Sweepy: Teeb Nws & Tsis Nco Nws Studio Cleaner: 10 Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:25

Los ntawm: Evan Guan, Terence Lo thiab Wilson Yang

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Taw qhia & Kev txhawb siab

Sweepy lub tsev ntxhua khaub ncaws tau tsim los teb rau cov xwm txheej tsis zoo ntawm lub tsev tsim vaj tsev uas tso tseg tom qab los ntawm cov tub ntxhais kawm ntawv phem. Nkees ntawm qhov kev ntxhov siab studio yog thaum tshuaj xyuas? Zoo hais tsis muaj ntxiv lawm. Nrog Sweepy, txhua yam koj yuav tsum ua yog teeb tsa nws thiab hnov qab nws. Studio yuav yog hom spanking tshiab nrawm dua nws yuav siv rau koj kom ua tiav ib qhov qauv qauv.

Sweepy tau paub tus kheej thiab yuav txav mus ib puag ncig kom tshem tag nrho cov thoob khib nyiab thiab cov khoom pov tseg rau koj lub siab xav ua tsaug rau ob lub tshuab ntsuas ultrasonic uas qhia nws kom tig mus txog ntawm phab ntsa. Xav tau Sweepy los ua haujlwm hnyav dua? Tsis muaj teeb meem, tsuas yog qw rau nws. Sweepy tas li mloog nws ib puag ncig ua tsaug rau lub suab sensor. Kev mus txog qee lub suab nrov yuav ua rau Sweepy nkag mus rau hauv hom kev npau taws, cheb thiab txav nrawm dua rau lub sijhawm luv luv.

Lub studio tsis muaj Sweepy yog ib qho uas tsis meej pem.

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Qhov Chaw, Cov Khoom Siv & Cov Cuab Yeej

Feem ntau ntawm cov npe no tuaj yeem pom hauv ELEGOO UNO R3 Project Starter Kit. Lwm qhov chaw tuaj yeem yuav los ntawm Creatron Inc. lossis lwm lub khw muag khoom hluav taws xob.

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Cheebtsam

x1 ELEGOO UNO R3 Controller Board

x1 Prototype Expansion Module

x1 Ultrasonic Sensor (HC-SR04)

x1 Suab Sensor Module (KY-038)

x2 DC N20 Motors (ROBOT-011394)

x1 Micro Servo Tsav 9G (SG90)

x1 LCD Module (1602A)

x1 9V Roj teeb

x2 60x8mm Roj Hmab Log (UWHLL-601421)

x1 Dawb Castor Log (qhov siab 64mm)

x1 Sweeping Txhuam (12mm kov qhov siab)

x2 NPN Transistors (PN2222)

x3 Resistors (220Ω)

x2 Diodes (1N4007)

x1 Potentiometer (10K)

x15 Breadboard Jumper Wires

x26 Poj niam-rau-Txiv neej Dupont Cov Xov

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Khoom siv

x1 3mm Plywood Sheet (Laser Loj Loj 18 "x 32")

x6 M3 Screws (YSCRE-300016)

x4 M3 Ceev (YSNUT-300000)

x6 M2.5 Ntsia Hlau (YSCRE-251404)

x6 M2.5 Ceev (YSNUT-250004)

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Cov cuab yeej

Ntsia Hlau teeb

Kub kua nplaum phom

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Khoom siv

Khoos phis tawj

3D Tshuab Luam Ntawv

Laser Txiav

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Software

Arduino IDE Cov

Kauj Ruam 1: Nkag Siab Logic

Circuit Court

ELEGOO UNO R3 Tus Thawj Saib Xyuas Haujlwm yuav ua "lub hlwb" ntawm tus neeg hlau uas cov lej yuav raug xa mus rau thiab ua tiav. Nthuav Cov Txheej Txheem nthuav tawm Pawg Thawj Coj thiab lub khob cij me me rau saum nws. Txhawm rau sib txuas lus nrog lub ntsuas cua thiab tus ua haujlwm, cov khoom sib txuas yuav txuas nrog ntawm lub khob cij thiab cov xov hlau.

