Wipy: Kisafishaji cha Whiteboard kilichochochewa zaidi: Hatua 8 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Utangulizi

Je! Uliwahi kuchoka kusafisha ubao mweupe? Je! Umewahi kujiuliza ni kiasi gani maisha yako yangeboresha ikiwa roboti ingekufanyia hivi? Sasa una nafasi ya kuifanya hii kuwa ya kweli na Wipy: safi zaidi ya msukumo wa bodi nyeupe. Wipy atasafisha vizuri michoro yako yenye aibu, na itaifanya hata na tabasamu nzuri. Huna hata haja ya kuiwasha! Itasafisha tu bodi wakati hautarajii … Uhhh… * kikohozi cha kikohozi *… sisi, kwa kweli, tunamaanisha: wakati unahitaji zaidi!

vipengele:

- Rafiki yetu wa baadaye ataweza kushikamana na ubao kwa kutumia sumaku na anaweza kusonga kupitia nafasi akitumia magurudumu yenye nguvu. - Ataweza kufuata laini na kuifuta kwa kutumia sensorer inayofuata mstari na sifongo. uwezo wa kupima umbali kwa mkono wako ukitumia sensa ya wakati wa kukimbia. - Tutampa Wipy haiba nzuri kutumia skrini ndogo ya OLED.

Mradi huo ulifanywa kama sehemu ya Semina ya Ubunifu wa Kompyuta na Semina ya Utengenezaji Dijiti katika mpango wa masters wa ITECH.

Lasath Siriwardena, Simon Lut na Tim Stark

Hatua ya 1: Mantiki ya Wipy

Wipy inafanya kazi kulingana na mwingiliano kati ya sensa ya laini na Wakati wa sensorer ya kukimbia. Kulingana na aina gani ya laini hugundua na jinsi mkono wako ulivyo karibu, Wipy hujibu kwa njia kadhaa kama inavyoonekana kwenye mchoro.

Hatua ya 2: Vipengele na nadharia

Ili kuunda tena kipande hiki cha kushangaza cha teknolojia ya hali ya juu itahitaji vitu vifuatavyo:

Vipengele

Ili kuunda chasisi ya roboti, utahitaji ufikiaji wa mkataji wa laser. Kwa kesi hiyo, printa ya 3d ilitumika.

Vipengele vya bamba la msingi vyote vilikatwa kutoka kwa karatasi ya Plexiglas ya 500 x 250 x 4 mm.

Tunashauri pia upate Kitengo cha Arduino ambacho kitajumuisha vitu vingi vya msingi vya mradi huu (Amazon)

Msingi & Kesi

1 x Uchunguzi uliochapishwa wa 3D

1 x Sahani ya juu ya msingi (Lasercut)

1 x Sahani ya msingi (Lasercut)

1 x Sahani ya chini (Lasercut)

36 x M3 Karanga

5 x M3 Bolts 15 mm

4 x M3 Bolts 30 mm

2 x Sumaku (tumezipata hapa)

Elektroniki kuu

1 x Arduino Uno R3 au sawa na generic - (Amazon)

1 x Kinga ya Upanuzi wa Arduino (Imejumuishwa kwenye kitita cha kuanza)

1 x Mini Breadboard (Imejumuishwa katika kit kitanzi)

19 x Jumper waya (Imejumuishwa kwenye kitita cha kuanza)

11 x [UCHAGUZI WA ZIADA] Sura zisizo na waya za Jumper - (Amazon)

1 x Power bank na kiwango cha chini cha USB 2 - (Amazon). Epuka benki za umeme za bei rahisi kwani chanzo cha umeme hakiwezi kuaminika.

1 Spool x CCA waya pacha wa kuunganisha benki ya nguvu kwa Arduino & Motors - (Amazon)

1 x Screw Terminal Vitalu - (Amazon)

Sensorer na Motors

1 x Micro-motors, Kit Wheel na Bracket Kit - (Pimoroni)

1 x [UCHAGUZI WA hiari] Mabano ya Magari Faili ya Kuchapisha 3D - (Thingiverse)

1 x 0.91 Skrini ya OLED - (Amazon

1 x L293D Dereva wa Magari IC - (Amazon)

1 x 5 Kituo cha Ufuatiliaji wa Mstari wa IR - (Amazon)

1 x Wakati wa Sensorer ya Ndege (VL53L0X) - (Amazon)

Zana

- bisibisi ya kichwa cha Phillips

- bisibisi ya kichwa gorofa

- Kisu cha Ufundi

- Mkanda wa Bomba

Nadharia

Sura ya Ufuatiliaji wa Mstari

Safu ya sensorer tano za IR hutumiwa katika laini ya laini. Hizi sensorer za IR zina uwezo wa kuchukua rangi. Sensor ina emitter na mpokeaji. Mtoaji anaweza kupiga mawimbi ya infrared, ikiwa uso unaonekana sana (kama uso mweupe), wakati huonyesha mawimbi zaidi nyuma kwenye mpokeaji wa IR. Ikiwa uso unachukua mionzi, kama rangi nyeusi, mpokeaji wa IR atapokea mionzi kidogo. Ili kufuata mstari angalau sensorer mbili zinahitajika.

