Ghid Kituri

Încă dinainte de a începe sezonul echipa ta va avea de făcut o decizie importantă care va influența designul hardware și direcția echipei tale pentru cel puțin acel an. Puteți alege dintre doua kituri care fac parte din suita FIRST: FTC starter kit oferit de goBILDA și kitul Starter REV oferit de către Rev Robotics. Mai sunt și alte opțiuni pe lângă acestea, de pildă kitul TETRIX.

Există avantaje și dezavantaje pe care fiecare kit le are. Recomandările vor fi din propria experiență cu diferite kituri, așa că, ghidul nu va fi total obiectiv. Așa cum în FTC aproape nimeni nu are un răspuns corect, însă unele sunt mai bune decât celelalte, sperăm că acest ghid să vă ofere un răspuns concret în ce kit va fi cel mai bun pentru echipa ta.

De ce să folosești un kit?

Destul de mulți roboți de succes nu au urmat această cale, însă noi tot recomandăm echipelor noi să achiziționeze un kit de început pentru un motiv bine întemeiat. Echipele mari deja au piese păstrate pentru a-și construi viitorul lor robot. Echipele noi, nu au aceste părți rămase din sezoanele precedente. Echipele care sunt la început ar trebui să cumpere individual fiecare parte din robot ceea ce ar fi mai costisitor decât să aleagă un kit de început pentru mai puțini bani și mai multe componente folositoare. Există și opțiuni care nu folosesc kituri, fiind și acestea folositoare, dar este recomandat noilor echipe să înceapă cu piese făcute special pentru FTC.

Ce kit ar trebui sa aleaga fiecare?

** **În forumurile FTC exista mereu dezbaterea despre ce kit este cel mai potrivit, fiecare echipă având preferințele sale. Pentru echipele de început care nu au experiența cu niciun kit, recomandăm unul dintre kiturile REV Robotics și goBILDA. Aceste kituri prezinta o selectie de piese bune pentru prețul cerut. Ele sunt ușor de personalizat și îți dau posibilitatea să fie extinse. Bineînțeles că pattern-ul utilizat, care variază, va afecta compatibilitatea dintre kituri.

᛫ goBILDA (metric) - te ajuta sa incepi mai ușor, prezentând piese robuste, dar este mai scump. Poate fi adaptat la alte sisteme precum REV, deoarece are un catalog extins. Prețul kitului nu încurajează echipele cu un buget mai mic.

᛫ REV Robotics (metric) - este mai greu de învățat și de lucrat cu el deoarece se bazează pe profile nu pe canal, dar este puțin mai ieftin. Profilele îți dau mai multă libertate când vine vorba de design și reglabilitate, însă necesită mai mult efort (trebuie să tăiați profilul de aluminiu la lungime).* *

᛫Tetrix (metric și imperial) - este cel mai ușor sistem cu care poți lucra, dar componentele selectate sunt limitate, iar utilizarea shaftlui de 4,7 mm cu șuruburi de fixare este inferioară butucurilor de prindere utilizate în alte sisteme.

Kitul goBILDA

goBILDA este un sistem de construcție cu pas fix, bazat pe channel-uri, care utilizează unități metrice. A fost lansat recent în sezonul 2018-2019 și este realizat de aceeași companie ca Actobotics.

Considerații speciale

• ᛫goBILDA se bazează pe măsurători metrice folosind hardware M4. Pattern-ul are găuri de 4 mm, pe o grilă de 8 mm.

• ᛫Setul este structurat în principal în jurul U-channel-urilor, care este puternic și durabil.

• ᛫Sistemul robust de mișcare al goBILDA permite echipelor să construiască cu ușurință drivetren-uri și mecanisme, fără a-și face griji cu privire la plasare și tensionare.

• ᛫Este discutabil, dar goBILDA are probabil o curbă de învățare scăzută datorită catalogului său de piese simplu, dar extrem de funcțional.

• ᛫Piesele goBILDA pot fi în general adaptate cu ușurință la alte piese, cum ar fi cele REV.

• În plus, goBILDA este încă dezvoltat într-un ritm rapid și răspunde nevoilor comunității FTC®.

tip

᛫goBILDA oferă o reducere de 25% pentru echipele FIRST®.

Componente notabile

᛫ goBILDA folosește pitch chain-uri de 8 mm și curele de HTD 3 sau HTD 5 pentru mișcare.

᛫ goBILDA folosește în principal clamping hub-uri (numiți Sonic hub-uri), eliminând șuruburile de fixare nesigure.

