步驟1：為什么選擇氣動(dòng)？

氣動(dòng)使用壓縮空氣完成任務(wù)的系統(tǒng)。任何使用連接到壓縮機(jī)的工具（例如牙醫(yī)鉆頭或城市公交車（門））的人都經(jīng)歷過氣動(dòng)系統(tǒng)。好吧，那太好了，但是為什么我要使用它呢？

實(shí)際上非常容易設(shè)置，并且它們有助于快速更改。當(dāng)比賽當(dāng)天發(fā)生故障時(shí)，更換或添加新零件確實(shí)很容易，它們也非常強(qiáng)大，最大允許60psi的氣壓（無(wú)論如何對(duì)于FIRST比賽）足以完成大多數(shù)任務(wù)。氣動(dòng)裝置相對(duì)較輕（我們的整個(gè)系統(tǒng)約為10磅），它們不需要太多的電池電量。氣動(dòng)也更易于設(shè)計(jì)，您無(wú)需將鏈條和皮帶與特殊的殼體或其他任何東西對(duì)齊。缺點(diǎn)：它們確實(shí)占用了空間，并且需要更多的編程才能使壓縮機(jī)和螺線管達(dá)到功能，它們還需要大量的零件投資，因?yàn)樵撓到y(tǒng)需要所有零件才能正常工作（一個(gè)夯錘不是像電動(dòng)機(jī)那樣的獨(dú)立零件）。

想象一下將電動(dòng)機(jī)或任何其他電子元件接線，但是，您只需擁有一組可在任何地方使用的管子，而不是正負(fù)管，就無(wú)需使用規(guī)格（電線尺寸）或要?jiǎng)兙€的電線，也不需要任何工具即可將它們放在一起（無(wú)需進(jìn)行任何焊接和焊接）熱收縮）。我認(rèn)為我們所有人都很難將正確尺寸的螺絲刀安裝到正確的插槽中，并“恰好”將其擰緊，以使電線保持在原位。所有這些都可以（在大多數(shù)情況下）拋棄，氣動(dòng)簡(jiǎn)單而清潔（與液壓不同）。

如果您自己執(zhí)行此操作，則無(wú)需進(jìn)行任何編程（會(huì)有所幫助），因?yàn)樗鼈兌际情y門

第2步：您需要什么

所以您需要什么？ （我根據(jù)2014年FIRST氣動(dòng)手冊(cè)中的內(nèi)容對(duì)此進(jìn)行了改編）。

壓縮機(jī)：這是一種將所有空氣壓縮在一起的裝置，它是所有氣動(dòng)裝置的基礎(chǔ)。它在操作過程中會(huì)變得很熱，因此請(qǐng)確保它附近有一個(gè)風(fēng)扇，并且不要靠近電纜或氣動(dòng)電纜，因?yàn)樗鼤?huì)熔化絕緣層并在氣動(dòng)電纜中插入孔。它還會(huì)引起大量振動(dòng)，因此在將其安裝到機(jī)器人上時(shí)要考慮到這一點(diǎn)，因此請(qǐng)勿將其放在負(fù)責(zé)自動(dòng)操作的攝像機(jī)旁邊。同樣，在接線時(shí)，它會(huì)通過 20安培保險(xiǎn)絲或斷路器流過電流（FIRST僅表示斷路器，但我們的保險(xiǎn)絲管理得很好，安全檢查員也不介意）。我們從氣動(dòng)套件中獲得的壓縮機(jī)是 Viair 090C ，如果您選擇不使用該壓縮機(jī)，那么大多數(shù)經(jīng)驗(yàn)豐富的團(tuán)隊(duì)將使用另一種壓縮機(jī)，因?yàn)檫@支壓縮機(jī)開始死亡時(shí)，當(dāng)變熱時(shí)，運(yùn)行時(shí)間大約為五分鐘，而冷卻時(shí)間約為半小時(shí)。 請(qǐng)勿向后接線壓縮機(jī)，因?yàn)閴嚎s機(jī)會(huì)損壞，就像是led而不是電動(dòng)機(jī)。您可以訂購(gòu)一個(gè)此處

