格斗机器人制作之“奔狼”诞生记

狼爸狼叔——张泽

说起机器人大赛,我是从大二上学期开始接触的,也就是上一届,那时可以说是完全的小白,没有车型的经验,没有控制的经验,又因为决定报名比较仓促,没有时间系统学习,甚至都没有画实际具体的3维模型,不过比较欣慰的是我们竟然在最后递交上了自己的作品。当然,那次比赛最终结果以大败而告终。虽然经历了这么一次失败,但就因为被淘汰前的最后一局,我作为操作手亲自尝试开动机器人这样的体验让我爱上了这个比赛,从那时起,我开始慢慢了解格斗机器人这一领域。

真正让我萌生制作属于自己的一台格斗机器人的想法是在2019年的暑假。有了上次的经验我发现闭门造车果然是行不通的,所以先从综艺入手,我在暑假看完了“铁甲雄心”的全部比赛和“这就是铁甲”的大部分比赛;对车型有了大概的了解之后又从B站上找来一些专业选手所发的相关教程,从中学习了一些操控和电路方面的知识。

下面分享一下作为小白的一些制作历程吧,给大家一点自信:

1.制图

制图软件我采用Solidworks2018结合CAD,Solidworks建模完成后,使用CAD转成平面图纸进行加工订做。画图要领的话,emmm,其实可以从我画过的三版当中体会出来。直接上图:

图一:竖转第一版

第一版可以说就是一个概念图,也就是在2019年暑假画的,作为第一次作图设计,零件无具体连接,零件较为生草,无具体零件排布,无美观可言,不过有胜于无嘛,相比于第一次的无图制作,这样的图还是可以起到判断大小,设计板间位置的作用。

图二:竖转第二版

第二版是使用Cero作图,时间呢,是在2020暑假吧,因为当时刚学完Cero,想试试功能就画了一个,这次加强了一下细节,内部的零部件也是先在淘宝上找好尺寸,然后画图-加入购物车。这样比第一次就靠谱不少,因为画出来的就是实际的零件,里面的布局也一目了然,自己画完也感觉逐渐在向正规军靠拢。缺点还是有的,比如外壳铲子那几块板相互连接是一个问题,这个铲子是用六角铜柱加扎带才勉强理论上连接起来,不用说也知道这又是一个输出未知的脆皮作战单位,细想过后这个也当做试验品吧(其实是资金不支持罢了( Ĭ ^ Ĭ ))。

图三:竖转第三版

铛铛铛铛!第三版终于在今年暑假也完工了,软件还换回了SW,画出来的图比较有线条感。这次准备相对前两次就更充分,有了前两次的一些铺垫,包括购物车中的零件,脑海中对于竖转类格斗机器人的认识等,画图速度也提高了。

2.拼装

其实在上个学期我就先将一些标准件买回来,之前铲子的连接问题也想好了解决办法——使用45度角铝,话说这还是搭铝架时看到的小零件,后来发现还挺好用。遥控则用小飞象6通遥控器加一个独立的2通武器遥控(别问,问就是小飞象只有两个通道是带电调的,其余都是带舵机的,买了才知道)。订做板材的话步骤之前学长已经分享过啦,就是画图送淘宝加工。外壳板材我打算用钢、7075铝、5052铝、碳纤维四种材料做成,这么做的原因是:

1、钢的硬度大,可以折弯但是重;

2、7075铝硬度大而且轻,但不可折弯;

3、5052铝可以折弯而且轻,但硬度不大;

4、碳纤维板硬度大,质量轻,也不可折弯且韧性较差,却不导电(但用电路板的话还需要防静电呀)。大家也可以利用它们的特性做到扬长避短。垂直板连接用90度角铝,前铲用45度角铝,顶板则是螺丝加合页方便维修。

武器传动是用同步带,武器与法兰连轴器相连,法兰联轴器和同步带轮通过顶丝装在一根台阶轴上,轴又穿过轴承连在武器支架上(台阶轴刚好可以起到限位作用)。

如果不是机械或相关专业的话再给大家推荐一些组装时候常用的工具:

1. 螺丝刀肯定是必备,建议大家买一盒可以换头的那种小螺丝刀,大约20左右吧,一举多得。

2.轴的轴向定位除做成台阶轴外还可以使用卡簧,搭配使用的工具有卡簧钳。

3.焊接电路电线的话需要电烙铁和焊锡,一般配上热缩管来绝缘。

4. 小车行驶免不了振动,热熔胶紧固螺丝亲测很好用,如果要粘牢一点可以用哥俩好,但这个一用就不好拆下来。

5. 两把锉刀有时候有奇效,一般用到的是一把圆挫一把平挫,一个挫孔一个挫面,可以很好的弥补加工误差.

6.钳子,一是可以夹持辅助焊接,而是可以紧螺母。

7. 最后如果是旋转类武器配点润滑脂就更好啦。

有了这些格斗机器人离完工就差动手操作啦,由于水平有限此设计肯定还有很多问题,希望与大家交流讨论,也期待与大家赛场上见。

最后附几张零件图片供大家参考:

来源:天津大学学生科技创新创业协会

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