Bubble Wrap rassomi: 8 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

ULBda "Mexatronika 1 - MECA -Y403" 1 -magistrlik kursi doirasida bizdan ma'lum funktsiyani bajaradigan robotni loyihalash va materiallarni tanlashdan boshlab, robotning dizaynini umumlashtiruvchi veb -sayt yaratish so'raldi. modellashtirish, amalga oshirish va kod butun tizimning ishlashiga imkon beradi. Butun guruh bir ovozdan "Bubble Wrap Painter" robotini tanladi.

"Bubble Wrap Painter" - bu plyonkaning ba'zi pufakchalariga kompyuter tomonidan berilgan kuchlanish nazoratidan bo'yoq kiritish qobiliyatiga ega qurilma. Dastlab, robot nuqta chizish hosil qilish uchun suyuqlikni 2D tekislikda AOK qila olishi kerak edi. Biroq, iqtisodiy va amaliy sabablarga ko'ra, guruh 1D traektoriyasiga bo'yoq quyishdan voz kechdi. Robot quyidagicha ishlaydi: dastlab bo'yoq bilan to'ldirilgan shprits pistonini bosish uchun chuvalchangli vintli tizim ishlatiladi. Shprits moslashuvchan polipropilen naychaga ulangan, bu bo'yoqni mobil modulga biriktirilgan metall uchiga o'tkazishga imkon beradi. Bu modul gorizontal o'q bo'ylab, yana qurtlar tizimi orqali siljiy oladi. Boshqa tomondan, uchi mobil modulga ulangan chiziqli elektromagnitga biriktirilgan. Elektromagnit vertikal plastinkaga mahkamlangan pufakchani o'rash uchun ishlatiladi. Pufakchani teshib bo'lgach, unga bo'yoq AOK qilinadi va hokazo.

1 -qadam: qismlar va asboblar tavsifi

SOTIB OLING

5 mm dan 6 mm gacha bo'lgan ikkita nurli muftalar

1 ml shprits 10 ml (uzunligi 7, 5 sm)

Diametri 4 mm bo'lgan egiluvchan polipropilendagi 1 ta quvur

Himoya qalpoqli 1 igna

Gouache suv bilan suyultiriladi

2 ta tishli novda: diametri 6 mm va 18, uzunligi 5 sm

Diametri 8 mm va uzunligi 21 sm bo'lgan 2 ta silliq novda

Diametri 8 mm va uzunligi 10 sm bo'lgan 2 ta silliq novda

Pufakchali o'rash

ELEKTRONIKA

1 ta non paneli

1 ta arduino

1 qadamli motor

1 bosqichli dvigatel RS PRO gibrid, doimiy magnitli step motor 1,8 °, 0,22Nm, 2,8 V, 1,33 A, 4 simli

2 ta mikro kalit V-156-1C25

1 elektromagnit ZYE1-0530

Quvvatlantirish manbai

2 ta banan ulagichi

45 ta o'tish simlari

6 ta o'tkazuvchi kabel

Diod 1N4007

IRF5402 tranzistorli

3 qarshilik 4, 7 kohm

2 DRV8825 uchun haydovchilar

1 tugmachali tugma

Vintlar, yong'oqlar va tuzatishlar

42 vintlar M3 16 mm uzunlikda

10 mm uzunlikdagi 4 vintli M3

16 mm uzunlikdagi 4 vint M4

2 vint M2, uzunligi 5 16 mm

52 ta yong'oq

2 po'latdan yasalgan oddiy yuvish mashinasi M3

QO'LLANILGAN QUROLLAR

Lazerli kesish mashinasi

3D printer (Ultimaker 2 yoki Prusa)

Tornavida

2 -qadam: SAPR fayllari

Qalinligi 3 mm bo'lgan lazerni kesish

-qo'llab -quvvatlash plitalari

-kalitni ko'tarish uchun qo'llab -quvvatlash

-igna uchun harakatlanuvchi tayanch

-qabariq ushlagichi

-4 balandlikni ko'tarish

3D PRINT

-motorni qo'llab -quvvatlash

-tishli tayoqni qo'llab -quvvatlang

-shpritsli nasos

-ignani qo'llab -quvvatlash

-shpritsni qo'llab -quvvatlash

3 -qadam: yig'ish

Boshlash uchun biz 3 xil elementdan tashkil topgan yog'och poydevorni yasadik: pastki plastinka, vertikal plastinka va uchburchak plastinka.

