Ntsia Hlau Sorting Tshuab: 7 Cov Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:27

Muaj ib hnub nyob hauv chav kuaj (FabLab Moscow), Kuv pom kuv cov npoj yaig tsis khoom los txheeb ib lub thawv ntawm cov ntsia hlau, txiv ntseej, lub nplhaib thiab lwm yam khoom siv. Nres ntawm ib sab nws, Kuv tau saib ib pliag thiab hais tias: "Nws yuav yog txoj haujlwm zoo tshaj plaws rau lub tshuab." Tom qab saib nrawm hauv google Kuv pom tias qhov sib txawv ntawm cov tshuab siv tshuab uas twb muaj lawm tab sis lawv tsis tuaj yeem daws peb cov teeb meem vim tias hauv peb lub thawv yog ntau yam sib txawv. Ua ib yam dab tsi purely txhua yam yuav nyuaj heev. Lwm qhov laj thawj zoo mus rau qhov system "neeg hlau" ntau dua vim tias qhov no yuav xav tau txhua qhov txuj ci uas kuv nyiam: tshuab pom kev, cov neeg hlau caj npab thiab cov tshuab hluav taws xob!

Lub tshuab no xaiv cov ntsia hlau thiab muab tso rau hauv cov thawv sib txawv. Nws suav nrog hauv caj npab neeg hlau uas tuav lub tshuab hluav taws xob, ua haujlwm tau zoo dua ntawm lub teeb thiab lub koob yees duab nyob saum. Tom qab kis qee cov ntsia hlau thiab cov txiv ntoo ntawm lub rooj ua haujlwm, lub teeb tau qhib thiab tau siv daim duab. Ib qho algorithm kuaj pom ib feem ntawm daim duab thiab xa rov qab lawv txoj haujlwm. Thaum kawg txhais caj npab nrog lub tshuab hluav taws xob tso cov khoom ib qho los ntawm ib qho hauv cov thawv uas xav tau.

Txoj haujlwm no tseem tab tom txhim kho tab sis tam sim no kuv tau txais txiaj ntsig zoo uas kuv xav qhia rau koj.

Kauj Ruam 1: Cov Cuab Yeej thiab Cov Khoom

Cov cuab yeej

• Laser txiav
• Lub kaum ntse ntse
• Hacksaw
• Ntsia Hlau
• Clamps (ntau qhov zoo dua)
• Kub kua nplaum phom

Khoom siv

• Plywood 3 hli (1 m2)
• Plywood 6 hli (300 x 200 hli)
• Cov yas dawb translucent 4mm (500 x 250 mm)
• Khoos phis tawj (Kuv tabtom sim txav mus rau raspberry pi)
• Webcam (Logitech HD T20p, leej twg yuav tsum ua haujlwm)
• Arduino nrog 4 PWM tso tawm / analog sau (peb servos thiab cov tshuab hluav taws xob) (Kuv siv ProTrinket 5V)
• Prototyping board
• Cov xov hluav taws xob (2m)
• Hloov transistor (ib qho transistor uas tuaj yeem tsav 2W kauj) (Kuv muaj S8050)
• Diode (Schottky zoo dua)
• 2 resistors (100Ω, 330Ω)
• Fais fab mov 5V, 2A
• Servo micro (dav 13 ntev 29 hli)
• 2 servos txuj (dav 20 ntev 38 hli)
• Ntoo kua nplaum
• 4 lub kaum xim hlau nrog cov ntsia hlau (xaiv tau)
• Ntoo pas nrig (30 x 20 x 2400)
• Kub kua nplaum
• Enamelled tooj liab hlau (0.2, 0.3 hli txoj kab uas hla, 5m) (qub transformer?)
• Hlau mos (16 x 25 x 4 mm)
• 3 lub qhov muag teeb nrog lub qhov (socket)
• Cov hlua txuas (230V, 6 ntsiab lus)
• Hluav taws xob xaim nrog lub qhov (230V) (2 m)
• Bearing 625ZZ (sab hauv txoj kab uas hla 5 hli, sab nraum txoj kab uas hla 16 hli, qhov siab 5 hli)
• Cov kabmob 608ZZ (sab hauv txoj kab uas hla 8 hli, sab nraud txoj kab uas hla 22 hli, qhov siab 7 hli)
• Cov kabmob rb-lyn-317 (sab hauv txoj kab uas hla 3 hli, sab nraud txoj kab uas hla 8 hli, qhov siab 4 hli)
• Sijhawm siv GT2 (2mm suab, 6mm dav, 650 hli)
• Ntsia Hlau M5 x 35
• Ntsia Hlau M8 x 40
• 8 ntsia hlau M3 x 15
• 4 screws M4 x 60
• 6 ntoo ntsia hlau 2 x 8 mm
• Ntsia Hlau M3 x 10
• Relay board module (ncaj qha tswj tau los ntawm tus tswj)

