子どものロボット工孊のデザむナヌを思い぀いたずき。 1

こんにちは、Habr しばらく前、私は仕事でやっおいるこずに぀いお沈黙を我慢できたせんでした。 たあ、圌は転がり、それに぀いおの蚘事をGeektimesに曞いた 「子䟛のロボット工孊のデザむナヌを思い぀いたずき。 パヌト0。アクリル 。 」



その蚘事の結果は次の2぀です。



あなたは子䟛のロボット工孊のトピックに近いですか 青いテヌプでArduinoを金属のコンストラクタヌに接続しようずしたしたか この堎合、タックルに興味がありたす。







前のシリヌズ
それはすべお、子䟛向けの車茪付きロボットを䜜成するために発明するコンストラクタヌで考えたものから始たりたした。 条件付きロボットサヌクルのリヌダヌがどこにいおも、コンストラクト党䜓を繰り返し䜿甚できたす。 アクリルからロボットを䜜るこずは、このような導入で最初に思い浮かぶこずです。 しかし、アクリルでは倱望したした。 この玠材は、私たちが手に入れたいロボットの皮類を䜜成するには適しおいたせん。 これにはさたざたな理由がありたす。 個人的には、その理由はこれです。アクリルデザむナヌはセクシヌではありたせん。 詳现に興味がある堎合は、 GTに関する以前の蚘事を参照しおください。



PVCフォヌム



私はただデザむナヌに適した玠材を探しおいたした。 私はフォヌムボヌドのオプションに取り組みたした。 このずき、䞖界的に有名な子䟛向けロボット工孊のアレクセむず同じ䌝道垫が、子䟛クラブの長であるアレクサンダヌ・ゞグレブを玹介しおくれたした。 アレクサンダヌは、フラむス盀の所有者です。 その䞊で、圌は発泡PVCのスクラップからこのような玠晎らしいロボットを䜜りたした





デザむナヌのGreat祖父


この蚭蚈は非垞に優れおいたす。



もちろん、䜕かが欠けおいたした



これらのタスクを解決する必芁がありたした。



詳现を準備したす



玠材は透明に芋えたすが、生産方法はどうですか 私はこれらのこずをたったく理解しおいなかったので、専門のフォヌラムに参加したした。 発泡PVCはレヌザヌで切断できないこずが刀明したした。 レヌザヌ切断するず、無害でなくなり、HClを攟出したす。 そしお、このこずはレヌザヌカッタヌず機械オペレヌタヌの䞡方を殺したす。 したがっお、フラむス加工のみ。

パヌツず金属コンストラクタヌずの䜕らかの互換性を維持したかったのです。 これを行うには、接続穎を互いに1 cmの距離に配眮する必芁がありたした。 したがっお、材料の厚さは5 mmにする必芁がありたす。 これらは、蚭蚈の初期デヌタです。



フラむス加工の可胜なデザむナヌの最初のバヌゞョンをスケッチしたした。





発泡PVC郚品の耇雑で、理解できない、恐ろしい恐ろしい最初のバヌゞョン




この図面により、すでに広告ワヌクショップを呌び出しお、それらを戞惑わせるこずができたした。 技術的には、カッタヌの盎埄が十分に倧きい堎合が理想的です。理想的には4〜5 mmです。 この堎合、カッタヌの摩耗は最小限です。 私にずっおは、正方圢の穎がより正方圢になり、互いに挿入された郚品間の接觊面積が最倧になるように、より小さな盎埄のカッタヌを持぀こずがより面癜かったです。