᛫ Shaft-urile goBILDA sunt metrice (6 mm D și 8 mm hexagonal rotunjit).

᛫ Componenta structurală principală este U-channelul din aluminiu de 48 mm, prezentat mai jos.

goBILDA U-channel (48x48 mm)

**᛫**Low-Side channel (channel cu profil mai mic) complementează full size channel. Low-Side channel are doar 12 mm înălțime și permite construcții mai compacte. În plus, Low-Side channel deschide posibilități, cum ar fi parallel plate drivetrain bazat pe kit. Low-Side channel formează, de asemenea, baza setului în cascadă cu opțiune în 2 sau 4 trepte.

goBILDA low-side channel (12x48 mm)

᛫ Mini-Low-Side channel (profile channel chiar mai mic) care complementează Low-Side channel. Mini-Low-Side channel are 12 mm înălțime și doar 32 mm lățime, ceea ce îl face excelent pentru structurile mici.

goBILDA mini-low-side channel (12x48 mm)

**᛫**Viper-Slides sunt versiunea goBILDA a glisierelor de sertare utilizate în mod obișnuit pentru extensie liniară în lungimi de 336 mm și 240 mm. În special, goBILDA vinde un kit Viper-Slide, care conține toate piesele pentru a asambla fie o stivă de 2 slide-uri , fie 4. În plus, ei sunt unul dintre puținii vânzători care vând o versiune cu curea a acestor dispozitive.

**᛫**goRAIL **᛫**goRAIL sunt profilele care complementează bine canalele disponibile. goRAIL este utilizat în setul de acţionare liniară pentru mecanismele de extindere.

Kitul goBILDA este o opțiune solidă, deși puțin mai scumpă, pentru echipele noi. Oferă o mare flexibilitate și opțiuni de piese din catalogul lor. goBILDA este o alegere solidă datorită prețurilor rezonabile, dificultății reduse de învățare și designul gândit care reduce durerile de cap.

Avantaje

**᛫**Low-Side U-channel goBILDA deschide multe posibilități noi datorită flexibilității și ușurinței sale în utilizare. De exemplu, acum se poate realiza un drivetrain cu plăci paralele fără prelucrare personalizată

**᛫**goBILDA are, de asemenea, Servoblocuri (identice cu Actobotics, altele față de modelul cu găuri) care măresc drastic durata de viață a servo-ului.

**᛫**goBILDA are suport autohton pentru large bore hex shaft (12 mm REX este comparabil cu hexul rotunjit de 3/8 inchi) care este unul dintre principalele avantaje ale fabricării personalizate aduse unui sistem bazat pe kit.

**᛫**goBILDA este, de asemenea, compatibil cu TETRIX channel, deoarece împart unele găuri. Pentru mai multe informații despre compatibilitatea TETRIX-goBILDA, consultați acest site web. De asemenea, este destul de compatibil cu ecosistemul REV.

**᛫**goBILDA are un sistem de mișcare bazat pe rulmenți cu bile, bine gândit, cu transfer inteligent de mișcare. Este ușor să faci chain sau belt în channel.

**᛫**8mm chain, HTD 3, and HTD 5 mm belt pot face C2C perfect (de la centru la centru) pe modelul goBILDA. Acest lucru te scutește de o mulțime de dureri de cap atunci când trebuie să calculați distanțe C2C.

᛫ goBILDA are o mulțime de opțiuni de shaft-uri, rulmenți cu bile și pillow block.

**᛫**Motoarele goBILDA se pot monta direct în canal, eliminând nevoia de suporturi pentru motor și oferind o modalitate solidă și fiabilă de a monta motoare.

**᛫**goBILDA are unele piese speciale care nu sunt disponibile în alte sisteme, cum ar fi square beam shafts.

**᛫**goBILDA oferă o gamă largă de motoare de 12 V DC. Motoarele lor Yellow Jacket folosesc cutii de viteze orbitale și sunt disponibile în 10 rapoarte de drivetrain diferite, variind de la 30 RPM la 1620 RPM. Niciun alt producător nu oferă rapoarte de drivetrain atât de variate.

Dezavantaje

**᛫**goBILDA nu este cel mai ieftin kit de construcție, însă este echivalent ca preț cu Actobotics, iar REV este mai ieftin.

**᛫**U-channel goBILDA este mai mare decât Tetrix channel, rezultând versiuni mai mari. Totuși, acest lucru este compensat de faptul că se poate pune un motor goBILDA în interiorul unui channel. În plus, introducerea unui mini-low-side channel permite construcții mai compacte acolo unde este necesar.

