Arduino চালিত পেইন্টিং রোবট: 11 ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:56

ফিউশন 360 প্রকল্প

আপনি কি কখনও ভেবে দেখেছেন যে একটি রোবট মন্ত্রমুগ্ধকর পেইন্টিং এবং শিল্প তৈরি করতে পারে কিনা? এই প্রকল্পে আমি একটি Arduino চালিত পেইন্টিং রোবট দিয়ে একটি বাস্তবতা করার চেষ্টা করি। উদ্দেশ্য হল রোবট নিজে থেকে পেইন্টিং তৈরি করতে পারে এবং একটি শিল্পকর্মের প্রতিলিপি করার জন্য একটি নির্দেশিকা হিসাবে একটি রেফারেন্স ইমেজ ব্যবহার করতে পারে। আমি CAD এবং ডিজিটাল ফ্যাব্রিকেশনের শক্তি ব্যবহার করে একটি শক্তিশালী চ্যাসি তৈরি করেছি যার উপর আমি একটি বাহু লাগিয়েছি যা পেইন্ট ব্রাশকে 7 টি পেইন্ট পাত্রে ডুবিয়ে ক্যানভাসে আঁকতে পারে।

রোবটটি সাধারণ অংশ যেমন স্টেপার মোটর এবং সার্ভো মোটর ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছে এবং এটি যে কোনও ধরণের পেইন্টের সাথে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

আপনার নিজের Arduino চালিত পেইন্টিং রোবট তৈরি করতে অনুসরণ করুন এবং যদি আপনি প্রকল্পটি উপভোগ করেন এবং আপনার নিজস্ব সংস্করণ তৈরি করার সিদ্ধান্ত নেন তবে "পেইন্ট চ্যালেঞ্জ" এ এই প্রকল্পের জন্য একটি ভোট দিন।

ধাপ 1: ডিজাইনের ওভারভিউ

পেইন্টিং রোবটের নকশা একটি রুম্বা ক্লিনিং রোবটের গঠন দ্বারা অনুপ্রাণিত। এটি দুটি প্রধান সিস্টেম নিয়ে গঠিত:

• ড্রাইভ সিস্টেম যা চাকা এবং প্যাসিভ গ্লাইডারের সাথে সংযুক্ত দুটি স্টেপার মোটর নিয়ে গঠিত। এটি রোবটকে ক্যানভাস বরাবর যে কোন দিকে চলতে দেয়।
• ব্রাশ সিস্টেম যা একটি তৃতীয় স্টেপার মোটর নিয়ে গঠিত যা পেইন্ট পাত্রে ব্রাশ স্থাপন করে এবং একটি সার্ভো মোটর যা পেইন্ট ব্রাশকে পেইন্টে ডুবিয়ে দেয়।

রোবটটি একই সাথে 7 টি ভিন্ন রঙ বহন করতে পারে। নকশাটি প্রাথমিকভাবে অটোডেস্কের ফিউশন 360০-এ তৈরি করা হয়েছিল। তারপর অংশগুলি লেজার-কাট বা থ্রিডি মুদ্রিত হওয়ার জন্য উপযুক্ত ফরম্যাটে রপ্তানি করা হয়েছিল।

রোবটের চ্যাসিসের নকশাটি মাপযোগ্যতাকে মাথায় রেখে একাধিক মাউন্ট করা পয়েন্ট এবং মডুলার পার্টস দিয়ে তৈরি করা হয়েছে। এটি একই চেসিসকে বিভিন্ন অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করতে দেয়। এই প্রেক্ষাপটে, পেইন্ট ব্যবহার করে শিল্পের বিস্ময়কর টুকরা তৈরিতে চ্যাসি ব্যবহার করা হয়।

ধাপ 2: প্রয়োজনীয় উপকরণ

আপনার নিজের Arduino চালিত পেইন্টিং রোবট তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত উপাদান এবং অংশগুলির তালিকা এখানে। সমস্ত যন্ত্রাংশ স্থানীয় হার্ডওয়্যার দোকানে বা অনলাইনে পাওয়া সহজ এবং সহজলভ্য হওয়া উচিত।

ইলেক্ট্রনিক্স:

• Arduino Uno x 1
• টাওয়ারপ্রো MG995 সার্ভো মোটর x 1
• NEMA17 স্টেপার মোটর x 3
• CNC শিল্ড V3 x 1
• 11.1 V LiPo ব্যাটারি x 1

হার্ডওয়্যার:

