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[讨论] 关于自己单牙滚筒的设计过程分享

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设计未完成草图镇楼
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这次参加机器人格斗大赛,我选择的机器人类型为结构非常紧凑的滚筒型格斗机器人,武器类型为深单齿型滚筒,因为也是第一次参赛,没有任何经验,就自己简单的理解对单牙滚筒的设计思路及过程做一下阐述,如有不对的地方,希望各位大神批评指出,我会一个一个更改,争取下次设计处比较好的深齿型单牙滚筒。

首先,就我自己的理解来说,滚筒型机器人,最牛逼的除了结构稳定耐揍以外,最大的特点就是他的武器———“上勾拳”。
要想获得足够的效果,我觉得至少得满足下面这两个条件。
第一咬的深   齿的咬入位置尽量要深点,这样能够保证更加容易的咬入对手的底盘,将他掀翻!尤其对于我这样的小型滚筒来说,转动半径比较小,要想获得比较大的线速度,只能通过提高转速,也就是角速度来获得,但是,更快的角速度并不一定是个好的事情,假设我的车子,移动速度为1.3m/s, 我的滚筒的转速为2000r/Min (33.33r/S)时,对手静止不动,当我发起进攻,单牙转鼓每旋转一圈的时间内,机器只能前进3.9MM ((1.3/33.33) 。也就是说,我的单牙每次攻击时候,且转速在2000转的时候,咬合深度最大为3.9MM/r  越快的角速度代表着越少的咬合深度,要掀翻对手,就必须得有足够的咬合深度,咬合深度浅,就达不到一击致命的效果,顶多就是个小锯刀而已,所以咬合深度一定要深。


第二,站的   转筒在高速旋转的时候整体得稳,对于高速旋转的大质量物体来说,稍微的动平衡没做好可能都会导致很大的震动。这样很有可能不战而败。

根据上面的分析,我需要尽量的将齿数减少,所以我将滚筒设计为单齿,并将齿的咬合深度尽量预留深一点,具体经验估计还是需要参加几次比赛后才能获得,滚筒的设计最简便的方法是用三维软件辅助,这样的效率是非常高的,否则对于毫无机械知识基础的人来说,设计这个简直就是灾难。

我比较熟悉的三维设计软件是NX UG,下面我就用分享一下UG设计滚筒的过程。
(不同软件设计界面可能不太一致,不过应该大同小异,原理差不多。)
1,草绘插入螺线线,圈数为一圈,终止值(旋转直径的最大值)为设定值,最小值为起始值(开始值),差值为牙的最大咬入深度,我这里尽量取个大点的值,方便后期调整空间。

截图201802260328263644.png

2.将螺旋线曲线用直线封闭,
截图201802260337234958.png

3,拉伸至需要的长度
截图201802260341139596.png

4,找出大致的中心位置
截图201802260345314582.png

5,确定轴承孔大小后沿中心位置均匀掏空 此类滚筒最简单便宜的方式为线切割加工。所以需要做通孔,并在所有转角处倒角,避免应力集中将滚筒撕裂)PS:如果滚筒比较长,建议分为多断后线切割,由于工艺问题,较长的滚筒直接线切割会在滚筒端面弹线,导致加工出来不是一个很直的孔,影响动平衡。
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6.掏空后再次用软件分析滚筒的中心位置,在中心孔位置掏出轴承孔,大小根据实际轴承大小设置,因为掏空的轴承孔在滚筒重心轴线上,孔大小并不会影响动平衡,可以实时调整。
截图201802260349355071.png

软件模拟滚筒旋转(这个仅仅为了好玩),我后续又做过受力分析,确保不会因为过度掏空或者设计不当导致攻击时爆裂


打印薄片做动平衡测试(9万转未有明显的不平衡)



测试通过,打印整体,由于整体机器未完成,暂时未测试
截图201802260416166147.png
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具体一些细节再更,明天回上海,要早点休息了!


xborot  中级技师 来自手机

发表于 2018-2-26 07:31:18

DGG 发表于 2018-2-26 04:31
设计未完成草图镇楼

这次参加机器人格斗大赛,我选择的机器人类型为结构非常紧凑的滚筒型格斗机器人, ...

