স্ক্রু সাজানোর মেশিন: 7 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

ল্যাবে (ফ্যাবল্যাব মস্কো) একদিন, আমি আমার সহকর্মীকে স্ক্রু, বাদাম, আংটি এবং অন্যান্য হার্ডওয়্যারের একটি সম্পূর্ণ বাক্স সাজাতে ব্যস্ত থাকতে দেখেছি। তার পাশে থেমে, আমি এক সেকেন্ডের জন্য দেখলাম এবং বললাম: "এটি একটি মেশিনের জন্য একটি নিখুঁত কাজ হবে।" গুগলে দ্রুত দেখার পর আমি দেখলাম যে বিভিন্ন বুদ্ধিমান যান্ত্রিক ব্যবস্থা ইতিমধ্যে বিদ্যমান কিন্তু তারা আমাদের সমস্যার সমাধান করতে পারেনি কারণ আমাদের বাক্সে বিভিন্ন ধরণের অংশ রয়েছে। সম্পূর্ণরূপে যান্ত্রিক কিছু করা বেশ জটিল হবে। আরো "রোবোটিক" সিস্টেমে যাওয়ার আরেকটি ভাল কারণ ছিল কারণ এর জন্য আমার সব প্রযুক্তিগত ক্ষেত্রের প্রয়োজন হবে: মেশিন ভিশন, রোবোটিক অস্ত্র এবং ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল অ্যাকচুয়েটর!

এই মেশিন স্ক্রুগুলি বাছাই করে এবং বিভিন্ন বাক্সে রাখে। এটি একটি রোবোটিক বাহু নিয়ে গঠিত যা একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেট, আলোর উপরে একটি স্বচ্ছ ওয়ার্কটেবল এবং উপরে একটি ক্যামেরা পরিচালনা করে। ওয়ার্ক টেবিলে কিছু স্ক্রু এবং বাদাম ছড়িয়ে দেওয়ার পরে, লাইট জ্বালানো হয় এবং একটি ছবি তোলা হয়। একটি অ্যালগরিদম অংশের আকার সনাক্ত করে এবং তাদের অবস্থানগুলি ফেরত দেয়। অবশেষে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের সাহায্যে বাহুগুলো একের পর এক কাঙ্ক্ষিত বাক্সে রাখে।

এই প্রকল্পটি এখনও উন্নয়নে রয়েছে কিন্তু এখন আমি ভাল ফলাফল পেয়েছি যা আমি আপনার সাথে ভাগ করতে চাই।

ধাপ 1: সরঞ্জাম এবং উপাদান

সরঞ্জাম

• লেজার কাটার
• কোণ গ্রাইন্ডার
• হ্যাকস
• স্ক্রু ড্রাইভার
• Clamps (আরো ভাল)
• গরম আঠা বন্দুক