さたざたな協議の埌、これが生たれたした。



ニャじゃなくおニャ




郚品を生産したす



それは私の創䜜掻動の2ヶ月目でした。

地平線䞊に浮かび䞊がった3぀の問題

  1. どこで郚品を䜜るの
  2. 材料はどこで入手できたすか
  3. 「ノァシャ、ロボットはどこにいるの」


最初の問題で、 Fablab MISISは私を助けおくれたした。 ずりわけ、倧型のフラむス盀も備えおいたす。 2番目の問題は玠材を賌入するこずですぐに解決されたしたが、このオプションは最埌に怜蚎したした。 発泡PVCがあなたに必芁なものであるかどうかはただわかりたせんでした。 したがっお、この資料を入手するこずにしたした。 広告ワヌクショップに電話しお、トリムをお願いしたした。 どこかで圌らはすぐに私を送り、どこかで圌らは完成したシヌトの䟡栌で小さなスクラップを買うこずを申し出たした。 ある晎れた日、足でそのようなワヌクショップに行きたした。 ひげを剃っおいない二日酔いの叔父がプロダクションホヌルで私に䌚った。 さらに苊劎せずに、圌は私に倧きなスクラップをくれたした。 私が去るずき、圌はコヌトの䞋にトリムを隠しお誰も芋えないようにするこずを勧めたした。 私は゜ビ゚ト人のように感じたした。

このワヌクショップから、問題番号3を解決するためにFablabに急いで行きたした。



倧型フラむス盀が解決




私はそれが䜕だったのか分かりたせん。 おそらく奇跡。 Fablab Dimaのフラむス盀のオペレヌタヌは間違いなく金の手を持っおいたす。 さらに驚いたのは、「調達枈み」の発泡PVCが優れた品質であるこずが刀明したこずです。 たた、奇跡的に、詳现がシヌト䞊で正しく方向付けられおいたした。 そしお、すべおが初めお完璧になりたした。

それは同時に健康ず悪いの䞡方でした。



玠晎らしい、私たちは私たちがやった最もクヌルなこずをすぐに実珟したからです。 玠材は非垞に軜くお耐久性がありたした。 倚孔質構造のため、ゞョむントをゞョむントに結合するこずは非垞に䟿利です。 詳现はしっかりずたずめられおいたす。 セルフタッピングねじを簡単にねじ蟌むこずができたす。 そしお、穎を開けるず、この穎にネゞを簡単にねじ蟌むこずができ、しっかりず保持されたす。 この玠晎らしさにより、玠材も無害でした。



悪い、私は萜ずし穎に䌚ったこずがないので。



どうしたの



「はい、これで私たちは孊校から****を捚おたす」-これはその日のアンパヌカの技術郚門で行われた倚くのずんでもない猛烈な感嘆の1぀です。

これは、将来のデザむナヌの詳现のサンプルに察する私たちの最初の反応でした。 詳现はほずんどなく、すべおの来蚪者の奜奇心を満たすには䞍十分でした。 私たちはこれらの郚品にモヌタヌず電子機噚を挿入し、他の郚品がそれらを取り去るたで、少なくずも䞀察の郚品から少なくずも䜕かを組み立おようずしたした。 私にくれ」 圌らは曲がり、折れ、壊れたした-本栌的なテストテストを実斜したした。



その日、ようやくデザむナヌのフォヌムず玠材の怜玢が終了したした。



最初は、バリ゚ヌションのあるロボット甚のプラットフォヌムを䜜成するこずを蚈画しおいたした。 そしお最終的には、本栌的なデザむナヌを獲埗し、そこから宇宙党䜓を構築するこずができたす その日から、私は垞にバックパックにいく぀かの郚品を入れお持ち歩いおいたす。 それらを異なる人々に芋せお、私はデザむナヌに高い嗜癖を芋぀けたした。 人はしばらくの間䌚話から抜け出し、あらゆる皮類のものを収集したす。 これを芋るのはずおもいいです。





郚品を接続するためのシンプルで盎感的な方法




電子モゞュヌルは、それらのために甚意された凹郚に単玔に挿入され、自分でそこに保持されたす。



ここに他に䜕が貌り付けられたすか




たたは、ナットなしでねじ蟌みたす。



スレッドが必芁ですか チョップ




そしお、モヌタヌは、準備された穎に力を入れお簡単に挿入するこずができ、そこから移動するこずはありたせん。



目を閉じお、ロボットのどこにでも突っ蟌んでください。 それだけです-モヌタヌを取り付けたした




そしお、あなたは簡単にフクロりを䜜るこずができたす





理由はわかりたせんが、フクロりを䜜る胜力は非垞に重芁です




詳现が必芁です



やったヌ、玠材ず圢が芋぀かりたした

今、あなたはそれらからロボットを䜜る必芁がありたす。

さらに、私たちはサンクトペテルブルクの教育倧臣の円卓䌚議に招埅されたした。教育倧臣は、子䟛のロボット工孊に関わるすべおの人を集めおそこに集たりたした。 本栌的なロボットを組み立おるのに十分な詳现がなかったため、デザむナヌに぀いお倧臣に自慢したかったのです。

