Wipy: haddan tashqari motivatsiyalangan doska tozalagichi: 8 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Kirish

Siz doskani tozalashdan charchadingizmi? Agar robot buni siz uchun qila oladigan bo'lsa, hayotingiz qanchalik yaxshilanishini hech o'ylab ko'rganmisiz? Sizda buni Wipy yordamida amalga oshirish imkoniyati bor: haddan tashqari motivli doska tozalagichi. Wipy sizning sharmandali chizmalaringizni to'g'ri tozalaydi va hatto yoqimli tabassum bilan ham qiladi. Siz uni faollashtirishingiz shart emas! Bu siz kutmagan paytda taxtani tozalaydi … Uhhh …*yo'tal yo'tal*… biz, albatta,: sizga kerak bo'lganda!

Xususiyatlari:

- Bizning bo'lajak do'stimiz magnitlar yordamida taxtaga yopishib oladigan va g'ildiraklar yordamida bo'shliq bo'ylab harakatlana oladigan bo'ladi.- U chiziqni kuzatib, sensor va gubka yordamida o'chira oladi. parvoz vaqti sensori yordamida qo'lingizdagi masofani o'lchash qobiliyati.-Biz kichik OLED ekran yordamida Wipy-ga yoqimli shaxsni beramiz.

Loyiha ITECH magistrlik dasturida hisoblash dizayni va raqamli ishlab chiqarish seminari doirasida o'tkazildi.

Lasat Siriwardena, Saymon Lut va Tim Stark

1 -qadam: Wipy mantig'i

Wipy chiziq sensori va parvoz vaqti sensori o'rtasidagi o'zaro ta'sirga asoslangan holda ishlaydi. U qanday chiziqni aniqlaganiga va sizning qo'lingiz qanchalik yaqinligiga qarab, Wipy diagrammada ko'rinib turganidek, turli yo'llar bilan javob beradi.

2 -qadam: Komponentlar va nazariya

Ushbu ajoyib tozalash texnologiyasini qayta yaratish uchun sizga quyidagi narsalar kerak bo'ladi.

Komponentlar

Robot shassisini yaratish uchun sizga lazerni kesish moslamasi kerak bo'ladi. Buning uchun 3d printer ishlatilgan.

Asosiy plastinka elementlari 500x250x4 mm o'lchamdagi pleksiglasdan kesilgan.

Shuningdek, sizga ushbu loyihaning asosiy tarkibiy qismlarini o'z ichiga olgan Arduino to'plamini olishni taklif qilamiz (Amazon)

Asosiy va korpus

1 x 3D bosilgan quti

1 x yuqori plastinka (Lasercut)

1 x O'rta tayanch plitasi (Lasercut)

1 x Pastki taglik plitasi (Lasercut)

36 x M3 yong'oq

5 x M3 murvat 15 mm

4 x M3 murvat 30 mm

2 x magnit (biz ularni bu erda oldik)

Asosiy elektronika

1 x Arduino Uno R3 yoki umumiy ekvivalenti - (Amazon)

1 x Arduino kengaytiruvchi qalqoni (boshlang'ich to'plamga kiritilgan)

1 x Mini Breadboard (boshlang'ich to'plamiga kiritilgan)

19 x o'tish simlari (boshlang'ich to'plamiga kiritilgan)

11 x [Ixtiyoriy QO'ShIMChA] Lehimsiz o'tish simlari - (Amazon)

Kamida 2 ta USB uyasi bo'lgan 1 x quvvat banki - (Amazon). Quvvat manbai ishonchsiz bo'lishi mumkinligi sababli arzon banklardan saqlaning.

