Bubble Wrap сүрөтчүсү: 8 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

ULBдеги "Мехатроника 1 - MECA -Y403" Мастер -1 курсунун алкагында бизден белгилүү бир функцияны аткаруучу роботту долбоорлоо жана материалдарды тандоодон баштап роботтун дизайнын жалпылай турган веб -сайт түзүү сунушталды. моделдөө, ишке ашыруу жана коду бүт системанын иштешине мүмкүндүк берет. Бүт топ бир добуштан "Bubble Wrap Painter" роботун ишке ашырууну тандашты.

"Bubble Wrap Painter" - бул компьютер тарабынан берилген чыңалуу контролунан көбүктүн кээ бир көбүкчөлөрүнө боёк киргизүүгө жөндөмдүү түзүлүш. Башында робот такты чийүүнү түзүү үчүн суюктукту 2D тегиздикке сайа алышы керек болчу. Бирок, экономикалык жана практикалык себептерден улам, топ 1D траекториясына боёк сайуудан баш тартты. Робот төмөнкүдөй иштейт: башында боёк менен толтурулган шприцтин поршенин басуу үчүн курт винт системасы колдонулат. Шприц ийкемдүү полипропилен түтүккө туташтырылган, бул боекторду мобилдик модулга тиркелген металл учуна өткөрүүгө мүмкүндүк берет. Бул модуль дагы курт системасы аркылуу горизонталдык огунда жыла алат. Учу, экинчи жагынан, мобилдик модулга тиркелген сызыктуу электр магнитке тиркелет. Электр магнити вертикалдуу тарелкага бекитилген көбүктү ороо үчүн колдонулат. Көбүк тешилгенден кийин ага боёк сайылат ж.б.

1 -кадам: Бөлүктөр жана куралдар Description

САТЫП АЛУУ

2 нурлуу муфталар 5ммден 6ммге чейин

10 мл 1 шприц (узундугу 7, 5 см)

Диаметри 4 мм болгон ийкемдүү полипропилендеги 1 түтүк

Коопсуздук капкагы бар 1 ийне

Гуаш суу менен суюлтулган

2 сайма таяк: диаметри 6мм жана узундугу 5см

Диаметри 8 мм жана узундугу 21 см болгон 2 жылмакай таяк

Диаметри 8 мм жана узундугу 10 см болгон 2 жылмакай таяк

Көбүк ороо

ELECTRONICS

1 нан

1 arduino

1 тепкичтүү мотор

1 кадам мотор RS PRO Hybrid, Туруктуу Магнит Stepper 1.8 °, 0.22Nm, 2.8 V, 1.33 A, 4 Wires

2 микро которгуч V-156-1C25

1 электр магнити ZYE1-0530

Электр камсыздоо

2 банан туташтыргычы

45 секирүүчү зым

6 өткөрүүчү кабель

Диод 1N4007

IRF5402 транзистору

3 резистор 4, 7 кохм

2 DRV8825 драйвери

1 баскыч баскычы

БУРА, гайкалар жана фиксациялар

42 бурамалар M3 16 мм узундукта

Узундугу 10 мм болгон 4 бурама М3

4 бурамалар M4 узундугу 16 мм

2 бурама M2, 5 16 мм узун

52 тиешелүү жаңгактар

2 болоттон жасалган кир жуугуч M3

КОЛДОНУЛГАН КУРАЛДАР

Лазердик кесүүчү машина

3D принтер (Ultimaker 2 же Prusa)

Screwdriver

2 -кадам: CAD Files

Калыңдыгы 3 мм болгон лазердик кесүү

-плиталарды колдоо

-которгучту көтөрүү үчүн колдоо

-ийне үчүн кыймылдуу колдоо

-көбүк кармагыч

-4 колдоо

3D PRINTING

-моторду колдоо

-бурама таякты колдоо

-сырдуу насос

-ийне үчүн колдоо

-шприцти колдоо

3 -кадам: Ассамблея

Баштоо үчүн, биз 3 түрдүү элементтен турган жыгачтан жасалган негизди жасадык: астынкы табак, вертикалдуу табак жана үч бурчтуу табак, баарын бириктирүү үчүн.