• M4 বাদাম এবং বোল্ট
• M3 বাদাম এবং বোল্ট
• চাকা (7cm dia x 2)
• 3 ডি প্রিন্টার ফিলামেন্ট (যদি আপনার কাছে 3 ডি প্রিন্টার না থাকে, স্থানীয় কর্মক্ষেত্রে একটি 3 ডি প্রিন্টার থাকা উচিত অথবা প্রিন্টগুলি অনলাইনে বেশ সস্তায় করা যায়)
• এক্রাইলিক শীট (3 মিমি)
• পেইন্টস
• পেইন্ট ব্রাশ

সরঞ্জাম:

• 3D প্রিন্টার
• লেজার কাটার

সরঞ্জাম বাদে, এই প্রকল্পের মোট খরচ আনুমানিক 60 $।

ধাপ 3: ডিজিটালি গড়া অংশ

এই প্রকল্পের জন্য প্রয়োজনীয় বেশিরভাগ অংশ প্রয়োজনীয়তা অনুসারে কাস্টমাইজ করা হয়েছে, এজন্যই আমি ডিজিটালি গড়া অংশগুলির শক্তি ব্যবহার করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। যন্ত্রাংশগুলি প্রথমে ফিউশন 360০-এ নির্মিত হয়েছিল এবং তারপরে সিএডি মডেলগুলি লেজার-কাট বা থ্রিডি প্রিন্টে ব্যবহৃত হয়েছিল। পিএলএ ব্যবহার করে প্রিন্টগুলি 40% ইনফিল, 2 পেরিমিটার, 0.4 মিমি অগ্রভাগ এবং 0.1 মিমি উচ্চতার স্তরে তৈরি করা হয়েছিল। কিছু অংশের সমর্থন প্রয়োজন কারণ তাদের ওভারহ্যাংগুলির সাথে একটি জটিল আকৃতি রয়েছে, তবে সমর্থনগুলি সহজেই অ্যাক্সেসযোগ্য এবং কিছু কাটার ব্যবহার করে সরানো যায়। ফিলামেন্টের জন্য আপনি আপনার পছন্দের রং বেছে নিতে পারেন। লেজার-কাটা টুকরোগুলি 3 মিমি পরিষ্কার এক্রাইলিক থেকে কাটা হয়েছিল।

নীচে আপনি ডিজাইন ফাইল সহ অংশগুলির সম্পূর্ণ তালিকা খুঁজে পেতে পারেন।

দ্রষ্টব্য: এখান থেকে অংশগুলি নিম্নলিখিত তালিকায় নাম ব্যবহার করে উল্লেখ করা হবে।

3D মুদ্রিত অংশ:

• স্টেপার বন্ধনী x 2
• লেয়ার স্পেসার x 4
• আর্ম সংযোগকারী x 1
• প্যাসিভ গ্লাইডার x 2
• প্যালেট হোল্ডার x 2
• প্যালেট x 2

লেজার কাটা অংশ:

• নিচের প্যানেল x 1
• শীর্ষ প্যানেল x 1
• ব্রাশ আর্ম x 1

মোট 13 টি মুদ্রিত অংশ এবং 3 টি লেজার-কাটা অংশ রয়েছে। সমস্ত যন্ত্রাংশ তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় সময় আনুমানিক 12 ঘন্টা।

ধাপ 4: চ্যাসি এবং ড্রাইভ সিস্টেম তৈরি করা (নীচের স্তর)

একবার সমস্ত অংশ তৈরি হয়ে গেলে, আপনি পেইন্টিং রোবটের নিচের স্তরটি একত্রিত করতে শুরু করতে পারেন। এই স্তরটি ড্রাইভ সিস্টেমের জন্য দায়ী এবং ইলেকট্রনিক্সও ধারণ করে। প্রদত্ত স্ক্রু ব্যবহার করে দুটি স্টেপার বন্ধনীতে 2 টি স্টেপার মোটর মাউন্ট করে শুরু করুন। এরপরে, নীচের প্লেটে দুটি স্টেপার বন্ধনী সুরক্ষিত করতে 8 x M4 বাদাম এবং বোল্ট ব্যবহার করা হয়েছিল। একবার স্টেপারগুলি মাউন্ট করা হলে আপনি স্টেপার মোটরগুলির অক্ষের সাথে দুটি চাকা সংযুক্ত করতে পারেন। আরডুইনোকে সহজে অ্যাক্সেসযোগ্য করার জন্য আপনি M3 বাদাম এবং বোল্ট এবং কিছু স্ট্যান্ডঅফ ব্যবহার করে Arduino মাউন্ট করতে পারেন। একবার Arduino সুরক্ষিত হয়ে গেলে, CNC ieldালটি Arduino এর উপর মাউন্ট করুন। রোবটের সামনে এবং পিছনে দুটি ছিদ্র রয়েছে। প্যাসিভ গ্লাইডারগুলি গর্তের মধ্য দিয়ে পাস করুন এবং সেগুলি জায়গায় আঠালো করুন। এই টুকরাগুলি রোবটের শরীরকে ক্যানভাসের পৃষ্ঠ বরাবর স্ক্র্যাপ করা থেকে বিরত রাখে।