Quvvat bankini Arduino & Motors -ga ulash uchun 1 g'altak x CCA egizak sim - (Amazon)

1 x vintli terminal bloklari - (Amazon)

Datchiklar va motorlar

1 x mikro -motorlar, g'ildiraklar to'plami va qavslar to'plami - (Pimoroni)

1 x [Ixtiyoriy zaxira] 3D Qavsli dvigatel qavslari - (Thingiverse)

1 x 0,91 dyuymli OLED -ekran - (Amazon

1 x L293D dvigatel drayveri IC - (Amazon)

1 x 5 kanalli IR chizig'ini kuzatish sensori - (Amazon)

1 x Parvoz sensori vaqti (VL53L0X) - (Amazon)

Asboblar

- Filipp boshli tornavida

- Yassi boshli tornavida

- Hunarmand pichoq

- kanal tasmasi

Nazariya

Chiziqni kuzatish sensori

Chiziq sezgichida beshta IQ sensorlar majmuasi ishlatiladi. Bu IR-sensorlar rangni tanlash imkoniyatiga ega. Sensorda emitent va qabul qiluvchi bor. Emitent infraqizil to'lqinlarni otishga qodir, agar sirt juda aks etuvchi bo'lsa (oq sirt kabi), u to'lqinlarning ko'pini IQ qabul qilgichga qaytaradi. Agar sirt qora rang kabi nurlanishni yutsa, IQ qabul qiluvchisi kamroq nurlanishni oladi. Chiziqni bajarish uchun kamida ikkita sensor kerak.

Dvigatel motorini boshqarish uchun ularni boshqarish uchun sizga haydovchi kerak bo'ladi. I2C L293D dvigatel drayveri IC L293D - bu dvigatel drayveri, bu ikkita shahar motorining aylanish tezligi va yo'nalishini boshqarishning arzon va nisbatan oddiy usuli. L293D haqida chuqurroq ma'lumot olish uchun Lastminuteengineers ajoyib ko'rinishga ega:

Parvoz vaqti sensori: Sensor masofani o'lchash uchun sensori sarlavhasida qulay tarzda aytilgan: parvoz vaqti. Bu juda aniq sensor va uni, masalan, dronlar yoki LiDAR tizimlarida topish mumkin. U lazerni ma'lum bir yo'nalishda o'qqa tuta oladi va lazerning qaytish vaqtini o'lchaydi, shundan masofani hisoblash mumkin.

3 -qadam: Asosiy ishni tayyorlash

Vipining tanasi ikki qismdan iborat; lazer bilan kesilgan taglik va 3d bosma quti.

1. Baza uchun materialga qarab lazerli kesish yoki qo'lda kesish mumkin. Iltimos, komponentlar bo'limida biriktirilgan faylni toping. Akril plitalar (3 - 4 mm) yoki kontrplak (2,5 - 3 mm) kabi kuchli, lekin engil materiallardan foydalanishni taklif qilamiz. Prototiplash bosqichida biz 10 mm ko'pikli yadrodan foydalandik, u juda yaxshi ishladi va hozirgi dizayn u bilan ishlashi kerak (nozik sozlash kerak bo'ladi). Ko'pikli yadro, shuningdek, lazerli kesgichlarsiz odamlar uchun qo'lda kesish oson.

2. Koson qatlam balandligi 0,2 mm va to'ldirish zichligi 25%bo'lgan PLA bilan bosilgan. Bundan tashqari, devor qalinligi 0,8 mm.

4 -qadam: Elektronni yig'ish: dvigatel haydovchisi va I2C

Elektronikani yig'ishda biz avval L293D dvigatel drayveridan boshlaymiz.

1. Mini-taxtani Arduino kengaytma qalqoniga yopishtiring.
2. L293D -ni minigarnituraning eng oxiriga joylashtiring (u erda kichik plastmassa ulanish qismi qisqa tomonga chiqib ketadi). E'tibor bering, L293D ustidagi to'liq doira taxtaning oxirida bo'lishi kerak.
3. Avval barcha lehimsiz o'tish simlarini ulang
4. Qolgan simlarni Arduino -ga, so'ngra motorlarga ulang. Dvigatelingiz uchun simlarning tartibini chalkashtirib yubormasligingiz muhim emas, chunki sizning motoringiz noto'g'ri tomonga burilganini bilib olasiz.
5. Dvigatellarning namunaviy kodini Arduino -ga yuklash uchun uni sinovdan o'tkazing - uni sahifaning pastki qismida topish mumkin: (namuna kodi Motors)

5 -qadam: bazani yig'ish

Baza yig'ish uchun biz quyidagi tartibni taklif qilamiz.