您還需要一個(gè)尖峰繼電器來控制壓縮機(jī)。

泄壓閥：這是必須完全通過黃銅與空氣壓縮機(jī)連接的部件（如果執(zhí)行此操作，則應(yīng)遵循FIRST規(guī)則您自己并沒有關(guān)系），這是一種機(jī)械安全措施，當(dāng)壓力過高時(shí)，該措施會(huì)泄漏空氣?？梢酝ㄟ^移動(dòng)螺紋環(huán)來調(diào)整它。（我將在后面介紹）。我們得到的是一個(gè)Norgren，它運(yùn)作完美，您可以在此處訂購(gòu)自己的。

安裝泄壓閥所需的其他連接器：將1/8英寸npt外螺紋（國(guó)家管道螺紋）連接到1/4英寸內(nèi)螺紋連接器，請(qǐng)?jiān)诖颂幱嗁?gòu)1。在這里?？梢栽诖颂幱嗁?gòu)1男2女1/8npt。您也可以使用三重1/8npt母型連接器 * 和公對(duì)公1/8in npt的公制連接器 * （AndyMark不出售這些部件，但我建議使用因?yàn)樗鼈儽?母1母連接器具有更廣泛的用途，所以*這些鏈接未經(jīng)測(cè)試用于演示，我們?cè)诒镜卣业搅宋覀兊漠a(chǎn)品。

壓力開關(guān)：當(dāng)電子元件作為傳感器時(shí)，當(dāng)壓力超過120psi（據(jù)說，我們的壓力從80-110psi跳至任何地方）時(shí)，它會(huì)向程序發(fā)送信號(hào)，以關(guān)閉壓縮機(jī)?？梢允褂?/8英寸npt黃銅連接器（上面的鏈接*）將其連接到系統(tǒng)的其余部分。您可以在此處訂購(gòu)一個(gè)。

氣罐）：用于存放壓縮空氣，以備后用。您可能會(huì)希望盡可能多地安裝在機(jī)器人上。請(qǐng)注意不要讓白色的戰(zhàn)車螺紋端口，因?yàn)樗鼈冇斜ǖ内厔?shì)。黑色戰(zhàn)車為我們的團(tuán)隊(duì)服務(wù)良好。您可以從這里訂購(gòu)。

調(diào)節(jié)器：這些將壓力限制在下游的任何組件，多個(gè)調(diào)節(jié)器意味著您可以擁有組件在不同的壓力下運(yùn)行。進(jìn)行過水肺潛水的任何人都使用過這些呼吸器，它們阻止了水箱中的空氣（120psi）爆炸到您的嘴中。底部有一個(gè)箭頭，顯示了空氣應(yīng)該流過它們的方向。如果將它們放入，則一旦超過指定壓力，壓力就會(huì)從調(diào)節(jié)器中泄漏出來。我們?cè)谡{(diào)節(jié)器的頂部印有說明，并能夠向下按以鎖定旋鈕并阻止壓力改變。可以從這里訂購(gòu)它們。

壓力表：這些顯示系統(tǒng)內(nèi)部的壓力，我建議獲取3 -4 ，具體取決于您計(jì)劃擁有多少條不同的壓力線。這些直接擰入調(diào)節(jié)器。您可以在這里訂購(gòu)它們。

電磁閥：這些就像電氣系統(tǒng)中的斷路器或晶體管。當(dāng)它們被觸發(fā)（從程序中）時(shí)，它們將氣流從一個(gè)端口切換到另一個(gè)端口，有些是雙向作用的，可以雙向控制，有些則沒有，一旦信號(hào)消失，它們就會(huì)自動(dòng)切換回去。 這些允許對(duì)氣動(dòng)撞錘進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。我們使用的是FESTO閥門，我們有兩種尺寸，孔（孔）越大，空氣流動(dòng)越快 》通過閥門（首先，您可以擁有的最大孔徑為3/8英寸）。因此，如果您需要速度，請(qǐng)使用更大的閥門。小型電線可以從此處訂購(gòu)，如果您不想使用MacGyver的方式將電線連接到它們，則每個(gè)電磁鐵需要幾對(duì) 以及電線。您還需要其中的三個(gè) 較小的推動(dòng)力以連接每個(gè)小型電磁閥的配件，或者您可以從此處 訂購(gòu)它們的包裝。 我相信這是一個(gè)較大的螺線管，但是我們沒有訂購(gòu)，而是在本地購(gòu)買的。

