Gotowe elementy-nogi

Zdecydowałem się dać do cięcia wodnego tylko nogi oraz miednicę robota, aby sprawdzić czy konstrukcja jest zgodna z założeniami oraz przetestować  powtarzalność  gięcia elementów aluminiowych. Oto gotowe nieobrobione elementy które następnie zostały wyszlifowane ręcznie:

 Przykleiłem szablon z zaznaczonymi miejscami na otwory aby wywiercić je zgodnie z projektem.

Frezarka

Ponieważ ze względów konstrukcyjnych zdecydowałem się m in. na połączenia gwintowe M2 musiałem wykonać otwory 1,5 mm . Jak już wcześniej wspomniałem za pomocą ciecia wodnego nie dało się tego zrealizować dlatego też musiałem wykonać je samodzielnie. Problemem jest prostopadłość otworów nie osiągalna ręczną wiertarką. Można stosować przystawki do wiertarek jednak po paru próbach nie byłem do końca zadowolony z efektów. Postanowiłem więc kupić frezarkę marki Proxxon.

Dane techniczne:

Proxxon MF-70 

Moc:  100W

Średnica wierteł:   0.5-3,2mm

Prędkość obrotowa wrzeciona:  5000-20000 obr/s

Wybrałem ją ze względu na niską cenę, wystarczające (do moich prac) parametry oraz łatwość naprawy i modyfikacji pod CNC.  

Cięcie

Elementy zostały wykonane metodą cięcia wodnego. Zdecydowałem się na nią gdyż była tańsza niż frezowanie cnc. Dokładność z jaką były wycinane  elementy aluminiowe to 0,3mm. Minimalny wykonywalny promień to 1mm, gdyż taką grubość ma strumień wody. Parametry te są już ważne na etapie wykonywania projektu robota ponieważ trzeba mieć na uwadze że małe otwory będą wykonane niską dokładnością co może powodować błędy np. w połączeniach kształtowych (różne pasowania). Poza tym nie da się wykonać otworów mniejszych niż 3mm (otwory 3mm też pozostawiają wiele do życzenia ). Dzieje się tak dlatego że strumień wody przy rozpoczęciu procesu cięcia pozostawia nierówny początek i nawet jeśli zacznie się ciąć od środka otworu przy małych średnicach krawędzi będą poszarpane.

Elementy przestrzenne płaskie (stała wysokość)  zostały wyeksportowane do formatu .dwg (AutoCad). W przypadku elementów z gięciami trzeba je było najpierw „rozłożyć” na płasko. 

"Przeróbka" serw

Wymiana okablowania w serwach była spowodowana dwoma czynnikami: ułatwieniem ich ewentualnej wymiany/naprawy/testowania oraz umożliwieniu nagrywania ruchów poprzez ręczne manipulowanie robotem. Niestety pomysł z kreowaniem sekwencji ruchów w ten sposób nie zdał egzaminu ze względu rozbieżności pomiędzy poszczególnymi serwomechanizmami.

Odczyt położenia kątowego orczyka polega na mierzeniu napięcia na środkowym wyprowadzeniu potencjometru pomiarowego znajdującego się w mechanizmie, z którego korzysta sam regulator serwa. Napięcie to nie przekracza połowy napięcia zasilania elektroniki znajdującej się wewnątrz, a częstotliwość próbkowania wynosi 50 Hz.

O ile sama zależność położenia kątowego względem napięcia jest liniowa (bo i potencjometr jest o charakterystyce liniowej), to rozbieżności pomiędzy poszczególnymi napędami wymagają kompensacji. Na tym etapie uznałem,  że jest to gra nie warta świeczki ze względu na jakość napędów i prostotę założeń projektowych (nasz pierwszy robot).

Łożyska

Realizacja połączenia korpusu z nogami robota wymagała zastosowania łożysk w celu uniknięcia zniszczenia serwomechanizmu skręcającego tułów oraz  wzajemnego ścierania się elementów aluminiowych. Zastosowałem łożysko igiełkowe wzdłużne ze względu na jego charakter przenoszonych obciążeń. Główną zaletą było zmniejszenie tarcia pomiędzy elementami ruchomymi  co skutkowało efektywną pracą serwonapędu.

Ten sam typ  łożysk zastosowałem w połączeniu rąk robota z korpusem. 

Wykonanie PCB cz.6 - montaż elementów

Przy lutowaniu niezbędna była mi stacja lutownicza Xytronic LF369D. Temperaturę można regulować w zakresie od 150 do 480 st.C, a grzałka ma moc 45 W. Elementy tht musiałem lutować z obydwu stron płytki, ze względu na brak metalizacji otworów. Pola lutownicze uprzednio pocynowałem (stopem lutowniczym), aby ułatwić sobie montaż elementów.

Używałem też dużej ilości topnika w żelu, który zostawił po sobie kleiste plamy. Lepszy do tego celu jest topnik no clean RF800, jednak też ciężko pozbyć się jego pozostałości z płytki. Temperatura lutowania wynosiła 320 st. C.

Wykonanie PCB cz.5 - wiercenie otworów

Do wywiercenia otworów w płytce użyłem ręcznie zrobionego, prowizorycznego statywu do mini-wiertarki. Powstał on z kilku arkuszy sklejki i łożyskowanych prowadnic od szuflady. Mimo swojej prostoty (prymitywności) cała konstrukcja okazała się wystarczająco sztywna i spełniła swoje zadanie.