そしお、将来の開発のために、倚くの詳现が必芁でした。 CADでロボットを描くこずは可胜ですか 自分でプレむする必芁がありたす

䞀般に、倚くの詳现が必芁でした。 そしおすぐに-䞞いテヌブルが期限を倧幅に狭めたした。



金曜日に召喚するこずはできたせん



最短時間で、あらゆる皮類の詳现の完党なセットが描かれたした。 圌らが私たちの呜什を果たすこずに同意したワヌクショップが芋぀かりたした。 たあ、圌らは私がプロセスに参加するこずを蚱可したので、私は倚くを孊びたした。 泚文を実行できる時間垯は金曜日の倕方です。 火曜日、ディレクタヌは円卓䌚議に向かいたす。 ロボットの組み立おは月曜日のたたです。



ミリングずレヌキりォヌキングに関する泚意事項




午前5時52分に、私は最初の地䞋鉄に座っお、これらの路線を曞き、列車が出発するのを埅っおいたす。 私がデザむナヌのために最初の倧きなパヌツセットを䜜るために生産のためにアンパヌカのオフィスを離れおから11時間が経ちたした。 良いパヌティヌから戻っおくるようなものです。 しかし、倜はたあたあでした。



前のシリヌズでは、技術者はゞャズに行き、ワヌクショップの監督に私の絵を扱うように指瀺したした。



金曜日の午埌7時に本番に到着したした。 私は偉倧な人、ロヌマ人、フォアマン、そしお圌の病棟フラむス盀に玹介されたした。

少し早くトラブルが始たりたした。 郚品間の距離がカッタヌの盎埄より0.1 mm長い3.1 mmであったため、図面の芁件を埗るこずができず、図面は適合したせんでした。 そしお、それは7-8mmが必芁でした。 郚品を茪郭に沿っお切断するず、最埌の切断されおいない郚分は、郚品を保持できないほど薄くなりたす。 したがっお、郚品は工堎によっお移動されお損なわれたす。 これは埌でわかりたした。



できる限り迅速にすべおの詳现を行いたいず思っおいたした。これは金曜日の倜なので、1〜2時間です。 Habréの倚くの人は金曜日に想起しないずいうルヌルをすでに持っおいるず思うので、今私はこれを自分で玹介するこずにしたした。

私たちのデザむナヌは、広告䞻にはなじみのない、玠材の小さなセクションにある膚倧な数の曲線です。

コンピュヌタヌは、詳现のほずんどを含むセットの最初の郚分が1時間40分間カットされるこずを瀺したした。



すくい。 隠れた脅嚁



郚品のフラむス加工はどうですか 最初に、郚品䞊にある堎合は遞択が行われたす。 その埌、穎が切り取られたす。 そしお最埌のステップは、茪郭に沿っおパヌツをフラむス加工し、その埌、完成したパヌツを取埗したす。 すぐに倚数の郚品を切断した堎合、すべおがたったく同じように行われたすが、すべおの郚品が同時に凊理されたす。 郚品のセットは非垞に倧きく、60 x 70 cmのプラットフォヌム䞊の1300メヌトルのカッタヌ通路がカりントされたした。

小さな䜙談発泡PVCや合板などのシヌト材料は、フラむス加工䞭に真空でベヌスに抌し付けられたす。 材料は、空気が吞い蟌たれる特殊な基板䞊にありたす。 わずかな圧力がシヌトずミリングの結果を機械のベヌス、぀たり「犠牲テヌブル」に抌し付けたす。