插入閥（球閥）：這些是手動(dòng)方式要控制空氣流量，您將至少需要 一個(gè)，以便通過安全檢查。 獲得很多（4-5），因?yàn)槟鷷?huì)發(fā)現(xiàn)自己想要一種快速的方法來阻塞氣動(dòng)裝置的某些端口，而不必將一堆黃銅配件和插頭組裝在一起?？梢詮拇颂?訂購(gòu)。我們的團(tuán)隊(duì)使用了一些黃銅管，我認(rèn)為它們已包含在套件中，但看來AndyMark不再出售它們。

推入連接配件：這些是將所有組件連接在一起的零件。 獲取大量這些內(nèi)容（50-60），它們都應(yīng)該 1/8英寸npt和1/4英寸推進(jìn)行連接。它們具有各種形狀和尺寸，有直管，肘管，流量控制管（它們有點(diǎn)像調(diào)節(jié)器，但它們會(huì)改變速度而不是壓力）， y連接器的連接， T型連接的連接 ，或打包交易。其中一些已被保護(hù)，但其他（以及您使用了兩次以上的磁帶）將需要 Teflon膠帶（請(qǐng)注意，如果您購(gòu)買其他商品，則密度較低），有一個(gè)正確的方法來貼上特氟龍膠帶（我沒有制作視頻）。

管道：這是空氣將流過的管道，以到達(dá)各個(gè)氣動(dòng)部件。這也是使您的機(jī)器人在比賽中脫穎而出的機(jī)會(huì)，高級(jí)團(tuán)隊(duì)可以使用各種瘋狂的彩色半透明或在黑暗的管道中發(fā)光。除了所有的笑話，顏色的確有助于區(qū)分高壓線和低壓線，或者哪個(gè)管連接到哪個(gè)氣缸，因此最好使一種顏色（最好是黑色）（最好是黑色）和一堆其他顏色的較小角色。所有管子應(yīng)外徑的1/4 。我們的工具包是所有團(tuán)隊(duì)都能獲得的零件套件，但是您可以在此處

氣壓缸（柱塞）訂購(gòu)：這是所有其他零件的用途，它們使用存儲(chǔ)的氣壓擴(kuò)展（或收縮）以完成任務(wù)。有所有形狀和尺寸，孔（即圓柱體的寬度）決定了圓柱體可以施加的力（越大，壓力可以作用的平方英寸越大，因此施加的力就越大）請(qǐng)注意，大口徑氣缸（2“）并不是一個(gè)好主意，因?yàn)樗鼈儠?huì)慢慢填充，并且會(huì)消耗掉您存儲(chǔ)的大量空氣。我們的團(tuán)隊(duì)使用的氣缸分別為1和1/4英寸。行程/行程（氣缸的運(yùn)動(dòng)時(shí)間）將確定氣缸的時(shí)間，我再次建議將其保持較小，因?yàn)檩^大的氣缸不能很好地適應(yīng)機(jī)器人和所有FIRST團(tuán)隊(duì)每年都會(huì)獲得兩個(gè)免費(fèi)的 Bimba氣瓶，在零件套件中有一張應(yīng)使用的優(yōu)惠券，即使您當(dāng)年不使用它們也是如此?？梢詢?chǔ)存零件以備后用。您也可以從此處訂購(gòu)零件，但請(qǐng)務(wù)必檢查零件是否有（最大的1/8“螺紋。

如果您在機(jī)器人技術(shù)方面一直走得很遠(yuǎn)，很可能已經(jīng)有了這些其他工具，但以防萬(wàn)一：

小月牙扳手

內(nèi)六角扳手（英制和公制）

剪線鉗

副手柄

這是很多東西，但是請(qǐng)相信我，這是值得的，它將打開各種您團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)思路。而且一切都可以在明年重復(fù)使用，因此您實(shí)際上只需要購(gòu)買一次。

