Я сделал ЛОХМАТОГО боевого робота всего за 48 часов! 🦁🤖

Автор получил вызов спроектировать, напечатать и собрать нового 150-граммового боевого робота класса «plastic antweight» за 48 часов до турнира Robot Royale 9. Главной фишкой стала абляционная броня из напечатанной на 3D-принтере «шерсти», созданная по принципу популярной модели «hairy lion» путём нарезания мостиков к жертвенному периметру. Шасси было напечатано из ABS на принтере Elegoo Centauri Carbon V2, а нож и шестерни — из PLA. Эксперимент превзошёл ожидания автора: тонкие пластиковые щетинки эффективно пружинили и отражали удары вражеских горизонтальных спиннеров без разрушения корпуса.

1. Ограничения класса: В австралийском классе «plant» (plastic ant) вес роботов ограничен 150 граммами, запрещены металлические лезвия и броня, поролоновые колёса, а также экзотические материалы вроде TPU или нейлона с углеволокном.
2. Изменения в механике: В отличие от предыдущего робота Violent Crumble, автор решил развязать мотор-редукторы и колёса через прямозубые цилиндрические шестерни (модуль 1.5), чтобы ударные нагрузки не ломали двигатели.
3. Концепция мохнатой брони: Автор вдохновился моделью «hairy lion», где нити пластика висят мостиками к внешней стенке, и решил проверить, сработают ли такие щетинки как «воздушная» абляционная броня для поглощения ударов.
4. Компоновка и инверсивность: Новое шасси шире, с лучшим распределением массы и более низким центром тяжести; конструкция позволяет роботу ездить перевёрнутым, превращая верхний горизонтальный спиннер в андеркаттер (undercut).
5. Сложное моделирование в Fusion: Моделирование щетинок едва не «убило» САПР: каждая щетинка имела толщину в 2 периметра (0,8 мм) и высоту в 2 слоя (0,4 мм), а для их размножения использовались операции Path Pattern и Linear Pattern.
6. Геометрия без пересечений: Чтобы щетинки не проникали во внутренние полости под электронику, автор скопировал внешнюю поверхность корпуса инструментом смещения нулевой толщины (Zero-thickness surface offset) и разрезал ею массивы тел щетинок.
7. Жертвенный контур: К внешнему краю щетинок был добавлен тонкий технологический периметр для поддержки мостиков во время печати, который после завершения процесса срезается вручную.
8. Выбор материалов для печати: Шасси печаталось примерно 3 часа из ABS из-за его меньшей плотности по сравнению с PLA, что позволило уменьшить вес корпуса; оружие напечатали из PLA со 100% концентрическим заполнением, а шестерни — тоже из PLA из-за точности геометрии.
9. Оборудование для печати: Корпус изготавливался на 3D-принтере Elegoo Centauri Carbon V2 с рабочим объёмом 256×256×256 мм, где закрытая камера минимизировала усадку и деформацию ABS.
10. Электроника и сборка: Внутри установлен комбинированный блок Maleni Nano (драйверы приводов и приёмник), бесколлекторный мотор для оружия от дрона с собственным ESC, винтовой выключатель, тонкие силиконовые провода 30 AWG и каптон-лента для изоляции.
11. Ползучесть пластика (creep): Автор отмечает, что под натяжением винтов пластик постепенно деформируется и крепления ослабевают, поэтому критичные винты крепления двигателя оружия нужно подтягивать перед каждым раундом.
12. Финальное взвешивание: Робот по имени Shaggy с оружием, аккумулятором и колёсами на кухонных весах показал ровно 150 г, оставив опцию подрезать щетинки в случае превышения лимита на точных весах судей.
13. Поведение мохнатой брони в боях: В боях щетинки из ABS не ломались, а гнулись и пружинили, эффективно отражая вражеские горизонтальные спиннеры; соперники тратили время на попытки прогрызть «шерсть», не нанося вреда внутренним компонентам.
14. Изменение текстуры брони: После многократных ударов на турнире текстура щетинок на корпусе заметно смягчилась и стала похожей на настоящую мягкую щётку по сравнению с жёстким новым корпусом.
15. Результаты и ограничения: Несмотря на то, что Shaggy не прошёл в финал из-за самоубийственных падений в яму, в финальной «королевской битве» (rumble) он показал высокую живучесть, хотя автор сомневается, сработает ли такая броня против металлического оружия.
16. Напечатанная на FDM-принтере «мохнатая» броня из тонких щетинок ABS неожиданно оказалась очень эффективной защитой от ударов в соревнованиях пластиковых боевых роботов.