Suav nrog saum toj no yog daim duab kos ntawm lub voj voog uas yuav tsum tau ua kom Sweepy zoo siab. Them nyiaj tshwj xeeb rau cov tswv yim thiab cov zis ntawm cov xov hlau. Nws pab ua raws cov xaim los ntawm kev saib nws cov xim. Kev sib txuas tsis raug yuav ua rau Sweepy ua haujlwm tsis raug lossis hauv qhov xwm txheej tsis zoo, ua rau koj cov khoom siv hluav taws xob luv.

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Programming

Txuas hauv qab no yog cov cai yuav tsum tau siv Sweepy. Qhib cov ntawv hauv Arduino IDE thiab xa nws mus rau ELEGOO UNO R3 Tus Tswj Xyuas Haujlwm. Txhawm rau ua qhov no, koj yuav tsum txuas lub rooj tswj hwm nrog koj lub khoos phis tawj ntawm USB cable. Xyuas kom tseeb tias qhov chaw nres nkoj raug xaiv raug xaiv los ntawm kev nkag mus rau Cov Cuab Yeej thiab Chaw Nres Nkaub hauv cov ntawv qhia zaub mov nco. Nco ntsoov xa cov cai ua ntej tsim Sweepy kom tsis txhob ntsaws rau hauv USB cable thaum nyob hauv tsev luam ntawv 3D.

Nws tsis pom zoo kom hloov pauv hauv cov cai tshwj tsis yog tias koj muaj kev paub lossis paub koj tab tom ua dab tsi.

Kauj Ruam 2: Sib Sau Txhua Qhov Chaw, Cov Khoom Siv & Cov Cuab Yeej

Txhawm rau pib txoj haujlwm, sib sau ua ke txhua ntu, cov khoom siv thiab cov cuab yeej tau teev tseg hauv cov npe saum toj no. Raws li tau hais dhau los, feem ntau hauv cov npe tuaj yeem pom hauv ELEGOO UNO R3 Starter Kit ntxiv rau hauv Creatron Inc. lossis lwm lub khw muag khoom hluav taws xob.

Nws tau pom zoo kom pib 3D luam ntawv thaum ntxov li sai tau raws li cov txheej txheem yuav siv sijhawm ntau teev los ua kom tiav. Cov chaw pom zoo yog: 0.16mm txheej siab, 20% ntxiv thiab 1.2mm phab ntsa tuab nrog brims thiab txhawb nqa. Cov ntawv luam tawm 3D tau txuas hauv qab no.

Laser txiav kuj tseem yuav siv sijhawm zoo yog li nco ntsoov pib ua ntej. Cov ntaub ntawv txiav laser kuj muaj txheej txheej rau kev kos cov lus qhia uas ua kom ntseeg tau tias cov khoom siv tau raug teeb tsa hauv qhov chaw raug. Nco ntsoov xyuas ob zaug seb qhov twg raug txiav thiab dab tsi raug rho tawm, hloov lub zog thiab teeb tsa kom tsim nyog. Cov ntaub ntawv txiav laser kuj tseem txuas hauv qab no.

Thaum peb siv plywood rau peb cov neeg hlau, xav tias dawb siv cov khoom koj nyiam xws li acrylic, tsuav yog tuab yog li 3 hli.

Kauj Ruam 3: Ruaj Ntseg Lub Hauv Paus Phaj

Siv cov kua nplaum nyob ib puag ncig ntawm daim phaj puag thiab muab nws tso rau hauv qab ntawm 3D tsev luam ntawv. Teem ob ntu raws li ua tib zoo raws li koj tuaj yeem ua tau thaum tseem ua kom ntseeg tau tias cov ntawv txiav laser txiav tau tig mus rau sab saud.

Kauj Ruam 4: Mounting Base Phaj Cheebtsam

Thaum lub hauv paus phaj ruaj ntseg zoo, peb tuaj yeem pib txuas thawj puag ncig ntawm cov khoom siv hluav taws xob. Qhov no suav nrog DC lub cev muaj zog nrog lub log, servo motor, LCD screen thiab roj teeb pob. Daim ntawv qhia kev txiav laser txiav tau suav nrog hauv lub hauv paus phaj kom ntseeg tau tias tso cov khoom kom raug rau koj kom yooj yim. Txhawm rau ua kom yooj yim dua, cov khoom siv yuav tsum tau ruaj ntseg nrog lawv cov xov hlau uas tsim nyog twb tau ntsaws.

