Màquines de moviment: 10 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Motion Machines proporciona una introducció lúdica al moviment, el mecanisme i la robòtica. Els kits estan formats per un cos de fusta contraxapada de talla làser i peces voluminoses simples com motors d'engranatges de moviment lent, bateries de plàstic i interruptors corredissos. Els aprenents poden experimentar canviant la mida i la forma dels accessoris de les rodes tallades amb làser i canviant la direcció dels motors per fer bots que giren, trenquen i es moguin.

Aquesta guia és un esborrany. Encara estem treballant per desenvolupar aquesta eina lúdica d’exploració. No dubteu a remesclar els dissenys i feu-nos saber què us apareix mentre experimenteu al vostre museu, a l’aula, al makerspace o a la taula de la cuina.

Pas 1: reuniu materials i eines

Comprar o recollir els següents materials:

2 bateries de 1xAA

2 interruptors corredisses DPDT de tres posicions

2 motoritzadors DAGU hobby (angle recte)

2 concentradors impresos en 3D

Làmina Lauan de 5 mm de revestiment comú de 2 peus x 4 peus per a cossos tallats amb làser

4 fruits secs # 8-32

4 cargols de màquina de 8-32 x 1 1/2

6 cargols # 2 x 3/8 per a commutadors i molls

2 # 8 1/8 de cargols de fusta per a bateries

filferro encallat negre i vermell # 26 AWG

Recopileu les eines següents:

Tallador de filferro

Decapant de filferro

Soldador

Pistola de cola calenta

Tornavís cap Philips

Alicates d'agulla

També necessitareu accés a un tallador làser i a una impressora 3D. Vam fer servir un Prusa i3 MX2 per a la impressora 3D i un làser EXLAS de la maquinària Jinan XYZ (tots dos a l’Ace Monster Toys Makerspace a Oakland.

Pas 2: retallar els cossos

Utilitzeu el programari d’il·lustrador i de tall làser per importar el fitxer adjunt motionmachinebodies.dxf i tallar els cossos segons la configuració del tallador làser.

Si no teniu accés a un tallador làser, podeu retallar dos quadrats de 4 per 4 polzades del full de lauan. A continuació, practiqueu forats de 3/16 polzades a les cantonades (alineades a les dues fulles) i dos rectangles de 0,35 a x, 60 al centre (per als interruptors).

Pas 3: imprimiu en 3D els concentradors del connector

Hem dissenyat una peça especial a Tinkercad per facilitar als estudiants provar ràpidament diferents cubs de rodes amb diferents formes i alleujar part de la pressió sobre el petit eix del motor.

Descarregueu el fitxer motionmachinehub.stl i obriu-lo al programari de la impressora 3D. A mesura que imprimiu els dos molls de les rodes, assegureu-vos de provar que la peça impresa estigui ben ajustada a l'eix del motor. És possible que hàgiu d’ajustar la mida de la peça per assegurar-vos que s’adapti al motor.

Pas 4: Connecteu el circuit

Obteniu motors, swich, bateria, vermell i negre (o dos colors de filferro). Deixeu de banda un motor, un interruptor i una bateria.

Tallar un tros de filferro vermell i un tros de filferro negre d’aproximadament 3 polzades de llarg. Connecteu el cable vermell al cable inferior esquerre i el cable negre al cable inferior dret de l’interruptor.

Agafeu l’altre extrem del fil negre i gireu-lo amb l’extrem exposat del fil negre de la bateria. Soldeu els extrems junts retorcuts a la part superior esquerra de l’interruptor.

Agafeu l'altre extrem del cable vermell i gireu-lo junt amb l'extrem exposat del cable vermell de la bateria. Soldeu els extrems junts retorcuts a la part superior esquerra de l’interruptor.

Connecteu un cable negre i un vermell als dos cables de la part posterior del motor.

Connecteu el cable negre del motor al cable central dret i connecteu el cable vermell del motor al cable central esquerre.

Introduïu una bateria al suport i proveu que el motor vagi cap endavant, cap enrere i apagat quan l’interruptor estigui a la posició central. Si no funciona, comproveu que cap dels cables no toqui al centre de l'interruptor. És possible que hagueu de doblegar els cables cap a l'exterior.

Repetiu aquests passos per l'altre costat.

