Сүрөттөмө кайра англисче (Кошмо Штаттар) тилине которулсун Которуу Sweepy: Set It & Forget It Studio Cleaner: 10 Steps (with pictures)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:38

Автор: Эван Гуан, Теренс Ло жана Уилсон Янг

‏‏‎ ‎

Киришүү жана мотивация

Сүрөттөмө кайра англисче (Кошмо Штаттар) тилине которулсун Которуу Sweepy studio cleaner was designed to respond as the башаламан шарттарга архитектура студиясынын артында калтырган варварских студенттер. Кароо учурунда студиянын канчалык башаламандыктан чарчадыңыз? Жакшы, мындан ары айтпа. Sweepy менен сиз жөн гана аны орнотуп, унутуп коюңуз. Студия бир проекттин моделин бүтүрүү үчүн талап кылынгандан тезирээк жаңы болуп калат.

Sweepy өзүн-өзү билет жана дубалга жакындаганда бурулуш керектигин айткан эки УЗИ сенсорунун жардамы менен бардык таштандыларды жана калдыктарды жүрөгүңүздүн каалоосуна карай тазалайт. Катуураак иштөө үчүн Sweepy керекпи? Эч кандай көйгөй жок, жөн эле кыйкырыңыз. Sweepy үн сенсорунун жардамы менен айлана -чөйрөсүн тынымсыз угат. Белгилүү бир ызы -чуунун босогосуна жетүү Sweepyдин ачууланган режимге өтүшүнө алып келет, кыска убакыттын ичинде шыпырып жана тезирээк кыймылдайт.

Sweepy жок студия - бул баш аламандык.

‏‏‎ ‎

Бөлүктөр, материалдар жана шаймандар

Бул тизмедеги көпчүлүк бөлүктөрдү ELEGOO UNO R3 Долбоорунун Башталгычтарынан тапса болот. Башка бөлүктөрдү Creatron Inc. же башка электрондук дүкөндөрдөн сатып алса болот.

‏‏‎ ‎

Компоненттер

x1 ELEGOO UNO R3 Controller Board

x1 прототибин кеңейтүү модулу

x1 Ultrasonic Sensor (HC-SR04)

x1 Үн сенсорунун модулу (KY-038)

x2 DC N20 Motors (ROBOT-011394)

x1 Micro Servo Motor 9G (SG90)

x1 LCD модулу (1602A)

x1 9V Батарея

x2 60x8mm Резина дөңгөлөктөр (UWHLL-601421)

x1 Free Castor Wheel (бийиктиги 64 мм)

x1 шыпыруу щеткасы (12мм туткасынын бийиктиги)

x2 NPN транзисторлору (PN2222)

x3 резисторлор (220Ω)

x2 диоддор (1N4007)

x1 потенциометр (10K)

x15 Breadboard Jumper Wires

x26 Аялдан Эркекке Dupont Wires

‏‏‎ ‎

Материалдар

x1 3мм фанера барагы (Лазердик керебеттин өлчөмү 18 "x 32")

x6 M3 бурамалар (YSCRE-300016)

x4 M3 гайкалар (YSNUT-300000)

x6 M2.5 бурамалары (YSCRE-251404)

x6 M2.5 гайкалар (YSNUT-250004)

‏‏‎ ‎

Куралдар

Бурагыч топтому

Ысык желим мылтык

‏‏‎ ‎

Жабдуулар

Компьютер

3D принтер

Лазердик кескич

‏‏‎ ‎

Программалык камсыздоо

Arduino IDE

1 -кадам: Логиканы түшүнүү

Circuit

ELEGOO UNO R3 Controller Board роботтун "мээси" катары кызмат кылат, анда код жүктөлүп, иштетилет. Прототипти кеңейтүү тактасын жана анын үстүнө мини -нанды тактаңыз. Сенсорлор жана кыймылдаткычтар менен байланышуу үчүн, компоненттер нан жана зымдар аркылуу туташат.

Жогоруда Камчыны бактылуу кылуу үчүн керектүү схемалардын схемасы камтылган. Зымдардын киришине жана чыгышына өзгөчө көңүл буруңуз. Бул анын түсүнө карап зымды ээрчип өтүүгө жардам берет. Туура эмес байланыш Sweepy'дин туура эмес иштешине алып келиши мүмкүн, же андан да жаманы, кыска туташуу менен электроникаңызга зыян келтириши мүмкүн.

