Mkono wa Lazaro: Hatua 10

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Ningependa kuanza kwa kusema asante kwa kupenda mradi wangu. Jina langu ni Chase Leach na mimi ni mwandamizi katika WBASD S. T. E. M. Chuo. Mradi huu ni uwasilishaji wa Tuzo ya Sayansi na Teknolojia ya Butwin Elias 2019-2020. Mkono wa Lazaro ni muundo wa kipekee wa bandia kwani hutumia vifaa tu ambavyo vinaweza kupatikana kuzunguka nyumba bila kutengwa na motors na Arduino Uno ambazo zilichukuliwa kutoka kwa miradi ya hapo awali ambayo nilibuni. Mwaka huu ni kwamba sina ufikiaji wa printa ya 3D kwa hivyo muundo wa mkono ulikuwa gumu kidogo kwa sababu nilikuwa nikifanya kazi na kadibodi kwa vifaa vingi vya muundo wa Lazaro Arm. Lengo la mradi huu ni kutengeneza mtindo wa kufanya kazi ambao unaweza kuonyesha dhana ya muundo wangu. Kuzingatia rasilimali chache, nadhani muundo wa mwisho ulitokea vizuri. Asante kwa nafasi ya kushiriki katika shindano hili. Imeniruhusu kufurahi sana. Ushindani huu umenijengea kumbukumbu nzuri. Kubuni mkono wa Lazaro na kushinda changamoto zilizowasilisha kumenifundisha mengi. Asante kwa muda wako na kuzingatia na bila adieu zaidi natumahi unafurahiya.

Vifaa

Vifaa vyote ambavyo nilikuwa nikitumia tayari vilipatikana kwangu, hata hivyo nimejumuisha orodha ya gharama za kinadharia karibu na vifaa.

Ugavi na Gharama

• Sanduku la Kadibodi 12 x 12 x 16 ($ 0.82)
• Bunduki ya Gundi Moto ($ 4.99)
• Vijiti vya Bunduki Gundi Moto ($ 3.97)
• Tepe ya Scotch ($ 6.80)
• 4 x Vitambaa vya Taulo za Karatasi ($ 9.98)
• 2 x Rolls za karatasi ya choo ($ 6.99)
• (Kiasi: 8) MG90S Tower Pro Servo Motors (Gharama Jumla: $ 23.99)
• 1 x Arduino MEGA 2560 R3 Bodi (Gharama ya Jumla: $ 12.95)
• Waya ($ 8.76)
• ProtoBoard ($ 5.99)
• Nyasi ($ 2)
• Utepe ($ 3.29)

Hatua ya 1: Wakati Unaohitajika kwa Ujenzi

Wakati ambao ulitumika kwenye mradi huu ulipita wakati wa kufanya kazi kwa muundo na ujenzi wa mkono. Sehemu ya mradi ambao nilifurahiya sana ilikuwa muundo wa pamoja ya kiwiko kwani hutumia njia ya ujenzi wa pamoja katika roboti inayotumia mfumo wa kapi kuongeza kiwango cha pato la kazi. Ubunifu wa mkono wa Lazaro ulichukua jumla ya masaa 63 ambayo ni pamoja na utafiti ili kupata njia bora zaidi ya kufanya muundo wa mwisho uwe wa gharama nafuu iwezekanavyo. Mkutano wa mkono wa Lazaro ulichukua jumla ya masaa 15 na gundi nyingi moto. Upimaji ulikuwa wa kupendeza kwani muundo wa awali wa bandia ulikuwa na tabia ya kukwama kama matokeo ya msuguano ulioundwa na meno ya meno yaliyotumika kwenye mfumo wa kapi kwenye kiwiko. Yote ambayo nilifanya ni kupunguza kipenyo cha magurudumu na ilifanya kazi. Awamu ya upimaji ilichukua jumla ya masaa 12. Awamu ya programu ya mradi ilinichukua jumla ya masaa 10 ambayo sio pamoja na wakati ambao ilinichukua kunasa ujuzi wangu wa C ++.

Hatua ya 2: S. T. E. M. Maombi

Sayansi- Katika mradi wangu, sayansi inahusika katika muundo wa muundo wa protoboard ambao uliruhusu nguvu kusambazwa kati ya motors za servo katika muundo. Pia hupata jukumu katika fizikia inayohusika na muundo wa muundo wa mkono. Zaidi, haswa muundo wa mfumo wa kapi kwenye kiwiko cha kiwiko ambacho huupa mkono faida kubwa ya kiufundi kuruhusu mkono kuinua zaidi kuliko inavyoweza kuwa vinginevyo, kwa heshima ya Archimedes.

Teknolojia- Kipengele cha kiteknolojia cha mradi wangu kilianza kucheza wakati nilikuwa naandika mwendo wa mkono wa bandia kwa kutumia C ++. Ilianza pia wakati nilikuwa nikisimamisha motors na bodi ya Arduino.

