Máy chuyển động: 10 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Máy chuyển động cung cấp phần giới thiệu vui nhộn về chuyển động, cơ chế và người máy. Bộ dụng cụ này được tạo thành từ một thân ván ép lasercut và các bộ phận rời đơn giản như động cơ bánh răng chuyển động chậm, bộ pin nhựa và công tắc trượt. Người học có thể thử nghiệm với việc chuyển đổi kích thước và hình dạng của các phụ kiện bánh xe được cắt bằng laser và thay đổi hướng của các động cơ để tạo ra các bot quay, quay và chuyển hướng.

Hướng dẫn này là một bản nháp sơ bộ! Chúng tôi vẫn đang làm việc để phát triển công cụ thú vị này để khám phá. Hãy thoải mái phối lại các thiết kế và cho chúng tôi biết bạn nghĩ ra gì khi thử nghiệm trong bảo tàng, lớp học, không gian sản xuất hoặc bàn bếp của mình.

Bước 1: Thu thập vật liệu và công cụ

Mua hoặc thu thập các tài liệu sau:

2 bộ pin 1xAA

2 công tắc trượt DPDT ba vị trí

2 động cơ bánh răng sở thích DAGU (góc phải)

2 trung tâm in 3D

Lớp lót thông dụng 2ft x 4ft Tấm lauan 5mm cho thân máy cắt laser

4 hạt # 8-32

4 # 8-32 x 1 vít máy 1 / 2in

6 # 2 x 3/8 vít cho công tắc và trung tâm

2 # 8 1/8 trong vít gỗ cho bộ pin

dây đen và đỏ # 26 AWG

Thu thập các công cụ sau:

Kìm cắt dây

Tua dây

Sắt hàn

Súng bắn keo nóng

Tuốc nơ vít đầu Philips

Kìm mũi kim

Bạn cũng sẽ cần quyền truy cập vào máy cắt laser và máy in 3D. Chúng tôi đã sử dụng Prusa i3 MX2 cho máy in 3D và laser EXLAS từ máy móc Jinan XYZ (cả hai đều tại Ace Monster Toys Makerspace ở Oakland.

Bước 2: Cắt bỏ các cơ quan

Sử dụng phần mềm illustrator và máy cắt laser để nhập tệp tin đính kèm motionmachinebodies.dxf và cắt phần thân theo cài đặt máy cắt laser của bạn.

Nếu bạn không có máy cắt laser, bạn có thể cắt hai hình vuông 4in x 4in của tờ giấy lauan. Sau đó, khoan lỗ 3/16 inch ở các góc (được xếp trên hai tấm) và hai.35 in x.60 theo hình chữ nhật ở giữa (đối với các công tắc).

Bước 3: In 3D các Trung tâm kết nối

Chúng tôi đã thiết kế một phần đặc biệt trong Tinkercad để giúp người học dễ dàng kiểm tra nhanh các trục bánh xe có hình dạng khác nhau và giảm bớt một số áp lực lên trục động cơ nhỏ.

Tải xuống tệp motionmachinehub.stl và mở nó trên phần mềm máy in 3D của bạn. Khi bạn in ra hai trục bánh xe, hãy đảm bảo kiểm tra xem bộ phận được in trước đã vừa khít trên trục động cơ. Bạn có thể phải điều chỉnh kích thước của bộ phận để đảm bảo rằng nó vừa với động cơ.

Bước 4: Kết nối mạch

Nhận động cơ, swich, bộ pin, màu đỏ và đen (hoặc bất kỳ hai màu nào của dây). Dành riêng một động cơ, công tắc và bộ pin.

Cắt một đoạn dây đỏ và một đoạn dây đen dài khoảng 3in. Kết nối dây màu đỏ với dây dẫn phía dưới bên trái và dây màu đen với dây dẫn phía dưới bên phải của công tắc.

Lấy đầu còn lại của dây đen và xoắn lại với đầu dây đen lộ ra khỏi hộp pin. Hàn các đầu đã xoắn với nhau vào dây dẫn trên cùng bên trái của công tắc.

Lấy đầu còn lại của dây màu đỏ và xoắn lại với đầu dây màu đỏ đã lộ ra khỏi hộp pin. Hàn các đầu đã xoắn với nhau vào dây dẫn trên cùng bên trái của công tắc.

Gắn một dây đen và một dây đỏ vào hai dây dẫn ở mặt sau của hộp số.

Kết nối dây màu đen từ động cơ với dây dẫn giữa bên phải và kết nối dây màu đỏ từ động cơ với dây dẫn giữa bên trái.

Đặt pin vào ngăn chứa và kiểm tra để đảm bảo động cơ tiến, lùi và tắt khi công tắc ở vị trí chính giữa. Nếu nó không hoạt động, hãy kiểm tra để đảm bảo rằng không có dây nào chạm vào giữa công tắc. Bạn có thể phải uốn cong các dây dẫn ra ngoài.

Lặp lại các bước này cho phía bên kia.

Bước 5: Gắn các phần tử vào bảng

Xoay công tắc sang một bên và luồn nó qua bảng. Kiểm tra để đảm bảo rằng động cơ chạy đúng hướng trước khi vặn các công tắc trên bo mạch trên bằng các vít # 2 x 3/8.

