Arduino Powered Painting Robot: 11 Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:24

Fusion 360 Cov Haujlwm »

Koj puas tau xav tsis thoob tias tus neeg hlau tuaj yeem ua cov duab zoo nkauj thiab ntxim nyiam? Hauv qhov haujlwm no kuv sim ua qhov tseeb nrog Arduino Powered Painting Robot. Lub hom phiaj yog kom tus neeg hlau tuaj yeem pleev xim rau nws tus kheej thiab siv cov duab siv los ua cov lus qhia kom rov ua cov duab. Kuv siv lub zog ntawm CAD thiab kev tsim qauv digital los tsim lub cev muaj zog uas kuv tau teeb tsa lub caj npab uas tuaj yeem txhuam cov xim txhuam rau hauv ib qho ntawm 7 lub thauv xim tha xim thiab kos rau ntawm daim ntaub.

Tus neeg hlau tau tsim los siv ntau qhov chaw xws li stepper motors thiab servo motors thiab nws tau tsim los ua haujlwm nrog txhua yam xim.

Ua raws li txhawm rau tsim koj tus kheej Arduino Powered Painting Robot thiab tsis pov npav rau qhov haujlwm no hauv "Xim Sib Tw" yog tias koj txaus siab rau txoj haujlwm thiab txiav txim siab tsim koj tus kheej.

Kauj ruam 1: Txheej txheem cej luam ntawm Tus Tsim

Kev tsim cov xim neeg hlau tau tshoov siab los ntawm cov qauv ntawm Roomba tu neeg hlau. Nws muaj ob txoj hauv kev loj:

• Cov kab ke tsav tsheb uas muaj ob lub tshuab hluav taws xob stepper txuas rau lub log thiab passive gliders. Qhov no tso cai rau tus neeg hlau txav mus rau txhua qhov kev coj ua raws cov canvas.
• Cov txheej txheem txhuam uas suav nrog tus tsav thib peb lub cev uas ua haujlwm txhuam ntawm cov ntim xim thiab lub tshuab servo uas dips cov xim txhuam rau hauv cov xim.

Neeg hlau tuaj yeem nqa txog 7 xim sib txawv tib lub sijhawm. Kev tsim qauv tau pib ua ntawm Autodesk's Fusion 360. Tom qab ntawd cov khoom raug xa tawm mus rau cov qauv tsim nyog kom raug txiav-laser lossis luam tawm 3D.

Kev tsim qauv ntawm lub cev ntawm tus neeg hlau tau ua nrog kev hloov pauv hauv siab nrog ntau lub ntsiab lus teeb tsa thiab ntu ntu. Qhov no tso cai rau tib lub chassis siv rau ntau yam ntawv thov. Hauv cov ntsiab lus no, lub chassis tau siv los ua cov khoom zoo nkauj uas siv xim.

Kauj Ruam 2: Cov Ntaub Ntawv Xav Tau

Nov yog cov npe ntawm txhua qhov khoom siv thiab ntu uas yuav tsum tau ua rau koj tus kheej heev Arduino Powered Painting Robot. Txhua ntu yuav tsum muaj ntau thiab yooj yim nrhiav hauv cov khw muag khoom kho vajtse lossis online.

ELECTRONICS:

• Arduino Uno x 1
• Towerpro MG995 servo motor x 1
• NEMA17 Stepper lub cev muaj zog x 3
• CNC Shield V3 x 1
• 11.1 V LiPo Roj teeb x 1

HARDWARE:

• M4 ceev thiab ntsia liaj qhov rooj
• M3 ceev thiab ntsia liaj qhov rooj
• Log (7cm dia x 2)
• 3D tshuab luam ntawv filament (yog tias koj tsis muaj lub tshuab luam ntawv 3D, yuav tsum muaj lub tshuab luam ntawv 3D hauv thaj chaw ua haujlwm lossis luam tawm tuaj yeem ua online tau pheej yig heev)
• Acrylic Sheets (3 hli)
• Xim tsev
• Xim Txhuam

Cov cuab yeej:

• 3D tshuab luam ntawv
• Laser txiav

Tsis suav cov cuab yeej, tus nqi tag nrho ntawm txoj haujlwm no yog kwv yees li 60 $.