আপনি M4 বাদাম এবং বোল্ট ব্যবহার করে দুটি পিছনের স্তর স্পেসার মাউন্ট করতে পারেন।

দ্রষ্টব্য: সামনের দুটি এখনও সংযুক্ত করবেন না, যেহেতু আপনাকে সেগুলি শেষ পর্যন্ত সরিয়ে ফেলতে হবে।

ধাপ 5: পেইন্ট হোল্ডার মাউন্ট করা (উপরের স্তর)

একবার ড্রাইভ সিস্টেম তৈরি হয়ে গেলে, আপনি উপরের স্তরটি একত্রিত করতে শুরু করতে পারেন যা পেইন্টিং আর্ম ধারণ করে যা পেইন্টব্রাশকে সরিয়ে দেয় এবং ব্রাশটিকে বিভিন্ন পেইন্ট পাত্রে ডুবিয়ে দেয়। দুটি পেইন্ট প্যালেট হোল্ডার টুকরা সংযুক্ত করে শুরু করুন। অংশের ভেতরের বরাবর স্লট দুটি সামনের স্তরের স্পেসারের টুকরো দিয়ে সারিবদ্ধ হয়। সম্মিলিত অংশটি দুটি বাদাম এবং বোল্টের সাথে উপরের এবং নীচের স্তরে সংযুক্ত। টুকরোটি উপরের প্যানেলে চারটি অতিরিক্ত বাদামের সেট দিয়ে আরও শক্তিশালী করা হয়েছে।

পেইন্ট প্যালেটগুলি প্রতিটি পয়েন্টের জন্য দুটি বাদাম এবং বোল্ট ব্যবহার করে পেইন্ট প্যালেট হোল্ডারের টুকরাগুলির নীচে সংযুক্ত করা হয়।

উপরের প্যানেলটি জায়গায় স্লাইড করুন এবং উপরের প্যানেলে পিছনের স্তরের স্পেসারগুলি সংযুক্ত করতে আরও দুটি বাদাম এবং বোল্ট ব্যবহার করুন। উপরের দিকে নির্দেশ করা অক্ষ দিয়ে প্রদত্ত বোল্টগুলি ব্যবহার করে উপরের প্যানেলের কেন্দ্রে পিভটিং স্টেপার মোটরটি মাউন্ট করুন। এর সাহায্যে, রোবটের চ্যাসি তৈরি করা হয় এবং আমরা পেইন্টিং বাহুটি একত্রিত করতে শুরু করতে পারি।

ধাপ 6: পেইন্টিং আর্ম এবং ব্রাশ অ্যাসেম্বলি নির্মাণ

পেইন্টিং বাহু তৈরি করতে, 4 টি বাদাম এবং বোল্ট ব্যবহার করে লেজার-কাটা ব্রাশের বাহুতে আর্ম সংযোগকারী সংযুক্ত করে শুরু করুন। এরপরে, আরও 4 টি বাদাম এবং বোল্ট ব্যবহার করে সার্ভো মোটরটিকে অন্য প্রান্তে মাউন্ট করুন। নিশ্চিত করুন যে সার্ভো মোটরের অক্ষটি বাহু সংযোগকারীর বিপরীত প্রান্তের দিকে রয়েছে। আর্ম সংযোগকারীকে উপরের স্টেপার মোটর অক্ষের মধ্যে ধাক্কা দিন।

সার্ভোর লম্বা হর্ন ব্যবহার করুন এবং রাবার ব্যান্ড বা জিপ টাই ব্যবহার করে পেইন্ট ব্রাশটি সংযুক্ত করুন। আমি রাবার ব্যান্ড ব্যবহার করার সুপারিশ করব কারণ এটি ব্রাশ সমাবেশকে কিছু সম্মতি দেয় যা সিস্টেমটি ভালভাবে কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয়। নিশ্চিত করুন যে ব্রাশটি এমনভাবে সংযুক্ত করা হয়েছে যে, একবার শিংটি সার্ভোর সাথে সংযুক্ত হয়ে গেলে, ব্রাশটি মেঝে বা কাগজের পৃষ্ঠ বরাবর সরে যায়।