機械がすべおの穎を仕䞊げ、茪郭に沿っお郚品の通過に進んだずき、時蚈はすでに午埌11時頃でした。 その埌、トラブルが発生したした。 郚品間の隙間が狭すぎるため、カッタヌの圧力で倖れお劣化し始めたした。 いく぀かの欠陥郚品を受け取ったマシンオペレヌタヌは、埌続の郚品の損傷を回避するための優れた方法を思い付きたした。䞡面テヌプでシヌトをベヌスに貌り付けたす。 これは簡単な操䜜ではありたせん。郚品を移動できないためです。さもないず、すべおの䜜業が排氎溝に流れおしたいたす。 最初は物事はより掻発に始たりたしたが、最初はそうでした。 それは最小の詳现-十字架の接続に至りたした。 そしお、新鮮な既補の十字架が、機械に組み蟌たれた掃陀機に吞い蟌たれ始めたした。 はい、掃陀機がフラむス盀に組み蟌たれおおり、ほこりや切りくずを吞い取りたす。 そのため、郚品はこの掃陀機にくっ぀いお、フラむスで䞊昇する可胜性がありたす。 たた、これは詳现の損傷に぀ながりたした。 䞡面テヌプはその時たでにすでに終了しおおり、重砲が発射されたした。 粘皠性が接着剀に近い巚倧な粘着性フィルムが、PVCシヌトをシヌトの党領域にわたっお基材に固定したした。 シヌトが動かないように、すべお䞋からシヌトに適甚されたした。 それはたた、アクロバティックな運動です。 ゚ラヌの䟡栌-最初からやり盎す必芁がありたす。 どのくらいの長さだったかは芚えおいたせんが、工堎が再び始動し、すべおが順調に進んだようです。



レヌキ2.接着剀の攻撃



フラむス加工は芞術です。 各玠材には独自のアプロヌチが必芁です。 特定のスピンドル回転、材料送り速床、およびカッタヌ自䜓のタむプ。 そしお、これらの3぀のパラメヌタは非垞に倧きく異なりたす。 たずえば、発泡PVCには、3 mmミルで2〜3パスが必芁です。 スピンドル速床は䜎くなければなりたせん。 材料の送り速床぀たり、シヌト䞊のカッタヌの速床を䜕らかの方法で定矩する必芁がありたす。 私はどれを芚えおいたせん。

私たちのフラむス盀は50,000 rpmですべおを行いたした。 これはたくさんありたす。 そしお、なんらかの理由で圌は5,000ず呌びたした。 圌はロシア語も䞊手く話せたせんでした。 そしお圌はあたりよく理解しおいたせんでした。

ワヌクショップのフォアマンRomanは最近そこで働いおいたが、このマシンずその゜フトりェアをただ知らなかった。 䞀緒に敎理したした。 しかし、圌は若さにもかかわらず、仕事をよく知っおいたした。 したがっお、圌はロシア語の口調の悪いCNCオペレヌタヌの助けを借りお機械を指揮したした。



フラむス加工に戻りたす。 詳现が埗られ始めたした。 すべおがうたくいき、機械はすでに郚品の呚囲の最初の円を切断し、2番目の円を切断し始めたした。 もちろん、穎から始めたした。

カッタヌが材料に穎を開けるず、カッタヌは柔らかい玠材に接觊したす。 これは、機械が「真空を吞い蟌み」、郚品をベッドに抌し付ける機械のたさに裏です。 そしお、基板ず郚品の間に、接着剀に䌌た非垞に粘着性のフィルムができたした。 シヌトをベッドに接着したした。

すぐに、この接着剀はカッタヌの呚りに巻き付き、郚品の穎を抌し始めたした。 郚品の穎は特定の圢状でなければなりたせん。 それが、圢状のために、コンストラクタヌを䞀緒に保持する理由です。 そしお、接着剀ずおがくずの混合物の厚いかせがこの矎しい圢に衝突したす。 結婚が珟れ始めたした。

この時点で、図面をやり盎しお最初からやり盎す必芁があるこずが明らかになりたした。







Qcad-ovsky DXFはどこでも開かれたせん。 DWGも。

ロヌマず私は図面をやり盎そうずしお、郚品間の距離を広げようずしたしたが、ロシア語の貧匱なオペレヌタヌCNCが結婚郚品を加工したした。 時々圌はカッタヌを取り出し、自分自身を燃やし、そこから糊を取り陀いた。 その埌、結婚は枛少しおいたした。 たたは結婚。 ブラチカの詳现。 郚品を8 mm離す宇宙の拡倧のは私の手ではありたせんでした。 私のレヌザヌマりスのカヌ゜ルは、手元にある衚面で動䜜したくなかったからです。 時々、マりスを脚の䞊で動かそうずしたしたが、少なくずも図面の正しい線に入る可胜性がありたした。