Ili kudhibiti DC DC, utahitaji aina ya dereva kuzidhibiti. I2C L293D Dereva wa Magari IC L293D ni dereva wa gari ambayo ni njia rahisi na rahisi kudhibiti udhibiti wa kasi na mwelekeo wa kuzunguka kwa motors mbili za DC. Kwa habari zaidi juu ya L293D, Wahandisi wa mwisho wana muhtasari mzuri: https://lastminuteengineers.com/l293d-dc-motor-ar …….

Sensor ya wakati wa kukimbia: Sura hii inauwezo wa kupima umbali kwa kutumia kanuni ambayo tayari imesemwa kwa urahisi katika kichwa cha sensa: wakati wa kukimbia. Ni sensor sahihi sana na inaweza kupatikana kwa mfano drones au mifumo ya LiDAR. Inaweza kupiga laser kwenye mwelekeo fulani na kupima wakati inachukua laser kurudi, kutoka hapo, umbali unaweza kuhesabiwa.

Hatua ya 3: Kuandaa Kesi ya Msingi

Mwili wa Wipy huja katika sehemu mbili; msingi wa kukata laser na kesi iliyochapishwa ya 3d.

1. Kwa msingi, inaweza kukatwa laser au kukatwa mkono kulingana na nyenzo. Tafadhali pata faili iliyoambatanishwa katika sehemu ya vifaa. Tunashauri kutumia vifaa vyenye nguvu lakini vyepesi kama vile karatasi za akriliki (3 - 4 mm) au plywood (2.5 - 3 mm). Wakati wa awamu yetu ya kuiga, tulitumia msingi wa povu wa 10mm ambao ulifanya kazi vizuri na muundo wa sasa unapaswa kufanya kazi nayo (utaftaji mzuri utahitajika). Povu-msingi pia ni rahisi kukatwa kwa mkono kwa watu bila ufikiaji wa wakataji wa laser.

2. Kesi hiyo ilichapishwa na PLA na urefu wa safu ya 0.2 mm na ujazo wa ujazo wa 25%. Tunashauri pia unene wa ukuta wa 0.8mm.

Hatua ya 4: Kukusanya Elektroniki: Dereva wa Magari & I2C

Katika kukusanya vifaa vya elektroniki kwanza tutaanza na Dereva wa Magari ya L293D.

1. Funga ubao wa mkate wa mini kwenye ngao ya ugani ya Arduino.
2. Weka L293D mwishoni kabisa mwa ubao mdogo wa mkate (ambapo kipande kidogo cha unganisho la plastiki kinashikilia upande mfupi). Kumbuka, duara kamili juu ya L293D inapaswa kuwa mwishoni mwa bodi.
3. Unganisha waya zote za jumper chini
4. Ambatisha waya zilizobaki kwa Arduino na baadaye kwa motors. Haijalishi ikiwa utachanganya mpangilio wa waya kwa motors zako, kwani utagundua mara tu motor yako inageuka njia mbaya.
5. Pakia nambari ya sampuli ya motors kwa Arduino ili kuwajaribu - inaweza kupatikana chini ya ukurasa huu: (sampuli code Motors)

Hatua ya 5: Kukusanya Msingi

Ili kukusanya msingi, tunashauri mpangilio ufuatao.

1. Kwanza, unganisha motors kwenye msingi wa juu ukitumia mabano. Mabano hutumia karanga za M2 na bolts. Chukua kwa uangalifu wakati wako kukataza bolts kwa kuwa ni ndogo na fiddly.
2. Unganisha Arduino kwenye sahani ya juu, hakikisha kwamba Arduino imetengwa kutoka kwa bracket yake. Tumia bolts M2 kuiunganisha. Ikiwa bolts za M2 hazipo kwako, unaweza pia kutumia M3, lakini inachukua nguvu kali zaidi.
3. Ifuatayo: ambatisha bolts kwenye sumaku, weka sahani ya chini juu ya bolts na ambatanisha bolts kwenye sahani ya kati kwenye maeneo yaliyoonyeshwa. Sasa ambatisha sahani ya kati na chini.
4. Ambatisha sensa ya laini kwenye bamba la kati ukitumia bolts zilizoonyeshwa. Hakikisha kuweka pia bolts za jirani kwenye bamba la kati, kwani mashimo hayapatikani tena wakati sensorer ya laini imeunganishwa.
5. Ongeza bolts zote kwenye bamba la kati linalounganisha na msingi wa juu.
6. Mwishowe, weka na kaza sahani ya msingi ya juu kwa msingi wote.

Hatua ya 6: wazimu wa sumaku

Sasa inakuja sehemu ya ujanja, kujaribu Wipy yako kwenye ubao mweupe wa wima. Sehemu hii inategemea jaribio na kosa kidogo kwani kuna usawa mzuri kati ya:

- Sumaku zina nguvu sana, kwa hivyo magurudumu hayawezi kusonga. - Sumaku hazina nguvu ya kutosha kwa hivyo Wipy huanguka kwenye ubao.