এর সাহায্যে, পেইন্টিং রোবটের হার্ডওয়্যার সম্পূর্ণ এবং আপনি ওয়্যারিং এবং প্রোগ্রামিং শুরু করতে পারেন।

ধাপ 7: ইলেকট্রনিক্স এবং সার্কিট

এই প্রকল্পের ইলেকট্রনিক্স বেশ সহজবোধ্য, এটি নিম্নলিখিত টেবিলে ব্যাখ্যা করা হয়েছে:

• সিএনসি ieldালের X অক্ষ বন্দর থেকে বাম চাকা স্টেপার
• সিএনসি ieldালের Y অক্ষ বন্দর থেকে ডান চাকা স্টেপার
• সিএনসি শিল্ডের জেড অক্ষ পোর্টে স্টেপার পিভটিং
• স্পিন্ডলে সার্ভো মোটর সিগন্যাল সিএনসি শিল্ডে পিন সক্ষম করে
• Servo মোটর 5v থেকে +5v CNC ieldাল
• CNC ieldাল উপর Servo মোটর GND থেকে GND

এর সাথে এই প্রকল্পের সার্কিট সম্পূর্ণ। রোবটটি চালু এবং বন্ধ করতে সিরিজের একটি টগল সুইচ দিয়ে ব্যাটারিটি সিএনসি শিল্ডের পাওয়ার টার্মিনালে সংযুক্ত করা যেতে পারে।

ধাপ 8: তত্ত্ব সম্পর্কে একটি বিট

যখন 2D গ্রিডে একটি পয়েন্ট পজিশনের কথা আসে, এটি করার সবচেয়ে সাধারণ এবং সহজ উপায় হল পয়েন্টের কার্টেশিয়ান কোঅর্ডিনেট প্রদান করা। এটি একটি টিপল নির্দিষ্ট করে করা হয়, সাধারণত (x, y) যেখানে x হল x সমন্বয় বা x অক্ষের বিন্দুর অভিক্ষেপ থেকে উৎপত্তি এবং y হল বিন্দুর y সমন্বয় বা অভিক্ষেপের মধ্যে দূরত্ব উৎপত্তি y অক্ষের বিন্দু। এইভাবে, পয়েন্টগুলির একটি ক্রম ব্যবহার করে যে কোনও জটিল চিত্র বা ফর্ম বর্ণনা করা যেতে পারে, যেমন যখন আপনি "বিন্দুতে যোগদান করেন" তখন ছবিটি তৈরি হয়। এটি একটি উত্সের সাথে একটি বিন্দুর অবস্থান বর্ণনা করার একটি সুবিধাজনক উপায়। যাইহোক, এই প্রকল্পের জন্য, একটি ভিন্ন সিস্টেম ব্যবহার করা হয়েছিল।

2D গ্রিডের একটি বিন্দুও মেরু স্থানাঙ্ক ব্যবহার করে বর্ণনা করা যায়। এই পদ্ধতিতে, একটি বিন্দুর অবস্থান আরেকটি টুপল ব্যবহার করে বর্ণনা করা হয়, যা সাধারণত (থেটা, আর) হিসাবে চিহ্নিত করা হয় যেখানে থিটা হল x অক্ষ এবং অর্ধ রেখার মধ্যবর্তী কোণ যা মূল এবং বিন্দুকে সংযুক্ত করে এবং r হল এর মধ্যে দূরত্ব উৎপত্তি এবং বিন্দু।

এক থেকে অন্য রূপান্তর করার সূত্র সংযুক্ত ছবিতে পাওয়া যাবে। সূত্রগুলি পুরোপুরি বোঝার দরকার নেই, যদিও সেগুলি জানা সাহায্য করে।

ধাপ 9: Arduino প্রোগ্রামিং

প্রোগ্রাম একটি অবজেক্ট ওরিয়েন্টেড টেকনিক ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছে যাতে প্রোগ্রামটি ব্যবহার করা সহজ হয়। একটি রোবট বস্তু তৈরি করে শুরু করুন যার পরামিতিগুলি ক্যানভাসের প্রস্থ এবং উচ্চতা (সেন্টিমিটারে একটি শাসক বা পরিমাপের টেপ ব্যবহার করে এগুলি পরিমাপ করুন এবং পেইন্টরোবোট.ইন স্ক্রিপ্টের লাইন 4 এর মানগুলি প্রতিস্থাপন করুন)। অবজেক্ট ওরিয়েন্টেড প্রোগ্রামিং কৌশলগুলি আরও উন্নয়নের জন্য জায়গা দেয়।

