Fern gesteuertes Basis-Laser-Schneide projekt für Fahrzeug karosserie mit Laser Maker

In diesem STEAM-Robotik projekt entwerfen und bauen die Schüler mit Laser Maker eine universelle fern gesteuerte Fahrzeug karosserie. Die Lektion verbindet laser geschnittene Chassis-Platten, TT-Motor montage, Einst eck-und Zapfen-Dimension ierung, Caster-Rad-Platzierung, Empfänger-und Batterie montage, Verkabelung und praktische Roboter-Chassis-Montage.

1. Lektion Übersicht

1.1 Projekt ziel

Die Schüler entwerfen eine grundlegende Fahrzeug karosserie mit zwei Motor montage platten, einer oberen Karosserie platte und einer unteren Karosserie platte. Sie fügen Motor-, Caster-, Empfänger-und Batterie montage positionen hinzu, schneiden die Teile laser, montieren das Chassis, verbinden die Schaltung und testen die fern gesteuerte Fahrzeug karosserie.

1.2 Empfohlene Verwendung im Klassen zimmer

2. Lernziele

2.1 Was die Schüler lernen werden

2.2 STEAM Skills entwickelt

2.3 Ver antwort liche Herstellung

Die Schüler sollten angetriebene Fahrzeuge unter Anleitung des Lehrers oder des Labor leiters testen. Halten Sie Finger, lose Drähte und kleine Teile während des Tests von sich bewegenden Rädern und Motoren fern und überprüfen Sie alle Schrauben, Muttern und Verkabelungen, bevor Sie das Chassis fahren.

3. Real-World-Kontext: Warum eine universelle Fahrzeug karosserie bauen?

Ein wieder verwendbares Fahrzeug chassis ist ein praktischer Ausgangs punkt für viele Robotik projekte. Anstatt die Basis jedes Mal neu zu gestalten, können die Schüler zunächst eine zuverlässige Karosserie erstellen, die Motoren, Räder, ein Gießrad, einen Empfänger und eine Batterie enthält.

In diesem Projekt ist das Chassis für zukünftige Fahrzeug bauten im Vergnügung spark konzipiert, einschl ießlich eines Sammel fahrzeugs, eines Kidpers und eines Krans. Die gleiche Basis kann verschiedene Anhänge unterstützen, sobald die Antriebs struktur abgeschlossen ist.

4. Material-und Teile planung

4.1 Material liste

Vor der Modellierung der Fahrzeug karosserie sollten die Schüler die im Projekt verwendeten Fernsteuerung komponenten, Motoren, Struktur material, Verbindungs elemente und Support-Hardware identifizieren.

4.2 Liste der strukturellen Teile

Die laser geschnittene Fahrzeug karosserie ist in drei Haupt bauteile unterteilt: zwei Motor montage platten, eine obere Karosserie platte und eine untere Karosserie platte.

5. Unterrichts verfahren

5.1 Zeichnen Sie die Motor montage platten

Die Motor montage platten halten die beiden TT-Motoren und werden über Einst eck-und Zapfen verbindungen mit der oberen und unteren Karosserie platte verbunden. Zeichnen Sie zunächst die Form der Hauptmotor montage platte und fügen Sie dann Seiten zenen und Motor montage löcher hinzu.

Verwenden Sie das Rechteck werkzeug, um ein 25x72mm großes Rechteck als Hauptmotor montage platte zu zeichnen. Da die Platte über Einst eck-und Zapfen gelenke mit der Fahrzeug karosserie verbunden ist, fügen Sie auf jeder Seite einen Zapfen hinzu. Im Quell workflow ist jeder Seiten tenon 2,85mm breit und 40mm hoch, basierend auf der praktischen Dicke des 3-mm-Bassholzbretts und dem Lasers chneid verlust.

Bewegen Sie den ersten Tenon auf die linke Seite der Platte, richten Sie ihn aus und verwenden Sie Union, um ihn mit dem Haupt rechteck zusammen zuführen. Wiederholen Sie den gleichen Vorgang auf der rechten Seite, um den Umriss der Motor montage platte zu vervollständigen.