**᛫**Datorită distanței dintre modele metrice, goBILDA utilizează pitch chain de 8 mm, spre deosebire de Imperial chain standard FTC #25. Aceasta înseamnă că chain-urile și sprocket-urile altor kituri nu vor funcționa cu chain-urile și sprocket-urile goBILDA.

Kitul REV Robotics

Kit-ul REV este un sistem de construcție cu pași infiniți, bazat pe extrudare, care utilizează sistemul metric și hardware-ul M3.

Specificații importante

**᛫**Ecosistemul REV se bazează pe extrudarea de aluminiu de 15x15mm și este completat de channel-uri de 45x45mm.

**᛫**Cu extrudare, nu există găuri de montare fixe, ceea ce crește ajustabilitatea și flexibilitatea. De exemplu, lanțul de tensionare este simplu atunci când glisarea suportului crește tensiunea.

**᛫**Sistemul REV utilizează dimensiuni metrice (extrudare de 15 mm, hardware M3), cu excepția lanțului rotativ #25 (standard FTC®, imperial).

᛫REV a proiectat kitul ținând cont de compatibilitate, deoarece adaptoarele de modele ușurează problemele de compatibilitate.

**᛫**Multe piese REV sunt fabricate din Delrin, un plastic cu rezistență ridicată la uzură, care reduce costul total. Cu toate acestea, REV oferă opțiuni din aluminiu și pentru piesele cu sarcină mare.

**᛫**REV are un algoritm de învățare mai dificil decât sistemele de construcție bazate pe channeluri, datorită faptului că, adesea, construirea mecanismelor structurale solide necesită mai multă gândire.

Componente

-aluminiu extrudat

• U-channel-uri de 45x45 mm si C-channel-uri de 45x45mm.

-tuburi perforate.

-ax hexagonal din oțel și sistem de susținere a mișcării cu rulmenți.

• trei tipuri de motoare HD HEX : motor spur gear, planetary si UltraPlanetary.

-adaptoare de model pentru alte sisteme incorporate.

Avantaje

**᛫**Cu sistemele de extrudare nu trebuie să-ți facă griji cu privire la tensionare, deoarece suporturile sunt reglabile în funcție de nevoile tale.

**᛫**Extrudarea permite echipelor să economisească spațiu spre deosebire de channel și este mai ușoară decât channel-ul de aluminiu

**᛫**Extrudarea permite opțiuni infinite de poziționare în loc să fie blocată la o anumită distanță - utilă pentru reglarea fină a unui mecanism.

**᛫**Produsele Delrin sunt ieftine, dar durabile pentru majoritatea cazurilor de utilizare.

**᛫**5 mm hex este un ax robust și un sistem de mișcare și este ușor de adaptat la axul hexagonal UltraHex de 1/2”. Alte companii au opțiuni de adaptare cu hex de 5 mm.

**᛫**Punch Tubing este o opțiune excelentă pentru varianta finală, dacă sunteți sigur de plasare.

**᛫**Canalul completează extrem de bine extrudarea - având capacitatea de reglare a extrudării și rigiditatea canalului îl fac un sistem de construcție foarte solid.

**᛫**În general, produsele REV sunt concepute având în vedere accesibilitatea, astfel încât componentele au un raport calitate-preț bun.

Dezavantaje

**᛫**Extrudarea de 15x15 mm nu este la fel de solidă ca opțiunile de canal în condiții de solicitare ridicată.

**᛫**Proces de învățare este greoi, consumă timp pentru măsurarea și tăierea extrudării la lungime.

**᛫**Necesită instrumente precum un fierăstrău

**᛫**Necesită gândire anticipată și planificare a lungimii de extrudare și a plasării.

**᛫**Piesele se slăbesc în timp (pentru a remedia: utilizați tuburi perforate)

**᛫**Șuruburile M3, în special cele vândute direct de REV, sunt predispuse la îndoire sub sarcină mai mare (cum ar fi atunci când sunt utilizate ca ax pentru un scripete)

**᛫**Axul hexagonal de 5 mm este, de asemenea, predispus la îndoire, mai ales dacă axul este lung.

Kituri Custom

Multe echipe aleg să ignore complet kiturile și, în schimb, își creează propriile mecanisme complexe de la zero. Deși acest lucru permite o libertate de proiectare aproape nelimitată, rețineți că, mai mereu, kiturile Custom complet au multe avantaje și dezavantaje. Este necesar un model CAD complet pentru un robot personalizat, precum și capacitatea de prelucrare. Roboții personalizați nu sunt potriviți pentru o echipă nouă.

