[ 教學技術文 ] 輸送帶專案製作心得分享

本篇為業配文,請小心使用

撰寫/攝影腦波弱老闆/CAVEDU教育團隊
時間   第一次前後搞了大概一個月,第二次大概二週,再做一個應該五天可以好。
成本不含攝影機大約30,000
難度 看了本篇就不難,如果還是覺得難,但還是想要一套,付錢給我們也可以解決(洽 yean@robotkingdom.com.tw 鄭經理)
材料表 樂高積木(購買連結,請點我)
樂高Power Function 8883馬達5顆(購買連結,請點我)
Linkit 7697(購買連結,請點我)
Linkit 7697 nano擴充板(購買連結,請點我)
馬達驅動模組(購買連結,請點我)
SG90伺服機(購買連結,請點我)
紅外線感應器(購買連結,請點我)
*變壓器
*利凌的攝影機

本次的專案由利凌企業股份有限公司(http://www.meritlilin.com/tw/)委託。

業主需求:以樂高積木為素材,打造一個可以展示利凌攝影機辨識能力的輸送帶系統。

第一段:確認材料類型與預估數量

共分為五段輸送帶(A~E)、撥桿、電控、視覺辨識等八個子系統,視覺辨識是利凌的強項,反正他們就設好攝影機,看到特定的QR Code就會發出一個數位訊號給我們,我們就不在這邊處理如何辨識圖像了。

本案用到最多的零件就是履帶片了,而且,履帶片不太好買。雖然我們是專業賣樂高科技系列零件的,但要準備四百多片履帶片也是不太容易。不過,貴單位如果已經有很多套45544,這個問題應該很好處理,上課通常不太會用到履帶片,但學生很愛拿來玩,串起來當項鍊、皇冠,我還有看過弄成吊帶褲造型的(到底是有多抖M),剛好藉機通通收起來,剩下的材料就沒有很難搞定了。

控制器就用Linkit 7697來擔綱了。

第二段:組裝模型

這個作品雖然看起來不小,但其實大多是同樣的模組重複使用,因為使用了一些非樂高的材料,透過3D列印來解決。

  1. 支撐柱:模組化不解釋請看照片。(照片中的肚子不是我的)
  1. 履帶輪:

除了45544內附的十齒履帶輪之外,還會用到一些六齒的履帶輪,來調整輸送帶的坡度。為了讓箱子順暢的轉到另一段輸送帶,借用地心引力來幫忙(工業工程沒有白念)。

  • 以3D列印製作固定非樂高的零件:

這次我們使用方便好用又免錢的DesignSpark Mechanical設計,並以優質台灣製造的3D印表機-印匠 86Duino ENJOY 3D印表機製作了Linkit 7697 nano擴充板L298N馬達驅動模組、端子台接頭的固定件,讓它們可以固定在樂高底板上。有興趣的朋友,這裡是下載連結,歡迎使用。

小型伺服機的樂高連接件是從Thingiverse下載的。

第三段:電控系統

這次的輸出入需求不是很複雜,攝影機辨識到想要的小箱子,會送一個數位訊號出來,撥桿就會啟動,讓這個小箱子走中間的輸送帶。

控制器只要控制五顆LEGO PF馬達與一顆小伺服機,所以我們選用了Linkit 7697為控制器。一方面當然是我們跟Linkit 7697相處的很有感情了,拿Linkit 7697來開發也算是得心應手,另外,也許那天我覺得我們家工程師太閒,就可以加上Linkit Remote來做手機控制版App,或是把機台狀態上傳到雲端,用MCS架個使用介面,就可以來個大數據之工業4.0。

攝影機的自己有電源供應器,Linkit 7697的5V電源,就透過L298N馬達驅動模組降壓提供,所以只要準備一個9V的變壓器供電就可以了。

後記

收集零件不難,難的是收集到一樣顏色的零件。

樂高很好用,但箱子偶爾會卡到,要動作穩定性很高的作品,請不要選用樂高,但如果是要打樣、驗證概念、需要保留作品修改或擴充性,我還沒有想到比樂高更合適的材料。

要製作與樂高相接的零件時,印匠是可靠的好朋友,圖面尺寸跟成品尺寸一致,不用考慮縮率。

以為很難的部分,其實都沒有花太多精力,動手做就對了。 過程中沒有人員受傷(傷心不算)。

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