উপাদান

• পাতলা পাতলা কাঠ 3 মিমি (1 মি 2)
• পাতলা পাতলা কাঠ 6 মিমি (300 x 200 মিমি)
• হোয়াইট ট্রান্সলুসেন্ট প্লাস্টিক 4 মিমি (500 x 250 মিমি)
• কম্পিউটার (আমি রাস্পবেরি পাইতে যাওয়ার চেষ্টা করছি)
• ওয়েবক্যাম (Logitech HD T20p, যে কারো কাজ করা উচিত)
• Arduino 4 PWM আউটপুট / এনালগ রাইট (তিনটি সার্ভস এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেট কয়েল) (আমি ProTrinket 5V ব্যবহার করি)
• প্রোটোটাইপিং বোর্ড
• ইলেকট্রনিক তার (2 মি)
• ট্রানজিস্টর স্যুইচ করা (যে কোন ট্রানজিস্টর যা 2W কয়েল চালাতে পারে) (আমার S8050 আছে)
• ডায়োড (Schottky ভাল)
• 2 প্রতিরোধক (100Ω, 330Ω)
• পাওয়ার সাপ্লাই 5V, 2A
• Servo micro (প্রস্থ 13 দৈর্ঘ্য 29 মিমি)
• 2 servos মান (প্রস্থ 20 দৈর্ঘ্য 38 মিমি)
• কাঠের আঠা
• স্ক্রু সহ 4 ধাতব কোণ (alচ্ছিক)
• কাঠের রড (30 x 20 x 2400)
• গরম আঠা
• Enamelled তামা তারের (0.2, 0.3 মিমি ব্যাস, 5 মি) (পুরানো ট্রান্সফরমার?)
• নরম লোহা (16 x 25 x4 মিমি)
• সকেট সহ 3 টি হালকা বাল্ব
• সংযোগকারী ফালা (230V, 6 উপাদান)
• সকেট সহ বৈদ্যুতিক তার (230V) (2 মি)
• 625ZZ ভারবহন (ভিতরে ব্যাস 5 মিমি, বাইরে ব্যাস 16 মিমি, উচ্চতা 5 মিমি)
• 608ZZ ভারবহন (ব্যাস 8 মিমি ভিতরে, ব্যাস 22 মিমি, উচ্চতা 7 মিমি)
• ভারবহন rb-lyn-317 (ভিতরে ব্যাস 3 মিমি, বাইরে ব্যাস 8 মিমি, উচ্চতা 4 মিমি)
• টাইমিং বেল্ট GT2 (2 মিমি পিচ, 6 মিমি প্রশস্ত, 650 মিমি)
• স্ক্রু M5 x 35
• স্ক্রু M8 x 40
• 8 স্ক্রু M3 x 15
• 4 স্ক্রু M4 x 60
• 6 কাঠের স্ক্রু 2 x 8 মিমি
• স্ক্রু M3 x 10
• রিলে বোর্ড মডিউল (কন্ট্রোলার দ্বারা সরাসরি নিয়ন্ত্রণযোগ্য)

পদক্ষেপ 2: হালকা বাক্স তৈরি করুন

হালকা বাক্সে চারটি প্রধান অংশ এবং কিছু বন্ধনী রয়েছে। এই অংশগুলি ডাউনলোড করুন এবং স্বচ্ছ প্লাস্টিক ছাড়া তাদের একসঙ্গে আঠালো করুন। আমি কাঠের হাফ ডিস্ক এবং বাঁকা দেয়াল দিয়ে শুরু করেছি। শুকানোর সময় আপনাকে ডিস্কের চারপাশে প্রাচীর শক্ত করে রাখতে হবে। আমি অর্ধেক ডিস্ক এবং বাঁকা প্রাচীরের ভিত্তিকে সুরক্ষিত করতে ক্ল্যাম্প ব্যবহার করেছি। তারপর কিছু টেপ অর্ধ ডিস্কের চারপাশে প্রাচীর বজায় রাখে। দ্বিতীয়ত, আমি স্বচ্ছ ওয়ার্ক টেবিল সহ্য করার জন্য একটি রিম আঠালো। অবশেষে সমতল প্রাচীরটি কাঠের (ভিতরে) এবং ধাতব (বাইরে) ডান প্রান্ত দিয়ে যুক্ত করা হয়।

একবার বাক্সটি সম্পন্ন হয়ে গেলে, আপনাকে কেবল লাইট বাল্ব যোগ করতে হবে এবং সংযোগকারী স্ট্রিপের সাথে তার এবং সকেট সংযুক্ত করতে হবে। 230V তারটি কেটে নিন যেখানে এটি আপনার জন্য সুবিধাজনক এবং রিলে মডিউল োকান। আমি নিরাপত্তার কারণে একটি কাঠের বাক্সে রিলে (230V!) সংযুক্ত করেছি।

ধাপ 3: রোবট আর্ম তৈরি করুন

যন্ত্রাংশ ডাউনলোড করে কেটে নিন। সার্ভোমোটারে বেল্ট সুরক্ষিত করার জন্য আমি পেপার ক্লিপের টুকরো ব্যবহার করেছি। আমি servomotor উপর দুটি অংশ বেল্ট পেরেক এবং কিছু নড়াচড়া নিশ্চিত করার জন্য কিছু আঠালো যোগ।

