ShWelcome Box: the Something Friend: 8 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Άχνετε για εταιρεία;

Βήμα 1: Εισαγωγή

Lookάχνετε για έναν φίλο που θα είναι πάντα εκεί για εσάς μέσω του χοντρού και του λεπτού; Λοιπόν, κοιτάξτε κάπου αλλού, επειδή το ShWelcome Box απλώς λατρεύει να τρέχει μακριά από τα προβλήματά του και τους ανθρώπους που έρχονται πολύ κοντά. Ακριβώς όπως οι φοιτητές αρχιτεκτονικής.

Οι άνθρωποι λένε ότι αν σου φύγει αρκετές φορές, μπορείς να βρεις έναν φίλο κάτω από όλη τη συστολή…

Βήμα 2: Βίντεο

Βήμα 3: Μέρη, υλικά και εργαλεία

Υλικά:

1x Φύλλο από κόντρα πλακέ 1,5mm

2x φύλλα από λευκό χαρτόνι 1,5mm

4x υπερηχητικοί αισθητήρες

2x κινητήρες DC

2x ελαστικοί τροχοί

1x Arduino Mega

1x μάρμαρο

1x φύλλο μαλλιού

Τρανζίστορ 8x 2n2222

8x Δίοδοι

8x 100Ω αντιστάσεις

Πολλαπλά καλώδια άλματος - αρσενικό/αρσενικό και αρσενικό/θηλυκό

Ακριβές μαχαίρι

Κόλλα (συνιστάται το πιστόλι κόλλας, οπότε αν κάνετε λάθη, μπορείτε να κόψετε κομμάτια ακόμα)

Scαλίδι για να κόψετε μαλλί

Μπορεί είτε να κόψει υλικά με το χέρι είτε να τα κόψει με λέιζερ (συνιστάται για κοπή με λέιζερ)

Βήμα 4: Κύκλωμα

Για κυκλώματα, υπάρχουν μόνο 2 γενικές ρυθμίσεις που επαναλαμβάνονται στους διαφορετικούς κινητήρες και τους υπερηχητικούς αισθητήρες.

Για τους κινητήρες dc, ακολουθήστε την πρώτη εικόνα σε αυτήν την ενότητα, αλλά προσπαθήστε να τα τοποθετήσετε όλα όσο πιο κοντά μπορείτε, ώστε να είναι πιο κοντά στο Arduino. Αφού ολοκληρώσετε το 1, επαναλάβετε το ίδιο διάγραμμα δίπλα σε σειρά για τον δεύτερο κινητήρα. Βεβαιωθείτε ότι γνωρίζετε ποιος κινητήρας είναι για ποια πλευρά (αριστερός ή δεξί κινητήρας).

Οι 4 υπερηχητικοί αισθητήρες είναι απλώς θέμα σύνδεσης του πρώτου και του τελευταίου πείρου στα θετικά και αρνητικά μέρη της σανίδας, αντίστοιχα. Στη συνέχεια, συνδέστε τη σωστή καρφίτσα σκανδάλης και ηχώ στις κατάλληλες ψηφιακές ακίδες. Κρατώντας τα πάντα στη σειρά είναι ο καλύτερος φίλος σας εδώ.

Βήμα 5: Κατασκευή μηχανών

Κατά την κατασκευή του ShWelcome, είναι καλύτερο να το δημιουργήσετε σε 3 ξεχωριστά κομμάτια. Η βάση που συγκρατεί την πλάκα ψωμιού, το Arduino και τους αισθητήρες, το κάτω διαμέρισμα που περιέχει τους κινητήρες και το πόδι στήριξης, και τέλος, τον θόλο/οροφή του ρομπότ.