步驟3：氣動(dòng)的工作方式

氣動(dòng)通過控制壓縮空氣的流量來工作。電子設(shè)備控制電子流動(dòng)的方式幾乎相同。氣動(dòng)使用閥門來控制空氣流動(dòng)，這些閥門可以由其他壓縮空氣源觸發(fā)（但是在FIRST比賽中禁止使用此類閥），也可以由電力或手動(dòng)觸發(fā)（這些不是很有用）但適用于機(jī)器人）。由電控制的閥稱為螺線管，因?yàn)樗鼈兝秒娏鞲袘?yīng)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)使金屬碎片運(yùn)動(dòng)并迫使空氣以特定方式運(yùn)動(dòng)。

最簡(jiǎn)單的氣動(dòng)系統(tǒng)只有一個(gè)手動(dòng)控制閥。任何使用過空氣釘子的人都使用過這樣的系統(tǒng)?？諝鈮嚎s機(jī)壓縮并存儲(chǔ)空氣，然后當(dāng)用戶拉動(dòng)扳機(jī)時(shí)，釋放空氣并將釘子釘入木材（或任何釘子）。

我們?cè)贔IRST機(jī)器人中使用的閥屬于電磁閥。第一張圖片顯示了雙作用螺線管如何通過向氣缸的頂部填充空氣來將活塞推入向下位置。第二張圖片顯示了當(dāng)程序觸發(fā)電磁閥時(shí)，活塞如何伸出。

就是這樣，氣動(dòng)實(shí)際上非常簡(jiǎn)單。就像一切一樣，盡管氣動(dòng)系統(tǒng)會(huì)變得非常復(fù)雜，但是對(duì)于機(jī)器人而言，簡(jiǎn)單的系統(tǒng)運(yùn)行良好，沒有理由使其變得非常復(fù)雜。

第4步：基本設(shè)置

FIRST比賽所需的基本氣動(dòng)系統(tǒng)如下

壓縮機(jī)---》泄壓閥---》儲(chǔ)氣罐---》壓力表---》壓力開關(guān)---》球閥

-將壓縮機(jī)連接到尖峰繼電器上，使用20安培保險(xiǎn)絲。再次使用20安培斷路器將尖峰繼電器連接到配電板上。將pwm電纜連接到Spike，然后詢問您的編程人員cRIO（I/O板上）的哪個(gè)端口將另一端插入。 （圖1）

-將1/8“ npt外螺紋與1/8” npt外螺紋連接器擰入壓縮機(jī)，確保在所有螺紋連接處都貼上特氟龍膠帶。 （圖2-6）

-將1/8“ npt黃銅T型連接器之一擰入1/8” npt連接器的裸露端。 （圖7）

-將1/8“ npt到1/4” npt擴(kuò)大器擰到泄壓閥的基座上。 （圖9）

-將泄壓閥組件擰入黃銅T型連接器的“頂部”。 （圖10）

-可選-調(diào)整泄壓閥的方向，使其靠近壓縮機(jī)，以節(jié)省空間。 （圖11）

-將直的1/8“ npt擰到1/4”的螺紋，以將接頭連接到黃銅T型連接器的最后一個(gè)孔中，然后將一根管子推入，然后將其推入管道的裸露端到空氣儲(chǔ)存罐中。 （圖12-13）

-將一根管子推入儲(chǔ)氣罐的遠(yuǎn)端，并通過1/8“推將其連接以將配件連接到帶螺紋的1/8” npt T -連接器。

-將量規(guī)插入該黃銅T型連接器的頂部（圖14-15）

-組裝另一個(gè)帶螺紋的1/8“ npt T型連接器它可以推動(dòng)將兩個(gè)“底部”端口上的配件連接起來，并將壓力開關(guān)擰入“頂部”端口中。（圖16）

-將剛剛創(chuàng)建的組件連接到T- （pic 17）

-組裝球閥，使其具有推動(dòng)力以連接兩端的配件，并連接到帶有（圖18）

-將兩根電線連接到壓力開關(guān)的端子上并用膠帶包裹，然后將這兩根電線拼接成pwm電纜，僅使用連接到兩個(gè)外部引腳的pwm電纜，其余的中間電纜沒有連接到任何并應(yīng)使用電工膠帶包裹。 （圖20）