不错啊,这个转鼓设计的不错
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洋葱_FMB  版主 来自手机

发表于 2018-2-26 08:31:24

DGG 发表于 2018-2-26 04:31
设计未完成草图镇楼

这次参加机器人格斗大赛,我选择的机器人类型为结构非常紧凑的滚筒型格斗机器人, ...

好腻害,第一次做就考虑这么多了。还有动平衡,和力学分析。好可怕,你是哈工大的吧?
镂空部分,设计成这样,会不会受到攻击时崩溃?
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svw  初级技匠

发表于 2018-2-26 08:59:08

深深地感到了差距
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swanglei  超级版主

发表于 2018-2-26 10:40:28

首先,我其实也是觉得滚筒内部不应该掏空太多,可以是可以,但你这个感觉有点多,关键滚筒还是打印的。
上面你说了,这个滚筒不适合线切割,但其实其他重量级别的格斗机器人滚筒都是线切割加工出来的,所以这个生产方式是可行的~~~~其实~
其实好可惜啊,你这个要是金属的就好了~~你是不是还偷偷他做了铝的?
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DGG  高级技师
 楼主|
来自手机

发表于 2018-2-26 12:19:41

xborot 发表于 2018-2-26 07:31
不错啊,这个转鼓设计的不错

谢谢哈 这都是臆想的 不知道实战如何
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DGG  高级技师
 楼主|
来自手机

发表于 2018-2-26 12:21:12

洋葱_FMB 发表于 2018-2-26 08:31
好腻害,第一次做就考虑这么多了。还有动平衡,和力学分析。好可怕,你是哈工大的吧?
镂空部分,设计成 ...

我只做了静态力分析 感觉上设计薄弱了一些 就是怕太重了 我偷空改少一点 多谢指导
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DGG  高级技师
 楼主|
来自手机

发表于 2018-2-26 12:26:33

swanglei 发表于 2018-2-26 10:40
首先,我其实也是觉得滚筒内部不应该掏空太多,可以是可以,但你这个感觉有点多,关键滚筒还是打印的。
上 ...

我是说最合适的是线切割
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DGG  高级技师
 楼主|
来自手机

发表于 2018-2-26 12:32:10

swanglei 发表于 2018-2-26 10:40
首先,我其实也是觉得滚筒内部不应该掏空太多,可以是可以,但你这个感觉有点多,关键滚筒还是打印的。
上 ...

大师 我说的最合适的加工工艺是线切割 但是如果太高的高度直接线切割 一般的快走丝加工设备容易在两端弹线,导致切割出来的滚筒会有斜度 这样影响动平衡  我是想分开加工 这样也不会出问题一次性报废,另外这个塑料坨坨我是拿来做测试的 我哪里敢用塑料武器,我计划用的是738H
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DGG  高级技师
 楼主|
来自手机

发表于 2018-2-26 12:33:55

swanglei 发表于 2018-2-26 10:40
首先,我其实也是觉得滚筒内部不应该掏空太多,可以是可以,但你这个感觉有点多,关键滚筒还是打印的。
上 ...

我觉得掏空问题我是得改改
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swanglei  超级版主

发表于 2018-2-26 19:47:44

DGG 发表于 2018-2-26 12:32
大师 我说的最合适的加工工艺是线切割 但是如果太高的高度直接线切割 一般的快走丝加工设备容易在两端弹 ...

不会的~我看人家转鼓有400长度,都是线切割的~~~这个不成问题~!
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xborot  中级技师

发表于 2018-2-26 21:43:06

DGG 发表于 2018-2-26 12:19
谢谢哈 这都是臆想的 不知道实战如何

一个好的心态就能战胜一切,玩+兴趣+学习就足够能做好一切了。
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swanglei  超级版主

发表于 2018-2-26 22:25:35

xborot 发表于 2018-2-26 21:43
一个好的心态就能战胜一切,玩+兴趣+学习就足够能做好一切了。

说得好~~~~
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1973742214  高级技师

发表于 2018-2-27 19:35:22

DF是真正的学霸隐匿区
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swanglei  超级版主

发表于 2018-2-27 21:03:45

1973742214 发表于 2018-2-27 19:35
DF是真正的学霸隐匿区

不小心被你发现了。。。。
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好奇吖斌  高级技师

发表于 2018-3-10 10:37:49

学习了,你们都是大神
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lkl0305  中级技师

发表于 2018-3-16 10:15:54

大神!!
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