Budowanie ciężkich robotów na YouTube: Sidemen Robot Wars

Jak roboty wagi ciężkiej dla Sidemen Extreme Robot Wars (boty bojowe) zostały zbudowane przy użyciu komponentów Accu

Ed Hodges, główny inżynier robotyki projektu w Labman Automation, omawia swój szybki postęp w robotyce bojowej; od założenia społeczeństwa na uniwersytecie bez wcześniejszego doświadczenia, po współpracę z Andym Russellem i Adamem Hamiltonem w celu zaprojektowania i zbudowania dwóch robotów 110 kg dla Sidemen, ogromnego kanału YouTube z ponad 21,1 mln subskrybentów.

W ciągu 24 godzin od opublikowania filmu Sidemen Extreme Robot Wars (Battle Bots), który imponująco zgromadził ponad 7 milionów wyświetleń, rozmawialiśmy z Edem w celu wyjaśnienia zaangażowania zespołu w projekt, zbadając, które komponenty Accu zostały użyte do budowy robotów i wyjaśniliśmy, czego potrzeba do pracy w robotyce.

Rozwijanie umiejętności w zakresie robotyki konkurencyjnej pracując w Labman Automation

„Zawsze byłem pomocny i uwielbiałem rozbierać rzeczy, ku cierpieniu mojej mamy”, komentuje Ed, przyznając, że tworzy i konstruuje rzeczy tak długo, jak pamięta.

Ta pasja doprowadziła go do studiowania licencjata ds. projektowania produktów i technologii na Uniwersytecie Loughborough, gdzie postanowił „zanurzyć się najpierw w robotykę bojową”, pomimo braku wcześniejszego doświadczenia w tej dziedzinie. „Złapałem błąd po moim pierwszym wydarzeniu, prowadzonym przez Bristol Bot Builders i od tego czasu przejęło ono moje życie!”

Tak się stało, Labman Automation dowiedział się o Edzie przez społeczeństwo, kiedy zwrócili się do niego z propozycją sponsorowania. Pochwalił ich podejście do wspierania następnego pokolenia inżynierów, komentując: „Labman jest świetny, jeśli chcesz rozpocząć pracę w inżynierii, oferując doświadczenie zawodowe, staże letnie, staże branżowe i praktyki zawodowe, a także pomoc w uzyskaniu stopni naukowych”.

Ostatecznie ta okazja doprowadziła do tego, że zaoferowali mu stanowisko pośrednictwa w firmie, aby ukończył rok w branży. „To była niesamowita okazja, która pozwoliła mi przenieść moje uzależnienie od robotów na inny poziom, szybko budując wiele robotów wagi ciężkiej (ważących ogromnych 110 kg) przed pandemią”. Jednak, podobnie jak w przypadku reszty świata, powstrzymało to wiele jego planów.

„Przechodzę do lipca 2021 roku i ukończyłem Loughborough. Po prowadzeniu wielu mniejszych projektów w trakcie mojego roku stażu, w tym niewspomaganej dostawy i instalacji całego systemu w Szanghaju, wróciłem do Labman jako Lider Projektu na czas, aby zorganizować nasz inauguracyjny konkurs robotyki bojowej Fi ghtFest!”

Labman zbudował specjalistyczną kuloodporną arenę zawodów przy użyciu różnych materiałów zaprojektowanych ze stali różnej jakości, przy czym „płyty kopcowe” były produkowane z bardzo twardej „płyty ściennej”, podczas gdy podpory ścienne zostały wykonane ze stali wysokiej jakości, aby zapewnić ich wygięcie do kształtu na prasie krawędziowej Labman CNC, usuwając niezliczone godziny spawania z procesu montażu.

Konkurs ten był ogromnym sukcesem, otwarty zarówno dla pracowników Labman, jak i konkurentów zewnętrznych, takich jak studenci i hobbyści konstruktorzy robotów. Robot Eda o wadze pierza, zwany Kakute, wykorzystywał podnóż gąsienicowy i był napędzany paskami rozrządu HTD 8M z powłoką zewnętrzną, co, jak zauważył, zapewniało mu doskonałą przyczepność.

Dojście do półfinału konkursu FightFest z Kakute dało Edowi smak rywalizacji z najlepszymi robotami w swojej klasie, a wszystko to na najnowocześniejszej, kuloodpornej arenie w siedzibie Labmana w North Yorkshire w Wielkiej Brytanii.

Jak YouTuberzy KSI i Sidemen zwrócili się do zespołu, aby zbudować roboty bojowe

Podczas studiów w Loughborough jeden z profesorów uniwersyteckich Eda skontaktował się z Andym Russellem z ARDesign Combat Robotics. „W tym momencie Andy studiował ten sam stopień co ja, w roku powyżej. Miał doświadczenie w formowaniu wtryskowym i projektach na zamówienie, tworząc roboty Beatleweight i Featherweight, a także występował w telewizji z robotami Heavyweight, które zaprojektował i zbudował.

Andy początkowo zaczął budować roboty ze swoim tatą, gdy był bardzo młody. Dzięki temu rozwinął ponad 15 lat praktycznego doświadczenia, biorąc udział w wielu programach telewizyjnych na całym świecie, w tym Robot Wars i T his is Fighting Robots.