‏‏‎ ‎

Программалоо

Төмөндө Sweepy иштетүү үчүн керектүү код тиркелет. Файлды Arduino IDEде ачып, аны ELEGOO UNO R3 Controller Boardке жүктөңүз. Бул үчүн контроллер тактасын компьютериңизге USB кабели аркылуу туташтырышыңыз керек. Ыкчам менюдагы Куралдар жана Портко кирип туура порттун тандалганын текшериңиз. 3D басып чыгарылган корпуста USB кабелин туташтырбоо үчүн Sweepy куруудан мурун кодду жүктөөнү унутпаңыз.

Тажрыйбаңыз же эмне кылып жатканыңызды билмейинче коддогу өзгөрмөлөрдү өзгөртүү сунушталбайт.

2 -кадам: Бардык тетиктерди, материалдарды жана шаймандарды чогултуу

Долбоорду баштоо үчүн жогоруда тизмеде көрсөтүлгөн бардык тетиктерди, материалдарды жана шаймандарды чогултуп алыңыз. Мурда да айтылгандай, тизмедеги көпчүлүк бөлүктөрдү ELEGOO UNO R3 Стартер комплектинде, ошондой эле Creatron Inc. же башка электрондук дүкөндөрдө табууга болот.

3D басып чыгарууну мүмкүн болушунча эртерээк баштоо сунушталат, анткени процесс бир нече саатка созулушу мүмкүн. Сунушталган орнотуулар төмөнкүлөр: 0.16мм катмар бийиктиги, 20% толтуруу жана 1.2мм дубалдын калыңдыгы жана жээктери. 3D басып чыгаруу файлы төмөндө тиркелет.

Лазердик кесүү жакшы убакытты талап кылышы мүмкүн, андыктан эрте баштоону унутпаңыз. Лазердик кесүү файлы ошондой эле керектүү компоненттин керектүү жерге орнотулушун камсыз кылуучу көрсөтмөнү чийүү үчүн катмарды камтыйт. Күч жана ылдамдык орнотууларын тийиштүү түрдө өзгөртүп, эмнени кесип жатканын жана эмне чегилип жатканын эки жолу текшериңиз. Лазердик кесүүчү файл дагы төмөндө тиркелет.

Биз роботубуз үчүн фанераны колдонуп жүргөнүбүздө, калыңдыгы 3 ммдей болгондо, сизге жаккан акрил сыяктуу материалдарды колдонуңуз.

3 -кадам: Негизги плитаны бекитүү

Негизги плитанын периметри боюнча клей сүйкөп, 3D басылган корпустун түбүнө бекиңиз. Эки бөлүктү мүмкүн болушунча кылдаттык менен тегиздеңиз, ошону менен бирге лазердик кесүү жолунун өйдө караганын камсыз кылыңыз.

4 -кадам: Негизги плитанын компоненттерин орнотуу

Негизги табак жетиштүү түрдө бекитилгенден кийин, биз электрондук компоненттердин биринчи турун туташтыра баштайбыз. Бул дөңгөлөктөрү бар DC моторлорун, серво моторун, ЖК экранды жана батареяны камтыйт. Сиздин ыңгайлуулугуңуз үчүн компоненттердин туура жайгашуусун камсыз кылуу үчүн базалык табакка лазер менен кесүү боюнча колдонмо киргизилген. Электр схемасын жеңилдетүү үчүн, компоненттер тийиштүү зымдары менен сайылып турушу керек.

Дөңгөлөктөр DC моторун ичине каратып, эки жагындагы эки тешикке түшүшү керек. Муну камтылган ак кыскычтар менен ар бирине эки бураманы жана гайканы колдонуп коргоңуз (M2.5).

Серво мотору да ошол эле бурамалар менен гайкаларды (M2.5) колдонуу менен бекемделиши керек, ал эми ак тиштин роботтун алдыңкы жагында түбүнөн сыртка чыгып кетишин камсыз кылат. Бул щетканы тазалоо кыймылына күч берет.

ЖК экраны төөнөгүчтөрдү ылдый каратып корпустун алдыңкы чөнтөгүнө түшүшү керек. Муну ар бир бурчка ысык клей менен сүртүңүз.

Акыр-аягы, батарейка корпустун арткы чөнтөгүнө кирип, өчүрүү өчүргүчүн сыртка каратып тешиктин ичине кириши керек. Бул роботту күйгүзүүгө жана өчүрүүгө мүмкүндүк берет.