Als nächstes fügen Sie das TT-Motor montage muster hinzu. Öffnen Sie die LaserMaker-Bibliothek, suchen Sie Open-Source-Robot-Hardware, wählen Sie TT-Motor und ziehen Sie es auf die Leinwand. Drehen Sie das TT-Motor loch muster um 90 Grad, gruppieren Sie es und richten Sie es in der Mitte mit der Motor montage platte aus.

Die Fahrzeug karosserie verwendet zwei TT-Motoren, daher werden zwei Motor montage platten benötigt. Wählen Sie die fertige Montage platte aus und verwenden Sie Rechteckiges Array, um eine zweite Kopie zu erstellen. Im Quell workflow beträgt die horizontale Anzahl 2, der horizontale Abstand 10mm und die vertikale Anzahl 1.

5.2 Zeichnen Sie die Fahrgestell platte

Die obere Platte und die Bodenplatte klemmen die Motor montage platten an Ort und Stelle. Die obere Platte benötigt abgerundete Ecken, zwei Einst eck scheiben für die Motor montage platten und vier Befestigungs löcher.

Zeichnen Sie ein Rechteck und stellen Sie es auf 110mm breit und 150mm hoch. Verwenden Sie dann das Abgerundete Eck werkzeug mit einem Radius von 15mm, um alle vier Ecken abzurunden.

Fügen Sie die Einst eck scheiben für die Motor montage platten hinzu. Zeichnen Sie ein 2,85mm x 40mm großes Rechteck als einen Einst eck. Da eine 18650-Batterie zwischen die beiden Motor montage platten passen muss, legt der Quell workflow den Abstand zwischen den beiden Einblenden auf 67mm fest, etwas größer als die Batterie breite.

Richten Sie die Einbauten in der Mitte mit der oberen Platte aus und bewegen Sie die Einst eck körper um 16mm nach unten, sodass die Motoren näher an der Rückseite des Chassis sitzen. Wenn Sie in Laser Maker den Wert der Y-Achse erhöhen, wird die ausgewählte Grafik nach unten verschoben.

Fügen Sie der Chassis platte vier 4mm Befestigungs löcher hinzu. Verwenden Sie ein rechteckiges Array mit 2 horizontalen Kopien, einem horizontalen Abstand von 80mm, 2 vertikalen Kopien und einem vertikalen Abstand von 120mm. Gruppieren Sie die Löcher und richten Sie sie in der Mitte mit der Platte aus, ohne die Einschnitte auszuwählen.

5.3 Zeichnen Sie die Fahrgestell-Bodenplatte

Nachdem die obere Platte fertig ist, verwenden Sie Rechteckiges Array, um die Bodenplatte von der oberen Platte zu erstellen. Im Quell workflow beträgt die horizontale Anzahl 2 und der horizontale Abstand 4mm.

Um das Fahrzeug flexibel bewegen zu können, fügen Sie der Bodenplatte ein Rollen rad hinzu. Wählen Sie die Caster Wheel-Grafik aus der Open-Source-Robot-Hardware-Bibliothek aus, gruppieren Sie die Caster-Wheel-Grafik und richten Sie sie in der Nähe der Vorderseite der Bodenplatte aus.

Die Bodenplatte benötigt auch Montage positionen für die Empfänger platine und die Batterie. Fügen Sie die 2.0 Control Board-Grafik aus der Open-Source Robot Hardware-Bibliothek hinzu und platzieren Sie sie im quadratischen Bereich des Chassis. Fügen Sie dann die Double 18650 Battery-Grafik hinzu und platzieren Sie sie über dem Bereich der Steuer platine.

Nachdem die Motor montage platten, die obere Platte und die Bodenplatte vollständig sind, ordnen Sie die endgültige Zeichnung für die Laser bearbeitung an.

6. Laser-Verarbeitung

6.1 Set Umriß-und Schnitt parameter

Nachdem Sie das Zeichnung design abgeschlossen haben, stellen Sie die Laser verarbeitung parameter ein. Der Quell-Workflow verwendet das skizzieren von Objekten mit roter Ebene und das Ausschneiden von Objekten mit schwarzer Ebene.

6.2 Beginnen Sie mit der Herstellung

Schalten Sie die Lasers chneid maschine und den Lasersc halter ein. Wenn die Schaltfläche Herstellung starten fertig ist, laden Sie die Zeichnung auf die Lasers chneid maschine hoch und beginnen Sie mit dem Schneiden von der Maschinen platte.