-詢問您的程序員將pwm拼接電纜插入哪個(gè)端口，具體取決于每個(gè)團(tuán)隊(duì)的程序。（圖21）

系統(tǒng)的所有部分在一起，我們只需要校準(zhǔn)系統(tǒng)即可。

-打開機(jī)器人，壓縮機(jī)應(yīng)該開始運(yùn)行。

-觀察壓力表，當(dāng)針達(dá)到120psi時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器人

-調(diào)整泄壓閥上的螺栓，直到空氣開始從頂部的小孔漏出。

現(xiàn)在完成基本設(shè)置，下一步是完成

步驟5：添加高壓線

要向系統(tǒng)中添加一條高壓管，它實(shí)際上可以起作用，請(qǐng)從以下開始：

-切斷氣罐和壓力開關(guān)之間的管

-輸入將T型連接器插入到您剛剛通過切割管子而形成的空間中-將一根管子推入T型連接器的裸露孔中/*從此處開始，使管子的長(zhǎng)度盡可能短節(jié)省空氣并使系統(tǒng)更快。 */

-將調(diào)節(jié)器推到從T型連接器延伸的那段管子上（將螺紋擰入以連接接頭），確保箭頭指向遠(yuǎn)離管子的方向，而不是指向管子。

-將另一根管子（可能根據(jù)您的配色方案而定，使用不同的顏色）推入與該管子相對(duì)的端口中，箭頭應(yīng)指向該管子，從此處開始系統(tǒng)中的氣壓將被設(shè)置通過調(diào)節(jié)器。

-將壓力計(jì)旋入調(diào)節(jié)器上其他兩個(gè)裸露的端口中的任意一個(gè)（確保已用特氟隆膠帶固定）。

-在裝有調(diào)節(jié)器的包裝中，應(yīng)該有兩個(gè)小螺紋件，他們可能在頂部有一個(gè)艾倫（Allen）鑰匙形孔。用膠帶將其中之一包起來，然后將其穿入調(diào)節(jié)器的其余端口。

-通過擰緊m7螺紋推動(dòng)器以將配件連接到端口中，從而設(shè)置電磁閥。

-將從調(diào)節(jié)器伸出的管子推入螺線管的“底部”，底部只有一按才能連接，頂部有兩個(gè)管子。

-將不同顏色的管子插入到電磁鐵的其余端口中電磁閥，一個(gè)將使氣缸伸出，一個(gè)將使其收縮。在打開壓縮機(jī)電源之前，我們不知道是哪一個(gè)。

-將這些管子放在推桿/執(zhí)行器/氣缸的頂部和底部。氣缸需要推壓才能將配件擰入氣缸頂部和底部的孔中，我建議使用彎頭，因?yàn)樗鼈兙哂凶杂尚D(zhuǎn)的能力。

-打開壓縮機(jī)。請(qǐng)注意氣瓶可能會(huì)伸出，所以請(qǐng)不要靠近它，它不會(huì)快速射出，但請(qǐng)多加注意。

-如果柱塞伸出，則底部的氣管正在吸氣，如果它不是頂部的管道正在接收空氣。用一條膠帶標(biāo)記正在通氣的試管。

-旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器頂部的旋鈕，并觀察連接到調(diào)節(jié)器上的壓力表以設(shè)置壓力。當(dāng)您有所需的壓力時(shí)（在第一次比賽中，壓力不超過60），然后向下按調(diào)節(jié)器的旋鈕，這將阻止其旋轉(zhuǎn)并改變壓力。

-根據(jù)您的目的布置油管，您是否想要在打開機(jī)器人電源時(shí)使氣缸伸出以收縮嗎？

-將電線連接到螺線管的“左”和“右”端，可能需要將這些電線拼接成pwm電線以適合進(jìn)入螺線管分線板，與程序員協(xié)商確定應(yīng)將其插入哪個(gè)端口。

-現(xiàn)在，您的機(jī)器人具有升高和降低液壓缸的能力，這取決于您。/*該程序需要正確設(shè)置，但是我對(duì)它的了解不足以指導(dǎo)您，因此應(yīng)該很快就會(huì)有關(guān)于對(duì)FIRST機(jī)器人進(jìn)行編程的說明，因此請(qǐng)檢查一下。 */