私は再描画を吐いた。 はい、ロヌマのスパッツ。



真倜䞭頃。 やり盎したす。

ロシア語、ロヌマ語、および私があたり理解しおいないCNCオペレヌタヌの助けを借りお、CNC制埡コンピュヌタヌのグラフィック゚ディタヌに呜什し、機械で図面を急いでやり盎したした。 途䞭で、ゞャンパヌを远加したした。ゞャンパヌは、郚品の䞊昇や曲げを防ぐためのものでした。



レヌキ3.ラグのリベンゞ



機械の玠材を接着剀を含たない別の玠材に亀換するこずにしたした。



小さな䜙談カッタヌが玠材に穎を開けお玠材に合うず、玠材をカットする以倖に遞択肢がありたせん。 裏地はかなり厚くおフリヌスの人工絚毯です。 基材は消耗品です。 勀務䞭、圌女は山でのさたざたなプロゞェクトに耐えたす。 補粉されたラむンの巚倧な山。 厚くお、薄くお、深くお、あたりありたせん。 マットは、広告ワヌクショップの歎史を保持したす。 砂䞘のある砂挠を連想させる。 ミルは郚品を基板に抌し付け、基板に空掞がある堎合、材料はミルの䞋で曲がりたす。 特に柔軟な発泡PVC カッタヌが䞋降する距離は、フラむス加工の前に䞀床蚭定されたす。 圌らは敷物を傷぀けすぎないように、この距離を短くしようずしたす。 しかし、玠材が曲がった堎合、カッタヌをマットの奥深くに浞す必芁がありたす。 したがっお、圌らは劥協案を芋぀けようずしおいる-ただ现郚を切り抜けるだけだ。



私たちの敷物は非垞に叀いものでした。

それでたた始めたした。 次の1時間40分が経過したした。

最初のカッタヌパスは驚くこずなく行われたした。 2回目のパスが始たりたした。

材料が切れ始めたした。

私たちは小説を持っお、玠材がカットされおいるこずを確認しお、煙に行きたした。



しばらくしお喫煙宀から戻った埌、機械からほがすべおの郚品を取り倖したCNCオペレヌタヌを芋぀けたした。 ずおも。 倚くの堎所が最埌たで通り抜けられたせんでした。 䞘の敷物がトリックをしたした。 Zを䜎くしお3回目に郚品を通過させるこずで状況を修正するこずは可胜でしたが、これは郚品が機械から取り倖される前にしか行えたせんでした。

そのため、機械から郚品が取り倖されおいるこずがわかりたした。







カットされおいない郚分の厚さがミリメヌトルに達するこずがありたした。 郚品の圢状を損なうこずなく事務甚ナむフで切断するこずは䞍可胜でした。



ほずんどの郚品はこの理由で拒吊されたした。 それらを次の郚分に远加しお、小さな構造を䜜成するこずにしたした。



レヌキ4.新しいレヌキ



郚品を切断した埌、持ち䞊げ郚品に察するゞャンパヌを事務甚ナむフで切断したす。

口数の少ないロシア人のオペレヌタヌであるCNCオペレヌタヌは、機知に富み、持ち䞊がるのを防ぐために自動ゞャンパヌを蚭定するこずにしたした。

車は圌女が蚀われたようにすべおをしたした-ランダムに眮かれたゞャンパヌ。 先端だけでなく、正確なゞオメトリが必芁な堎合でも。



これは埌で発芋したした。

結婚

再び始めたす。



レヌキ5.ミルが反撃したす



構造の詳现は終わったようです。 むンタヌフェむスのキュヌ。



朝、私たちはカッタヌを亀換するこずに決めた理由を長い間思い出したしたか それから圌らは接着剀の考えで停止した。

別の工堎を蚭眮したした。 䜕らかの理由で、他の工堎の動䜜は異なりたした。 カッタヌは高速であるため、枩床が急速に䞊昇したす。 チップはそこから加熱され、溶け始めたす。 チップは詳现に固執し始め、氞久に郚品に残りたした。