Kauj Ruam 2: Ua Lub Teeb

Lub thawv teeb muaj plaub ntu tseem ceeb thiab qee qhov kev zawm hniav. Rub tawm cov ntu no thiab lo lawv ua ke tshwj tsis yog cov yas translucent. Kuv pib nrog ntoo ib nrab daim ntawv thiab cov phab ntsa nkhaus. Koj yuav tsum ua kom phab ntsa nruj ib ncig ntawm daim disc thaum ziab. Kuv siv clamps kom ruaj ntseg ib nrab disc thiab nkhaus phab ntsa hauv paus. Tom qab ntawd qee daim kab xev tswj xyuas phab ntsa ncig ib nrab daim disk. Qhov thib ob, Kuv tau kaw lub npoo kom tiv taus cov haujlwm ua haujlwm tau zoo. Thaum kawg phab ntsa tiaj tau ntxiv nrog ntoo (sab hauv) thiab xim hlau (sab nrauv) sab xis.

Thaum lub npov tiav, koj tsuas yog yuav tsum ntxiv lub teeb taws thiab txuas cov xaim thiab lub qhov (socket) nrog cov hlua txuas. Txiav 230V xaim qhov twg nws yooj yim rau koj thiab ntxig rau qhov txuas txuas. Kuv tau kaw qhov xa tawm (230V!) Hauv lub thawv ntoo rau kev nyab xeeb.

Kauj Ruam 3: Ua Robot Arm

Rub cov ntu thiab txiav lawv. Txhawm rau kom ruaj ntseg txoj siv ntawm tus neeg siv khoom kuv tau siv daim ntawv txiav. Kuv ntsia ob txoj siv tawv ntawm tus neeg tsav tsheb thiab ntxiv qee cov kua nplaum kom ntseeg tau tias tsis muaj dab tsi txav mus.

Txog kev qhia ncaj nraim, lub plunger yuav tsum tau xuab zeb kom tsis txhob muaj qhov txhaws. Nws yuav tsum tau swb zoo. Thaum sib sau ua ke, qhov siab tuaj yeem hloov kho los ntawm kev txiav cov lus qhia ntawm qhov ntev xav tau. Txawm li cas los xij, khaws nws kom ntev li ntev tau kom tiv thaiv lub hauv paus xauv. Lub plunger tsuas yog lo rau ntawm lub npov npab.

Cov kabmob tau muab tso rau sab hauv cov menyuam. Ib lub pulley yog ua los ntawm ob txheej ntawm plywood. Ob txheej no tsis tas yuav kov ib leeg yog li tsis txhob gluing lawv ua ke, lo rau lawv ntawm lawv cov phaj caj dab. Cov phaj sab saum toj thiab hauv qab yog tswj los ntawm plaub M3 x 15 ntsia hlau thiab txiv ntseej. Thawj lub axis (loj) tsuas yog M8 x 40 ntsia hlau thiab qhov thib ob (me me) M5 x 35 ntsia hlau. Siv cov txiv ntseej ua cov kis thiab cov xauv rau sab caj npab.

Kauj Ruam 4: Ua Tus Hluav Taws Xob

Ib lub tshuab hluav taws xob tsuas yog cov hlau mos mos nrog cov xaim xaim hluav taws xob nyob ib puag ncig nws. Cov tub ntxhais hlau mos qhia kev sib nqus ntawm qhov chaw xav tau. Tam sim no hauv cov xaim hluav taws xob xaim hluav taws xob tsim qhov sib nqus no (nws yog ib feem). Kuj ntau tig koj ua qhov sib nqus ntau dua koj muaj. Kuv tsim U-puab cov hlau kom mloog zoo cov hlau nplaum nyob ze ntawm cov ntsia hlau ntsia thiab ua kom muaj zog ua ntej.

Txiav U-puab rau hauv ib daim hlau mos (qhov siab: 25mm, dav: 15mm, hlau hla ntu: 5 x 4mm). Nws yog ib qho tseem ceeb heev uas yuav tsum tshem tawm cov ntse ua ntej muab cov hlau nyob ib puag ncig U-puab hlau. Ceev faj kom ua tib qho kev taw qhia (tshwj xeeb tshaj yog thaum koj dhia mus rau lwm sab, koj yuav tsum hloov pauv kev taw qhia ntawm kev sib hloov los ntawm koj qhov kev pom tab sis koj ua tib txoj kev taw qhia los ntawm U-shaped hlau pom) (https://en.wikipedia.org/wiki/Right-hand_rule) Ua ntej yuav faib cov kauj rau hauv Circuit Court, txheeb xyuas qhov tsis kam ntawm lub kauj nrog lub ntsuas cua thiab suav qhov tam sim no nrog Ohm txoj cai (U = RI). Kuv muaj ntau dua 200 tig ntawm kuv lub kauj. Kuv qhia koj kom cua mus txog thaum koj tsuas muaj 2 hli ntawm qhov chaw hauv U-puab.