Lub log yuav tsum xaub mus rau ob qhov ntawm ob sab nrog DC lub cev muaj zog tig sab hauv. Ruaj ntseg qhov no nrog cov dawb clamps siv ob lub ntsia hlau thiab cov txiv ntoo rau txhua (M2.5).

Lub cav servo tseem yuav tsum tau nyab xeeb siv tib lub ntsia hlau thiab cov txiv ntoo (M2.5) thaum ua kom ntseeg tau tias cov iav dawb tawm los ntawm hauv qab yog nyob rau sab xub ntiag ntawm tus neeg hlau. Qhov no yuav ua rau lub zog txhuam txhuam.

Lub vijtsam LCD yuav tsum xaub mus rau hauv lub hnab tshos pem hauv ntej ntawm lub tsev nrog tus pin tig mus rau hauv qab. Ruaj ntseg qhov no nrog qee qhov dab ntawm cov kua nplaum kub ntawm txhua lub ces kaum.

Thaum kawg, lub roj teeb pob yuav tsum xaub mus rau hauv lub hnab tshos tom qab ntawm lub tsev nyob nrog lub qhov hluav taws xob hloov mus rau sab nraud mus rau sab hauv. Qhov no ua rau tus neeg hlau tig thiab tua.

Kauj Ruam 5: Ruaj Ntseg Phaj Txhawb

Ntxiv mus, nws yog lub sijhawm kom ruaj ntseg "lub hlwb" ntawm Sweepy. Siv plaub tus ntsia hlau thiab txiv ntseej (M3), teeb tsa UNO R3 Tus Thawj Saib Xyuas Haujlwm thiab Cov Qauv nthuav tawm rau sab saum toj ntawm lub phaj txhawb nqa. Qhov no yuav ua haujlwm thib ob ntawm lub tsev. Ua ntej qhov no, Arduino IDE code yuav tsum tau muab tso rau hauv lub rooj tsavxwm thiab npaj mus.

Xaub lub phaj txhawb nqa mus rau hauv vaj tsev los ntawm sab saud kom txog thaum nws nyob ntawm peb lub kaum sab xis ua ke hauv 3D luam vaj tsev kom ntseeg tau tias qhov siab raug. Ruaj ntseg lub phaj no nrog ob tus ntsia hlau (M3) los ntawm lub qhov ntawm ob qho kawg.

Xov cov xov hlau los ntawm cov khoom siv ntawm lub hauv paus phaj nce thiab dhau los ntawm lub qhov ntawm cov phaj txhawb nqa. Lub vijtsam LCD thiab cov xov hluav taws xob siv hluav taws xob yuav tsum tau xov los ntawm lub qhov hauv ntej thaum DC lub xov hlau lub cev yuav tsum xov los ntawm sab qhov. Cov roj teeb ntim cov xov hlau tuaj yeem hla ob lub qhov raws li qhov xav tau.

Kauj Ruam 6: Txhim Kho Cov Khoom Siv Hluav Taws Xob zaum kawg

Siv cov kua nplaum kub, txuas ob lub ntsuas hluav taws xob ultrasonic rau sab xub ntiag ntawm lub tsev nrog lub ntsuas thiab echo modules nthuav tawm ntawm lub qhov lossis "qhov muag". Cov pins ntawm ib lub sensor yuav tsum tau tig mus rau sab saud thiab lwm yam tig mus rau hauv qab raws li qhia los ntawm lub qhov ntawm lub phaj txhawb nqa. Qhov no yog txhawm rau xyuas kom cov ncha thiab txhais cov qauv sib npaug hauv cov vaj tsev thaum xa thiab txais cov cim.

Thaum kawg, muab cov kua nplaum kub tso rau sab nraub qaum ntawm lub suab sensor thiab muab tso rau hauv lub qhov rau sab hauv sab hauv ntawm lub tsev. Sab saum toj ntawm lub microphone yuav tsum zaum flush nrog rau sab saum toj ntawm lub vaj huam sib luag kom lub hau ntawm Sweepy tuaj yeem tso rau. Lub microphone yuav ua ke nrog lub qhov ntawm lub hau zoo li koj yuav pom tom qab.

