Fabriquer des robots FTC à l'aide de méthodes non traditionnelles : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

De nombreuses équipes qui participent au FIRST Tech Challenge construisent leurs robots à l'aide de pièces TETRIX qui, bien que faciles à travailler, ne permettent pas la plus grande liberté d'ingénierie industrielle. Notre équipe s'est donné pour objectif d'éviter complètement les pièces TETRIX et de créer un robot à partir de zéro, en utilisant une philosophie de conception d'abord pour le faire. Bien que cela puisse être une tâche intimidante et nécessite beaucoup de travail, le processus est très rentable en termes d'apprentissage du processus d'ingénierie ainsi que de la qualité du robot que vous pouvez créer. Pour inciter les équipes à adopter des approches non conventionnelles de la FTC et pour les aider à démarrer leur parcours d'ingénierie, nous avons rassemblé les instructions suivantes pour servir de guide d'informations générales pour la fabrication de robots FTC non traditionnels.

Étape 1: La philosophie « Design First »

Un aspect important de la fabrication de robots sur mesure est la nécessité de concevoir ce que vous voulez faire avant d'essayer de le fabriquer. Alors que les robots construits par TETRIX sont faciles à démonter et peuvent être utilisés ailleurs, les pièces personnalisées mal conçues sont effectivement inutiles et une perte de temps et de matériaux. Ainsi, vous devez prendre le temps de concevoir votre pièce et vérifier qu'elle est correctement conçue avant de tenter de la fabriquer.

La vidéo ci-dessus réalisée par notre équipe passe en revue l'importance de concevoir d'abord des robots et les étapes du cycle d'ingénierie.

Étape 2: Recherche de pièces et d'outils

Après avoir conceptualisé votre conception, c'est une bonne idée de dresser une liste des pièces, des matières premières et des outils disponibles dans le commerce dont vous pensez avoir besoin. En notant les moteurs, vis, roues, roulements, capteurs et outils dont vous aurez besoin le plus tôt possible, vous vous assurerez de ne pas être bloqué par un manque de ressources plus tard dans la saison.

Une quincaillerie locale est toujours un bon point de départ lors de l'achat de COTS. Voici quelques bons endroits à partir desquels notre équipe a obtenu des COTS:

• Ace Hardware - une quincaillerie avec une grande sélection de pièces et d'outils; dispose d'une boutique en ligne et d'un service de livraison.
• McMaster-Carr - fournisseur de COTS, de matières premières et d'outils; dispose d'une boutique en ligne et d'un service de livraison.
• Amazon - Boutique en ligne; vend presque tout.

Ci-dessus se trouve une vidéo que notre équipe a réalisée dans laquelle nous parcourons notre matériel Ace local, passant en revue les utilisations de diverses pièces et outils.

Étape 3: Concevoir votre robot

Afin de pouvoir fabriquer votre robot, vous devrez le concevoir. Heureusement, il existe une variété de logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO) disponibles gratuitement pour les étudiants. Il existe également une variété de ressources disponibles pour apprendre à les utiliser, sous forme de vidéos, de guides écrits et de forums.

Voici une liste de différents logiciels de CAO 3D - notre équipe utilise Fusion 360:

• Autodesk Fusion 360 - disponible gratuitement pour les étudiants et les enseignants.
• Rhino 3D - disponible gratuitement pour les étudiants et les enseignants.
• SOLIDWORKS - disponible pour les étudiants dont les écoles ont 40 postes en réseau ou 100 postes en réseau.

Ci-dessus se trouve une vidéo de notre équipe discutant des avantages d'utiliser Fusion 360 pour concevoir votre robot. Ces avantages incluent son service cloud, la facilité avec laquelle vous pouvez exporter des modèles de différentes manières, la facilité avec laquelle vous pouvez importer des modèles et ses outils de simulation de test de résistance.

Étape 4: Stratégies et options de fabrication

Une fois que vous avez créé un design et vérifié son exactitude, il sera temps de les fabriquer. Avant de le faire, votre équipe doit établir un plan de flux de travail afin que vous fabriquiez à un rythme efficace; ceci est particulièrement important pour les équipes qui ont des ressources de fabrication limitées, car celles-ci deviendront un goulot d'étranglement si le temps n'est pas géré correctement. Une telle gestion est connue sous le nom d'ingénierie des procédés, et les ressources que les équipes doivent connaître comprennent:

• Ressources de la machine - la disponibilité des machines.
• Ressources humaines - la disponibilité des membres de l'équipe et leur capacité à travailler sur les choses.
• Ressources brutes - matériaux utilisés pour créer des pièces.
• Ressources en temps - quelle est l'efficacité avec laquelle le temps est utilisé; quelque chose doit toujours être travaillé.

Il existe plusieurs options pour déterminer comment vous devez créer votre pièce. Les moyens que vous pouvez utiliser pour fabriquer vos conceptions sont les suivants:

• Fabrication assistée par ordinateur (FAO) - vous pouvez convertir vos conceptions en code G, un langage de programmation qui peut être lu par des machines à commande numérique par ordinateur (CNC); vous pouvez ensuite utiliser une machine CNC pour fraiser votre pièce. Recommandé pour les pièces structurelles qui subiront une force importante.
• Impression 3D - vous pouvez convertir votre conception en un fichier AMF ou STL pour les imprimer à l'aide d'une machine d'impression 3D. Recommandé pour les étuis pour l'électronique ou d'autres pièces qui ne subissent pas une force importante.
• Fabrication à la main - en utilisant votre modèle 3D ou un dessin du modèle comme référence, vous pouvez déterminer les dimensions de votre pièce et la fabriquer à la main, si la pièce l'exige. Recommandé pour les opérations qui ne peuvent pas être fraisées ou imprimées en 3D ou les opérations qui ne nécessitent pas une grande précision.

Notre équipe a réalisé une vidéo montrant comment créer une opération de FAO à l'aide de Fusion 360 et fraiser une pièce à l'aide d'une machine CNC, illustrée ci-dessus.