Pas 5: Adjunteu elements al tauler

Gireu l'interruptor cap als costats i passeu-lo pel tauler. Comproveu que el motor funciona en la direcció correcta abans de cargolar els interruptors de la placa superior amb els cargols # 2 x 3/8.

Enganxeu en calent els motors al tauler perquè l'eix estigui al centre del cos. Intenteu col·locar els cables ordenadament o afegir una mica de cola calenta perquè es mantinguin al seu lloc.

Utilitzeu els cargols de fusta de 1/8 per fixar els paquets de bateries al centre del cos per sobre i per sota dels interruptors corredissos.

Connecteu els eixos impresos en 3D als eixos i utilitzeu els cargols núm. 2 per fixar la peça a la màquina.

Pas 6: connecteu les capes superior i inferior

Utilitzeu els cargols de rosca i màquina # 8-32 per connectar les taules superior i inferior juntes. L’ajust ha de ser ajustat però sense pressionar massa la màquina.

Proveu-ho tot per assegurar-vos que funciona.

Pas 7: tallar rodes

Utilitzeu el programari d’il·lustrador i tallador làser per importar el fitxer adjunt motionmachinewheels.dxf i tallar els cossos segons la configuració del tallador làser.

La forma pot ser una mica difícil d’encertar en funció de la configuració del laser. Proveu la primera roda i, a continuació, ajusteu la mida perquè quedi perfectament ajustada al cub del motor.

Si no teniu accés a un tallador làser, podeu ometre la peça impresa en 3D, comprar rodes prefabricades a Sparkfun i enganxar diferents formes o materials reciclats a la base.

Pas 8: experimenta amb diferents moviments

Connecteu les rodes a la màquina i engegueu els motors.

Es pot fer viatjar el tauler en línia recta?

Es poden fer cercles petits o grans?

La màquina pot semblar que balla?

Es pot fabricar una màquina capaç de travessar diferents superfícies?

Penseu en les formes en què els arranjaments de les rodes canvien la personalitat de les màquines.

Pas 9: personalitzeu les màquines

Si voleu afegir una mica més de personalitat als vostres taulers, podeu pintar els cossos. Vam fer adhesius de plantilla personalitzats amb un tallador de vinil Silhouette i vam pintar amb esprai els cossos.

No dubteu a afegir elements addicionals com ara retoladors, campanes, ulls gegants o braços extensors a les vostres màquines. Aquests remescles i dissenys de personatges poden afegir-se als elements narratius d’aquesta activitat.

Pas 10: Tinkering amb màquines de moviment a l'aula

Hem dissenyat aquests elements per ser un taller amable amb estudiants d’una escola local. Hem provat els taulers amb estudiants des del jardí d’infantil fins al cinquè grau, així com a East Bay Maker Faire. Creiem que aquesta activitat es pot utilitzar tant com a activitat oberta durant el temps lliure com integrar-se en programes més grans de robòtica, electrònica o programació com a primer pas.

Quan treballen a l’entorn de l’aula, dos estudiants poden compartir un tauler i col·laborar en les seves investigacions. Animeu els estudiants a guardar un diari o un registre de quins experiments proven. Aquesta documentació es pot utilitzar per sembrar converses de reflexió.

Organitzeu una col·lecció de 20-30 eixos de diferents formes, inclosos cercles, ovals, estrelles i formes irregulars a l'espai de treball compartit. Animeu els estudiants a provar diferents combinacions de concentradors i direccions dels motors.

Podeu crear un terreny on es mouen les màquines o un recorregut d’obstacles per recórrer-les. Porteu-los a diferents superfícies de l’escola i vegeu com funcionen en diferents superfícies.

Aquesta activitat pot conduir a experiències artístiques, científiques i tecnològiques com ara màquines de garabat desenvolupades per l’equip de Tinkering Studio i, fins i tot, ser un punt d’entrada de llindar baix per programar amb arduino o microbit per fabricar robots balladors o tortugues tortes.

Feu-nos saber si utilitzeu Motion Machines al vostre entorn educatiu. Estem desitjant veure com es pot adaptar i remesclar aquesta idea per a diferents configuracions.

---

El temps de prototipatge i R + D amb els estudiants de Lodestar Charter School per a aquestes màquines de moviment va ser possible gràcies al generós suport de la subvenció Cognizant "Making the Future".