Ξεκινήστε με το μεγάλο ξύλινο σχήμα εξάγωνου και τα 4 μικρότερα διαμάντια με 2 τρύπες σε κάθε τετράγωνο. Τοποθετήστε τα τετράγωνα στις αντίθετες πλευρές και κολλήστε τα. Στη συνέχεια, πάρτε τα 4 σχήματα που μοιάζουν με τραπεζοειδή με ανοίγματα στα άκρα και κολλήστε τα έτσι ώστε να είναι κάτω από τη βάση και μεταξύ 2 διαμαντιών. Τέλος, χρησιμοποιώντας τα 4 μικρά ξύλινα τετράγωνα, κολλήστε τα στις άκρες του μεσαίου τετραγώνου έτσι ώστε η βάση να ακουμπάει στο κάτω τμήμα.

Για να φτιάξετε το κάτω διαμέρισμα, κολλήστε τους τροχούς στα άκρα που βγαίνουν από το κομμάτι με το στρογγυλεμένο άκρο. Τοποθετήστε τον 1 τροχό ο καθένας στα εξωτερικά μέρη κάθε κινητήρα. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας 4 τεμάχια, 1 τετράγωνο με μια τρύπα στη μέση, 1 ορθογώνιο με μια τρύπα στη μέση και 2 άλλα ορθογώνια, δημιουργήστε ένα κουτί στη μέση του στρογγυλεμένου τεμαχίου, έτσι ώστε να μπορεί να κρατήσει ψηλά τη βάση. Βεβαιωθείτε ότι τροφοδοτείτε τα καλώδια των κινητήρων μέσα από τις οπές στα τετράγωνα, έτσι ώστε να μπορεί να συνδεθεί με το ψωμί πάνω από τη βάση. Για να δημιουργήσετε τα στηρίγματα στήριξης, κρατήστε τα 3 ίσια κομμάτια μαζί με τους διαφορετικούς κύκλους και, στη συνέχεια, σύρετε στο μάρμαρο αφού στερεωθεί η κόλλα. Στη συνέχεια, τοποθετήστε το μέσα από τη μεγάλη τρύπα στη μέση. Αρχικά προσπαθήσαμε να φτιάξουμε το κάτω μέρος από χαρτόνι, αλλά δεν μπορούσε να αντέξει το βάρος της βάσης.

Για να κατασκευάσετε εύκολα την οροφή, θα θέλετε να συνδέσετε τα 4 μικρότερα εξάγωνα κομμάτια το ένα δίπλα στο άλλο, να το τετραγωνίσετε στο πάνω τετράγωνο κομμάτι και στη συνέχεια να τα κολλήσετε όλα μαζί. Αυτό θα διασφαλίσει ότι τα εξάγωνα βρίσκονται στη σωστή γωνία για να ταιριάζουν άνετα στη βάση του ρομπότ. Μετά από αυτό, μπορείτε να κολλήσετε τη γούνα στον θόλο και να κόψετε τα περιττά μέρη.

Μετά από αυτό, είναι απλώς θέμα αν τοποθετήσετε όλη την καλωδίωση στη βάση, σύρετε τους αντίστοιχους αισθητήρες στη σωστή κατεύθυνση, συνδέστε τα καλώδια των τροχών στα κατάλληλα καλώδια στο ψωμί και στη συνέχεια τοποθετήσετε τον θόλο στην κορυφή του όλα.

Ένα H-Bridge θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για να μπορούν οι κινητήρες να λειτουργούν και προς τις δύο κατευθύνσεις κατόπιν εντολής.

Βήμα 6: Προγραμματισμός

Ο κώδικας ξεκινά με το να βεβαιωθείτε ότι θα δείξει με σαφήνεια ποια σκανδάλη του αισθητήρα και οι ακίδες ηχούς σε ποιες ακίδες συνδέονται και πού θα συνδέσετε τους 8 ψηφιακούς πείρους για να μπορέσουν οι κινητήρες να περιστρέφονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις.

Στη συνέχεια, θέτει ελεγχόμενες μεταβλητές, όπως η ταχύτητα των κινητήρων των τροχών και ο αριθμός των φορών που έχει αλληλεπιδράσει πριν γίνει φιλικός για λίγο.