Rasmda ko'rishingiz mumkinki, turli plastinkalarda T shaklidagi naqshlar takrorlangan. Ushbu naqshlar montajni tuzatish va taglikning mustahkam bo'lishiga imkon berish uchun ishlatiladi. Ikkala kalit ham pistonga va mobil modulga joylashtirilgan. Bu mos ravishda pistonning maksimal kengayishi va mobil modulning o'ta o'ng pozitsiyasi haqida ma'lumot berish imkonini beradi.

Bundan tashqari, qadam dvigatellari to'rtta vint bilan 3D printer yordamida yaratilgan tayanchga o'rnatiladi. Ushbu tayanchda ikkita perpendikulyar teshik vertikal plastinkaga o'rnatishga imkon beradi. Dvigatellarning ikkita aylanish o'qiga, shuningdek to'rtta tekis silindrga ulangan tishli tayoqlar dvigatellarning antipodida joylashgan qo'shimcha tayanchlar tomonidan ushlab turiladi. Bunga qo'shimcha ravishda, ulagichlar tishli tayoqchani step motorlarining aylanish o'qiga mahkamlash uchun ishlatiladi.

Shprits, shuningdek, gorizontal plastinkaga vidalanadigan qavs bilan o'rnatiladi. Uning pistonini aylanayotganda tishli novda bo'ylab o'tadigan trapezoidal bo'lak yordamida bosish mumkin. Bu qismning ichki qismida yong'oq o'rnatilgan teshik bor. Bu yong'oq trapezoidal qismning harakatlanishiga imkon beradi.

Quvur shpritsga shunchaki shpritsning uchiga ulanib ulanadi. Naychaning boshqa uchi kichik oq PLA bo'lagining halqasiga yopishgan. Dastlab ukolning bir qismi bo'lgan metall uchi ham trubaning uchiga yopishtirilgan. Biz oq bo'lakning diametrini yaxshiroq to'ldirish uchun ignaga shprits qopqog'ini qo'shdik. Qopqoqning oxirida igna uchidan o'tishi uchun teshik bor. Bu kichik oq qism mobil modulning toymasin plastinkasida ikkita vint bilan vidalanadi.

Mobil modul, taglikni tashkil etuvchi plitalar bilan bir xil tarzda mahkamlangan yog'och qismlardan iborat. Modul ikkita silliq chiziq va tishli tayoqni qabul qilish uchun uchta teshikli quti hosil qiladi. Bu qutining ichida modulni harakatlantirishga imkon beruvchi ikkita yong'oq bor. Modulning yuqori plitasi ikkita silliq chiziq bo'ylab siljiydi. Modulning ichki markazida chiziqli elektromagnit o'rnatilgan plastinka joylashgan. Bu toymasin plastinkaga oldinga va orqaga chiziqli harakatlar qilish imkonini beradi.

Vintlar bilan yopilgan yuvish vositasi yordamida ikkita teshilgan tilni to'g'ridan -to'g'ri vertikal plastinkaga o'rnatishga imkon beradigan ikkita yog'och qavs mavjud. Bu ikkita yorliq o'rtalarida pufakchali o'rash tasmasini bog'lab turadi. Bu erda qabariq qog'ozi kompyuter tomonidan kodlangan 7 bitga mos keladigan etti pufakchani o'z ichiga oladi.

Vertikal plastinkaning boshqa tomonida PCB va arduino bor. PCB gorizontal plastinkaga dastlab mavjud bo'lgan yopishtiruvchi tizim yordamida yopishtiriladi va arduino pastki plastinkaga vidalanadi. Bunga qo'shimcha ravishda, yog'och uchburchak qismga vidalanadigan tenglikka ulangan rezistiv bo'luvchi mavjud. (Rasm: tizimning orqa qismi)

*Tizim tarkibiga kiruvchi vintlarning har biri mos murvat bilan mustahkamlanadi.

4 -qadam: elektronika va sensorlar

Pufakchali o'rash ustasi pufakchalarning aniq joylariga etib bora boshlagach, biz yuqori qadamli motorning holatini bilishimiz kerak. Bu birinchi kalitning maqsadi. Har safar qurilma chiziq chizganida, vosita holat o'zgarguncha aylanadi.

