Bewegingsmasjiene: 10 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Motion Machines bied 'n speelse inleiding tot beweging, meganisme en robotika. Die kits bestaan uit 'n laserknip -laaghoutbak en eenvoudige grootmaat -onderdele soos ratmotors, plastiekbatterye en skuifskakelaars. Leerders kan eksperimenteer met die omskakeling van die grootte en vorm van lasergesnyde wielaanhegsels en die rigting van die motors verander om botte te maak wat draai, rol en skiet.

Hierdie gids is 'n rowwe konsep! Ons werk nog steeds aan die ontwikkeling van hierdie speelse instrument vir verkenning. Herontwerp gerus die ontwerpe en laat ons weet wat u bedink terwyl u eksperimenteer in u museum, klaskamer, ontwerpersruimte of kombuistafel.

Stap 1: Versamel materiaal en gereedskap

Koop of versamel die volgende materiaal:

2 1xAA batterye

2 DPDT -skuifskakelaars met drie posisies

2 motorvoertuigmotors van DAGU (reghoekig)

2 3D -gedrukte hubs

2ft x 4ft gemeenskaplike onderlaag 5mm Lauan -vel vir lasersnitte

4 #8-32 neute

4 #8-32 x 1 1/2 in masjienskroewe

6 #2 x 3/8 skroewe vir skakelaars en nawe

2 #8 1/8 in houtskroewe vir batterye

swart en rooi gestrande draad #26 AWG

Versamel die volgende gereedskap:

Draadsnyer

Draadstropper

Soldeerbout

Warm gom geweer

Philips kopskroewedraaier

Naald tang

U benodig ook toegang tot 'n lasersnyer en 'n 3D -drukker. Ons gebruik 'n Prusa i3 MX2 vir die 3D -drukker en 'n EXLAS -laser van Jinan XYZ -masjinerie (beide by die Ace Monster Toys Makerspace in Oakland.

Stap 2: Lasersnip die liggame

Gebruik illustrator- en lasersnyer -sagteware om die aangehegte lêer motionmachinebodies.dxf in te voer en die liggame te sny volgens u lasersnyerinstellings.

As u nie toegang tot 'n lasersnyer het nie, kan u twee vierkante van 4 duim van die lauan -vel sny. Boor dan 3/16in gate in die hoeke (in lyn met die twee velle) en twee.35 in x.60 in reghoeke in die middel (vir die skakelaars).

Stap 3: Druk die verbindingshubs in 3D af

Ons het 'n spesiale deel in Tinkercad ontwerp om dit vir leerders makliker te maak om vinnig verskillende wielnawe te toets en die druk op die klein motoras te verlig.

Laai die motionmachinehub.stl -lêer af en maak dit oop op u 3D -drukkersagteware. Terwyl u die twee wielnawe uitdruk, moet u seker maak dat die gedrukte deel eers stewig op die motoras is. Miskien moet u die grootte van die onderdeel aanpas om seker te maak dat dit op die motor pas.

Stap 4: Koppel die stroombaan

Kry motors, swich, battery pack, rooi en swart (of enige twee kleure draad). Hou een motor, skakelaar en battery opsy.

Sny 'n stuk rooi draad en 'n stuk swart draad ongeveer 3 cm lank. Koppel die rooi draad aan die linker onderkabel en die swart draad aan die regterkantste onderkant van die skakelaar.

Neem die ander kant van die swart draad en draai saam met die blootgestelde kant van die swart draad uit die battery. Soldeer die saamgedraaide ente aan die linkerkant bo van die skakelaar.

Neem die ander kant van die rooi draad en draai saam met die blootgestelde kant van die rooi draad uit die battery. Soldeer die saamgedraaide ente aan die linkerkant bo van die skakelaar.

Koppel een swart en een rooi draad aan die twee leidings aan die agterkant van die ratmotor.

Koppel die swart draad van die motor aan die regter middelkabel en koppel die rooi draad van die motor aan die linker middelste snoer.

Plaas 'n battery in die houer en toets of die motor vorentoe, agtertoe en af gaan as die skakelaar in die middelste posisie is. As dit nie werk nie, maak seker dat nie een van die drade in die middel van die skakelaar raak nie. Miskien moet u die leidings na buite buig.

Herhaal hierdie stappe vir die ander kant.

Stap 5: Heg elemente aan die bord vas

Draai die skakelaar sywaarts en trek dit deur die bord. Toets of die motor in die regte rigting loop voordat die skakelaars aan die boonste bord vasgeskroef word met die #2 x 3/8 skroewe.