Сүрөттө ар кандай плиталардын кайталанган Т-формасындагы үлгүлөрү бар экенин көрө аласыз. Бул үлгүлөр куралды оңдоо жана базанын бекем болушуна мүмкүнчүлүк берүү үчүн колдонулат. Эки өчүргүч поршенге жана мобилдик модулга жайгаштырылган. Бул поршендин максималдуу кеңейиши жөнүндө жана мобилдик модулдун өтө оң абалына шилтеме берүүгө мүмкүндүк берет.

Кошумчалай кетсек, тепкич моторлору төрт винт менен 3D принтери менен түзүлгөн таянычка бекитилет. Бул колдоого эки перпендикуляр тешик вертикалдуу плитага бекитүүгө мүмкүндүк берет. Кыймылдаткычтардын эки айлануу огуна, ошондой эле төрт жылмакай тилкеге туташтырылган сай таякчалары мотордун антиподунда жайгашкан кошумча таянычтар менен кармалып турат. Мындан тышкары, туташтыргычтар степ-моторлордун айлануу огуна жипти бекитүү үчүн колдонулат.

Шприц ошондой эле горизонталдык табакка сайылган кронштейн менен бекитилет. Анын плунжери трапеция түрүндөгү кесимдин жардамы менен басылышы мүмкүн, ал айлануучу жипти бойлой өтөт. Бул бөлүктүн ичинде гайка менен жабдылган тешиги бар. Бул гайка трапеция бөлүгүн жылдырууга мүмкүндүк берет.

Түтүк шприцке жөн эле шприцтин аягына туташтырылып туташат. Түтүктүн экинчи учу кичинекей ак PLA бөлүгүнүн шакегине тыгылган. Башында шприцтин бир бөлүгү болгон металл учу да түтүктүн учуна илинген. Ак кесимдин диаметрин жакшыраак толтуруу үчүн ийнеге шприцтин капкагын коштук. Капкактын аягында ийненин учу аркылуу өтүүчү тешик бар. Бул кичинекей ак бөлүгү мобилдик модулдун жылуучу табагына эки бурама менен сайылган.

Мобилдик модуль негизди түзгөн плиталар сыяктуу эле бекитилген жыгач бөлүктөрдүн жыйындысынан турат. Модуль эки жылмакай тилкени жана сай таягын кабыл алуу үчүн үч тешиги бар кутуну түзөт. Бул кутунун ичинде модулду жылдырууга мүмкүндүк берген эки жаңгак бар. Модулдун үстүнкү плитасы эки жылмакай тилкени бойлой жылат. Ал жердеги модулдун ички борборунда сызыктуу электр магнитин туруктуу пластинка кармап турат. Бул жылма табактын алдыга жана артка сызыктуу кыймылдарды жасоосуна мүмкүндүк берет.

Винттер менен тосулган шайбаларды колдонуп, эки тешилген тилди тик плитага тике бекитүүгө мүмкүндүк берген эки жыгач кашаа бар. Бул эки өтмөк борборунда көбүкчөлөрдүн оролгон тилкесин бириктирет. Бул жерде көбүк кагазы компьютер тарабынан коддолгон 7 битке туура келген жети көбүктү камтыйт.

Тик плитанын экинчи тарабында PCB жана arduino бар. ПХБ горизонталдык плитага алгач жабыштырылган тутум аркылуу жабыштырылган жана ардуино астынкы табакка сайылган. Мындан тышкары, жыгач үч бурчтуу бөлүгүнө сайылган ПХБга туташкан каршылаш бөлүүчү бар. (СУРОТТО: системанын арты)

*Системанын бир бөлүгү болгон бурамалардын ар бири ылайыктуу болттор менен бириктирилет.

4 -кадам: Электроника жана сенсорлор

Биз көбүкчөлөрдүн так позициясына жете баштаганда, жогорку тепкич моторунун абалын билишибиз керек. Бул биринчи которгучтун максаты. Түзмөк сызык тарткан сайын, мотор которгучтун абалын өзгөрткүчө айланат.