Cu toate acestea, renunțarea la un robot complet personalizat deschide multe oportunități. Multe echipe aleg să creeze un robot care este un amestec de piese de kit și piese personalizate.

Metodele pe care echipele le folosesc pentru a realiza piese personalizate implică, de obicei, fie producție aditivă, fie substractivă: fie construirea unei piese din materie primă (imprimare 3D), fie îndepărtarea materialului din stoc pentru a crea o piesă (frezare și tăiere cu laser).

Kitul Glossary

Channel

Channel-ul (numit mai precis C-Channel) este aluminiu care are forma unui C. (Uneori este numit și U-Channel.) Channel-ul, împreună cu extrudarea, este cel mai comun element structural de construcție în FTC și este găsit în kiturile REV și goBILDA.

Channel-ul are un număr de pași fix, ceea ce înseamnă că există găuri perforate care limitează montarea la locații finite. Poate fi folosit pentru a construi cu ușurință trenuri de drivetrain; totuși, rețineți că angrenajul și plasa lanțului pot să nu fie cu channel.

Extrudare

Extrudarea este formată din aluminiu în profile cu fante capabile să accepte anumite tipuri de hardware. Pentru FTC, cea mai comună este extrudarea de 15 mm, utilizată în produsele REV și Misumi. Extrudarea de 15 mm acceptă șuruburi și piulițe M3 (rețineți că numai piulițele M3 obișnuite se pot încadra în interiorul fantei, nu piulițele de blocare).

Extrudarea nu este un sistem cu un număr de pași fix, permițând echipelor să ajusteze componente după cum doresc. Acest lucru face simplă obținerea tensiunii corecte și introducerea mecanismelor în care channel-ul ar limita montarea. Ajustabilitatea extrudării este utilă în special în situații precise, cum ar fi geometria admisiei. Cu toate acestea, va trebuie o atenție sporită pentru a vă asigura că niciun component nu se deplasează sub o greutate sporită.

Rulment cu bile

Rulmenții cu bile se referă la rulmenți cu bile de oțel dispuse circular. Acest lucru permite rotirea unui element cu fricțiune mai mică decât o bucșă, în primul rând pentru că suprafața (sau zona de contact) este mult mai mică decât la o bucșă.

Rulmenții sunt cu siguranță recomandați pentru drivetrain și utilizarea la viteză mare. Rulmenții sunt utilizați în kiturile goBILDA și REV și sunt vânduți în mod obișnuit de majoritatea vânzătorilor de produse de robotică.

Servoblocuri

Servoblocurile, vândute de Servocity/Actobotics/goBILDA, sunt o modalitate de a monta servo-uri la sistemele goBILDA și Actobotics. Este, de departe, cel mai bun mod de a monta servo-uri, deoarece scade greutatea de pe servo spline, care este cea mai slabă parte a servo-ului. Acest lucru se datorează faptului că, sub greutate, dinții servo spline-ului pot fi dezlipiți cu ușurință, făcând servo-ul inutilizabil. Deși Servoblocurile nu sunt ieftine, ele sunt unele dintre cele mai bune investiții pentru echipe.

Butuc de prindere

Un butuc de prindere este utilizat pentru a fixa piese, cum ar fi pinioane sau roți dințate, pe ax. De asemenea, este utilizat pentru a preveni mișcarea laterală a axelor. Spre deosebire de colierele axului, butucii de prindere folosesc șuruburi pentru a aplica forța de strângere în jurul întregului ax, oferind o prindere mai bună. Ca urmare, butucii de prindere sunt recomandați în defavoarea colierelor axului.

Angrenaj conic

Roțile dințate conice sunt angrenaje care transferă puterea de-a lungul diferitelor axe, care sunt perpendiculare între ele. Roțile conice sunt în general considerate ineficiente față de angrenajele obișnuite.

Cu toate acestea, angrenajele conice pot fi foarte utile, mai ales în zonele cu spațiu limitat în care motorul poate fi amplasat perpendicular pe elementul pe care îl conduce, și nu în același plan.

Surub de plumb

Un șurub de plumb este foarte asemănător cu o tijă filetată. Este utilizat pentru aplicații cu sarcină mare și cuplu ridicat, cum ar fi suspendarea. Cu toate acestea, datorită naturii tijei filetate, șuruburile de plumb sunt în general destul de lente în comparație cu glisierele liniare. Viteza unui șurub este determinată de doi factori. Primul este cât de puternic este motorul, iar al doilea este numărul de pași per centimetru.