䜕かがおかしいこずがわかったずき、むンタヌフェむスセットはすでに準備ができおいたした。 完成した郚品は、付着したチップをきれいにするこずができたせんでした。

結婚 この郚分から始めたす。







レヌキ6.レヌキリタヌン



ああ、たくさんありたした 掃陀機がオフになっおいるため、ディテヌルのラグの黒いコヌティングが斜されおいたす。 そしお、うっかりシフトしたシヌト。 そしお、クリッピングの順序が間違っおいるだけです。 たずえば、最初に内偎の倧きな穎を削陀しおから茪郭を䜜成するず、郚品は内偎に曲がり、円錐で切削されたす。

むンタヌフェヌスパヌツにはサンプルが含たれおいたす-これは、たずえば1.5 mmの深さの偶数局で削陀した堎合です。 これは、結果ずしお生じる溝にある皮のボヌドを挿入できるようにするためです。 たずえば、ラむンセンサヌ。 溝は2回目の詊行で出おきたした。

マシン自䜓を再起動しなければならない堎合がありたした。 その埌のフロヌティングZ座暙ず、ラグの䞘。 䞀番䞋の行-サンプルは必芁な長さよりも1ミリメヌトル短いです。





結婚袋




芁するに、私はすでに最初の地䞋鉄で垰宅したした。 私はビヌルを飲みながら座っお曞いおいたす







アンパヌカには、どのくらいの長さ、どのくらいの短さ、そしお月曜日に倧きなパヌツセットがありたした。 そしお、ミハむル将軍は30分で圌の最初の本栌的なロボットを組み立おたした。





最初のロボットの組み立お






ここで圌はハンサムです




そしお圌は圌を円卓に連れお行きたした。 圌によるず、すべおが無駄だった。 参加者は矎しいプレれンテヌションずスラむドを持っおいたした。 そしお、私たちはロボットず䞀緒にいたした。

ミハむルのパフォヌマンスは最も短いものの䞀぀でした。 次のようなものです。「ここにArduinoのコンストラクタがありたす。 子䟛向け。 孊生は、ロボット、物理孊の実隓、フクロりを収集できたす。 そしお、孊生がロボットを集めるず、ロボットが運転したす。 トラッククレヌンを構築できたす...」。



次は



珟圚、コンストラクタを積極的に開発しおいたす。 毎日プレむしお、ロボットを集めたす。 䞍足しおいる詳现を終了したす。 私たちは、子䟛たちが遊ぶのに興味を持぀、機胜的で魅力的な開始甚ロボットを考案しようずしおいたす。 はい、そしおゲヌムの副䜜甚がプログラミングを孊ぶこずでした。



最初のロボットはゎツゎツしおいる




郚品のアセンブリの芋かけの単玔さは、やや誀解を招く恐れがありたす。 深刻なものを組み立おるずきは、空間的想像力を非垞に匷くしなければなりたせん。 䜕床か繰り返しお、このようなハンサムな男を埗たした。





写真のテヌブルは静かに去りたした。 テヌプで床にくっ぀くのを忘れたした。 ツむストしおよりよく考えるこずができたす




非垞に広範なタスクを実行するのに十分なセンサヌのセットがありたす。

すぐにこのデザむナヌは光を芋たす。 圌は巚人ず競争する必芁があるため、光沢をもたらし、必芁なむンフラストラクチャを䜜成するために、ただ倚くの䜜業がありたす。 独立した補造業にずっおの魅力、オヌプン性、アクセシビリティが圌に圓然の人気をもたらすず信じたい。



これがHabréに関する私の最埌の蚘事ではないこずを願っおいたす。 コンストラクタヌに぀いおはただ喜んでお話ししたす。 さらに、ゲヌムの過皋で、圌にずっおさらに興味深いアプリケヌションがいく぀か生たれたした。



PSそしお、デザむナヌの名前は発明されたせんでした。 コメントで提案しおください。 私たちは新しいアむデアを非垞に喜んでいたす。



謝蟞
Alexei Perepelkinのアむデアずプロゞェクトぞの積極的な参加に感謝したす。

持っおくれたFablab MISISに感謝したす。





UPD。 子どものロボット工孊のデザむナヌを思い぀いたずき。 2



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