1. Cel:

Celem pracy jest wykonanie projektu urządzenia mechatronicznego lub   kluczowego elementu urządzenia mechatronicznego, zbudowanego na bazie podzespołów LEGO oraz przeprowadzenie procesu projektowego zgodnego z rzeczywiście używanym procesem projektowania układów mechatronicznych.

Założenia projektowe:

  • Wykorzystanie oprogramowania Autodesk Fusion 360.
  • Użycie bazy elementów LEGO udostępnionych w formacie STP.
  • Klocki Lego stanowią co najmniej 70% wszystkich elementów konstrukcji.
  • Model CAD składa się z co najmniej 100 elementów.


2. Mechanika:

Etapy realizacji projektu w programie Fusion 360.

  1. Dyskusja mająca na celu ustalenia koncepcji projektu oraz początkowych wymagań projektowych.
  2. Stworzenie projektu rzeczywistego z posiadanych przez zespół klocków lego technic oraz ksylofonu.
  3. Przeprowadzenie pierwszych testów modelu rzeczywistego.
  4. Na podstawie modelu rzeczywistego stworzenie pierwszego prototypu CAD projektu.
  5. Stworzenie modelu CAD ksylofon w programie Fusion 360.
  6. Przeprowadzenie testów prototypu modelu CAD.
  7. Dyskusja oraz analiza zaistniałych problemów (m.in niepożądane bujanie się silnika górnego czy problem z blokującym się przewodem silnika).
  8. Wprowadzenie wniosków oraz rozwiązań z punktu 6 do modelu rzeczywistego.
  9. Testy modelu rzeczywistego po wprowadzonych zmianach.
  10. Zatwierdzenie poprawnego działania modelu rzeczywistego.
  11. Aktualizacja modelu CAD,
  12. Wykonanie animacji w programie Fusion 360 ukazujących działanie modelu.
  13. Stworzenie rysunków, widoków rozstrzelonych projektu itp.
  14. Stworzenie końcowej dokumentacji technicznej projektu.

Specyfikacja techniczna robota:


Opis ogólny

Model robota składa się z trzech par kinematycznych - ramienia uderzającego, ramienia obrotowego oraz nieruchomej podstawy. Z racji dwóch stopni swobody wyposażony jest w dwa silniki lego 54787, a sterowanie odbywa się za pomocą Lego NXT 53788.

Zasięg ramienia jest ograniczony i może ono wykorzystać tylko część ksylofonu, zależną od ustawienia robota. W celu zaangażowania całego instrumentu należy dodać kolejne roboty. Mimo wszystko jeden robot ma wystarczający zasięg ramienia do zagrania całej gamy dźwiękowej na ksylofonie, co pozwala na odtworzenie dowolnego utworu lub piosenki. 

Rys. 1 Widok poglądowy całego projekt

Rys. 2 Widok “eksplodujący” robota

Rys. 3 Rzuty prostokątne, rzut izometryczny oraz wymiary gabarytowe robota.

Rys.4 Rzuty prostokątne, rzut izometryczny oraz wymiary gabarytowe ksylofonu


Spis wykorzystanych klocków

Nazwa

Ilość

Lego 53788, Mindstorm NXT

1

Lego 32523, Technic, Liftarm 1 x 3 Thick

4

Lego, 55615, Technic, Pin Connector Perpendicular 3x3 Bent with 4 pins

5

Lego 53787, Electric Motor - NXT

2

Lego, 32270, Technic, Gear 12 Tooth Double Bevel

1

Lego, 3705, Technic, Axle 4

1

Lego, 32526, Technic, Liftarm 3x5 L-shape Thick

7

Lego, 3673, Technic, Pin without Friction Ridges Lengthwise

36

Lego, 32316, Technic, Liftarm 1 x 5 Thick

5

Lego, 6558, Technic, Pin Long with Friction Ridges Lengthwise

10

Lego, 32271,Technic Liftarm 1 x 9 Bent thick

4

Lego, 32136, Technic, Pin double with axle hole

1

Lego, 53793, Electric, Sensor, Touch NXT

1

Lego, 32525, Technic, Liftarm 1x11

4

Lego, 41678, Technic, Axle and Pin Connector Perpendicular Double Split

1

Lego, 42003, Technic Axle and Pin Connector Perpendicular 3-L with 2 Pin Holes

3

Lego, 32140, Technic, Liftarm 2x4 L-shape Thick

1

Lego, 48989, Technic, Pin Connector Perpendicular 3L with 4 Pins

4

Lego, 32062, Axle 2 Notches

Lego, 32524, Technic, Liftarm 1 x 7 Thick

3

Lego, 4459, Technic, Pin with Friction Ridges Lengthwise

20

Lego, 32498, Technic, Gear 36 Tooth Double Bevel

1

Lego, 3749, Technic, Axle Pin with without Friction Ridges Lengthwise

11 

Lego, 32054, Technic, Pin long with friction ridges lengthwise and stop bush

1

Lego, 32073, Technic, Axle 5

1

Lego, 3713, Technic Bush

1

Lego, 3536,...

Read more »