রৈখিক উল্লম্ব নির্দেশনার জন্য, কোনও বাধা এড়াতে প্লানজারকে বালি দিতে হবে। এটি মসৃণভাবে স্লাইড করতে হবে। একবার একত্রিত হলে, পছন্দসই দৈর্ঘ্যে নির্দেশিকা কেটে উচ্চতা সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। যাইহোক, ওভার-সেন্টার লক রোধ করতে যতটা সম্ভব এটি রাখুন। প্লাঙ্গারটি কেবল আর্ম বাক্সে আঠালো।

বিয়ারিংগুলি পুলির ভিতরে আবদ্ধ থাকে। একটি পুলি পাতলা পাতলা কাঠের দুটি স্তর দিয়ে তৈরি। এই দুটি স্তর অগত্যা একে অপরকে স্পর্শ করছে না তাই তাদের একসাথে আঠালো করার পরিবর্তে, তাদের নিজ নিজ আর্ম প্লেটে আঠালো করুন। উপরের এবং নিচে আর্ম প্লেটগুলি চার M3 x 15 স্ক্রু এবং বাদাম দ্বারা রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়। প্রথম অক্ষ (বড় এক) কেবল M8 x 40 স্ক্রু এবং দ্বিতীয় (ছোট এক) M5 x 35 স্ক্রু। হাতের অংশের জন্য বাদাম স্পেসার এবং লকার হিসাবে ব্যবহার করুন।

ধাপ 4: ইলেক্ট্রোম্যাগনেট তৈরি করুন

একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেট কেবল একটি নরম লোহার কোর যার চারপাশে এনামেল্ড ওয়্যার কপার থাকে। নরম লোহার কোর কাঙ্ক্ষিত স্থানে চৌম্বক ক্ষেত্র নির্দেশ করে। এনামেল্ড ওয়্যার কপারে বর্তমান এই চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে (এটি আনুপাতিক)। এছাড়াও আপনি যত বেশি ঘুরবেন তত বেশি চৌম্বক ক্ষেত্র আপনার হবে। আমি ধরা স্ক্রুগুলির কাছে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রকে কেন্দ্রীভূত করার জন্য এবং প্রিহেনশন ফোর্স বাড়ানোর জন্য একটি U- আকৃতির লোহা ডিজাইন করেছি।

একটি U- আকৃতি নরম লোহার টুকরো করে কেটে নিন (উচ্চতা: 25mm, প্রস্থ: 15mm, লোহার ক্রস-সেকশন: 5 x 4mm)। U- আকৃতির লোহার চারপাশে তারের বাঁক দেওয়ার আগে ধারালো প্রান্তগুলি সরানো খুবই গুরুত্বপূর্ণ। একই ঘূর্ণন দিকটি রাখতে সতর্ক থাকুন (বিশেষত যখন আপনি অন্য দিকে ঝাঁপ দেন, আপনাকে আপনার দৃষ্টিকোণ থেকে ঘূর্ণনের দিক পরিবর্তন করতে হবে কিন্তু আপনি U- আকৃতির লোহার দৃষ্টিকোণ থেকে একই দিকটি ধরে রাখবেন) (https://en। আমার কুণ্ডলীতে 200 টিরও বেশি টার্ন আছে। আমি আপনাকে U- আকৃতির ভিতরে মাত্র 2 মিমি জায়গা না হওয়া পর্যন্ত বাতাস দেওয়ার পরামর্শ দিচ্ছি।