5 -кадам: Колдоо тактасын камсыз кылуу

Кийинки, Sweepyдин "мээсин" камсыздоонун мезгили келди. Төрт бурамалар менен гайкаларды (M3) колдонуп, UNO R3 Controller Board жана Prototype Expansion Module'ди колдоо плитасынын үстүнө орнотуңуз. Бул турак -жайдын экинчи кабатынын ролун аткармак. Буга чейин Arduino IDE коду тактага жүктөлүп, колдонууга даяр болушу керек.

Туура бийиктигин камсыз кылуу үчүн, колдоо табакчасын жогорудагы корпуска 3D басма корпусуна бириктирилген үч кырга сүйөнгөнчө жылдырыңыз. Бул плитаны эки учу (M3) менен эки учундагы тешиктер аркылуу бекемдеңиз.

Негизги плитанын компоненттеринин зымдарын өйдө жана колдоо плитасынын тешиктеринен өткөрүңүз. ЖК экраны жана servo мотор зымдары алдыңкы тешиктен өтүшү керек, ал эми DC мотор зымдары каптал тешиктерден өтүшү керек. Батарея пакетинин зымдары каалаган тешиктен өтүшү мүмкүн.

6 -кадам: Акыркы электрондук компоненттерди орнотуу

Ысык клейди колдонуп, эки УЗИ сенсорун триггер менен корпустун маңдайына жана тешиктерден же "көздөрдөн" чыккан жаңырык модулдарын тиркеңиз. Бир сенсордун төөнөгүчтөрү өйдө, экинчиси ылдый каратып, колдоо тактасындагы тешикте көрсөтүлгөндөй болушу керек. Бул сигналдарды жөнөтүүдө жана кабыл алууда жаңырыктын жана триггер модулдарынын корпуста симметриялуу болушун камсыз кылуу.

Акырында, үн сенсорунун арт жагына ысык клей малып, корпустун ички жагындагы оюкка бекиңиз. Микрофондун үстү корпустун четине чукул отурушу керек, андыктан Sweepy капкагын кийүүгө болот. Микрофон капкактын тешигине туура келет, кийинчерээк көрө аласыз.

7 -кадам: Зымдар, зымдар жана дагы зымдар

Кийинки кадам, албетте, Sweepy жакшы жана бактылуу экенине ынануунун эң татаал, бирок эң маанилүү бөлүгү: схема. Бул көрсөтмөлөрдүн үстүндөгү Фритзинг диаграммасын колдонмо катары колдонуп, компоненттерден бардык зымдарды Прототипти кеңейтүү модулуна туташтырыңыз.

Электр кабелин тактага туташтыруудан мурун, батарейкадагы өчүргүчтү текшериңиз. Код тактага мурунтан эле жүктөлүп берилиши керек болгондуктан, Sweepy тазалоо үчүн толкундануусун баса албайт жана сиз зымдардын үстүндө иштеп жатканыңызда дагы, кубаттуулукту алганда иштей албайт.

Ар бир зымдын киришине жана чыгышына өзгөчө көңүл буруңуз. Бул анын жолунда ээрчүү үчүн зымдын түсүн колдонууга жардам берет.

8 -кадам: Кыймылдуу бөлүктөрдү кошуу

Эми Свепинин арткы дөңгөлөгү менен шыпыргычынын убактысы келди.

Арткы дөңгөлөк тегерегинде эркин айлана ала турган кастор дөңгөлөк болууга тийиш. Бийиктиги жогорудан ылдыйга карай болжол менен 6,4 см болушу керек, бирок толеранттуулук щетканы канчалык төмөн түшүрүү керектигине жараша берешен болушу мүмкүн. Муну таяныч плитанын астына негизги плитанын тешиги аркылуу тиркеңиз.

Чыпкалоочу чыдамкайлык жагынан да берешен, бирок туткасы жерден болжол менен 1,2 см алыстыкта жайгашышы керек. Туткасы, ошондой эле болжол менен 10 см узун болушу керек, ал артка жана төртүнчү шыпырып жатканда корпусуна тийбеши үчүн. Муну серво мотору менен жабышкан ак рычагдын тиркемесине бекиткиле.

9 -кадам: Баарын өчүрүү

Өзүңүздүн Sweepyти бүтүрүү үчүн анын капкагын жасашыңыз керек. Капкактын алкагын капкак пластинкасынын астына тешик менен чаптаңыз. Тешиктин үн сенсорунун микрофону менен шайкештигин текшериңиз. Акырында, капкакты Sweepy чокусуна жабыштырып, алдыңкы четтерин корпустун маңдайына тегиздеңиз.

