לסופר הזה יש וידוי: אני כנראה יכול לספור את מספר זריקות הכדורסל המוצלחות שעשיתי במהלך חיי על האצבעות והבהונות. עם זאת, הפעמים המעטות האלה שעשיתי, אני תמיד חושב, "לו רק יכולתי לעשות את זה שוב סתם ככה."
זרוע זריקת הכדורסל שלטה בסרוו.
ב-Penn State Altoona, קבוצה של סטודנטים יצרה מכשיר שעושה את מה שאני לא יכול: לקבל את התמונה המושלמת בכל פעם. עבור פרויקט אבן היסוד הבכיר שלהם, לוק אקנרוד, בראד לונג ואנתוני סיסאק (בהדרכתו של פרופסור ג'פרי מור) לקחו על עצמם לבנות זרוע לזריקת כדורסל רובוטית שיכולה לירות בעקביות בעבירה של 15 רגל. גובה ההתחלה של הזרוע מבוסס על אדם בגובה 6'7 אינץ', הגובה הממוצע של שחקן NBA, והחישוק הוא בגובה תקנה של 10 רגל.
עיצוב מוקדם
בתחילה, הצוות בנה מודל קונספט כאשר התנועה מסופקת אך ורק על ידי בוכנה פניאומטית. למרות שהצוות מצא הצלחה מסוימת עם עיצוב זה, הוא לא סיפק את הדיוק הרצוי עבור מכונה זו.
כונן הסרוו DPEANIU-040A400 ואלקטרוניקה אחרת המותקנת על המכשיר.
בנוסף, חלק ממטרת הפרויקט הייתה שהוא ישמש כעזר הוראה למאמנים כיצד לירות נכון בכדורסל. העיצוב הפנאומטי לא איפשר תנועה דו-חולייתית של אמה וזרוע עליונה. התלמידים נזקקו למרפק מפרקי על מנת לשחזר בצורה מדויקת יותר את תנועת ההטלה האנושית. בשביל זה, הם היו צריכים מרפק מונע ממונע.
הכנס ל-AMC
אנתוני פנה אל ADVANCED Motion Controls בסתיו 2019. בערך באותו זמן, קבוצה אחרת מ-Pen State Altoona שבנתה חותך סילון מים עבור פרויקט אבן היסוד שלהם הגיעה גם ל-AMC. צוות ADVANCED Motion Controls הגיב לשתי הקבוצות, ולאחר דיון הלוך ושוב בפרויקטים, הסכמנו לספק מספר כונני סרוו לשתי הקבוצות ללא תשלום. סיפקנו גם כמה מנועים וכבלים שהיו לנו זמינים במלאי האוניברסיטאות שלנו.
בסופו של דבר צוות זרוע הרובוטים הלך עם א DPEANIU-040A400 כונן סרוו דיגיטלי ועבד מרחוק עם צוותי התמיכה הטכנית של AMC כדי לגרום לשילוב כונן הסרוו והמנוע לעבוד עם בקר LabView שלהם.
ביצוע שיפורים
חישובי המומנט עבור זרוע ההטלה ורכבת ההילוכים.
הצוות חישב בקפידה את המומנט הדרוש כדי לבצע את הזריקה. אפילו עם כונן חזק כמו DPEANIU-040A400, המנוע לא הצליח לספק מספיק מומנט כדי להאיץ את סיבוב האמה במהירות מספקת. התברר שיהיה צורך ברכבת הילוכים.
רכבת הציוד המעובדת
בעצת צוות התמיכה של AMC, התלמידים עבדו על תכנון וייצור תיבת הילוכים מרשימה כדי לספק את המומנט הדרוש. תיבת ההילוכים נבנתה ישירות לתוך שאר הזרוע. חלק זה של הזרוע השתמש במפעיל ליניארי כדי לספק את המומנטום שלו כלפי מעלה.
כדי להחזיק את הכדור, במקום להשתמש בעיצוב פשוט בצורת כפית, הצוות הדפיס בתלת-ממד דגם של יד אנושית, שוב כדי לשקף בצורה מדויקת יותר את ההטלה האנושית בפועל.
קשת לזרוק כדורסל
בעוד שזרוע הרובוט מותאמת ומכווננת לזריקות עונשין 15' על ידי שחקן 6'7 אינץ', תוכנית LabView שהתלמידים יצרו אפשרה גבהים ומרחקים שונים. תוכנית LabView משתמשת גם במשוב מלייזר כדי למדוד בצורה מדויקת יותר את המרחק מהחישוק כדי לקחת בחשבון שינויים קטנים במרחק מפרמטרי הקלט.
מסקנות
אפילו כשמגיפת ה-COVID-19 שיבשה את הלימודים הרגילים במרץ 2020, צוות זרוע הכדורסל הרובוטי הצליח להשלים את הפרויקט שלהם ולהציג אותו ב-Zoom ב-1 במאירחוב.
הבדיקות שלהם הראו שיעור הצלחה של זריקה של מעל 90%, הרבה יותר טוב ממה שיכולתי אפילו לחלום עליו.