একটি কাঠের ধারক তৈরি করা হয়েছে এবং U- আকৃতির লোহা গরম আঠালো দিয়ে সুরক্ষিত করা হয়েছে। দুটি প্রান্ত উভয় প্রান্তে তারের সুরক্ষিত করার অনুমতি দেয়। অবশেষে দুটি পিন কাঠের হোল্ডারে পেরেক করা হয়। তারা enameled কুপার তারের এবং বৈদ্যুতিন তারের মধ্যে সংযোগ স্থাপন করে। কুণ্ডলীর কোন ক্ষতি রোধ করতে, আমি কয়েলের চারপাশে গরম আঠালো একটি স্তর যোগ করেছি। শেষ ছবিতে আপনি একটি কাঠের অংশ পর্যবেক্ষণ করতে পারেন যা U- আকৃতির লোহা বন্ধ করে। এর কাজ হল U- আকৃতির লোহার ভিতরে আটকে যাওয়া কোন স্ক্রু প্রতিরোধ করা।

এনামেল্ড ওয়্যার কপার একটি ভাঙ্গা ট্রান্সফরমার থেকে নেওয়া হয়েছে। যদি আপনি তা করেন, তাহলে পরীক্ষা করুন যে তারের ভাঙ্গা নেই বা ব্যবহৃত অংশে কোন শর্ট সার্কিট নেই। ফেরোম্যাগনেটিক কোর থেকে টেপটি সরান। একটি কাটার দিয়ে, লোহার টুকরোগুলো একে একে বিচ্ছিন্ন করুন। তারপর কুণ্ডলী উপর টেপ সরান এবং অবশেষে enameled তারের কুপার unwind। সেকেন্ডারি উইন্ডিং (বড় ব্যাসের কয়েল) ব্যবহার করা হয়েছে (ট্রান্সফরমার ইনপুট 230V, আউটপুট 5V-1A)।

ধাপ 5: সার্কিট তৈরি করুন

একটি প্রোটোটাইপিং বোর্ডে, আমি উপরে পরিকল্পিত তৈরি করেছি। একটি বাইপোলার ট্রানজিস্টার (S8050) ইলেক্ট্রোম্যাগনেট কয়েল স্যুইচ করার জন্য ব্যবহার করা হয়েছে। আপনার ট্রানজিস্টার আগের ধাপে বর্তমান গণনা পরিচালনা করতে পারে তা পরীক্ষা করুন। একটি MOSFET সম্ভবত এই পরিস্থিতিতে আরো উপযুক্ত কিন্তু আমি হাতে যা ছিল তা নিয়েছিলাম (এবং আমি একটি কম প্রতিরোধের চেয়েছিলাম)। আপনার ট্রানজিস্টারে দুটি প্রতিরোধক সামঞ্জস্য করুন।

উপরের পরিকল্পনায়, VCC এবং GND আইকন আমার বিদ্যুৎ সরবরাহের + এবং - এর সাথে সংযুক্ত। Servomotors তিনটি তারের আছে: সংকেত, VCC এবং GND। শুধুমাত্র সিগন্যাল তারের সাথে কন্ট্রোলার সংযুক্ত থাকে, অন্যরা পাওয়ার সাপ্লাইতে সংযুক্ত থাকে। কন্ট্রোলারটি প্রোগ্রামার কেবল দ্বারা চালিত।

ধাপ 6: কোড

শেষ কিন্তু অন্তত নয়: কোড। আপনি এটি এখানে পাবেন:

কন্ট্রোলারের জন্য একটি প্রোগ্রাম আছে (আরডুইনো টাইপ) এবং আরেকজন যারা কম্পিউটারে চালায় (আশা করি শীঘ্রই রাস্পবেরিতে)। কন্ট্রোলারের কোডটি ট্র্যাজেক্টোরি প্ল্যানিংয়ের জন্য দায়ী এবং কম্পিউটারে থাকা একটি ইমেজ প্রসেসিং করে এবং কন্ট্রোলারের কাছে ফলাফলটি পাঠায়। ইমেজ প্রসেসিং ওপেনসিভির উপর ভিত্তি করে।