To było na imprezie networkingowej, podczas której YouTuber KSI poznał Andy'ego. Po rozpoczęciu rozmowy na temat doświadczeń Andy'ego w tworzeniu i walce z robotami bojowymi, pomyślał, że może to być niesamowity film dla kanału Sidemen - brytyjskiej grupy z ponad 13,8 milionami subskrybentów od listopada 2021 r.

Po dwóch latach opóźnień w projekcie w wyniku pandemii Andy zabrał Eda wraz z kolegą z drużyny Eda Adamem Hamiltonem z Team Immer sion, aby pomóc zaprojektować i zbudować dwa roboty bojowe o wadze 110 kg.

Ed wspomina, że poznał Adama przez Andy'ego, „co doprowadziło mnie do dołączenia do Team Immersion w 2019 roku tuż przed złożeniem wniosku o nadchodzący sezon Battlebots”.

Adam to samouczący się konstruktorzy robotów, który zaczął, tak jak wielu, z kilkoma narzędziami ręcznymi w swoim garażu. „Od tego czasu zbudował całą swoją działalność wokół tworzenia pięknych maszyn wykorzystujących technologie CNC, takie jak frezowanie, cięcie laserowe, składanie i EDM (obróbka wyładowań elektrycznych)”, dodaje Ed, który obecnie współpracuje z Adamem pod marką Immersion Engineering. Wkrótce rozszerzą swoje usługi, magazynując części dla konstruktorów robotów na całym świecie, aby je kupować.

Projektowanie i budowa ciężkich robotów bojowych o wadze 110 kg

Dotrzymanie napiętych terminów dotyczących dat filmowania

Po zebraniu zespołu, a projekt ostatecznie otrzymał zielone światło, mieli 2-miesięczny termin na sfinalizowanie swoich projektów i zbudowanie dwóch robotów o wadze 110 kg przed rozpoczęciem filmowania.

„Ponieważ wiele części było produkowanych za granicą, powiadomienie, które Andy otrzymał o datach filmowania, pozostawiło bardzo małe okno na ostateczny montaż i testowanie tych robotów”, wspomina Ed. „W drodze powrotnej z innego wydarzenia, z samochodem już pełnym ludzi i narzędzi, udało nam się jakoś wcisnąć* większość* części jednego z robotów!”

Co gorsza, dzień po tym, jak Ed zaczął budować, źle wylądował podczas głazów, rozdzierając więzadła w kolanie. To naprawdę wywarło presję, co czyniło z tego ogromny wysiłek zespołu. Oznaczało to również wiele późnych nocy w Labman, którzy na szczęście pozwalają swoim pracownikom korzystać z narzędzi i maszyn do osobistych projektów, co było niesamowite”.

Pozyskiwanie komponentów potrzebnych do budowy robotów

„Używam komponentów Accu od czasu mojego projektu projektowania i technologii GCSE, ich nylonowe przekładki nadal trzymają razem części mojego biurka!” Ed wspomina, jako długoterminowy klient Accu.

„Wolę Accu od innych źródeł, ponieważ mogę polegać na tym, że komponenty są wysokiej jakości i dotrą, kiedy ich potrzebuję, zwykle następnego dnia. W Labman zazwyczaj zwracamy się do Accu w poszukiwaniu nietypowych śrub, takich jak niestandardowe długości, wykończenia i materiały, ale kupujemy również przekładki dystansowe, łożyska, pasy i koła pasowe”.

Podczas budowy robotów do tego projektu, kluczowe komponenty dostarczone przez Accu obejmowały śruby ramion M10 i M16, używane zarówno do transmisji broni, jak i transmisji napędu na obu botach.

Andy dodał, że „Lubię używać ich jako wałów napędowych, aby zaoszczędzić koszty i niestandardowe prace przy obróbce skrawaniem tam, gdzie to możliwe. Ze względu na to, że śruby nar amienne Accu są wykonane z wysokiej jakości materiału z precyzyjnym wykończeniem powierzchni szlifowania, łożyska dobrze pasują.”

Ed wyjaśnia ten wybór, mówiąc, że „dość powszechne jest używanie śruby ramiennej jako „martwego wału” (stałego wału, który umożliwia swobodny obrót wokół niego) do przekładni. Wynika to z faktu, że oferują powierzchnię odpowiednią do tulei i łożysk, a jednocześnie są łatwe do przymocowania do płyty montażowej. Są prawie jedynym gotowym rozwiązaniem dla tego rodzaju aplikacji”.

Innym elementem dostarczonym przez Accu były zewnętrzne koła 8 mm używane do zatrzymania kół zębatych na wszystkich 8 wałach silnika, które zasilają cały bot. W przypadku The Tenderizer obejmowało to broń 4WD i młotkową; każdy z nich wymagał 4 silników do działania. „Użyliśmy płyt montażowych sterownika silnika, które robiłem na piły taśmowej, aby przymocować sterowniki do podwozia za pomocą uchwytów antywibracyjnych”.