Kauj Ruam 7: Cov Hluav Taws Xob, Cov Hluav Taws Xob & Ntau Cov Hluav Taws Xob

Cov kauj ruam tom ntej yog qhov nyuaj tshaj plaws tab sis qhov tseem ceeb tshaj plaws ntawm kev ua kom Sweepy tau zoo thiab zoo siab: kev sib tw. Siv daim duab Fritzing nyob rau sab saum toj ntawm Cov Lus Qhia no ua cov lus qhia, txuas tag nrho cov xov hlau los ntawm cov khoom siv mus rau Prototype Expansion Module.

Xyuas kom qhov hloov ntawm lub roj teeb pob tawm ua ntej ntsaws lub hwj chim cable rau hauv pawg thawj coj saib. Vim tias cov cai yuav tsum tau muab tso rau ntawm lub rooj tsavxwm, Sweepy yuav tsis tuaj yeem muaj nws qhov kev zoo siab rau kev ntxuav thiab pib ua haujlwm thib ob nws tau txais lub zog, txawm tias thaum koj tseem ua haujlwm ntawm cov xov hlau.

Ua tib zoo saib xyuas tshwj xeeb rau cov tswv yim thiab cov txiaj ntsig ntawm txhua lub xaim. Nws pab siv cov xim xaim ua raws nws txoj hauv kev.

Kauj Ruam 8: Ntxiv Qhov Tsiv

Tam sim no nws yog lub sijhawm rau Sweepy lub log tsheb tom qab thiab txhuam txhuam.

Lub log tom qab yuav tsum yog lub log castor uas tuaj yeem tig tau dawb ib puag ncig. Nws yuav tsum yog kwv yees li 6.4 cm hauv qhov siab los ntawm sab saum toj mus rau hauv qab tab sis kev ua siab ntev tuaj yeem ua siab zoo nyob ntawm seb muaj zog npaum li cas koj xav kom txhuam txhuam. Txuas qhov no hauv qab phaj txhawb los ntawm lub qhov hauv phaj phaj.

Cov txhuam txhuam kuj tseem ua siab ntev tab sis tus tuav yuav tsum zaum kwv yees li 1.2 cm tawm hauv av. Tus tuav yuav tsum yog kwv yees li 10 cm ntev los tiv thaiv nws los ntawm kev tsoo lub tsev thaum nws cheb rov qab thiab plaub. Ruaj ntseg qhov no mus rau qib qib dawb txuas nrog rau servo motor nrog kua nplaum.

Kauj Ruam 9: Capping Nws Txhua Qhov Tawm

Txhawm rau ua tiav koj tus kheej Sweepy, koj yuav tsum ua nws lub hau. Kua nplaum lub hau kaw hauv qab lub phaj capping nrog lub qhov ntawm nws. Xyuas kom lub qhov sib haum nrog lub suab sensor microphone. Thaum kawg, lo lub hau rau sab saum toj ntawm Sweepy, ua kom pom cov hauv ntej nrog lub hauv ntej ntawm lub tsev nyob.

Hloov lub zog los ntawm sab nraub qaum thiab saib Sweepy ua raws nws txoj kev npau suav ntawm kev ua lub studio kom huv dua rau txhua tus.

Kauj Ruam 10: Cov Ntsiab Lus & Kev Xav

Txawm hais tias kev npaj tsim dav dav, ua yuam kev tshwm sim tab sis nws tsis ua li cas: nws yog ib feem ntawm txoj kev kawm. Thiab rau peb, yam tsis txawv.

Ib qho ntawm peb cov teeb meem loj tshaj plaws yog tsim Sweepy lub tsev nyob nrog txhua yam khoom tsim nyog. Qhov no txhais tau tias ua tib zoo ntsuas qhov ntev ntawm txhua qhov khoom siv, npaj rau txoj hauv kev hlau, kom ntseeg tau cov txheej txheem kev ntseeg siab, thiab lwm yam. Peb tau xaus 3D luam ntawv thiab txiav laser ob zaug ntawm Sweepy lub tsev, qhov thib ob yog qhov kawg version raws li peb tau kawm los ntawm thawj zaug rov ua dua.