Аркаңыздан электрди күйгүзүңүз жана Sweepy студиясын ар бир адам үчүн таза жерге айлантууну кыялданганын көрүңүз.

10 -кадам: Жыйынтыктар жана Рефлексия

Дизайнды кеңири пландаштырууга карабастан, каталар кетет, бирок эч нерсе эмес: мунун баары окуу процессинин бир бөлүгү. Ал эми биз үчүн баары башкача болгон жок.

Эң чоң кыйынчылыктарыбыздын бири - Sweepy компаниясынын турак жайын бардык керектүү компоненттерди камтуу үчүн долбоорлоо. Бул бардык компоненттердин өлчөмдөрүн кылдаттык менен өлчөөнү, зым жолдорун пландаштырууну, структуралык бүтүндүктү камсыз кылууну билдирет. Биз 3D басып чыгарууну жана лазердик Sweepy компаниясынын корпусунун эки кайталанышын кесүүнү аяктадык, экинчиси биз үйрөнгөн нерселерге негизделген акыркы версия. кайталоо.

Биз туш болгон бир чоң тоскоолдук - бул УЗИ сенсорунун чектелген мүмкүнчүлүктөрү: ал жетишерлик чоң аймакты камтыган эмес жана Sweepy кээде бурчка жакындаганда дубалга тийип кетет. Бул эффективдүү аймакты эффективдүү жогорулатуу үчүн экинчи УЗИ сенсорун киргизүү менен чечилди.

Биз башында бурулушту көзөмөлдөө үчүн servo моторун тандап алдык, бирок ал биз ойлогондой натыйжалуу жана структуралык жактан бекем болгон жок. Натыйжада, биз арткы дөңгөлөктү бош кастор дөңгөлөккө алмаштырдык жана дифференциалдуу бурулуш аркылуу эки айдоочу дөңгөлөккө кайрылуу жоопкерчилигин жүктөдүк (бир дөңгөлөк экинчисине караганда бурулушту окшоштуруу үчүн жайыраак кыймылдайт). Бул кодго чоң өзгөртүүлөрдү киргизүүнү билдиргени менен, биздин жалпы дизайнды эффективдүү түрдө жөнөкөйлөтүп, бир серводон аз моторду теңдемеден чыгарды.

‏‏‎ ‎

Келечектеги кайталоолор

жакшыртуу үчүн бөлмө дайыма бар. Келечекте, биздин долбоордун бир дизайн өзгөрүүсү - бул Sweepy тейлөөсүн жана анын ички түзүлүшүнүн жеткиликтүүлүгүн кароо. Биз көптөгөн көйгөйлөргө дуушар болдук, анын ичинде мотордун иштебей калышы жана батарейканын заряды, бул бизди түшүнүксүз болгон тетиктерди өчүрүү үчүн Sweepyди бөлүп салууну талап кылды. Келечекте биз иштей турган тешиктери бар корпусту долбоорломокпуз, ал батарея сыяктуу компоненттерине жетүүгө мүмкүндүк берет.

Биз, айрыкча, тик бурчта жакындап калганда, УЗИ сенсорунун кээде ишенимсиз экенин байкагандыктан, Sweepy беттин үстүнө түшүп калганын аныктоо үчүн алдыңкы жагында басым сенсорун колдонууну карап жатабыз. Механикалык сенсорго ээ болуу менен, Sweepy качан жана качан бурулбоону чечүүдө ырааттуу болмок.

Sweepy кичинекей бөлмөлөрдө жакшы иштесе да, чоң мейкиндиктерде анча эффективдүү болушу мүмкүн. Бул Sweepy анын алдында турган бетти тапкан сайын гана бурула тургандыгы үчүн программаланган, бирок башкача айтканда, жер кыйраганга чейин түз сызыкта уланат. Келечекте, бул Sweepy үчүн тазалоо жолун алдын ала программалоого татыктуу болушу мүмкүн, андыктан ал түбөлүккө адашып кетүүнүн ордуна чекте калат.

‏‏‎ ‎

Шилтемелер & Кредиттер

Бул долбоор UofTтин Даниэлс архитектура, пейзаж жана дизайн факультетинде Физикалык эсептөө курсунун (ARC385) алкагында түзүлгөн.

‏‏‎ ‎

Команда мүчөлөрү

• Эван Гуан
• Теренс Ло
• Уилсон Янг

‏‏‎ ‎

Шыктанган

• Roomba робот чаң соргуч
• Wipy: Ашыкча мотивацияланган тактай тазалагыч
• Студия мейкиндигинин баш аламан шарттары