Ib tus tuav ntoo tau ua thiab U-puab hlau tau ruaj nrog cov kua nplaum kub. Ob qhov kev tso cai kom ruaj ntseg xaim ntawm ob qho kawg. Thaum kawg ob tus pin raug ntsia rau ntawm tus tuav ntoo. Lawv ua kev sib tshuam ntawm cov xaim hluav taws xob sib koom ua ke thiab cov xaim hluav taws xob. Txhawm rau tiv thaiv ib qho kev puas tsuaj ntawm cov kauj, kuv tau ntxiv txheej txheej kua nplaum kub nyob ib puag ncig cov kauj. Ntawm daim duab kawg koj tuaj yeem pom ib qho ntoo uas kaw U-puab hlau. Nws lub luag haujlwm yog txhawm rau tiv thaiv ib qho ntsia hlau kom daig hauv cov hlau U-puab.

Lub tshuab hluav taws xob xaim hluav taws xob tau raug tshem tawm los ntawm kev hloov pauv tawg. Yog tias koj ua li ntawd, xyuas seb cov hlau tsis tau tawg lossis tsis muaj cov hluav taws xob luv hauv qhov siv. Tshem daim kab xev ntawm cov tub ntxhais ferromagnetic. Nrog ib tug txiav, tshem tawm ib los ntawm ib qho tag nrho cov hlau hlais. Tom qab ntawd tshem daim kab xev ntawm lub kauj thiab thaum kawg tshem tawm cov xaim xaim hluav taws xob sib koom tes. Qhov thib ob winding (txoj kab uas hla loj) tau siv (hloov pauv tswv yim 230V, tso tawm 5V-1A).

Kauj Ruam 5: Ua Circuit Court

Ntawm lub rooj tsav xwm tsab ntawv, kuv tau tsim cov txheej txheem saum toj no. Ib lub bipolar transistor (S8050) tau siv los hloov lub kauj hluav taws xob. Txheeb xyuas tias koj lub transistor tuaj yeem daws qhov ntsuas tam sim no hauv cov kauj ruam dhau los. MOSFET yog qhov tsim nyog dua hauv qhov xwm txheej no tab sis kuv coj yam kuv muaj ntawm tes (thiab kuv xav tau qis rau kev tiv thaiv). Kho ob lub resistors rau koj lub transistor.

Hauv cov txheej txheem saum toj no, VCC thiab GND lub cim tau txuas nrog + thiab - ntawm kuv lub zog siv. Cov servomotors muaj peb lub xov hlau: Teeb liab, VCC thiab GND. Tsuas yog lub teeb liab xaim txuas nrog tus tswj hwm, lwm tus txuas nrog lub zog hluav taws xob. Tus maub los yog siv los ntawm tus programmer cable.

Kauj Ruam 6: Txoj Cai

Kawg tab sis tsis tsawg kawg: Cov cai. Koj yuav pom nws ntawm no:

Muaj ib qho program rau tus tswj hwm (hom arduino) thiab lwm tus uas ua haujlwm ntawm lub khoos phis tawj (vam tias yuav sai sai ntawm raspberry). Cov cai ntawm tus tswj hwm yog lub luag haujlwm rau kev npaj ua ntu zus thiab ib qho ntawm lub khoos phis tawj ua cov duab ua tiav thiab xa cov txiaj ntsig mus rau tus tswj. Kev tsim cov duab yog ua raws OpenCV.

Khoos phis tawj program

Qhov kev zov me nyuam siv cov duab nrog lub vev xaib thiab teeb pom kev, pom lub chaw ua haujlwm tsis pom kev zoo thiab lub vojvoog thiab kho qhov tshwm sim ntawm cov duab tig. Los ntawm cov txiaj ntsig no, txoj haujlwm suav nrog txoj haujlwm neeg hlau (Peb paub txoj haujlwm neeg hlau raws li phaj). Qhov kev zov me nyuam siv lub blob ntes ua haujlwm ntawm OpenCV txhawm rau txheeb xyuas cov ntsia hlau thiab ntsia hlau. Hom sib txawv ntawm blobs tau lim nrog qhov tsis muaj (thaj tsam, xim, ncig, convexity, inertia) txhawm rau xaiv cov khoom uas xav tau. Qhov tshwm sim ntawm blob ntes yog txoj haujlwm (hauv pixels) ntawm qhov xaiv blobs. Tom qab ntawd lub luag haujlwm hloov pauv cov haujlwm pixel no rau hauv millimeter txoj haujlwm hauv caj npab tswj hwm txoj haujlwm (orthogonal). Lwm txoj haujlwm suav qhov yuav tsum tau ua ntawm txhua sab caj npab txhawm rau kom muaj lub tshuab hluav taws xob ntawm txoj haujlwm xav tau. Qhov tshwm sim suav nrog peb lub kaum ntse ntse uas thaum kawg xa mus rau tus tswj.