Uhandisi- Uhandisi uliingia kucheza wakati nilikuwa nikitengeneza kiganja, vidole, kidole gumba, mkono wa mkono, mkono wa mbele, kiwiko, na mkono wa juu. Ilianza kucheza katika urekebishaji upya, utambuzi wa shida zilipotokea, na suluhisho nililopata shida.

Hisabati- Hesabu zilizohusika katika uundaji wa mkono zilianza kucheza wakati nilikuwa nikitafuta idadi sahihi ya anatomiki ya sehemu za mkono. Ilianza pia kucheza wakati nilikuwa nikitafuta marekebisho ya ukubwa unaokubalika kwa kipenyo cha magurudumu kwenye mfumo wa pulley pamoja. Nilitumia pia hisabati wakati wa mahesabu ambayo nilitengeneza idadi ya magurudumu ambayo ningeyatumia kwenye kiwiko cha mkono ili kuufanya mkono uweze kusonga chini ya uzito wa kikombe cha kahawa. Ilianza pia kucheza na hesabu iliyofanywa kupitia matumizi ya Sheria ya Ohm kwa muundo wa mzunguko na uingizaji wa voltage unaohitajika.

Hatua ya 3: Mchoro wa Ubuni wa Uhandisi

Michoro ambayo nimetoa ni pamoja na muundo wangu wa kwanza wa mkono wa Lazaro. Ninaamini kuwa muundo huo unabaki kuwa thabiti vya kutosha kwa matumizi ya kila siku wakati unabaki na gharama nafuu sana.

Hatua ya 4: Ujenzi wa mkono

Ninataja wingi na vipimo vya vipande vya kadibodi kwenye video ambayo nimeambatanisha, hata hivyo nitajumuisha orodha ya vipande, vipimo, na idadi hapa. Orodha ambayo nimejumuisha iliangaziwa iliandikwa baada ya ujenzi wa mkono wa mbele kwa hivyo ikiwa kuna tofauti kati yake na video, nitatumia orodha hiyo.

• 2 x Vitambaa vya Taulo za Karatasi
• 4 x Pulley Arm
• 2 x Miduara yenye kipenyo cha inchi 3
• 8 x Miduara yenye Shimo na Kipenyo cha inchi 2 na 3/16
• 4 x Taulo za Karatasi zilizobadilishwa na urefu wa inchi 1 na 7/8
• 12 x Miduara yenye Shimo na Kipenyo cha inchi 1 na 6/8
• 1 x Kipenyo cha Dowel ya Mbao cha inchi 3/8 na Urefu wa inchi 4
• 2 x Mstatili wa urefu wa inchi 7 na 3/16 na Urefu wa inchi 3
• 2 x Mstatili wa urefu wa inchi 7 na 3/16 na 1 na 7/16 upana
• 9 x Mraba wa 1 na 1/2 inchi kwa Urefu na Upana
• 12 x Pembetatu za Kulia zenye Msingi na Urefu wa inchi 1 na 1/2

Hatua ya 5: Ujenzi wa Juu wa Silaha

Ujenzi wa mkono wa juu ni rahisi lakini bado ni thabiti. Ili kujenga sehemu hii ya Mkono wa Lazaro, utahitaji sehemu kadhaa. Nimejumuisha ufafanuzi wa video wa vipande vyote vinavyohitajika, hata hivyo nilitaka kuhakikisha kuwa maelezo ni ya kutosha kufuatwa nyumbani kwa hivyo nilijumuisha orodha iliyopunguka.

• Mstatili 4 x (urefu wa inchi 5 na inchi 3 kwa upana)
• Mstatili 4 x (urefu wa inchi 5 na inchi 1 na 1/2 kwa upana)
• 2 x Mduara (inchi 3 kwa kipenyo)
• 2 x Kitambaa cha Karatasi kilichobadilishwa (1 kipenyo na inchi 1/2 kwa urefu)
• 9 x Mraba (1 na 1/2 inchi pande zote mbili)
• Pembe tatu za kulia x (1 na 1/2 inchi kwa msingi na urefu)
• 2 x Umbo kubwa la Arch na Mashimo mawili
• Mstatili 4 na Shimo (urefu wa 3 na 1/2 inchi na inchi 3 kwa upana)
• 4 x Mzunguko na Shimo Katikati (1 na 1/2 inchi kwa kipenyo)
• 6 x Mzunguko na Shimo Katikati (kipenyo cha inchi 1)
• 2 x 1/2 inchi Rolls Kitambaa cha Karatasi Fupi Punguza urefu katikati ya upande mmoja
• 1 x Dowel ya Mbao (urefu wa inchi 4 na kipenyo cha inchi 3/8)

Hatua ya 6: Ujenzi wa Wrist / Palm

Mkono / kiganja cha mkono wa Lazaro kilikuwa moja ya sehemu ngumu zaidi ya muundo, zaidi ya mfumo wa kapi kwenye kiwiko. Sehemu ya muundo ambao nilijitahidi sana ni jinsi ya kuunda muundo ambao ungeweza kuzunguka bila kutoa dhabihu yoyote ya muundo wa muundo. Nilipopata suluhisho la shida yangu mwanzoni nilifikiri kuwa ningekuwa rahisi sana kufanya kazi, hata hivyo nilipoiweka kwa vitendo ilishikilia vipimo ambavyo nilisimamia. Sehemu za ujenzi wa sehemu hii ya mkono wa Lazaro zimeorodheshwa.