1. Birinchidan, dvigatellarni qavs yordamida yuqori taglikka ulang. Qavslar M2 yong'oqlari va murvatlarini ishlatadi. Boltlarni burab qo'yishga ehtiyotkorlik bilan vaqt ajrating, chunki ular juda kichkina.
2. Arduino -ni yuqori plastinkaga ulang, Arduino o'z qavsidan ajratilganligiga ishonch hosil qiling. Ulanish uchun M2 murvatidan foydalaning. Agar M2 murvatlari sizning qo'lingizda bo'lmasa, siz M3 -dan ham foydalanishingiz mumkin, lekin bu biroz kuchliroq kuch talab qiladi.
3. Keyingi: boltlarni magnitlarga mahkamlang, pastki plastinani murvat ustiga siljiting va murvatlarni ko'rsatilgan joyga o'rta plastinkaga mahkamlang. Endi o'rta va pastki plastinani mahkamlang.
4. Ko'rsatilgan murvat yordamida chiziq sensori o'rta plastinkaga ulanadi. O'rta plastinkaga qo'shni murvatlarni qo'yganingizga ishonch hosil qiling, chunki chiziq sensori ulanganda teshiklarga endi kirish mumkin emas.
5. O'rta plastinkada yuqori taglikka ulanadigan barcha murvatlarni qo'shing.
6. Nihoyat, yuqori taglik plitasini taglikning qolgan qismiga joylashtiring va torting.

6 -qadam: Magnit jinnilik

Endi sizning Wipy -ni vertikal taxtada sinab ko'rishning qiyin qismi keladi. Bu qism biroz xato va xatolarga asoslangan, chunki quyidagilar o'rtasida yaxshi muvozanat mavjud.

- Magnit juda kuchli, shuning uchun g'ildiraklar qimirlay olmaydi.- Magnitlar etarlicha kuchli emas, shuning uchun Wipy taxtadan yiqilib tushadi.

Biz ishlatgan magnitlar kuchli, ehtimol biroz kuchliroq. Taxt va magnitlar orasidagi bo'shliqlar yordamida tortishni kamaytirish mumkin. Bo'shliqlar, shuningdek, murvatning yuqori qismi doskaga tegmasligini ta'minlaydi. Spacers magnitga elim yordamida biriktirilishi mumkin, yoki prototiplash bosqichida: ko'p sonli lenta.

Maslahatlar Bizda magnitlarning to'g'ri ishlashini ta'minlash bo'yicha ba'zi maslahatlar mavjud:

- G'ildiraklar orasidagi magnit g'ildiraklarni kengroq ushlab turishi uchun g'ildiraklarni taxtaga tortish uchun mo'ljallangan. Bu magnit g'ildiraklar sathidan balandroq ekanligiga ishonch hosil qiling.- Robot orqa magnit tomon engil burchak ostida ekanligiga ishonch hosil qiling.- Ko'proq (kichikroq) magnitlar bilan tajriba o'tkazishni boshlang. Kichik magnitlar qatori robotning aylana bo'ylab harakatlanishiga to'sqinlik qilishi mumkin.

Endi g'ildiraklar xuddi shu yo'nalishda aylanishi kerak. Endi uni taxtada sinab ko'ring va agar u nihoyat ishlasa, quvonchdan ko'z yoshlarini to'kib tashlang. Endi kichik g'alaba partiyasi vaqti keldi.

7 -qadam: Ko'proq sensorlar, yanada qiziqarli

Endi dvigatellar va magnitlar boshqasi bilan yaxshi o'ynasa, Wipy -ga ba'zi (foydasiz) xususiyatlarni qo'shish vaqti keldi.