Bizga shpritsni bosib turgan piston pistonning oxiriga yetganini bilish uchun boshqa kalit kerak. Ikkinchi kalit shprits bo'sh bo'lganda tizimni to'xtatish uchun ishlatiladi. Uchinchi ixtiyoriy kalit, shprits to'ldirilgach, bo'yashni davom ettirishi mumkin. Bu kalitlar past kuchlanishdan foydalanadi va ularni to'g'ridan -to'g'ri arduino orqali etkazib berish mumkin. Ikki qadamli dvigatel va magnit ko'proq quvvatga muhtoj va 12V va 1A kuchlanishli generator bilan ta'minlanadi. DRV8825 qadamli ikkita dvigatel drayveri arduino signallarini dvigatellar oqimiga aylantiradi. Bu haydovchilarni kalibrlash kerak. Kalibrlash bir qadamni doimiy tezlikda aylantirish va haydovchi vintini sozlash orqali amalga oshiriladi, bu moment igna va tayanchni silliq siljitish uchun etarli bo'lguncha. Oxirgi element - elektromagnit. Arduino tomonidan hech qanday oqim yuborilmaganda, mosfetni qayta o'rnatish uchun bitta pastga tushirish rezistori ishlatiladi. Boshqa elektron qismlarni himoya qilish uchun elektromagnitga uchuvchi diod ham qo'shiladi. Mosfet magnitni yuqori va past holatlar o'rtasida almashtiradi.

5 -qadam: Python kodi

Python yordamida kompyuter va arduino o'rtasidagi aloqa uchun biz o'zimizni ushbu forumda taqdim etilgan kodlarga asoslandik:

Bosqichli motorni boshqarish uchun bu sayt juda foydali bo'ldi: https://www.makerguides.com/drv8825-stepper-motor-driver-arduino-tutorial/ Va arduino asoslarini tushunish uchun "arduino loyihalari kitobi" ham bo'lgan. juda foydali. Kodning ikki qismi bor: birinchisi - ascii ikkilik kodidagi harfni o'zgartiradigan va uni arduino -ga asta -sekin yuboradigan python kodi, ikkinchisi - tegishli pufakchalarga tushadigan arduino kodi. Quyidagi sxemada arduino kodi tamoyili tushuntiriladi:

6 -qadam: video

Ishchi loyiha!

7 -qadam: yaxshilanishlar

Loyihani ko'p jihatdan takomillashtirish mumkin. Birinchidan, chiziqdagi pufakchalar sonini osongina ko'paytirish mumkin. Buni uzun ikkilik kodlarni olish orqali, masalan, bitta harf o'rniga ikkita harfni yozish orqali amalga oshirish mumkin. Keyin ASCII kodi ikki baravar uzunroq bo'ladi.

Eng muhim yaxshilanish pufakchalarni nafaqat x o'qi bo'ylab, balki y o'qi bo'ylab ham to'ldirishdir. Pufakchalarni to'ldirish 1D o'rniga 2D formatida amalga oshiriladi. Dvigatelni ko'tarish va tushirish o'rniga, ko'pikli qog'ozning balandligini o'zgartirish eng oson yo'li. Bu ko'pikli qog'oz ushlagichining chetini plastinkaga emas, balki 3D bosilgan tayanchga osib qo'yish demakdir. Bu qo'llab -quvvatlash tishli novda bilan bog'langan bo'lardi, o'zi esa step motoriga ulangan.

8 -qadam: Muammolar

Biz hal qilishimiz kerak bo'lgan asosiy muammo - bu elektromagnit. Haqiqatan ham, og'ir va og'ir uchinchi dvigatelga ega bo'lmaslik uchun, elektromagnit mukammal kelishuv bo'lib tuyuldi. Ba'zi sinovlardan so'ng, qattiqlik doimiy ravishda juda past ekanligini isbotladi. Shunday qilib, ikkinchi bahor qo'shilishi kerak edi. Bundan tashqari, u faqat engil yuklarni harakatlantira oladi. Turli elementlarning tartibini qayta ko'rib chiqish kerak edi.

Shprits pompasi ham muammo edi. Birinchidan, cheksiz tayoqqa ulanadigan va bir vaqtning o'zida pistonni bosib turadigan qismni modellashtirish kerak edi. Ikkinchidan, stressni taqsimlash qismni buzmaslik uchun muhim edi. Bundan tashqari, 2 bosqichli dvigatellar bir xil emas: ular bir xil xususiyatlarga ega emas, bu bizni kuchlanishni ajratuvchi qo'shishga majbur qildi. Biz suv bo'yog'ini ishlatishga majbur bo'ldik (bizning holatimizda suyultirilgan govush), chunki juda qalin bo'yoq ignadan o'tmaydi va quvurda bosimning pasayishiga olib keladi.