Ax

Un ax este o bucată de metal modelată folosită în drivetrainul puterii. Axele sunt metoda principală de transfer de putere de la motor la roată. În general, axii sunt fabricați din oțel. Puteți utiliza un fierăstrău pentru a tăia un ax deoarece lamele de fierăstrău pot tăia oțelul. Există diferite tipuri de axe în FTC, care sunt enumerate mai jos.

**᛫**Axul rotund.

**᛫**D-shaft: are o parte plată pentru șuruburi de fixare, rotundă.

**᛫**Axul hexagonal: ax cu șase laturi.

**᛫**Axul hexagonal rotunjit: ax hexagonal care a fost rotunjit astfel încât să poată rula în rulmenți rotunzi.

**᛫**Axul cu cheie: ax rotund care are un slot de tip cheie.

Piuliță de blocare

O piuliță de blocare este o piuliță care rezistă vibrațiilor provocate de nyloc din interior. Nyloc este un tip de plastic care ține șurubul în siguranță pe piuliță atunci când este înșurubat. Se recomandă ca echipele să cumpere piulițe de blocare în loc de piulițe obișnuite, deoarece mecanismele FTC se slăbesc adesea în timp.

Bucșă

O bucșă este montată în principal pe exteriorul unui ax. Se rotește într-un pillow block, care ține bucșa. În general, ambele sunt realizate dintr-un material cu fricțiune redusă, cum ar fi Delrin sau bronz.

Bucșele nu sunt la fel de eficiente ca rulmenții cu bile, deoarece au o suprafață de contact mai mare, dar sunt acceptabile pentru situații de sarcină redusă sau pentru echipe cu buget redus.

Bucșă REV

Bloc de pernă REV

Churro

Churro este un produs hexagonal de 1/2” sau 3/8” vândut de AndyMark. Are un orificiu care este ușor de filetat pentru a găzdui șuruburi 1/4-20 și 1/4-28 și este folosit în mod obișnuit ca separator mare. Este ușor și ieftin în comparație cu alte produse hexagonale.

Utilizarea churro ca ax este foarte descurajată, deoarece este ușor subdimensionată și este predispusă la răsucire.

Șurub de fixare

Un șurub de fixare este, în general, un șurub hexagonal care este utilizat pentru a fixa părți precum pinioane sau roți dințate pe un ax sau pentru a fixa un ax în loc, astfel încât să nu se miște. Datorită mufei hexagonale, cheile hexagonale trebuie folosite pentru a strânge și slăbi șuruburile de fixare.

Șuruburile de fixare nu sunt recomandate pentru aplicații cu drivetrain și sarcină mare, deoarece există o suprafață foarte mică în contact cu axul (doar vârful șurubului). Acest lucru face ca șurubul de fixare să deterioreze axul. Prin urmare, șuruburile de fixare se pot slăbi foarte ușor.

Butucii de prindere sunt aleși în defavoarea șuruburilor de fixare, deoarece butucii de prindere aplică presiune pe întregul diametru al axului, spre deosebire de doar un punct.

Guler de ax

Un guler de ax, care are un șurub de fixare, este montat pe un ax pentru a securiza piesele.

Bore

Alezajul se referă la forma deschiderii în care este introdus axul. De exemplu, alezajul pentru un ax hexagonal de 5 mm este forma hexagonală.

„Stripping the bore” înseamnă că, în timp, alezajul își va pierde forma hexagonală și va deveni aproape de o formă circulară, făcând orificiul (și, ulterior, piesa pe care se află) inutil.

Montare cu clemă

Montarea cu cleme se referă la asigurarea unui motor în primul rând prin utilizarea frecării în loc de șuruburi atașate la motorul însuși. Acest lucru este în general descurajat, deoarece motorul se poate slăbi în timp.

Folosiți bandă de frecare în jurul suprafeței motorului care este prinsă, astfel încât acesta să aibă mai puține șanse de a se deplasa.

Suport cu clemă TETRIX și motor v1

Montare frontala

Montarea frontală se referă la montarea motorului direct pe suport folosind șuruburi. Aceasta este modalitatea preferabilă de montare a motorului (comparativ cu montarea cu clemă), deoarece este mai puțin probabil să se slăbească în timp, mai ales cu utilizarea de Loctite pe șuruburi.

Motor REV v2 montat frontal