7. Verdrahtung und Montage

7.1 Schaltung Verdrahtung

Nachdem das Chassis zusammen gebaut ist, verbinden Sie die Schaltung gemäß dem Schaltplan. Der Empfänger, die Batterie und zwei TT-Motoren ermöglichen es der Fahrzeug karosserie, sich per Fernbedienung zu bewegen.

7.2 Strukturelle Montage

Identifizieren Sie zunächst das Nachlauf rad, die Fahrgestell platte, die M4-Schrauben und die Muttern. Installieren Sie das Nachlauf rad auf der Unterseite der Fahrwerks unterplatte und ziehen Sie es mit M4-Muttern fest.

Führen Sie die Nylon abstände in die runden Löcher an den vier Ecken der Chassis platte ein und ziehen Sie sie mit Muttern fest. Suchen Sie dann die Empfänger platine, die kurzen M4-Schrauben und die M4-Muttern und befestigen Sie die Empfänger platine am quadratischen Abschnitt der Bodenplatte.

Als nächstes suchen Sie die TT-Motoren, Motor halterungen, M3-Schrauben und M3-Muttern. Befestigen Sie jeden Motor an einer Motor halterung. Der Quell workflow stellt fest, dass die Muttern auf der Innenseite des Holzes platziert werden sollten, um zu verhindern, dass hervorstehende Schrauben enden die Rad installation stören.

Befestigen Sie die Motor halterungen an der Chassis platte. Dann sichern Sie die 18650 Batterie mit Kabelbindern am rechteckigen Bereich der Fahrwerks platte.

Verbinden Sie die Verkabelung gemäß dem Schaltplan. Zum Schluss die Fahrgestell oberplatte über die Bodenplatte legen und mit Schrauben befestigen. Sobald die obere Platte installiert ist, ist die grundlegende Montage der Fahrzeug karosserie abgeschlossen.

8. Testen, Debuggen und Verbessern

9. fertiges Projekt und Reflexion

Nach Design, Laser bearbeitung, Verkabelung und Montage vervollständigen die Schüler eine fern gesteuerte Basis fahrzeug karosserie. Das Projekt bietet den Schülern praktische Erfahrungen mit der Planung von Roboter-Chassis, der Montage von TT-Motoren, der Unterstützung von Caster-Rädern, der Platzierung von Empfängern und Batterien sowie der präzisen Einst eck-und Zapfen-Dimension ierung.

10. Verlängerung Herausforderung

Nach Abschluss des Grund fahrgestells können die Schüler es mit neuen Funktionen wie einer Sammel fahrzeug karosserie, einem Kipper aufsatz, einer Krans truktur oder einem benutzer definierten Wettbewerbs modul aufrüsten.

Für eine zusätzliche technische Herausforderung können die Schüler die obere Platte, die Bodenplatte und die Motor montage platten neu gestalten, sodass das Chassis ohne Verwendung von Schrauben zusammen gebaut und befestigt werden kann. Dies ermutigt die Schüler, fort geschritten ere Einst eck-und Zapfen strukturen und Snap-Fit-Design ideen zu erkunden.

11. Ausrüstung hinweis für Lehrer

Dieses Projekt eignet sich für Lasers ch neider im Klassen zimmer, die das Schneiden und skizzieren von Blatt materialien für kleine Robotik-und Mechanismus projekte unterstützen. Für Schulen, Makers laces und STEAM-Labors für Anfänger können Projekte wie Roboter-Chassis-Platten, Motor montage halterungen, fern gesteuerte Fahrzeug karosserien und Wettbewerbs fahrzeug basen mit einem Lasers ch neider im Klassen zimmer wie demDonner Laser Bolt Serie.

Die Lehrer können den Maschinen-und Material aufbau basierend auf dem Unterrichts raum, der Material dicke, den elektronischen Komponenten, der Freigabe von beweglichen Teilen und den Lernzielen auswählen. Der gleiche LaserMaker-Workflow kann auch für andere CO2-Lasermaschinen angepasst werden, wenn die Schüler zu größeren Fahrzeug karosserien oder fort geschritten eren Robotik projekten übergehen.