আপনি তারপর 3 সহজ ফাংশন প্রদান করা হয়:

1. gotoXY একটি কার্টেশিয়ান কোঅর্ডিনেট নেয় এবং রোবটটিকে সেই অবস্থানে নিয়ে যায়। (যেমন robot.gotoXY (100, 150))
2. brushControl একটি বুলিয়ান মান নেয়: মিথ্যা ক্যানভাস থেকে ব্রাশ তুলে নেয় যখন সত্য ক্যানভাসে ব্রাশ রাখে। (উদা robot.brushControl (true))
3. পিকপেন্ট একটি পূর্ণসংখ্যা নেয় -4, -3, -2, -1, 1, 2, 3, 4 যা রোবটকে পেইন্ট ব্রাশকে সংশ্লিষ্ট পেইন্ট কন্টেইনারে ডুবিয়ে দেয়। (যেমন robot.pickPaint (3))

নীচে সংযুক্ত প্রোগ্রামটি রোবটটিকে এলোমেলো অবস্থানে নিয়ে যায় এবং এলোমেলো রং বেছে নেয় যা শেষ পর্যন্ত একটি সুন্দর এবং অনন্য শিল্প তৈরি করে। যদিও এটি সহজেই পরিবর্তন করা যেতে পারে যাতে রোবট আপনার পছন্দ মতো কিছু আঁকতে পারে।

দ্রষ্টব্য: একবার কোডটি আপলোড হয়ে গেলে আপনাকে ব্রাশের সাথে সংযুক্ত সার্ভো হর্নটি পুনরায় স্থাপন করতে হতে পারে। যখন পি

ধাপ 10: পেইন্ট যোগ করা

একবার হার্ডওয়্যার, ইলেকট্রনিক্স এবং প্রোগ্রামিং সম্পূর্ণ হয়ে গেলে, আপনি অবশেষে পৃথক পেইন্ট পাত্রে কিছু পেইন্ট যুক্ত করতে পারেন। আমি পেইন্টিংকে মসৃণ করার জন্য পেইন্টকে সামান্য পাতলা করার সুপারিশ করব।

ডান প্যালেটের বাইরেরতম পাত্রে কিছু সরল জল যোগ করুন। রোবট রং বদলানোর আগে ব্রাশ পরিষ্কার করতে এই জল ব্যবহার করবে।

একটি পেইন্টিং শুরু করার জন্য ক্যানভাসের নিচের বাম কোণে রোবটটি নিচের প্রান্ত বরাবর মুখোমুখি করে রোবটটি শুরু করুন এবং পিছনে বসে দেখুন শিল্পের অংশটি ধীরে ধীরে জীবনে আসে।

ধাপ 11: চূড়ান্ত ফলাফল

বর্তমান প্রোগ্রামের সাথে, রোবট ক্যানভাসে এলোমেলো গতি সঞ্চালন করে যা অনন্য এবং সুন্দর পেইন্টিং তৈরি করে। যদিও কিছু পরিবর্তন সহ, রোবটটি একটি রেফারেন্স ইমেজ ব্যবহার করে নির্দিষ্ট পেইন্টিং করতে পারে। বর্তমান সিস্টেম উন্নয়নের জন্য একটি শক্তিশালী ভিত্তি প্রদান করে। রোবটের চ্যাসিসটিও একাধিক মডার্ড মাউন্টিং পয়েন্ট সহ মডুলার পদ্ধতিতে ডিজাইন করা হয়েছে যাতে রোবটটি সহজেই আপনার প্রয়োজনের জন্য রূপান্তরিত হতে পারে।

আশা করি আপনি এই নির্দেশযোগ্য উপভোগ করেছেন এবং এটি আপনাকে আপনার নিজের পেইন্টিং রোবট তৈরি করতে অনুপ্রাণিত করেছে।

আপনি যদি প্রকল্পটি পছন্দ করেন তবে "পেইন্ট চ্যালেঞ্জ" এ একটি ভোট ফেলে এটি সমর্থন করুন।

হ্যাপি মেকিং!

পেইন্ট চ্যালেঞ্জে গ্র্যান্ড প্রাইজ