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1、原文链接：机器人本体机械加工 工具、材料、用铝材加舵机架子过程来源：机器人天空原创 时间：2011-02-23 有点炒冷饭了，和我以前写的一篇文章类。似如何做机器人？我想和大家讨论的是机械加工部分，经常在网上看到很多朋友设计的机器人真的很酷，编的程序也很专业，但是自己经常为做不出实物而上火，我也为他们感到“憋得慌”！朝思暮想那个属于自己的机器人仿佛在天边召唤。不用再等啦！只需要一些简单的家用工具，让我们朝着目标进发吧！这里没有长篇大论，保证精简。为了不枯燥，也许里面有几句废话吧，呵呵呵。机器人本体的制作可以用很多种材料，比如木材，塑料，金属等等，几乎唾手可得，就算是写作业的纸，做瓷器的泥土都能
2、用来做！这可不是我瞎说，不信可以在网上搜搜。不过对于机器人发烧友来说，拿纸糊的或者拿泥捏的机器人总是拿不出手的，木头塑料做的总是显得不够酷，我们梦想的机器人总是那么高大，坚不可摧，闪闪发光的，所以我们希望自己做的机器人是金属的。金属制作的机器人重量总是个问题，所以通常我们都会选择铝合金这种材料，这篇文章主要以铝材为主题介绍机器人本体的制作，主要内容包括常用作机器人的铝材，加工工具，还有一个零件为例的整个铝材加工过程。我们不用车间那些车铣刨磨钳大型加工工具，只用到家庭常用工具。总之，简单有效就是最终目的！常用铝材：铝材主要分纯铝和铝合金，其中各种参数可以在机械设计手册中找到，就是硬度和延展性什么
3、的，在此不再多说。大伙只要知道一些很直观的东西就好，比如：纯铝相对“软”一点，比较容易加工，可以大角度弯折，但是不容易买到。铝合金就比较硬点，按常规是不能弯折的，但是，经过我的亲身实践，可以弯折但是不要超过90，切记也不要反复弯折，纯铝也是这样！否则会导致整个零件报废！我可是经常在这受折磨。另外，铝合金容易购买，经常能见到铝合金门窗了什么的，就是它了。我们使用时更关心的是铝材的形状，按其分类主要有：板材，角铝，铝棒，铝管，对应下图：介绍下我对各种材料在机器人制作中的应用：1铝板，长宽固然重要，但是在那之前，咱们要先考虑它的厚度！这是非常容易出错的地方，我指的是开始设计时，不管是画在纸上的设计图
4、还是用软件做的模型，由于开始只是纸上谈兵，很少考虑到。但是在实际制作中就会深刻的体会到它给你带来的麻烦，比如，太薄了保证不了强度，太厚了不易加工而且使你的机器人无比笨重，相应的驱动部分也会带来很大的麻烦.那到底是厚还是薄好啊！？这是个千古难定的选择题，当然你大可利用一堆力学计算公式和材料参数计算出来，但是你得保证有设计火箭去火星的耐心，当然现在有各种模拟软件来解决这些问题。我推荐一个简单的方法：如果你的机器人大小在5050左右，厚度1就好。如果在100100左右的，再用23mm的。这些事指机器人上面的小零件，如果那个零件跨度较大，比如小车的底盘，那就直接用厚点的就好。当然你也可以通过改变其形状
5、来增加强度，那个咱不在这讨论了，我只是说个简单的估计法。剩下的就是小菜了，长宽根据自己设计的零件大小定，然后就可以在网上或者实体店购买了，推荐在网上买，有好几家店铺，一搜就有。五金那里很少为咱们提供相应服务，咱一次买的比较少，如果你认识老板还好，要不人家都懒得帮咱切。2角铝，角铝是个好东西，因为它提供了“天然”的90！省去弯折的麻烦而且可以作为制作其他零件的标尺。你也可是直接切割成需要的大小作为机器人的腿，胳膊，等等。甚至可让其和简单的连接件配合，像乐高玩具那样随意搭建自己的机器人！常见的全国大学生机器人大赛里好多机器人都是直接用角铝搭建的骨架，再配合一些电子配件和装饰，我知道很多人会在此投过
6、鄙视的目光，我只是说它很实用。3铝棒，我对这种材料使用很少，不好多说什么。大伙尽情的发挥吧。我觉得它笨的像块木头，没有专业工具不好加工，所以我直接放弃使用它了。4铝管，这是个很酷的东西，有很多用途，可以用它来为你的机器人战将做枪炮什么的，当然是假的啦，哈哈哈。也可以像角铝那样做机器人的骨架，不过鉴于它那圆滑的外表还是比不过角铝容易拼接。还有的朋友用它装机器人里复杂的电线，这样显得机器人更加整齐美观。主要工具：我们竟可能不动用大型设备，将有限的资金用在机器人制作材料上。但是工欲善其事必先利其器，基本工具是必不可少的。接下来就推荐几个：钢锯，作为切割的主要利器，钢锯当然不可缺少，它可以替代车，铣，
