сборки используется всего два радиокомпонента: мотор и батарейка.

Робот спроектирован с учётом минимального количества компонентов его возможности невелики. Но в конструкции предусмотрены: простая замена и установка фломастера любого цвета, регулировка диаметра прорисовываемого круга, включение-выключение питания, регулировка угла установки мотора.

Видеотесты

Через панель навигации видеоплеера можно избирательно выбрать необходимый видеофрагмент. Панель навигации доступна после запуска видео, справа внизу значок пиктограммы. Перед запуском каждого видеофрагмента автоматически выводится его название в верхнем левом углу. В нижней части окна проигрывателя слева название плейлиста и количество сгруппированных видеофрагментов.

Характеристики робота

На фото робот рисовальщик в сборке.

• Корпус робота полностью выполнен из тонкого картона с декоративным отпечатанным на принтере рисунком. Использованные способы сгибов придают форме жёсткость в точках напряжений. Сегменты (части) корпуса могут сгибаться и менять угол наклона двигателя, а также изменять позицию установки батарейки. Для стабилизации(устойчивость) корпуса во время вращения в конструкции предусмотрены опоры.
• Радиокомпоненты используемые для сборки: мотор и батарейка. Мотор приводит в движение всю конструкцию относительно центра масс. Кроме прямого назначения мотор и батарейка образуют центр масс, что и позволяет прорисовать круг с помощью фломастера.
• Регулировки, подстройка рисунка. Предусмотрена возможность быстрой замены (на другой цвет) пишущего узла (фломастера). Изменение диаметра прорисовываемого круга с помощью изменения положения батарейки, перемещение которой смещает центр масс. Фиксированное включение и выключение робота с помощью задания положений клипсы-разъёма на батарейке. Изменение угла положения мотора, которое позволяет использовать моторы с любым типом корпуса.

Компоненты конструкции робота
1.Пишущий элемент (фломастер)
2.Источник питания (батарея напряжением 9 вольт)
3.Клипса-разъём (для подключения к батареи 9 вольт).
4.Подвижная часть (регулировка диаметра круга).
5.Мотор с рабочим напряжением 5,9 вольт.
6.Корпус из тонкого картона.

Примечание. На фото недостаточно хорошо виден двусторонний скотч, которым закреплён мотор и батарейка. Проверенный факт, использование строительного двустороннего скотча буквально "примораживает" указанные выше элементы! Поэтому другие способы крепежа не потребуются.

Детали и материалы

Корпус выполнен из тонкого картона с наклеенной распечатанной на струйном принтере декоративной поверхностью (скины). Ссылка на архив со скинами размещена в конце статьи. Все чертежи в точных размерах, не редактировать! Фотографии используемых компонентов приведены далее.

Компоненты конструкции робота
1.Фломастеры цветные.
2.Скотч прозрачный односторонний.
3.Степлер.
4.Стержень гелиевый (цвет любой)-1шт
5.Мотор низковольтный с рабочим напряжением 5,9В тип RF-300F -1шт.
6.Скотч двусторонний строительный
7.Клипса-разъём для подключения 9в батареи.

Примечание.1. На фото не показана батарея напряжением 9 вольт. Рекомендуется устанавливать алкалиновую напряжением 9 вольт, с ней робот будет работать дольше.

Примечание.2. Двусторонний скот обладает клейким покрытием с двух сторон. С одной стороны закрыт защитной бумажной плёнкой для предотвращения склеивания.

Примечание.3. Мотор должен иметь рабочее напряжение не ниже 5,9 вольта, в противном случае велика вероятность пожига обмотки, так как используется напряжением питания 9 вольт! Мотор можно снять со старого CD или DVD-проигрывателя.

Инструкция по сборке

Для правильной сборки придерживайтесь инструкций по сборке. Редактировать, масштабировать чертежи в архиве нельзя, так как все чертежи архива в точных размерах.

Изготовление и сборка корпуса

После скачивания архива, распакуйте и выберите вариант печати. Для струйных принтеров используйте чертежи цветных скинов (по выбору), для лазерного принтера чёрно-белый вариант. Печать необходимо проводить на фотобумаге с клеящей основой или плёнке с клеящей основой. Это необходимо чтобы в дальнейшем без проблем приклеить распечатанный скин к тонкому картону.

После печати вырезайте скин по контуру. Далее подготовьте тонкий картон. Такой картон встречается в упаковках из-под компьютерной техники. Обратите внимание на следующее. Картон должен быть плотным и тонким, хорошо гнуться.

Приклеивайте липкой основой распечатанный скин к листу картона. Затем аккуратно вырежьте по контуру. Если использована обычная фотобумага, то приклеивать придётся стойким не вредным клеем. На фото показан скин наклеенный на картон. На этом же фото показаны сгибы выполненные в необходимых местах (указано пунктирной линией).