Бизге шприцти түрткөн тепкич поршендин аягына жеткенин билүү үчүн дагы бир которгуч керек. Экинчи которгуч шприц бош турганда системаны токтотуу үчүн колдонулат. Үчүнчү кошумча которгуч шприц толтурулганда сүрөттү уланта алат. Бул өчүргүчтөр аз чыңалууну колдонот жана аларды arduino түздөн -түз камсыздай алат. Эки тепкичтүү мотор жана магнит көбүрөөк күчкө муктаж жана 12В жана 1А жеткирүүчү энергия генератору менен камсыздалат. Эки DRV8825 тепкичтүү мотор драйверлери arduinoдан келген сигналдарды моторлор үчүн токко айландырышат. Бул айдоочуларды калибрлөө керек. Калибрлөө бир кадамды туруктуу ылдамдыкта айлантуу жана айдоочунун бурамасын момент ийнени жана таянычты жылмакай жылдыруу үчүн жетиштүү болгонго чейин тууралоо жолу менен жасалат. Акыркы элемент - электромагнит. Ардуино тарабынан эч кандай ток жөнөтүлбөгөндө, бир түшүрүүчү резистор мосфетти баштапкы абалга келтирүү үчүн колдонулат. Электрониканын башка бөлүктөрүн коргоо үчүн, электр магнитине flyback диоду да кошулат. Мосфет магнитти жогорку жана төмөнкү абалдарга которот.

5 -кадам: Python коду

Python аркылуу компьютер менен arduino ортосундагы байланыш үчүн, биз бул форумда берилген коддорго таяндык:

Stepper моторун көзөмөлдөө үчүн бул сайт абдан пайдалуу болду: https://www.makerguides.com/drv8825-stepper-motor-driver-arduino-tutorial/ Жана arduino негиздерин түшүнүү үчүн 'arduino долбоорлор китеби' абдан пайдалуу. Коддун эки бөлүгү бар: биринчиси - ascii бинардык кодундагы тамганы конверттеп, ардуиного акырындык менен жөнөтүүчү питон коду, экинчиси - тийиштүү көбүкчөлөргө түшкөн ардуино коду. Төмөндөгү схема arduino кодунун принцибин түшүндүрөт:

6 -кадам: Видео

Иштеп жаткан долбоор!

7 -кадам: жакшыртуулар

Долбоорду бир нече жол менен жакшыртууга болот. Биринчиден, линиядагы көбүкчөлөрдүн санын оңой көбөйтүүгө болот. Бул узунураак бинардык коддорду алуу менен, мисалы, жазуунун ордуна эки тамга жазуу менен жасалышы мүмкүн. ASCII коду андан кийин эки эсе көп болот.

Эң маанилүү жакшыртуу-көбүкчөлөрдү х огу боюнча гана эмес, у огу боюнча да толтуруу. Bubble толтуруу 1D ордуна 2D менен жүргүзүлмөк. Мунун эң оңой жолу - моторду көтөрүүнүн жана түшүрүүнүн ордуна көбүктүн кагазынын бийиктигин өзгөртүү. Бул көбүк кагаз кармагычтын четине табакка илинбей, 3D басылган колдоого илинет. Бул колдоо сай моторго туташып, өзү тепкич моторго туташтырылган.

8 -кадам: Кыйынчылыктар

Биз менен күрөшүүгө туура келген негизги көйгөй - бул электромагнит. Чынында эле, оор жана оор үчүнчү кыймылдаткычка ээ болбош үчүн, электр магнити эң сонун компромисс болуп көрүндү. Кээ бир сыноолордон кийин, катуулук дайыма өтө төмөн болуп чыкты. Ошентип, экинчи булакты кошууга туура келди. Анын үстүнө, ал өтө жеңил жүктөрдү гана жылдыра алат. Ар кандай элементтердин түзүлүшүн кайра карап чыгуу керек болчу.

Шприц насосу да көйгөй жараткан. Биринчиден, чексиз таякка илинип, ошол эле учурда поршенди түртө турган бөлүктү моделдөө керек болчу. Экинчиден, стресстин бөлүштүрүлүшү бөлүктүн сынышына жол бербөө үчүн маанилүү болгон. Мындан тышкары, 2 тепкичтүү моторлор бирдей эмес: алар бирдей мүнөздөмөлөргө ээ эмес, бул бизди чыңалуу бөлүштүргүчтү кошууга мажбур кылды. Биз суу боёкту колдонууга аргасыз болдук (биздин учурда суюлтулган гуаш), анткени өтө коюу боек ийнеден өтпөйт жана түтүктө басымдын өтө көп жоготулушуна алып келет.