7、刨，如果你技术过关的话！便宜又好用，搭配窄锯条后还能锯出各种复杂形状，充分发挥你的想象创造吧！台钳，这个可算是“重型武器”了，它不但能让你省力不少，而且关键时候还能救你一命。请不要吝啬，一定要买个结实好用的，否则后果会很严重。各种锉刀，锉刀的这些形状可以帮我们磨出需要的样子，多备几把以备不时之需。推荐这种带塑料或者木柄的，那种尖的裸露把会让你受伤，那是有点刺痛,还有点烫伤的感觉,我已代替你试过了,请不要再试了!锤子，大规模杀伤性武器，我倒是经常用它来发泄，呵呵呵。不过在加工的过程中它会起到相当重要的作用。记号笔，其中的成分不用考虑，就用油性的这种，可以在很多东西上做记号。用来给板材上划线。不过
8、大多数都太粗了，后来我很少用了。尺子，不用很精确的那些，就用玻璃钢的那种绘图用尺就行，不过时间长了表面会划花，刻度变的不清楚，不过我还是感觉比钢尺好用，在划线时能看到尺子下面的记号什么的。下面该来点先进武器了！电钻，一把能调速的电钻是非常实用的电动工具，安上不同的钻头或者磨头磨片什么的，你几乎能加工出任何你想要的东西，不过为安全起见，还是看好说明书，按规定使用好。我经常乱改它，虽然能扩展它的用处，但是不敢保证它的安全，还是不推荐改装。冲子，这算什么啊？这个其实很重要的，为了能在准确位置上钻孔，可以先用冲子做个记号！磨边器，又叫角磨器什么的，我是不太在意它到底叫啥。这是给胆子大的懒鬼准备的，因为
9、它开动起来的噪音真是让我心惊动魄，大概是我的工作间小吧。它会让你削铁如泥！危险随之而来，推荐使用时戴好护目镜，耳塞什么的，还要在周围没有易燃物时才可使用！不过它不是必须的，所以最后出场。好了，工具准备齐全了！开动吧！不过在那之前，作为机器人的制造者一个多么圣神的职业，你必须得有信心，和一丝不苟的耐心，绝对不止这几个字那么简单！一丁点的放弃想法会让你功亏一篑，一丁点的粗心大意也会让你前功尽弃，这不是恐吓！实际加工过程：我挑了很多零件作为例子，不过为了简单明了的说明，就以这个零件为例吧：这个其实就是个舵机的架子（为方便说明尺寸有改动，请谅解），经常用来做机器人的手，胳膊，或者腿部的关节等等，那就开
10、始吧！第一步，设计,画草图。这步绝对不是画画那么简单，正相反这步是最需要功夫和经验的，当然你还得有个好的创意。设计过程中，首先想好要实现的功能，想出各种可以解决问题的结构，尽可能多，画在草稿纸上。然后再筛选出简单的和能减少加工步骤的。怎样才算简单呢？除了尺寸小还要考虑怎么剪裁，避免不必要的困难加工，当然这需要一些经验，开始做不好也不要紧，在此提醒购买材料时要多买三成的，就是为了这些难免的错误。至于图嘛，自己看懂就好，不用很专业。第二步第三步，开锯！体力活，保证精力充沛，否则很容易出错。均匀用力，推，拉两个过程中用力大小会有差异，原因就在于锯齿的形状，细看下不要把锯条装反了，一句话，锯齿倒向把手
11、的反面就对了，这样推锯时用力大，有助于发力。用U型钳夹住板材,不要用手,否则会很痛苦!夹的地方用布挡着,以免划坏板材。还有锯的时候锯条在划线后不要那面一侧开始锯,锯的过程要慢,看清画的线,如果发现偏了要及时修正否则会越来越偏!锯子要跟板材的夹角要小于90，这样能锯开稍大的板。第四步，修整。锯下来的板材很不光滑,有毛刺,需要修整,用台钳夹住,夹的部分还要用布垫着,用锉刀锉,注意有些锉刀没把,小心后面的尖弄伤手。一定要细心,看着画的线,不要锉过头,搓掉了就不会再长出来了!如果零件露出台钳较长,要沿着板材来锉,否则声音很刺耳而且锉出来也很难看！第五步，铝板弯折。不是所有的铝板都能弯折,比如说硬铝就不
12、能弯,另外,即使能弯折也不要反复弯折,否则强度会大大降低.弯折部分有大有小,要区分对待,小的弯折直接用钳子就可以,不用多解释,还是得注意看清划线。因为有厚度，不想折纸那样，总会有点偏移，请自己体会下。大的弯折就费点事,要用到台虎钳等一些辅助工具,最好有一对较厚的铁板,用来夹住板材,这样就能弯折出漂亮的折线,用铁板夹住铝板再用台虎钳夹住,注意铁板边界要与铝板要折的线重合,越准越好,固定好后,用用布包好的锤子或者橡皮锤适当用力敲打铝板弯折线上方,击打位置离弯折线越近越好,否则整个板会变弯,那就难再调回去了。一定要一次折好,不要反复修改,容易折断,敲的第一下非常重要，请确认清楚再落锤！ 第六步，打孔
13、,首先要确定孔的位置,如果零件需要弯折的话,建议弯折后再确定打孔位置,因为弯折后会有很大误差.不要急着打孔,不过有时会发现弯折后打孔很困难，那样的话就自己技术好点吧，弯折误差别太大。先用冲子冲下,以免钻时跑偏,钻较大的孔时,先用小钻头打个眼,再用大钻头,也可避免跑偏.如果电钻能无级调速的话太好了,一点一点来,还能不断修正位置！最后一步，欣赏零件！呵呵呵，当然不是单纯的感慨过程的艰辛和最后的喜悦，是检查加工的零件服不服和当初设计的要求，不可马虎，不要等自后所有零件都加工好了再查，否则最后零件很难组合起来，到时候可是后悔莫及啊！所有的零件加工大致就这些过程，只要细心坚持不懈，你的手艺会越来越好！特别希望能看到你的作品，欢迎大家来机器人天空论坛互相交流，也欢迎光顾我的博客