Plak die motors warm aan die bord sodat die as in die middel van die liggaam is. Probeer om die drade netjies vas te maak of voeg 'n bietjie warm gom by sodat dit op hul plek bly.

Gebruik die 1/8 in houtskroewe om die batterypakke in die middel van die liggaam bo en onder die skuifskakelaars vas te maak.

Bevestig die 3D -gedrukte hubs aan die asse en gebruik die #2 skroewe om die stuk aan die masjien vas te maak.

Stap 6: Verbind die boonste en onderste lae

Gebruik die #8-32 moere en skroewe om die boonste en onderste planke aan mekaar te koppel. Die pasvorm moet styf wees, maar nie te veel druk op die masjien plaas nie.

Toets alles om seker te maak dat dit werk.

Stap 7: Sny wiele

Gebruik illustrator- en lasersnyer -sagteware om die aangehegte lêer motionmachinewheels.dxf in te voer en die liggame te sny volgens u lasersnyerinstellings.

Die vorm kan 'n bietjie lastig wees, afhangende van die instellings van u lasersnyer. Toets die eerste wiel en pas dan die grootte aan om die motornaaf goed te pas.

As u nie toegang tot 'n lasersnyer het nie, kan u die 3D -gedrukte stuk slaan, voorafvervaardigde wiele op Sparkfun koop en verskillende vorms of herwinde materiaal aan die basis plak.

Stap 8: Eksperimenteer met verskillende bewegings

Koppel die wiele aan die masjien en skakel die motors aan.

Kan u die bord in 'n reguit lyn laat reis?

Kan u klein of groot sirkels maak?

Kan die masjien lyk of dit dans?

Kan u 'n masjien maak wat deur verskillende oppervlaktes kan beweeg?

Dink aan die maniere waarop die rangskikking van wiele die persoonlikheid van die masjiene verander.

Stap 9: Pas u masjiene aan

As u 'n bietjie meer persoonlikheid aan u planke wil toevoeg, kan u die lywe verf. Ons het pasgemaakte stensilplakkers gemaak met behulp van 'n Silhouette -vinielknipper en die lywe spuitverf.

Voeg gerus ook ekstra elemente soos merkers, klokkies, oë of verlengarms by u masjiene. Hierdie remixes en karakterontwerpe kan bydra tot die verhaalelemente van hierdie aktiwiteit.

Stap 10: Knip met bewegingsmasjiene in die klas

Ons het hierdie elemente ontwerp om 'n vriendelike werkswinkel met studente by 'n plaaslike skool te wees. Ons het die planke getoets met leerders van kleuterskool tot graad vyf, asook by East Bay Maker Faire. Ons dink dat hierdie aktiwiteit sowel as 'n oop aktiwiteit tydens vrye tyd gebruik kan word, sowel as 'n eerste stap in groter robotika, elektronika of programmeringskurrikulum.

As hulle in die klaskameromgewing werk, kan twee studente een bord deel en saamwerk aan hul ondersoeke. Moedig leerders aan om 'n dagboek of logboek te hou van die eksperimente wat hulle probeer. Hierdie dokumentasie kan gebruik word om refleksiegesprekke te saai.

Rangskik 'n versameling van 20-30 verskillende gevormde hubs, insluitend sirkels, ovale, sterre en onreëlmatige vorms op die gedeelde werkruimte. Moedig studente aan om verskillende kombinasies van hubs en rigtings van die motors te toets.

U kan 'n arena skep waar die masjiene kan rondbeweeg of 'n hindernisbaan waarop hulle kan ry. Bring dit na verskillende oppervlaktes in u skool en kyk hoe dit op verskillende oppervlaktes werk.

Hierdie aktiwiteit kan lei tot verdere kuns-, wetenskap- en tegnologie -ervarings, soos krabbelmasjiene wat deur die Tinkering Studio -span ontwikkel is, en kan selfs 'n lae drumpel wees vir programmering met arduino of mikrobit om dansende robotte of gedraaide skilpaaie te maak.

Laat ons weet as u die bewegingsmasjiene in u opvoedkundige omgewing gebruik. Ons sien uit daarna om te sien hoe hierdie idee vir verskillende instellings aangepas en gemeng kan word.

---

Die prototipering van tyd en R&D met studente van Lodestar Charter School vir hierdie bewegingsmasjiene is moontlik gemaak deur die vrygewige ondersteuning van Cognizant “Making the Future” -toelae.