1. Chiziq sensori Kiritilgan kabeldan foydalanib, chiziq sensori ko'rsatgichga qarab taxtaga ulang. Diagrammadagi yashil kabel SCL uchun, oq esa SDA uchun.

2. Ekranni qo'shamiz Keling, Wipy -ning yoqimli yuzini ko'rsatilgandek qo'shamiz.

3. Tof sensori Nihoyat, masofa sensori ko'rsatilgan tarzda qo'shing. Bu sensor qo'lga qanchalik yaqinligini aniqlaydi va shunga mos ravishda to'xtaydi. Shuningdek, u Wipy -ga taxtada rasm chizishni boshlaganingizda, taxtani artib tashlashning (zerikarli) xususiyatini beradi.

4. Yuklab olish kodi

Endi barcha sensorlar ulangan bo'lsa, biz kodlashni boshlashimiz mumkin. Qo'shilgan kod faylini yuklang va Wipy -ning hayotga qaytishini ko'ring. Kodda buni tushunishga yordam beradigan izohlar mavjud. Sketch> Kutubxonani qo'shish> Kutubxonani boshqarish -dan tegishli kutubxonalarni yuklab olganingizga ishonch hosil qiling. Parvoz vaqti (VL53L0X.h) sensorlar kutubxonasini topishingiz mumkin (Bu erda)

5. Quvvat

Dvigatellar va Arduino -ni quvvatlantirish uchun, Wipy oq taxtada baxtli sayr qilayotganda, tashqi batareyani tavsiya qilamiz. Siz, masalan, uni taxtaning yuqori burchagiga qo'yib, Wipy -ga kabel o'tkazishingiz mumkin. Wipy -ga ikkita quvvat manbai kerak bo'ladi: 1 -rasm Arduino uchun va 1 -rasm dvigatellar uchun. Biz 2x 5V 2A chiqadigan quvvat bankidan foydalanishga qaror qildik. To'g'ridan -to'g'ri Arduino -ga ulang (Vinda, USB -da yoki quvvat portida). Vinga ulangan bo'lsangiz, Arduino va barcha sensorlarga etarli quvvat borligiga ishonch hosil qiling.

6. Hammasini bir joyga to'plash

Hammasini birlashtirish uchun biz korpusga OLED va Parvoz vaqti sensorini yopishtirishni, keyin ikki tomonlama lentadan foydalanib, korpusni tayanchga ulashni taklif qilamiz.

8 -qadam: Ko'proq hissiyotlarni xohlaysizmi?

O'zingizning Wipy hissiyotingizni yaratmoqchi bo'lsangiz, mana bu:

1. Bitmap tasvirlarni saqlaydigan har qanday grafik dasturlardan (Adobe Photoshop, GIMP va boshqalar) foydalanib, ajoyib his -tuyg'ularingizni yarating. Ekraningiz bilan bir xil piksellar soniga ega ekanligingizga ishonch hosil qiling. Bizning holatimizda bu 128 x 32 piksel.
2. Keyinchalik, biz ushbu bitmaplarni kodga aylantirishimiz kerak. Buning uchun biz image2cpp onlayn vositasidan foydalanishimiz mumkin. O'zgartirmoqchi bo'lgan rasmlarni yuklang
3. Yuklanganidan so'ng, aniqlik va yo'nalish kabi sozlamalarning to'g'riligiga ishonch hosil qiling. Hamma narsa to'g'ri bo'lganda, "Kodni chiqarish formatini" "Arduino kodi" ga o'zgartiring va siz almashtirmoqchi bo'lgan his -tuyg'ular bilan bir xil identifikatorni ishlatganingizga ishonch hosil qiling.
4. Tugatgandan so'ng "Kod yaratish" tugmasini bosing va Arduino Sketch -dagi kodni almashtiring.

Arduino 2019 musobaqasida ikkinchi o'rinni egalladi