На фото показано (приближено) большие отверстия, которые необходимо проделать в обозначенных кругами местах. Отверстия помечены белыми стрелками.

Приступайте к сборке частей корпуса. Найдите и совместите совместите поверхности обозначенные буквами "E". Совмещение необходимо выполнить с нижней стороны так, чтобы отверстия совпали. Далее проденьте в наложенные друг на друга отверстия фломастер и закрепите с помощью степлера. На фото чёрная стрелка указывает на скобу степлера в правильном положении. Скоба "сшивает" поверхности обозначенные буквой "E", и удерживает их.

На фото показан вид конструкции сбоку. Чёрная стрелка указывает направление свёртки передних поверхностей обозначенных буквами A и B.

Сверните переднюю часть корпуса разместив их как на фото. Обратите внимание на расстояние помеченной красными линиями и стрелками, обозначенное буквой "S". Это расстояние должно быть минимальным! Зафиксируйте область помеченную буквой "A" степлером. Жёлтые стрелки указывают на правильную фиксацию (расположение) скрепками степлера.

На поверхность подписанную "MOTOR" приклейте двусторонний скоч (на позицию указывает чёрная стрелка). На фото вид сбоку область установки мотора обозначена стрелкой с буквой "M".

Внимание! Защитную бумажную ленту с двустороннего скотча на этом этапе не снимать!

Корпус в сборке (вид сверху в перспективе) с фиксированными степлером поверхностями показан на фото.

С помощью одностороннего прозрачного скотча изолируйте участки со скобами степлера. Это необходимо для того, чтобы получить гладкую поверхность. Чёрные стрелки на фотопоказывают приблизительные границы областей изоляции прозрачным скотчем.

Область покрытия прозрачным скотчем показана чёрным квадратом. На фото чёрными стрелками показана область с отверстием для установки фломастера. Также рекомендуется изолировать прозрачным скотчем для увеличения надёжности. На фото показана чёрным полупрозрачным квадратом область изоляции скотчем с тыльной стороны (нижняя часть корпуса).

Изготовление и установка подвижной рамы

Чтобы регулировать диаметр прорисовываемого круга необходимо изготовить подвижную раму. Чертёж подвижной рамы находится в архиве. Чертёж выполнен в точных размерах. Его можно не переводить, а вырезать по контуру и наклеить на тонкий картон. Затем вырезать по контуру и подвижная рама готова. Области сгиба поверхностей показаны на чертеже пунктиром. Установите подвижную раму ориентируясь на фото.

С тыльной стороны поверхность подвижной рамы скрепите прозрачным скотчем (показано чёрным стрелками). Проверьте, подвижная рама должна легко перемещаться занимая крайние позиции.

На поверхность подвижной рамы приклейте двусторонний скотч.

Монтаж и подключение мотора, батареи.

Установите мотор на обозначенную позицию предварительно сняв защитную бумажную ленту с двустороннего скотча. Возьмите гелиевый стрежень (1) снимите защитный колпачок (2). Оденьте колпачок на вал мотора (3) как показано на фото. Колпачок будет выполнять роль протектора и обеспечит лучшее сцепление с поверхностью.

Возьмите клипсу-разъём и скрутите её красный провод с красным проводом мотора. Чёрный провод клипсы-разъёма скрутите с чёрным проводом мотора. Загните место скрутки в сторону более толстого провода. Изолируйте соединения изоляционной лентой.

Установите батарейку на позицию подвижной рамы и сильно прижмите к двустороннему скотчу. Батарея должна быть установлена так, чтобы не закрывать отверстия для установки фломастера. Когда батарея будет закреплена установите клипсу-разъём как показано на фото. Клипса-разъём используется в конструкции робота рисовальщика как выключатель питания. Простой поворот относительно одного контакта батареи 9 вольт включит или выключит мотор (показано чёрной стрелкой на фото).

Установка пишущего узла (фломастера)

Как уже было сказано выше в качестве пишущего узла используется фломастер. Для создания рисунка отберите фломастеры пишущие при лёгком нажатии. Правильная последовательность установки фломастера следующая: поставьте робота на поверхность листа, снимите защитный колпачок фломастера, установите фломастер в отверстие с некоторым нажимом.

Настройка и включение робота

После сборки конструкции робота, может потребоваться простая настройка для получения фигур. Регулировкой уровня положения фломастера можно установить чёткость, непрерывность или прерывистость прорисовываемого круга. Регулировкой позиции подвижной рамы можно установить диаметр прорисовываемого круга. Сборка окончена!

Архив к роботу рисовальщику с чертежами можно скачать здесь, пароль не требуется. Размер архива 3,26Mb.