• Miundo 6 x Violezo vya Palm ambavyo vinapaswa kupimwa juu au chini kutegemea Mtumiaji (karibu 3 na 1/2 inchi kwa urefu na inchi 3 kwa upana)
• Mstatili 2 x (urefu wa inchi 3 na inchi 2 na 1/2 kwa upana)
• Mstatili 2 x (inchi 3 kwa urefu na inchi 1 kwa upana)
• 6 x Pembetatu za Angle ya kulia (urefu na msingi wa inchi 1)
• 1 x Mzunguko (2 na 5/16 inchi kwa kipenyo)
• 2 x Mduara na Mchoro mdogo wa Mstatili (2 na 5/16 inchi kwa kipenyo)
• 1 x Dowel ya Mbao (urefu wa inchi 3 na inchi 3/8)
• 10 x Ubunifu wa Arch na Hole (urefu wa inchi 1 na 1/2 na urefu wa inchi 1)
• 2 x Karatasi za choo na Kukata kwa Notch Kwa Kiolezo cha Mkono

Hatua ya 7: Ujenzi wa Vidole / Vidole

Ubuni wa kidole na kidole gumba ni sawa kabisa kwa unyenyekevu. Tofauti muhimu ni kwamba kidole gumba kina viungo tu wakati vidole vina vitatu na kidole gumba kimefanana sawa na mkono wa mwanadamu katika nafasi ya kimaumbo. Nimeambatanisha video inayoelezea ujenzi wa vidole na kidole gumba. Vipande ambavyo vinaonyeshwa ni rahisi kuunda, hata hivyo ni chache zinazohitajika kufanywa kwa sehemu hizi.

• Tao kubwa 48 x Zenye Shimo (1 na 1/2 inchi kwa urefu na 1 na 1/4 inchi kwa upana na shimo iliyoko inchi 1 kutoka kulia na 1/4 inchi chini)
• 13 x Tao Ndogo Zenye Shimo (1 na 1/2 inchi kwa urefu na 1 na 1/2 inchi kwa upana na shimo iliyoko 1/2 inchi kutoka kulia na 1/4 inchi chini)
• 13 x Arch (inchi 3/4 kwa urefu na 1/2 inchi kwa upana)
• 6 x Majani (inchi 3/4 kwa urefu)
• 5 x Majani (urefu wa inchi 1/2)
• 4 x Majani (urefu wa inchi 1/4)
• 4 x Majani (1 na 1/2 inchi kwa urefu)
• 5 x Ribbon (inchi 12 kwa urefu)

Hatua ya 8: Upimaji

Lengo la kipindi cha upimaji cha mkono wa Lazaro ni kudhibitisha dhana hiyo kuwa inayowezekana. Nimeambatanisha video ambayo naamini inathibitisha dhana ya muundo wangu. Nadhani Jeshi la Lazaro linafanya kazi vizuri, kwa kuzingatia vifaa vilivyotumiwa kuunda.

Hatua ya 9: Maboresho yanayowezekana ya Baadaye

Kuangalia mradi huo kwa ujumla, ninafurahi sana na bidhaa ya mwisho. Kitu pekee ambacho ningependa kufanya ni kuona ikiwa ninaweza kuunda uchapishaji wa 3D wa sehemu ambazo nilitengeneza kutoka kwa kadibodi ili kuona jinsi inavyoshikilia chini ya shinikizo kubwa zaidi. Nyingine zaidi ya hapo, ningependa kuchukua muda kuboresha urembo wa mkono. Ningependa pia kuona ikiwa ninaweza kuendelea kufanya kazi kwenye muundo huu wa mikono bandia ili kuona ikiwa ninaweza kujaribu muundo huo katika hali zingine za kila siku.

Hatua ya 10: Maneno ya Kufunga

Ningependa kuelezea jinsi ninavyofurahi na muundo wa mwisho wa mkono wa Lazaro. Imethibitishwa kuwa inayofaa kwa matumizi katika majukumu kadhaa ya kila siku na inafanya kazi kwa kushangaza ikizingatia vifaa ambavyo imetengenezwa kutoka. Ningependa kuchukua muda kuishukuru Iseman Foundation kwa nafasi ya kufanya kazi kwenye miradi kama hii kwa miaka minne iliyopita. Imekuwa ya kuelimisha sana na ya kufurahisha. Ushindani huu ni moja ya sababu kwanini natafuta uhandisi wa mitambo. Imekuwa ya kushangaza kuwa sehemu ya hii kwa miaka mingi na sikuweza kuelezea jinsi ninavyoshukuru, asante.