Kauj Ruam 3: Digitally Fabricated Parts

Feem ntau ntawm qhov yuav tsum tau ua rau txoj haujlwm no tau hloov kho raws li qhov xav tau, yog vim li cas kuv thiaj txiav txim siab siv lub zog ntawm cov khoom siv digitally. Cov ntu tau pib tsim ntawm Fusion 360 thiab tom qab ntawd CAD qauv tau siv los txiav laser lossis 3D luam tawm cov ntu. Cov ntawv luam tawm tau ua los ntawm 40% ntxiv rau, 2 kab ntawv, 0.4mm lub taub hau, thiab txheej txheej siab 0.1 hli siv PLA. Qee qhov ntawm qhov xav tau kev txhawb nqa vim tias lawv muaj lub ntsej muag zoo nrog kev khoov, txawm li cas los xij, cov kev txhawb nqa tau yooj yim nkag tau thiab tuaj yeem raug tshem tawm siv qee qhov txiav. Koj tuaj yeem xaiv cov xim uas koj xaiv rau lub ntsiab lus. Lub laser-txiav daim tau txiav tawm ntawm 3 hli ntshiab acrylic.

Hauv qab no koj tuaj yeem pom cov npe ua tiav ntawm ntu nrog rau cov ntaub ntawv tsim.

Nco tseg: Los ntawm no ntawm ntu yuav raug xa mus rau siv cov npe hauv cov npe hauv qab no.

3D luam qhov:

• Stepper Bracket x 2
• Txheej Spacer x 4
• Caj Npab Txuas x 1
• Passive Glider x 2
• Xim Pallet Holder x 2
• Xim Pallet x 2

Laser-txiav qhov chaw:

• Hauv qab vaj huam sib luag x 1
• Sab saum toj vaj huam sib luag x 1
• Txhuam Txhuam x 1

Nyob rau hauv tag nrho muaj 13 qhov chaw luam tawm 3D thiab 3 qhov chaw txiav laser. Lub sijhawm xav tau los tsim txhua ntu yog kwv yees li 12 teev.

Kauj Ruam 4: Tsim Lub Chassis thiab Tsav Tsheb (Txheej Hauv Qab)

Thaum tag nrho cov khoom tsim tawm, koj tuaj yeem pib sib sau hauv qab txheej ntawm cov neeg hlau pleev xim. Cov txheej no yog lub luag haujlwm rau kev tsav tsheb thiab tseem tuav cov khoom siv hluav taws xob. Pib los ntawm kev teeb tsa 2 lub tshuab hluav taws xob stepper mus rau ob lub tog raj kheej nrog siv cov ntsia hlau muab. Tom ntej no, siv 8 x M4 txiv ntoo thiab ntsia liaj qhov rooj kom ruaj ntseg ob lub tog raj kheej mus rau hauv qab phaj. Thaum cov steppers tau teeb tsa koj tuaj yeem xa ob lub log mus rau lub qag ntawm lub cav stepper. Koj tseem tuaj yeem teeb tsa Arduino nyob rau hauv qhov chaw siv M3 cov txiv ntseej thiab cov ntsia hlau thiab qee qhov kev tawm tsam kom Arduino nkag tau yooj yim. Thaum Arduino ruaj ntseg, teeb lub CNC thaiv rau ntawm Arduino. Muaj ob lub qhov nyob rau sab xub ntiag thiab tom qab ntawm tus neeg hlau. Dhau cov passers gliders los ntawm lub qhov thiab muab lo rau lawv. Cov khoom no tiv thaiv lub cev ntawm tus neeg hlau los ntawm kev khawb raws cov nplaim paj.

Koj tseem tuaj yeem txhim kho ob lub nraub qaum sab nraub qaum siv M4 ceev thiab ntsia liaj qhov rooj.

Nco tseg: Tsis txhob txuas ob sab ua ntej, vim tias koj yuav tsum tshem lawv thaum kawg.

Kauj Ruam 5: Txhim Kho Tus Tuav Xim (txheej sab saum toj)

Thaum tsim txoj kev tsav tsheb, koj tuaj yeem pib sib sau txheej txheej sab saum toj uas tuav cov xim tha xim uas txav cov xim txhuam thiab daus txhuam rau hauv ntau lub thawv xim. Pib los ntawm kev txuas ob daim xim pallet tuav. Lub qhov nyob nrog sab hauv ntawm ib sab ua ke nrog ob txheej pem hauv ntej txheej spacer. Qhov sib xyaw ua ke tau txuas nrog ob lub txiv ntoo thiab ntsia liaj qhov rooj rau saum thiab hauv qab txheej. Daim ntawv ntxiv txuas ntxiv nrog plaub qhov ntxiv ntawm cov txiv ntseej ntawm cov ntsia liaj qhov rooj mus rau sab saum toj vaj huam sib luag.

Cov pallets xim tom qab ntawd txuas rau hauv qab ntawm cov xim tuav cov khoom siv ob lub txiv ntoo thiab ntsia hlau rau txhua sab.