কম্পিউটারের প্রোগ্রাম

প্রোগ্রামটি ওয়েবক্যাম এবং লাইটের সাহায্যে একটি ছবি নেয়, স্বচ্ছ ওয়ার্কটেবল কেন্দ্র এবং ব্যাসার্ধ সনাক্ত করে এবং চূড়ান্ত চিত্র ঘূর্ণন সংশোধন করে। এই মানগুলি থেকে, প্রোগ্রামটি রোবটের অবস্থান গণনা করে (আমরা প্লেট অনুযায়ী রোবটের অবস্থান জানি)। প্রোগ্রামটি স্ক্রু এবং বোল্ট সনাক্ত করতে OpenCV এর ব্লব ডিটেক্টর ফাংশন ব্যবহার করে। পছন্দসই উপাদান নির্বাচন করার জন্য বিভিন্ন ধরণের ব্লবগুলি উপলব্ধ প্যারামিটার (এলাকা, রঙ, বৃত্তাকারতা, উত্তলতা, জড়তা) দিয়ে ফিল্টার করা হয়। ব্লব ডিটেক্টরের ফলাফল হল নির্বাচিত ব্লবের অবস্থান (পিক্সেলে)। তারপরে একটি ফাংশন এই পিক্সেল অবস্থানগুলিকে আর্ম কোঅর্ডিনেট সিস্টেমে মিলিমিটার অবস্থানে রূপান্তরিত করে (অর্থগোনাল)। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটকে কাঙ্ক্ষিত অবস্থানে রাখার জন্য আরেকটি ফাংশন প্রতিটি বাহুর প্রয়োজনীয় অবস্থান গণনা করে। ফলাফলটি তিনটি কোণে গঠিত যা অবশেষে নিয়ামকের কাছে পাঠানো হয়।

নিয়ন্ত্রকের প্রোগ্রাম

এই প্রোগ্রামটি জয়েন্ট এঙ্গেল গ্রহণ করে এবং এই কোণে পৌঁছানোর জন্য বাহুর অংশগুলি সরায়। এটি একই সময়ে ব্যবধানে চলাচল করার জন্য প্রথমে প্রতিটি যোগদানের সর্বোচ্চ গতি গণনা করে। তারপরে এটি পরীক্ষা করে যে এই শীর্ষ গতিগুলি কখনও পৌঁছেছে কিনা, এই ক্ষেত্রে পদক্ষেপটি তিনটি পর্যায় অনুসরণ করবে: ত্বরণ, ধ্রুব গতি এবং হ্রাস। যদি শীর্ষ গতিতে না পৌঁছানো হয়, তবে পদক্ষেপটি কেবল দুটি ধাপ অনুসরণ করবে: ত্বরণ এবং হ্রাস। যে মুহূর্তগুলোতে একে এক পর্যায় থেকে অন্য পর্যায়ে যেতে হয় তাও গণনা করা হয়। অবশেষে পদক্ষেপটি কার্যকর করা হয়: নিয়মিত বিরতিতে, নতুন প্রকৃত কোণ গণনা করে পাঠানো হয়। যদি নেস্ট পর্বে যাওয়ার সময় হয়, তবে মৃত্যুদণ্ড পরবর্তী পর্যায়ে চলে।

ধাপ 7: চূড়ান্ত স্পর্শ

ফ্রেম

ক্যামেরা ধরে রাখার জন্য একটি ফ্রেম যুক্ত করা হয়েছে। আমি এটি কাঠ দিয়ে তৈরি করা বেছে নিয়েছি কারণ এটি সস্তা, কাজ করা সহজ, খুঁজে পাওয়া সহজ, পরিবেশ বান্ধব, আকৃতিতে মনোরম এবং এটি যে স্টাইল দিয়ে শুরু করেছি তাতে থাকে। কি উচ্চতা প্রয়োজন তা নির্ধারণ করতে ক্যামেরা দিয়ে একটি ইমেজ টেস্ট করুন। এছাড়াও এটি অনমনীয় এবং স্থির করতে ভুলবেন না কারণ আমি লক্ষ্য করেছি যে ফলাফলটি যে কোনও ক্যামেরা চালনার জন্য খুব সংবেদনশীল (কমপক্ষে আমি ওয়ার্কটেবল অটো-সনাক্তকরণ ফাংশন যুক্ত করার আগে)। ক্যামেরাটি কর্মক্ষেত্রের কেন্দ্রে অবস্থিত এবং আমার ক্ষেত্রে, স্বচ্ছ সাদা পৃষ্ঠ থেকে 520 মিমি দূরে থাকতে হবে।

