Alcohol opruimend huisdier - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

De Alcohol Scavenging Pet is een op arduino gebaseerde lijnvolgende robot die is ontworpen om een interactief spel met de eigenaar te spelen. De robot beweegt langs de padlijn (zwarte tape) op een lus. De eigenaar behandelt het huisdier één keer per keer op zijn padlijn. Wanneer de robot het schot (obstakel) detecteert, stopt hij ervoor en "ruikt" het (controleert het alcoholniveau). Als het schot alcohol bevat, raakt het huisdier opgewonden (speelt de respectieve melodie) en slaat het schot op in zijn nest (alcoholhuisterminal). Als het schot geen alcohol bevat, wordt het teleurgesteld (speelt de respectieve melodie) en "gooit" het schot naar de prullenbak (Water House-terminal). Dan gaat het weer op zijn pad voor meer opruiming!

Stap 1: Verzamel materialen, componenten en gereedschappen

Materialen en componenten:

Voor de robot heb je nodig:

• 1x 2WD Smart Motor Robot Car Chassis KIT
• 2x Houten Planken 2mm - 25 x 50 cm
• 2x metalen afstandhouders 20 mm
• M2 x 6 mm schroeven
• M2,5 x 6 mm bouten
• M3 x 6 bouten
• Dubbelzijdige schuimtape
• 1x Arduino Uno R3 ATmega 328P
• 1x prototype schild met mini breadboard voor Arduino Uno R3
• 1x USB-kabel type A/B
• 2x lijnvolgende TCRT5000 IR-sensoren
• 1x ultrasone sensor HC-SR04
• 1x MQ3 Alcohol Ethanol Sensor
• 1x Blauwe LED
• 1x Weerstand 1kΩ
• 1x piëzo passieve zoemer
• 1x Haljia L9110S tweekanaals H-brug
• 2x DC-motoren (2WD Smart Motor Robot Car Chassis KIT)
• 1x Schakelaar (2WD Smart Motor Robot Car Chassis KIT)
• 1x 5000mAh mini-powerbank met 2,4A-uitgang

• Doorverbindingsdraden

Voor de opstelling heb je nodig:

• Kappa-bord
• zwarte tape
• Shot glaasjes
• Cocktailparaplu's
• Alcohol en niet-alcoholische dranken

Gereedschap:

• Set met kleine precisieschroevendraaiers
• Tang
• Snijder
• Heet lijmpistool
• Soldeerstation

Stap 2: Lasergesneden het chassis

Download het Chassis.3dm-bestand en lasergesneden de onderdelen.

Stap 3: Bouw de robot

Stel het lasergesneden chassis, de wielen en de elektronische componenten samen:

1. Soldeer zwarte en rode jumperdraden aan de pinnen op de DC-motoren.
2. Bevestig de gelijkstroommotoren op de chassisbasis met behulp van bouten en moeren, zoals weergegeven in de afbeelding.
3. Duw de jumperdraden door de gaten in het chassis, zoals weergegeven in de afbeelding.
4. Bevestig de twee voorwielen en het achterwiel.
5. Monteer de powerbank tussen de gelijkstroommotoren.
6. Monteer Arduino UNO R3 aan de bovenzijde van het chassis.
7. Plaats het breadboard-uitbreidingsbord erboven.
8. Voeg de tweekanaals H-brug toe op de aangewezen locatie en sluit de jumperdraden van de gelijkstroommotoren aan op de motor A- en B-pinnen. De linker DC-motor is aangesloten op de pinnen van Motor A en de rechter op de pinnen van Motor B, zoals weergegeven in het schakelschema.
9. Voeg de schakelaar toe zoals weergegeven in de afbeelding. Knip de USB-kabel - die de Power Bank met Arduino UNO R3 verbindt - doormidden en strip de zwarte en rode kabels aan beide kanten.
10. Soldeer de zwarte (aarde) draden aan elkaar. Soldeer de rode draden aan de schakelaarterminals. Isoleer met hete lijm.
11. Monteer de ultrasone sensor, de IR-sensoren en de alcoholsensor op de lasergesneden delen zoals weergegeven in de afbeelding.
12. Bevestig met de twee metalen afstandhouders het montagedeel van de IR-sensoren aan het chassis.
13. Monteer de ultrasone sensor op het chassis, zoals weergegeven in de afbeelding.
14. Monteer de alcoholsensor op het chassis, zoals weergegeven in de afbeelding.
15. Monteer de dop.

Stap 4: Sluit circuitelementen aan (schakelschema)

1. Gebruik rode jumperdraden en zwarte jumperdraden om een stroom- en aardingslijn te creëren op het Breadboard-uitbreidingsbord. Alle massa- en voedingskabels van de circuitelementen worden op deze lijnen aangesloten.

2. Sluit de H-Bridges pinnen aan op de rechter pinnen op het breadboard zoals weergegeven in het schakelschema.

3. Sluit de pinnen van de sensoren aan op de pinnen op het breadboard zoals weergegeven in het schakelschema.

4. Voeg de zoemer en LED toe die op de pinnen zijn aangesloten, zoals weergegeven in het schakelschema.

Stap 5: Bouw de installatie

De baan is opgebouwd uit zwarte tape met een breedte van 3,5 cm. De klemmen staan loodrecht op het spoor en hebben een breedte van 13 cm en een lengte van ongeveer 40 cm. De baan mag geen oneffenheden in het oppervlak hebben, die zouden kunnen voorkomen dat de beker gaat schuiven wanneer deze door de robot wordt geduwd.

De bekers bevatten geen alcohol of water, alleen de rode paraplu's zijn bespoten met alcohol.

De robot wordt op de baan gepositioneerd om het zwarte pad tussen beide IR-sensoren te hebben.

Stap 6: Laad de code

Samenvatting:

De lusbeweging op het pad wordt bepaald door een reeks functies. De basisfuncties zijn: moveForward(), moveBackward(), roterenLeft(), roterenRechts() en stopMotors(). De rotatie, gedaan wanneer de robot een terminal bereikt, wordt gedefinieerd in de functie reverseDirection(). Deze functie wordt geactiveerd wanneer beide IR-sensoren op zwarte kleur staan. De oriëntatie van de robot naar de juiste terminal, na te hebben gedetecteerd of de beker alcohol of water is, wordt gedaan in de functie turnAroundObject().

In de void loop(), via een reeks If-statements, wordt het proces gestuurd. Als beide IR-sensoren een witte kleur detecteren, gaat de robot vooruit. Als zwart wordt gedetecteerd door een van de IR-sensoren, zal de robot zijn beweging opnieuw kalibreren om het pad te volgen.

Als de robot een obstakel tegenkomt, gedetecteerd met de ultrasone sensor, stopt de robot en controleert hij met de alcoholsensor MQ3 of er alcohol is. Als de waarde voor de alcohol piekt, zal de zoemer het alcohollied spelen en zal deze draaien of naar voren bewegen zodat de beker naar de alcoholterminal wordt geduwd. Als de waarde niet stijgt, speelt de zoemer het waterlied en worden dezelfde stappen herhaald naar de waterterminal.