Xaub lub vaj huam sib luag sab saum toj rau hauv qhov chaw thiab siv ob lub txiv ntoo ntxiv thiab ntsia liaj qhov rooj txhawm rau txuas cov txheej txheej sab nraub qaum rau sab saum toj vaj huam sib luag. Mount lub pivoting stepper lub cev rau hauv nruab nrab ntawm lub vaj huam sib luag sab saum toj siv cov ntsia hlau muab nrog lub qag taw qhia rau saum. Nrog rau qhov no, lub chassis ntawm tus neeg hlau tau tsim thiab peb tuaj yeem pib sau cov xim tha xim.

Kauj Ruam 6: Txhim Kho Daim Duab Xim Xim thiab Txhuam Txhuam

Txhawm rau tsim cov xim tha xim, pib los ntawm kev txuas lub caj npab txuas rau lub laser-txiav txhuam caj npab siv 4 txiv ntoo thiab ntsia liaj qhov rooj. Tom ntej no, nce lub servo motor mus rau lwm qhov kawg siv 4 ntau lub txiv ntoo thiab ntsia liaj qhov rooj. Nco ntsoov tias lub qag ntawm lub cav servo yog mus rau qhov kawg qhov kawg ntawm caj npab txuas. Thawb lub caj npab txuas mus rau sab saum toj stepper lub cev muaj zog qag.

Siv lub tshuab raj ntev ntev thiab muab txhuam txhuam rau nws siv cov hlua roj hmab lossis cov hlua txuas. Kuv yuav pom zoo siv cov hlua roj hmab txij li qhov uas muab txhuam txhuam ua ke qee qhov ua raws uas tsim nyog rau cov txheej txheem ua haujlwm tau zoo. Nco ntsoov tias txhuam tau txuas nrog qhov ntawd, thaum lub tshuab raj txuas nrog lub servo, txhuam tsis tshua muaj glides raws saum npoo av lossis ntawv.

Nrog rau qhov no, kho vajtse ntawm cov neeg pleev xim pleev xim tau ua tiav thiab koj tuaj yeem pib txuas thiab ua haujlwm.

Kauj Ruam 7: Cov Khoom Siv Hluav Taws Xob thiab Cov Hluav Taws Xob

Cov khoom siv hluav taws xob ntawm txoj haujlwm no yooj yim heev, nws tau piav qhia hauv cov lus hauv qab no:

• Sab laug log stepper rau X axis chaw nres nkoj ntawm CNC daim thaiv
• Txoj cai log stepper rau Y axis chaw nres nkoj ntawm CNC ntaub thaiv npog
• Pivoting stepper rau Z axis chaw nres nkoj ntawm CNC ntaub thaiv npog
• Servo lub teeb liab rau Spindle pab tus pin ntawm CNC daim thaiv
• Servo motor 5v rau +5v ntawm CNC thaiv
• Servo motor GND rau GND ntawm CNC ntaub thaiv npog

Nrog rau qhov Circuit Court rau txoj haujlwm no tiav. Lub roj teeb tuaj yeem txuas nrog lub tshuab hluav taws xob ntawm CNC daim thaiv nrog lub toggle hloov hauv kab kom qhib thiab tua tus neeg hlau.

Kauj Ruam 8: Me ntsis Txog Txoj Kev Ntseeg

Thaum nws los txog rau qhov muab tus taw tes rau ntawm kab sib chaws 2D, txoj hauv kev feem ntau thiab yooj yim los ua qhov no yog muab cov khoom siv sib cuam tshuam ntawm lub ntsiab lus. Qhov no yog ua tiav los ntawm kev qhia tuple, feem ntau (x, y) qhov twg x yog x kev sib koom lossis qhov nrug nruab nrab ntawm qhov kev kwv yees ntawm qhov taw tes ntawm x axis mus rau keeb kwm thiab y yog y ua haujlwm ntawm lub ntsiab lus lossis qhov nrug nruab nrab ntawm qhov kev kwv yees ntawm qhov taw tes ntawm y axis mus rau keeb kwm. Txoj hauv kev no, ib daim duab nyuaj lossis daim ntawv tuaj yeem piav qhia siv ntu ntu, xws li thaum koj "koom nrog cov dots" cov duab tau tsim. Nov yog txoj hauv kev yooj yim ntawm kev piav qhia txoj haujlwm ntawm ib qho taw qhia nrog kev hwm rau keeb kwm. Txawm li cas los xij, rau txoj haujlwm no, tau siv lwm txoj hauv kev.