Zespół wykorzystał paski orzechowe, popularny komponent dla konstruktorów robotów, do montażu obu robotów. Te metalowe paski mają gwintowane otwory przelotowe do mocowania paneli razem pod kątem prostym, przy czym śruby maszynowe z głowicą przyciskową Accu M6 są używane do małych pasków do nakrętek, a śruby z łbem przyciskowym M10 używane do instalacji z dużymi paskami nakrętek.

Ed zaufał komponentom Accu w szeregu konstrukcji robotów, od Embera, jego pierwszego robota wagi ciężkiej po konkursie Labmana FightFest, po konkurencyjne boty Immersion and Abrasion. Powiedział, że „wydaliśmy około 600 funtów na same Bolts, około 50% z tego przypadało na Accu!”

Ponieważ duża część ich pracy koncentruje się wokół modelowania CAD na etapie projektowania i prototypowania wrażliwego na czas, Ed podkreślił, że niezwykle ważne jest dokładne modelowanie wszystkich komponentów - „co jest kolejnym powodem, dla którego lubię używać Accu, ponieważ mają wszystkie wymiary wymagane dla każdego komponentu, przy użyciu przejrzystych diagramów. To naprawdę pomaga mi upewnić się, że nie będzie żadnych nieoczekiwanych problemów”.

Biorąc pod uwagę szybki czas realizacji od modelowania do budowy robotów, ważne było, aby komponenty potrzebne zespołowi zostały szybko dostarczone, aby umożliwić przeprowadzenie budowy i testów w odpowiednim czasie przed sfilmowaną bitwą.

Ed dodał, że posiadanie AccuPro na swoim koncie, usługi ekspresowej dostawy Accu, było „naprawdę przydatne w dotrzymaniu napiętych terminów”, podkreślając, że „nawet najmniejsze opóźnienia mogą mieć ogromny wpływ na harmonogram projektu, ponieważ zakłóca krytyczną ścieżkę”.

Finalizowanie robotów bojowych gotowych do kręcenia filmu bitewnego

Zespół zaprojektował i zbudował dwa roboty bojowe dla Sidemena, nazwane „The Tenderizer” i „The Golden Daddy” podczas pierwszego sfilmowanego spotkania Sidemena z Andym, podczas którego przyjrzeli się potencjalnym projektom swoich robotów, ponieważ przedstawił im krótkie podsumowanie zalet i wad każdego projektu.

Gdy jedna drużyna zdecydowała się na tępy młotek do The Tenderizer, a druga wybrała wirujący dysk do The Golden Daddy, Andy i zespół stanęli przed wyzwaniem stworzenia dwóch robotów z bardzo różnymi systemami broni. W odpowiedzi na to, Andy skupił się na zaprojektowaniu i budowie Złotego Tatusia, podczas gdy Adam i Ed skupili się wyłącznie na stworzeniu The Tenderizer.

Ed komentuje, że „głowica młota waży ponad 4 kg, podczas gdy wirująca tarcza jest bliżej 25 kg, jednak oba są napędzane przez 4 silniki wytwarzające niesamowite 18 KM. Różnica wagi pozwala na natychmiastowe uruchomienie młotka, podczas gdy wirujący dysk opiera się na stałej mocy, aby stopniowo obracać broń.

Jak Labman wspiera program ambasadorów STEM

Pełniąc funkcję Lidera Projektu ze specjalnością mechaniczną w Labman Automation, Ed nadzoruje szereg projektów, zauważając, że wykonuje wiele dowodów projektów koncepcyjnych, które są „projektami na małą skalę mającymi na celu przetestowanie części systemu, zanim zaprojektujemy pełny system”.

Mając podstawowe obowiązki, w tym pozyskiwanie komponentów i zapewnienie, że kluczowe części są dostarczane w całości przez kluczowych dostawców, Ed był dobrze przygotowany do zakupu elementów złącznych i sprzętu do projektu wideo robota bojowego Sidemen.

„W przypadku większości systemów Labman często pracujemy nad indywidualnymi, jednorazowymi systemami, co oznacza, że mniej interesuje nas rentowność komercyjna i produkcja na dużą skalę i zwykle koncentrujemy się na optymalizacji wydajności”, zauważa Ed, podkreślając, że jego doświadczenie w projektowaniu systemów oraz nadzorowaniu montażu i testowania było kluczowym czynnikiem w dotrzymaniu terminów produkcji, które zespół przedstawił w celu przygotowania projektu do planowanego filmowania w listopadzie 2021 r.

W swojej codziennej pracy w Labman i poza nią, Ed jest również silnie zaangażowany w program ambasadorów STEM, wspierany przez firmę. Wspomniał, że FightFest i wyzwanie polegające na budowaniu robotów bojowych od podstaw są wielką okazją dla przyszłych inżynierów i studentów do zdobycia umiejętności, aby osiągnąć sukces w branży robotyki, jednocześnie demonstrując chęć dobrej zabawy z inżynierią.

Specjalne podziękowania dla Eda Hodgesa, Andy'ego Russella i Adama Hamiltona oraz zespołu medialnego Labman Automation za ich spostrzeżenia i wkład w ten gościnny artykuł.