【分享帖】我的发射机构
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我的专利受理批下来了,那这些玩意可以给大家看看。我很懒,直接把以前写好的文档丢上来了。我知道我的语文很烂,大家将就看。
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今年改良型发射机构简介
供弹机构
摩擦轮
整体设计
改进方向
帖子所有内容为本人原创,未经本人允许,不得转载。
本供弹机构设计为本人原创,已申请专利,RoboMasters各参赛队可以随意仿制、改进,并将该设计及其改进版设计用于各届RobMasters比赛中;但是除非得到本人允许,该设计及其改进版设计不得用于除RoboMasters比赛之外的任何活动。
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今年改良型发射机构简介
设计背景
RM2016中,弹丸比2015年的要软得多,导致原有的供弹设计极易卡弹。于是我改进了原来的供弹机构,设计了一种新型的供弹机构,新机构和官方补给站设计不谋而合。然后我在此基础上设计了新一代的发射机构。
设计特点
(1) 特殊结构保证供弹顺畅,不易卡弹。
(2) 所有零件均为3D打印或雕刻机加工,节省人力。
(3) 平衡性好,容易调试。
(4) 外形流畅,科幻感强。
供弹机构
供弹机构是发射机构的核心。阿步的供弹结构简单,设计精巧,但是它靠挤压供弹,只适用于较硬的弹丸。RM2016的弹丸比2015的软,摩擦系数很大,导致原版阿步及类似结构的步兵机器人供弹困难,甚至弄坏电机。因此必须改进。
具体做法是这样的:
(1)取消转盘和弧形导块的斜面、弧面,并降低转盘高度,确保圆球只被推动,不被挤压。
(2)在转盘和导块(按压快)上安装轴承,减小摩擦。
(3)转盘的每个齿(轴承)向内倾斜,避免圆球和底座侧面接触产生摩擦。
(4)把加了轴承导块装到导轨上,再用弹性元件(这里用了橡皮筋)拉紧,做成滑块,专门用于把排列整齐的圆球压入管子。由于几乎没有挤压,不会额外产生过多的摩擦。同时,弹性元件使得机构不容易卡死,起到保护电机的作用。另外,转盘的轴承较大,如果仍然使用固定导块,就要在导块上开一个相当大的槽,空间实在不够,而且效果也不好。
(5)圆球进入转盘后,仅与底座水平面和转盘内侧有摩擦。假设圆球与底座水平面摩擦极大,几乎为静摩擦,圆球在转盘和底座的作用下向前滚动。由于圆球与转盘一同运动,圆球滚动时侧面与转盘的摩擦几乎可以忽略不计。而圆球后方与转盘的摩擦被转盘上的轴承大大减小,也可以忽略不计。这时,可以认为圆球在做纯滚动,没有造成过多的阻力。
摩擦轮
我们的摩擦轮用了本人自主研发3D打印摩擦轮,现在已开发到第二代。
本设计在RM论坛上开源,地址:https://bbs.robomaster.com/thread-3566-1-1.html
我的摩擦轮设计参照了官方步兵机器人的摩擦轮,并在此基础上进行本土化改进。
整个摩擦轮分为衬套、胶圈、盖子、锁紧装置(这里用了法兰螺母)四个部分,其中衬套和盖子为打印件,胶圈和螺母直接购买。
衬套起着固定胶圈和传递扭矩的作用。衬套套在电机上,胶圈套装衬套上。衬套内的顶部有几块突起,卡进dji-2312的散热槽里,确保电机与衬套不可能打滑。衬套外侧面有一圈齿,增大胶圈与衬套的摩擦,防止打滑。衬套直径较大,是为了将胶圈撑大,防止甩飞。衬套内部侧面有几条凸棱,用于塞紧电机,防止震动(震动也是胶圈甩飞的原因之一)。衬套下方有一圈突缘,防止胶圈下滑,碰到电源线或底板。
盖子比较简单,呈空心碗形,用于从上方压紧胶圈,以免甩飞。同时通过压紧胶圈,也压紧了衬套,以免甩飞。
安装时,衬套套在电机上,胶圈套装衬套上,盖上盖子,再拧上螺母固定即可。实际使用中,该设计没有出现任何差错。
整体设计
发射机构整体设计的中心思想是让弹仓的几何中心穿过pitch轴,以及让火线与pitch轴相交。弹仓的几何中心穿过pitch轴可以保证弹丸数量变化不会改变发射机构的重心,即不产生额外的扭矩,减轻pitch轴电机负担,降低电控组调试难度。让火线与pitch轴相交可以利用机械结构对抗后坐力,避免发射的时候pitch轴电机受到额外扭矩。
为了保证以上两点,我使拨弹轮斜置,把下方的弹丸运到枪管的高度,取得了不错的效果。同时这种设计打破了四四方方的格局,使得发射机构线条流畅,科幻感十足。枪膛外形模仿测速装置,安装后与测速装置融为一体,确保线条流畅不突兀。摩擦轮前边设置一对炮塔防盾,保护摩擦轮。防盾外形模仿现代的坦克,使战车更像作战车辆。
改进方向
有些设计由于时间仓促来不及实现,有些想法当时没有想到,所以这个发射机构还有一定的改进空间:
(1)弹仓盖子改为“滑盖”,并把图传模块放在上面,同时优化视野。
(2)进一步配平发射机构,使得关于重心的设计优势充分发挥。
(3)压弹机构小型化、模块化,并用弹簧代替橡皮筋。
(4)去除多余的棱角和各种突起,让外形更流畅。
(5)安装摩擦轮拉紧装置、弹丸分隔/计数装置等辅助装置。
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老规矩,图在下面,我还是不会排版。
本供弹机构设计为本人原创,已申请专利,RoboMasters各参赛队可以随意仿制、改进,并将该设计及其改进版设计用于各届RobMasters比赛中;但是除非得到本人允许,该设计及其改进版设计不得用于除RoboMasters比赛之外的任何活动。
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