বাক্সগুলো

আপনি ছবিতে দেখতে পাচ্ছেন, অস্থাবর স্টোরেজ বক্সগুলি ওয়ার্ক টেবিলের সমতল অংশে রয়েছে। আপনি প্রয়োজনীয় হিসাবে অনেকগুলি বক্স তৈরি করতে পারেন কিন্তু আমার প্রকৃত সেটআপের সাথে স্থানটি বেশ সীমিত। তবুও আমি এই পয়েন্ট (cf. ভবিষ্যতে উন্নতি) উন্নত করার জন্য ধারণা আছে।

ভবিষ্যতের উন্নতি

• মুহূর্তের জন্য টাইমিং বেল্টটি একটি কাঠের অংশ দিয়ে বন্ধ করা হয়েছে কিন্তু এই সমাধানটি বাহুতে পৌঁছতে পারে এমন এলাকা সীমাবদ্ধ করে। আমাকে বড় সার্ভো এবং আর্ম অক্ষের মধ্যে আরও জায়গা যুক্ত করতে হবে বা একটি ছোট ক্লোজিং সিস্টেম তৈরি করতে হবে।
• বাক্সগুলি সমতল ওয়ার্কটেবল প্রান্ত বরাবর, যদি আমি এটি অর্ধ বৃত্তের প্রান্ত বরাবর রাখি, আমার কাছে বাক্সগুলি যোগ করার এবং অনেক উপাদান ধরনের সাজানোর জন্য অনেক বেশি জায়গা থাকবে।
• এখন ব্লব ডিটেকশন ফিল্টার পার্টস বাছাই করার জন্য যথেষ্ট কিন্তু যেহেতু আমি বাক্সের সংখ্যা বাড়াতে চাই, আমার নির্বাচনীতা বাড়ানোর প্রয়োজন হবে। এই কারণে, আমি বিভিন্ন স্বীকৃতি পদ্ধতি চেষ্টা করব।
• এখন আমি যে সার্ভোমোটার ব্যবহার করি তার অর্ধেক ডিস্ক ওয়ার্ক টেবিলে পৌঁছানোর জন্য পর্যাপ্ত পরিসীমা নেই। আমি servos পরিবর্তন বা বিভিন্ন pulleys মধ্যে হ্রাস ফ্যাক্টর পরিবর্তন করতে হবে।
• কিছু সমস্যা প্রায়শই ঘটে তাই নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করা অগ্রাধিকার। এর জন্য আমাকে সমস্যাগুলির ধরন শ্রেণীবদ্ধ করতে হবে এবং আরও সম্ভাব্যতার দিকে মনোনিবেশ করতে হবে। এটি ইতিমধ্যেই আমি কাঠের ছোট টুকরা দিয়ে করেছি যা U- আকৃতির লোহা এবং স্বয়ংক্রিয় সনাক্তকরণ কেন্দ্র অ্যালগরিদম বন্ধ করে দেয় কিন্তু এখন সমস্যাগুলি সমাধানের জন্য আরও জটিল হয়ে উঠেছে।
• নিয়ামক এবং ইলেকট্রনিক সার্কিটের জন্য একটি পিসিবি তৈরি করুন।
• স্ট্যান্ড একা একা স্টেশন থাকার জন্য কোডটি রাস্পবেরি পাইতে স্থানান্তর করুন

সংগঠন প্রতিযোগিতায় দ্বিতীয় পুরস্কার