Keo nóng các động cơ vào bảng sao cho trục nằm ở giữa thân máy. Cố gắng thắt dây gọn gàng hoặc thêm một chút keo nóng để chúng cố định.

Sử dụng vít gỗ 1/8 in để gắn các bộ pin vào giữa thân trên và dưới các công tắc trượt.

Gắn các trục in 3D vào các trục và sử dụng vít số 2 để cố định mảnh vào máy.

Bước 6: Kết nối các lớp trên cùng và dưới cùng

Sử dụng đai ốc # 8-32 và vít máy để kết nối bo mạch trên và dưới với nhau. Máy phải vừa khít nhưng không gây quá nhiều áp lực lên máy.

Kiểm tra mọi thứ để đảm bảo rằng nó đang hoạt động.

Bước 7: Cắt bánh xe

Sử dụng phần mềm illustrator và máy cắt laser để nhập tệp tin đính kèm motionmachinewheels.dxf và cắt phần thân theo cài đặt máy cắt laser của bạn.

Hình dạng có thể hơi phức tạp để có được đúng tùy thuộc vào cài đặt của máy cắt laser của bạn. Kiểm tra bánh xe đầu tiên và sau đó điều chỉnh kích thước để vừa khít với trung tâm động cơ.

Nếu không có máy cắt laser, bạn có thể bỏ qua miếng in 3D, mua bánh xe lắp ghép trên Sparkfun và dán các hình dạng khác nhau hoặc vật liệu tái chế vào đế.

Bước 8: Thử nghiệm với các chuyển động khác nhau

Kết nối các bánh xe với máy và bật động cơ.

Bạn có thể làm cho bảng di chuyển theo một đường thẳng?

Bạn có thể làm cho vòng tròn nhỏ hoặc lớn?

Máy có thể trông giống như nó đang nhảy múa không?

Bạn có thể chế tạo một chiếc máy có thể đi qua các bề mặt khác nhau không?

Hãy suy nghĩ về những cách mà sự sắp xếp của các bánh xe thay đổi tính cách của máy móc.

Bước 9: Tùy chỉnh máy của bạn

Nếu bạn muốn thêm một chút cá tính cho bảng của mình, bạn có thể sơn các phần thân. Chúng tôi đã thực hiện các nhãn dán stencil tùy chỉnh bằng cách sử dụng máy cắt vinyl Silhouette và phun sơn các phần thân.

Cũng thoải mái thêm các yếu tố bổ sung như điểm đánh dấu, chuông, mắt thần hoặc cánh tay mở rộng vào máy của bạn. Những bản phối lại và thiết kế nhân vật này có thể thêm vào các yếu tố kể chuyện của hoạt động này.

Bước 10: Tìm tòi với Máy chuyển động trong Lớp học

Chúng tôi thiết kế những yếu tố này để trở thành một buổi hội thảo thân thiện với học sinh tại một trường học địa phương. Chúng tôi đã thử nghiệm bảng với những người học từ mẫu giáo đến lớp năm cũng như tại East Bay Maker Faire. Chúng tôi nghĩ rằng hoạt động này có thể được sử dụng như một hoạt động kết thúc mở trong thời gian rảnh cũng như được tích hợp vào chương trình giảng dạy về người máy, điện tử hoặc lập trình lớn hơn như một bước đầu tiên.

Khi làm việc trong môi trường lớp học, hai học sinh có thể chia sẻ một bảng và cộng tác trong các cuộc điều tra của họ. Khuyến khích người học ghi nhật ký hoặc nhật ký về những thí nghiệm họ thử. Tài liệu này có thể được sử dụng để gieo các cuộc trò chuyện phản ánh.

Sắp xếp một bộ sưu tập 20-30 không gian có hình dạng khác nhau bao gồm hình tròn, hình bầu dục, ngôi sao và hình dạng bất thường trên không gian làm việc chung. Khuyến khích học sinh thử nghiệm các kết hợp khác nhau giữa các trục và hướng của động cơ.

Bạn có thể tạo một đấu trường cho các cỗ máy di chuyển hoặc một chướng ngại vật để chúng đi qua. Đưa chúng đến các bề mặt khác nhau xung quanh trường của bạn và xem chúng hoạt động như thế nào trên các bề mặt khác nhau.

Hoạt động này có thể dẫn đến những trải nghiệm nghệ thuật, khoa học và công nghệ hơn nữa như máy vẽ nguệch ngoạc được phát triển bởi nhóm Tinkering Studio và thậm chí là một ngưỡng đầu vào thấp để lập trình với arduino hoặc microbit để tạo ra rô bốt nhảy múa hoặc rùa xoắn.

Hãy cho chúng tôi biết nếu bạn sử dụng Máy chuyển động trong môi trường giáo dục của bạn. Chúng tôi đang mong chờ xem ý tưởng này có thể được điều chỉnh và phối lại như thế nào cho các cài đặt khác nhau.

---

Thời gian tạo mẫu và nghiên cứu và phát triển với học sinh Trường Lodestar Charter cho những Máy chuyển động này đã được thực hiện thông qua sự hỗ trợ hào phóng của khoản tài trợ Cognizant “Making the Future”.