Ib qho teeb meem loj uas peb tau ntsib yog qhov muaj peev xwm txwv ntawm lub ntsuas hluav taws xob ultrasonic: nws tsis tau npog thaj tsam loj txaus thiab Sweepy yuav qee zaum tsoo phab ntsa thaum mus txog ntawm lub kaum ntse ntse. Qhov no tau daws los ntawm kev suav nrog ntawm lub ntsuas hluav taws xob ultrasonic thib ob kom ua rau thaj chaw muaj txiaj ntsig zoo.

Peb kuj tseem tau pib xaiv lub cav servo los tswj txoj kev tig tab sis nws tsis muaj txiaj ntsig zoo thiab muaj suab npe raws li peb cia siab rau. Raws li qhov tshwm sim, peb hloov lub log tom qab nrog lub log tsis pub lub log thiab thawb lub luag haujlwm ntawm tig mus rau ob lub log tsav los ntawm kev sib txawv sib txawv (ib lub log yuav txav qeeb dua li lwm qhov los ua kom tig). Thaum qhov no txhais tau tias hloov pauv loj rau txoj cai, nws ua kom yooj yim dua peb qhov kev tsim qauv tag nrho, noj tsawg dua ib lub cav servo tawm ntawm qhov sib npaug.

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Yav Tom Ntej Iterations

Ib txwm muaj chav rau kev txhim kho. Yav tom ntej, ib qho kev hloov pauv hloov pauv rau peb txoj haujlwm yog kev txiav txim siab ntawm Sweepy txij nkawm thiab nkag mus tau yooj yim ntawm nws sab hauv. Peb tau ntsib ntau yam teeb meem suav nrog lub cev tsis ua haujlwm thiab lub roj teeb uas tau tso tawm uas xav kom peb sib cais Sweepy tsuas yog hloov cov khoom uas tsis yog qhov xav tau heev. Yav tom ntej, peb yuav tsim lub tsev nyob nrog kev qhib ua haujlwm uas yuav tso cai nkag mus rau nws cov khoom siv xws li roj teeb.

Peb tseem tab tom txiav txim siab siv lub ntsuas ntsuas siab nyob rau sab xub ntiag kom pom thaum Sweepy ua rau lub ntsej muag zoo li peb pom lub ntsuas hluav taws xob ultrasonic tsis txaus ntseeg nyob rau lub sijhawm, tshwj xeeb tshaj yog thaum mus txog ntawm lub kaum ntse ntse. Los ntawm muaj lub tshuab ntsuas hluav taws xob, Sweepy yuav zoo dua hauv kev txiav txim siab thaum twg thiab thaum twg tsis tig.

Thaum Sweepy ua haujlwm tau zoo hauv chav me, nws yuav tsis ua haujlwm zoo hauv qhov chaw loj. Qhov no yog vim Sweepy tsuas yog phiaj xwm tig thaum twg nws pom lub ntsej muag nyob rau ntawm nws xub ntiag tab sis yuav txwv tsis pub txuas ntxiv mus kom txog thaum lub ntiaj teb puas tsuaj. Yav tom ntej, nws yuav tsim nyog tau npaj ua ntej txheej txheej kev tu rau Sweepy yog li nws nyob hauv ib thaj tsam es tsis txhob taug kev mus ib txhis.

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References & Khab nias

Txoj haujlwm no tau tsim los ua ib feem ntawm Kev Kawm Ua Haujlwm Lub Cev (ARC385) ntawm Daniels Kws Qhia Ntawv ntawm Architecture, Toj roob hauv pes thiab Tsim qauv kev tsim kho tshiab ntawm UofT.

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Pawg Neeg

• Evan Kev
• Terence Loj
• Wilson Yang

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Kev tshoov siab los ntawm

• Roomba Neeg Hlau Lub Tshuab Nqus Tsev
• Wipy: Kev Ntxub Ntxaug Ntxuav Whiteboard
• Cov xwm txheej tsis zoo ntawm qhov chaw studio