Tus tswj txoj haujlwm

Txoj haujlwm no tau txais cov ces kaum sib koom thiab txav cov caj npab kom mus txog cov ces kaum no. Nws xub suav qhov nrawm tshaj plaws ntawm txhua qhov kev koom tes txhawm rau ua qhov txav mus los nyob rau tib lub sijhawm. Tom qab ntawd nws kuaj xyuas yog tias cov kev nrawm saum toj no tau mus txog, hauv qhov no qhov kev txav mus yuav ua raws peb theem: nrawm dua, nrawm nrawm thiab txo qis. Yog tias qhov siab tshaj plaws tsis tau mus txog, qhov kev txav mus yuav ua raws ob theem nkaus xwb: nrawm dua thiab qeeb. Lub sijhawm uas nws yuav tsum dhau los ntawm ib theem mus rau lwm qhov kuj suav nrog. Thaum kawg qhov kev txav mus los tau ua tiav: Hauv ib ntu tsis tu ncua, lub kaum ntse ntse tshiab tau muab xam thiab xa mus. Yog tias nws yog lub sijhawm dhau mus rau theem zes, kev ua tiav txuas ntxiv mus rau theem tom ntej.

Kauj Ruam 7: Kov Kawg

Thav duab

Ib lub thav duab tau ntxiv los tuav lub koob yees duab. Kuv xaiv ua nws nrog ntoo vim tias nws pheej yig, yooj yim ua haujlwm nrog, nrhiav tau yooj yim, ib puag ncig zoo, zoo nkauj thiab nws nyob hauv cov style uas kuv tau pib nrog. Ua qhov ntsuas duab nrog lub koob yees duab los txiav txim siab qhov siab xav tau dab tsi. Tsis tas li nco ntsoov ua kom nws nruj thiab ruaj khov vim tias kuv pom tias txoj haujlwm ua rau muaj kev nkag siab zoo rau txhua lub koob yees duab txav mus (tsawg kawg ua ntej kuv ntxiv cov haujlwm ua haujlwm pom-pib ua haujlwm). Lub koob yees duab yuav tsum tau nyob ntawm qhov chaw ua haujlwm thiab, hauv kuv qhov xwm txheej, 520 hli los ntawm cov nplaim dawb.

Cov thawv

Raws li koj tuaj yeem pom hauv daim duab, cov thawv ntim khoom txav tau yog nyob ntawm qhov tiaj ntawm qhov chaw ua haujlwm. Koj tuaj yeem ua ntau lub thawv raws li xav tau tab sis nrog kuv qhov teeb tsa tiag tiag qhov chaw muaj tsawg heev. Txawm li cas los xij kuv muaj lub tswv yim los txhim kho cov ntsiab lus no (cf. kev txhim kho yav tom ntej).

Kev txhim kho yav tom ntej

• Txog rau lub sijhawm uas siv txoj hlua khi kaw nrog cov ntoo tab sis qhov kev daws teeb meem no txwv thaj tsam uas caj npab tuaj yeem ncav cuag. Kuv yuav tsum tau ntxiv qhov chaw nruab nrab ntawm qhov loj servo thiab caj npab axis lossis ua kom kaw qhov me me.
• Cov thawv yog nyob ntawm ntug kev ua haujlwm tiaj tus, yog tias kuv muab tso rau ntawm ib nrab ntawm lub voj voog, kuv yuav muaj chaw ntau ntxiv ntxiv cov thawv thiab txheeb ntau hom kev tivthaiv.
• Tam sim no lub tshuab kuaj pom blob txaus rau kev txheeb cov ntu tab sis raws li kuv xav nce tus lej ntawm lub thawv, Kuv yuav xav tau qhov kev xaiv ntau ntxiv. Vim li no, kuv yuav sim ntau txoj kev lees paub.
• Tam sim no cov servomotors kuv siv tsis muaj ntau txaus kom mus txog txhua qhov ib nrab ua haujlwm disc. Kuv yuav tsum hloov pauv servos lossis hloov qhov txo qis ntawm qhov sib txawv pulleys.
• Qee qhov teeb meem tshwm sim ntau zaus yog li txhim kho kev ntseeg tau yog qhov muaj feem thib. Txog qhov ntawd kuv yuav tsum tau cais cov hom teeb meem thiab mloog zoo rau qhov muaj feem ntau. Qhov no twb yog qhov kuv tau ua nrog cov ntoo me me uas kaw U-puab cov hlau thiab qhov pib pom qhov chaw nruab nrab tab sis tam sim no cov teeb meem dhau los ua qhov nyuaj dua los daws.
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