Τα πάντα στη ρύθμιση είναι απλώς η ρύθμιση της καθιέρωσης των λειτουργιών καρφιτσών για κάθε ακίδα, είτε η έξοδος είτε η είσοδος.

Ο τρόπος με τον οποίο απλοποιήσαμε τον κώδικα είναι διαλύοντας τον τρόπο με τον οποίο το ρομπότ κινείται σε μικρότερες και μικρότερες λειτουργίες που διευκολύνουν το να το κάνουμε να κάνει αυτό που θέλουμε. Οι λειτουργίες χαμηλότερου επιπέδου είναι leftForward (), leftBackward (), rightForward (), rightBackward (), οι οποίες λένε σε κάθε μεμονωμένο κινητήρα να κινείται είτε προς τα εμπρός είτε προς τα πίσω. Στη συνέχεια, συναρτήσεις όπως εμπρός (), πίσω (), αριστερά () και δεξιά (), αντίστοιχα, καλούν τις προηγούμενες συναρτήσεις που αναφέρθηκαν, προκειμένου το ρομπότ να κινηθεί προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση.

Βήμα 7: Αποτελέσματα και προβληματισμός

Στο τέλος αυτού του έργου, ήμασταν πολύ ευχαριστημένοι με το πώς κινείται το ρομπότ μας, αλλά πιστεύουμε ότι υπάρχει ακόμα περιθώριο βελτίωσης. Μάθαμε πολλά και από τον πρώτο μας σχεδιασμό.

Ο αρχικός μας σχεδιασμός ήταν να έχουμε ένα κουτί με 4 τροχούς καθώς πιστεύαμε ότι θα του έδινε σταθερότητα και πρόσφυση στην κίνηση. Αυτό που διαπιστώσαμε με αυτήν την επανάληψη είναι ότι περισσότεροι κινητήρες σήμαιναν ότι η πηγή ισχύος διαιρέθηκε ακόμη περισσότερο. Αυτό σήμαινε ότι κάθε κινητήρας ήταν ασθενέστερος και το ρομπότ δεν μπορούσε πραγματικά να κινηθεί κάτω από το βάρος του. Από αυτό, αποφασίσαμε να μειώσουμε την ποσότητα των τροχών σε 2, έτσι ώστε κάθε τροχός να είναι ισχυρότερος.

Ο σχεδιασμός των 2 τροχών ήταν πολύ καλύτερος και το ρομπότ κινήθηκε πιο ομαλά και με συνέπεια.

Ένα άλλο πρόβλημα που αντιμετωπίσαμε με τον σχεδιασμό των 4 τροχών είναι ότι μερικές φορές, ανάλογα με την επιφάνεια που το δοκιμάσαμε ή την ευθυγράμμιση των τροχών, το ρομπότ δεν θα ήταν επίπεδο στο έδαφος, κάτι που εμπόδιζε την πρόσφυση που θα είχε με το έδαφος.

Σε μια μελλοντική επανάληψη, θα θέλαμε να δοκιμάσουμε να εφαρμόσουμε πράγματα όπως ομαλότερη/ ασταμάτητη κίνηση, ένα μικρότερο σώμα (ίσως αν χρησιμοποιήσαμε μικρότερο ψωμί), ή να βρούμε έναν τρόπο να το κάνουμε να κινείται πιο γρήγορα/ πιο ασταθή.

Βήμα 8: Αναφορές και πιστώσεις

Αυτό το έργο έγινε για το μάθημα ARC385 στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο, πρόγραμμα αρχιτεκτονικής John H Daniels

Ρύθμιση κινητήρα DC - διαφάνεια στην τάξη (εικόνα παραπάνω)

Arduino Mega

Σεμινάριο υπερήχων αισθητήρων

Κινητήρες και τροχοί Amazon DC

Αισθητήρες υπερήχων

Μέλη ομάδας:

Φράνσις Μπαναρές

Γιουάν Γουάνγκ

Τζου Γι

Νουρ Μπεϋδούν