步驟6：添加低壓線

添加低壓力管線與高壓管線完全相同，不同之處在于調(diào)節(jié)器設(shè)置為不同的壓力。

在高壓管線的T型連接器和壓力開關(guān)之間的管路中切出一個(gè)空間， a T型連接器：

-按照相同的步驟（步驟4）對(duì)調(diào)節(jié)器和電磁閥進(jìn)行配管。

-調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器，使其壓力比前面的壓力低。

-繼續(xù)進(jìn)行此操作您可以按照降壓順序處理任意數(shù)量的壓力線。/*順序不會(huì)影響系統(tǒng)，但是按照這種順序是常規(guī)的。一旦纏結(jié)在機(jī)器人的腹部，您可能希望對(duì)不同的行進(jìn)行顏色編碼，以便輕松更改*/

第7步：常見問題

這是我的常見問題頁(yè)面，其中包含常見問題和上述問題的解決方案。如果您想添加一些內(nèi)容，請(qǐng)發(fā)表評(píng)論。

泄漏了我該怎么辦？

所有的球閥都完全關(guān)閉，這對(duì)我們的團(tuán)隊(duì)來說是很多問題了。

然后，如果您在嘈雜的地方（例如比賽），請(qǐng)聽一下空氣泄漏的地方。 ），您還有兩個(gè)選擇，一個(gè)裝滿肥皂水的噴霧瓶或一個(gè)大口徑的試管。如果使用肥皂水，請(qǐng)將其噴灑在任何可能泄漏的接頭附近，并注意是否有氣泡。如果您正在使用電子管，則將一端放在耳朵附近（或里面），另一端到處移動(dòng)，直到聽到泄漏聲為止。肥皂水是更好的選擇，因?yàn)榧词股倭康膲嚎s空氣也會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞您的耳膜。

大多數(shù)情況下，泄漏是由未完全嚙合或松動(dòng)的連接配件推動(dòng)引起的。確保完全壓住連接配件的推力，然后稍稍拉出以將內(nèi)部的齒插入塑料中。

也可能是管道切成90度時(shí)，未直截的管子可能會(huì)泄漏。

如果仍然泄漏，請(qǐng)?jiān)诼菁y連接處添加特氟龍膠帶。

如果仍然泄漏，請(qǐng)尋找損壞的電纜。它們可能被壓縮機(jī)熔化，被風(fēng)扇割斷，被機(jī)器擠壓等。..

壓力上升到一定壓力然后泄漏了嗎？

這是兩件事之一：

1.）向后安裝調(diào)壓器，切換調(diào)壓器的方向，以設(shè)置系統(tǒng)開始泄漏之前達(dá)到的壓力。

2.）調(diào)節(jié)器后某處的連接器泄漏。在將調(diào)節(jié)器設(shè)置為系統(tǒng)泄漏的壓力后，檢查所有連接器。

點(diǎn)火時(shí)空氣是否從電磁閥中泄漏？

這是正?，F(xiàn)象，輸入管兩側(cè)的孔是排氣口，用于排出先前存儲(chǔ)在活塞中的空氣。

還有其他問題，請(qǐng)查看Chief Delphi論壇并在此處發(fā)布問題。

FIRST競(jìng)賽也承諾了一些加快活塞速度的方法，通常會(huì)將一些東西扔進(jìn)某種類型的球門中，因此速度通常比活塞施加的力更重要。

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（無(wú)特殊順序：

1。）獲取更大的電磁閥。

2。）獲得小口徑氣缸，這將減少流入活塞以使其完全伸展所需的空氣量。

2。 p》

3。）如果您的活塞需要快速向前移動(dòng)，則拆下從氣缸前部端口到電磁閥的管路。這意味著空氣只需要流過電磁閥一次，但這也意味著您不能縮回氣缸。

4。）縮短從電磁閥到活塞的管路長(zhǎng)度，這可以與使用小口徑氣缸的原理相同，移動(dòng)的空氣更少。

5。）在螺線管之前但在調(diào)節(jié)器之后添加一個(gè)調(diào)壓罐（空氣存儲(chǔ)罐）。這樣可以提供60 psi的大量空氣。并且意味著空氣不必流經(jīng)螺線管。不利的一面是，當(dāng)您縮回鋼瓶時(shí)，您將用完油箱中的所有空氣。

6。）確保在FIRST比賽中將調(diào)節(jié)器設(shè)置為最大壓力60psi。