Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

6 Časté problémy, kterým je třeba se vyhnout při budování Strandbeest

Možná jste viděli videa Theo Jansen's Strandbeest, neboli „wind walker“, a rozhodli jste se, že budete potřebovat své vlastní. Stalo se mi to před několika lety a po čtyřech „nejpodrobnějších iteracích jsem konečně dostal ten, který funguje poměrně konzistentně ( Udělat: objem 54!). To se stalo přes většinu dvou dnů chůze na veletrhu Orlando Maker v tomto roce, a zdálo se, že přitahuje hodně pozornosti, tak bych to považovat za velmi úspěšný.

Jak už bylo řečeno, trvalo několik let od inspirace po pracovní model v mé garáži. Jansen zveřejnil délku propojení potřebnou k duplikaci jeho strojů, ale jak jsem zjistil, je to jen začátek. Během tvorby jsem se naučil dost, takže tady je pár věcí, které vám mohou pomoci, pokud se rozhodnete podniknout cestu.

Je to velká práce

Několik let práce na displeji v Orlando Maker Faire

V první řadě pravděpodobně nebudete navrhovat a stavět jeden z těchto contraptions během víkendu. Začal jsem se snažit o "nejschopnější čtyři nohy, a zjistil, že to bylo příliš nestabilní tímto způsobem, nicméně, když poháněl, to udělal pěkný displej, zatímco pozastavena." Dokonce i dostat se k tomuto bodu trvalo téměř rok práce. Příští, který měl 8 nohou a byl o velikosti golfového vozíku, když se smontoval, nikdy opravdu nefungoval. Očividně jsem se kousl mnohem víc, než jsem mohl žvýkat.

Další dvě iterace (z nichž první je zde vidět) byly mnohem menší a lehčí a skutečně šly. Můj "prototyp" byl vlastně o něco větší než hotový výrobek.

Přesnost a „Slop“

I když stroje Jansenu byly většinou vyrobeny z PVC trubek, pokud chcete vyrábět své vlastní, vše musí být stále poměrně bezpečné. Tam, kde je to obzvláště zřejmé, je tento typ nožní sestavy. Pokud se mohou pohybovat kolem kloubů, o několik stupňů tak či onak skutečně přidává do doby, kdy se nohy dotknou země. Další problémovou oblastí je sestava centrálního vačkového hřídele, protože pokud není správně zarovnána, může se navázat.

Aby se tomu v nohách bojovalo, musí být dostatečně široké, aby nevýznamně „nepadly“ nebo držely pohromadě relativně pevně. Buď řešení, bohužel, může mít důsledky ve zvýšení hmotnosti nebo tření, takže musíte zvážit kompromisy každého z nich. Jedním z nápadů, které jsem viděl, je použití distančních vložek uvnitř kloubů nohou, aby se rozšířily, aniž by se přidalo tolik váhy, což se jeví jako dobré řešení.

Tření je vrah

Čtvrtý „nejhezčí, AKA“ StrandMaus ”

Na rozdíl od návrhu robota, který má, řekněme, dva motory připojené přímo ke dvěma kolům, pokud přenášíte sílu v mechanismu Jansen, existuje mnoho, mnoho oblastí pro tření, které se množí. V závislosti na tom, jak jej vypočítáte, má každá noha sedm jednotlivých spojů, které se třou o určitý typ hřídele a proti sobě. Přidejte obrovské množství tření v tradičním vačkovém hřídeli a máte vážné ztráty.

V jednom z mých návrhů jsem se snažil kompenzovat použitím uhlíku jako suchého maziva, ale v mé čtvrté - úspěšné - „nejvhodnější jsem použil axiální ložiska v mnoha spojích. U každého pár dolarů může být jejich cena velmi rychlá, ale obecně je zapotřebí některých způsobů snižování tření při zachování správného vyrovnání. Přípustnou náhradou mohou být také teflonové podložky.

Točivý moment se přidá

Ačkoliv originální „beests“ Jansenů má jakousi konstrukci vačkového hřídele z PVC, v době, kdy se dostanete na druhou, třetí, nebo dokonce ještě větší skupinu nohou, točivý moment aplikovaný na toto spojení může skutečně sčítat. Použil jsem tento design v mém třetím „nejmocnějším, ale podle mého čtvrtého jsem se rozhodl udělat věci trochu jinak. Namísto použití vačkového hřídele jsem použil centrální hřídel s ozubenými koly, což je podobné tomu, co vidíme na videu výše od Joachima Punkta.

Moje výbava

Pro mě to fungovalo velmi dobře, ale stále jsem musela podat dost rychle, protože jsem v nich nevytvořila dostatek „šupin“, aby fungovala dobře. Zajímavé je, že v konstrukci strojů se zdá, že volné uložení může být v některých případech velmi dobré, ale v jiných funguje špatně.

Počítačové nástroje Nápověda

CNC řezání otevřelo mnoho možností designu.

Za svou první „nejschopnější jsem všechno ručně rozřezal. Ačkoli to fungovalo, omezovalo to možnosti budování a trvalo mnoho času. Další tři iterace byly vyříznuty počítačem. To znamenalo lepší přesnost a mnoho dalších možností, pokud jde o design. Také kdybychom mohli řezat všechno přesně ručně, bylo by to velmi dlouho.

Shromáždění trvá dost dlouho a váš čas za něco stojí. V závislosti na vaší situaci se nebojte získat pomoc od ostatních, i když to zahrnuje počítač!

Vyberte možnost Vhodné motory

Nejprve 1 s různými typy motorů, které jsem se snažil, stejně jako PVC hřídel spojky design

Vzhledem k tomu, že větší motory mají tendenci být těžké a poměrně drahé, motory, které jsem poprvé použil, byly na obrázku nahoře značně nedostatečné. I když byly pro aplikaci příliš malé, po zlomení pár jsem konečně dokázal otočit nohy při zavěšení. Také jsem vyzkoušela motory stěračů čelního skla na „nejkrásnějších 1 a 2, ale nedokázala jsem ovládat otáčení bez ztráty významného množství točivého momentu. Poučení je, že pokud chcete velký motorizovaný chodec, plán na placení stovek dolarů, nebo ještě více za velmi dobrou sadu motorů.

Když jsem postavil svou třetí iteraci „nejsilnější, ukázané nahoře, použil jsem velmi malé motory, poháněné ve skutečnosti řadičem kvadrokoptéry. Čtvrtý používal stejný typ motorů, které jsem zpočátku vyzkoušel na mnohem větším „nejmladším“. V této aplikaci pracovali celkem dobře!

Ještě jsem nebyl ochoten zaplatit cenu, a to jak v čase, tak materiálům (včetně motorů, ložisek, konstrukčních materiálů, úložného prostoru), aby se vybudoval správný „walker golfového vozíku“, ale jiné byly úspěšné u větších modelů, Jansen být první. Na druhou stranu, pokud to vypadá jako příliš mnoho práce, jeden z nich ve formě sady by mohl být dobrým kompromisem, pokud byste chtěli mít vlastní.

Podíl

Zanechat Komentář