Sumaku tulizotumia zina nguvu, labda ni zenye nguvu sana. Kwa kutumia spacers kati ya bodi na sumaku, kuvuta kunaweza kupunguzwa. Spacers pia huhakikisha kuwa juu ya bolt haigusi ubao mweupe. Spacers zinaweza kushikamana na sumaku kwa kutumia gundi, au, katika awamu ya prototyping: mkanda mwingi wa bata.

Tunazo vidokezo vya kupata sumaku kufanya kazi kwa usahihi:

- Sumaku kati ya magurudumu ina maana ya kuvuta magurudumu ndani ya ubao ili magurudumu yashike zaidi. Hakikisha kuwa sumaku hii iko juu zaidi kuliko kiwango cha magurudumu. - Hakikisha kwamba roboti iko pembe kidogo kuelekea sumaku ya nyuma. - Anza kujaribu na sumaku (ndogo) zaidi nyuma. Kama safu ya sumaku ndogo zinaweza kuanza kuzuia robot kutoka kwa kuendesha kwa mizunguko.

Magurudumu sasa yanapaswa kuzunguka katika mwelekeo huo huo. Sasa, jaribu kwenye ubao na kulia machozi ya furaha ikiwa hatimaye inafanya kazi. Sasa ni wakati wa chama kidogo cha ushindi.

Hatua ya 7: Sensorer zaidi, Furahisha zaidi

Sasa kwa kuwa motors na sumaku hucheza vizuri na nyingine, ni wakati wa kuongeza vipengee (visivyo na maana) kwa Wipy.

Kutumia kebo iliyojumuishwa, unganisha sensa ya laini kwenye ubao wa mkate kama ilivyoonyeshwa. Cable ya kijani kwenye mchoro ni ya SCL na nyeupe ni ya SDA.

2. Ongeza skriniTuongeze uso mzuri wa Wipy kama inavyoonyeshwa.

3. sensa ya Tof Mwishowe, ongeza sensa ya umbali kama ilivyoonyeshwa. Sensor hii itagundua jinsi iko karibu na mkono na itasimama ipasavyo. Pia inampa Wipy hulka (ya kukasirisha) ya kufuta bodi wakati unapoanza kuchora ubaoni.

4. Upakiaji Msimbo

Sasa kwa kuwa sensorer zote zimeunganishwa, tunaweza kuanza kuweka alama. Pakia faili ya nambari iliyoambatanishwa na uone Wipy akiishi. Kuna maoni kwenye nambari kukusaidia kuielewa. Hakikisha kupakua maktaba zinazofaa kutoka kwa Mchoro> Jumuisha Maktaba> Dhibiti Maktaba. Wakati wa kukimbia (VL53L0X.h) maktaba ya sensa inaweza kupatikana (Hapa)

5. Nguvu

Ili kuwezesha motors na Arduino wakati Wipy anatembea kwa furaha juu ya ubao mweupe tunapendekeza betri ya nje. Kwa mfano, unaweza kuweka hii kwenye kona ya juu ya bodi na uendeshe nyaya kwa Wipy. Wipy atahitaji vifaa viwili vya umeme: 1 kwa Arduino na 1 kwa motors kama inavyoonyeshwa kwenye picha. Tuliamua kutumia benki ya nguvu inayotoa 2x 5V 2A. Ambatisha moja kwa moja kwenye Arduino (iwe kwa Vin, USB au powerport). Hakikisha ikiwa umeunganishwa na Vin kwamba kuna nguvu ya kutosha kwa Arduino na sensorer zote.

6. Kuiweka yote pamoja

Ili kuiweka pamoja, tunashauri kuweka mkanda wa OLED na Saa ya sensorer ya ndege kwa kasha kisha utumie mkanda wa pande mbili, unganisha kesi hiyo kwa msingi.

Hatua ya 8: Unataka Mhemko Zaidi Wipy?

Unataka kuunda hisia zako za Wipy, hii ndio jinsi:

1. Unda hisia zako za kushangaza ukitumia programu yoyote ya picha (Adobe Photoshop, GIMP, nk) ambayo inaweza kuokoa picha za bitmap. Hakikisha kuwa na azimio sawa na skrini yako. Kwa kesi yetu hiyo ni 128 x 32 px.
2. Ifuatayo, tunahitaji kubadilisha bitmaps hizi kuwa nambari. Tunaweza zana ya mtandaoni image2cpp kwa hiyo. Pakia picha unazotaka kubadilisha
3. Mara baada ya kupakiwa, hakikisha mipangilio ni sahihi kama azimio na mwelekeo. Mara tu kila kitu kitakapokuwa sahihi, badilisha "Umbizo la Pato la Msimbo" kuwa "Msimbo wa Arduino" na uhakikishe kutumia kitambulisho sawa na hisia zozote unazotaka kuchukua nafasi.
4. Ukimaliza bonyeza "Tengeneza Msimbo" na ubadilishe nambari kwenye Mchoro wa Arduino.

Mkimbiaji Juu katika Mashindano ya Arduino 2019