项目展示——微型投石机
作为这个机器人项目的一部分,我们按照一开始就确定的特定要求,设计并制造了一款功能齐全的微型投石机。我们的目标是完成整个设计流程:机制规划、CAD建模、数字制造以及最终组装。
规格与限制条件
弹弓的底座由一块5毫米厚的木板制成,经过激光切割,尺寸为170×170毫米。为了与游戏平台上的安装系统兼容,边缘周围必须保持1厘米的固定边距。
另外,加载状态下,弹射器必须完全装入一个 200×200×200 毫米的立方体内。这些限制条件对设计产生了重大影响,尤其是结构的高度和弹射臂的长度方面。
设计与建模
设计工作是在 CAD 环境下完成的,旨在找到一种简单、坚固且与现有制造方法兼容的解决方案。主结构设计为可直接安装在木质底座上,并用于支撑机械臂的旋转机构。
旋转机制依靠由3毫米螺丝制成的枢轴,再结合安装在木质底座下方的螺栓。这种设计方案确保了旋转轴的坚固性和精准性,同时在必要时还能轻松拆卸进行调整。
制造工艺
不同部件均采用3D打印技术制造,这使我们能够快速测试多个版本,并根据需要调整某些尺寸。另一方面,底座采用激光切割工艺加工,以确保高度精确性,并与3D打印部件完美兼容。
装配与技术解决方案
组装过程中,该结构通过一颗4毫米的螺丝固定在枢轴上,既能提供稳固的支撑,又能保持机械臂的旋转自由度。
弹射臂由两颗螺丝固定在原位——每侧各一颗——并配有两个防松螺母,以防止在发射过程中因震动和冲击而出现松动的情况。
这些紧固方式能打造出坚固、可靠且易于拆卸的组件,这对于在有限时间内完成的项目来说尤为实用。
触发机制
弹射器配备了一个触发装置,可控制释放储存在弹性带中的能量。该触发装置由一个小型3D打印部件组成,设计成可通过拉绳手动操作。
原理很简单:当弹弓被装满子弹时,橡皮筋会被扳机拉紧。拉动扳机会瞬间释放橡皮筋的张力,使得弹弓的发射臂旋转,将子弹射出。
这一系统具有多项优势:
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它符合手动拉绳激活的要求。
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它能实现可重复的触发操作。
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它能防止在射击过程中与枪械机械装置发生直接接触。
手术过程及最终结果
组装完成后,弹射器结构稳定,功能齐全。机械臂能在其轴线周围正常旋转,且无明显松动现象。整个装置与木质底座连接牢固,设计完全符合尺寸要求,并满足最初规格的各项性能指标。

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