Lub ntsiab lus ntawm daim phiaj 2D kuj tseem tuaj yeem piav qhia siv kev sib tshuam ncov qaumteb qabteb. Hauv txoj hauv kev no, txoj haujlwm ntawm lub ntsiab lus tau piav qhia siv lwm tuple, feem ntau qhia tias yog (theta, r) qhov twg theta yog lub kaum sab xis nruab nrab ntawm x axis thiab ib nrab kab uas txuas rau keeb kwm thiab taw tes thiab r yog qhov nrug nruab nrab ntawm keeb kwm thiab lub ntsiab lus.

Cov mis los hloov ntawm ib qho mus rau lwm qhov tuaj yeem pom hauv daim duab txuas. Nws tsis tas yuav tsum nkag siab cov qauv, txawm hais tias paub lawv pab tau.

Kauj ruam 9: Programming Arduino

Qhov kev zov me nyuam tau tsim los siv cov txheej txheem txheej txheem txheej txheem ua qhov program yooj yim siv. Pib los ntawm kev tsim cov khoom siv neeg hlau uas nws qhov dav yog qhov dav thiab qhov siab ntawm daim ntaub (ntsuas cov no siv tus pas ntsuas lossis ntsuas kab xev hauv centimeters thiab hloov qhov tseem ceeb hauv kab 4 ntawm cov xim paintRobot.ino). Cov txheej txheem txheej txheem phiaj xwm phiaj xwm tso cai rau chav rau kev txhim kho ntxiv.

Tom qab ntawd koj tau muab 3 txoj haujlwm yooj yim:

1. gotoXY coj tus neeg ua haujlwm cartesian thiab txav tus neeg hlau mus rau txoj haujlwm ntawd. (Piv txwv li neeg hlau.gotoXY (100, 150))
2. brushControl siv tus nqi boolean: cuav tsa tus txhuam tawm ntawm daim ntaub thaum qhov tseeb tso tus txhuam ntawm daim ntaub. (Piv txwv li neeg hlau.brushControl (muaj tseeb))
3. pickPaint siv tus lej -4, -3, -2, -1, 1, 2, 3, 4 uas ua rau tus neeg hlau txhuam cov xim txhuam rau hauv cov xim tha xim. (Xws li neeg hlau.pickPaint (3))

Txoj haujlwm txuas hauv qab no ua rau tus neeg hlau txav mus rau txoj haujlwm tsis raug thiab xaiv cov xim tsis sib xws uas thaum kawg tsim cov duab zoo nkauj thiab tshwj xeeb. Txawm hais tias qhov no tuaj yeem hloov pauv tau yooj yim kom ua rau neeg hlau kos txhua yam uas koj xav tau.

Nco tseg: Thaum cov cai tau rub tawm koj yuav tsum tau hloov chaw lub tshuab raj txuas nrog txhuam. Thaum lub p

Kauj Ruam 10: Ntxiv Cov Xim

Thaum kho vajtse, khoom siv hluav taws xob thiab cov phiaj xwm ua tiav, thaum kawg koj tuaj yeem ntxiv qee cov xim rau cov xim tha xim. Kuv yuav pom zoo kom diluting cov xim me ntsis kom pleev xim kom du dua.

Ntawm sab xis pallet lub thawv sab nrauv ntxiv qee cov dej dawb. Tus neeg hlau yuav siv cov dej no los txhuam tus txhuam ua ntej hloov xim.

Txhawm rau pib pleev xim tso tus neeg hlau nyob rau hauv qab sab laug ntawm lub canvas ua nws lub ntsej muag raws ntug hauv qab thiab pib tus neeg hlau thiab zaum rov qab thiab saib raws li daim duab kos maj mam los rau lub neej.

Kauj Ruam 11: Cov Ntsiab Lus Kawg

Nrog rau txoj haujlwm tam sim no, tus neeg hlau ua qhov txav txav ntawm cov canvas uas tsim cov duab tshwj xeeb thiab zoo nkauj. Txawm hais tias nrog qee qhov kev hloov kho, tus neeg hlau tuaj yeem tsim los ua cov duab tshwj xeeb uas siv cov duab siv. Cov txheej txheem tam sim no muab lub hauv paus ruaj khov los txhim kho. Lub chassis ntawm tus neeg hlau kuj tseem tsim nyob rau hauv txoj hauv kev hloov pauv nrog ntau tus qauv txheej txheem ntsuas kom cov neeg hlau tuaj yeem hloov pauv tau yooj yim rau daim ntawv thov uas koj xav tau.

Vam tias koj nyiam qhov Qhia Ntawv no thiab nws tau tshoov siab koj los tsim koj tus kheej cov neeg pleev xim.

Yog tias koj nyiam qhov haujlwm ua txhawb nqa nws los ntawm kev pov ntawv tawm suab hauv "Paint Challenge".

Zoo Siab Ua!

Qhov khoom plig loj hauv Kev Sib Tw Xim