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“懒癌”晚期的福利——快乐肥宅机 |
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最近发现了两个特别有趣的传感器，一个是巡线传感器，一个是非接触式液位传感器。 有一次，我在思考有什么传感器能够检测到前面很近的距离是否有阻挡时，或者是在传送带上检测面前是否有需要处理的工件的时候，看了很久都没有找到合适。有天，我突然看到DF出的这款巡线传感器，就是它了  这款巡线传感器，通常是用在小车上的，而这次它将在这次的制作里大放光彩。除了巡线，它还有更大的用处，因为它拥有一项必杀技——能够检测0-2cm的前方是否有阻挡。产品资料上写的是1-2cm，而我使用手指和其他物品去实际测试，结果是能够检测前方0-2cm内的阻挡。这意味着它，你用手指去摁它，它能作为一个开关；如果你用一个东西放在它前面2cm内，它又能够判断前面是否存在目标。它相对于激光对射等方案，便宜又十分实用，安装简单，对使用场景的空间没有要求。我本人实在是相当喜爱这款传感器。 还有一个非接触式的液位检测传感器，比较有意思  产品资料教咱们这样去使用它，就是贴在容器外壁上来检测水位  这个液位传感器带有4个档位的设置，可以调节对液位的敏感程度，我猜测它应该是电容原理的，你如果用手去接触它，它也会给出“这个位置有液体”的信号。实际测试，当把液位传感器的档位调至最灵敏的第4档时，比较有意思的现象就发生了，你的手或者装了水的杯子离传感器0-1cm左右就能被识别到。 把这两个传感器拉到一起，再加上电磁阀、步进电机......一个小小的点子就糅合成型了。一款专门为肥宅量身定制的一个小机器——快乐肥宅机。当我这个肥宅独自抱着快乐肥宅水一饮而尽的时候，心里难免有些孤独失落，所以独乐乐不如众乐乐，索性制作一台倒饮料的机器，来解决“懒癌”晚期，懒得倒饮料的重大烦恼。这个快乐肥宅机，实乃快乐肥宅们的聚会、单身狗party的必备好物。     【视频演示】： 喝快乐肥宅水，突然变得有仪式感了，感觉自己的生活品质得到了提升 制作思路： 这个小装置是通过对电阻触摸屏上的选项进行选择倒饮料的杯数，然后机器上的滑台就开始滑动，滑台的滑动是通过步进电机套上一个齿轮，搭配一个齿条，齿条转动带动齿条的线性运动，于是滑台就发生了线性滑动。滑台一边滑动，机器就一边检测相应位置上，是否有足够的杯子（巡线传感器来检测）和足够的饮料（液位传感器来检测），如果有足够的饮料，屏幕就直接显示“完成”，如果杯子不够，就显示“need cups！”。如果杯子数量够，而饮料杯数不够，机器就开始倒饮料，机器会移动到有空杯子的位置上，通过控制继电器来打开电磁阀，进行倒饮料。当饮料液面到达目标高度时，液位传感器就能检测到，立即关闭电磁阀，停止倒饮料，于是就完成了这杯饮料的倾倒。 以上为大致的制作思路，具体细节会在接下来制作中会详细说。 需要准备的材料： 2. 智能非接触式液位传感器 4. 碰撞传感器（左） 2个 5. 多彩发光自锁开关-白 9. 步进电机驱动扩展板 11. 优质鳄鱼夹连接线 13. 单芯优质 杜邦线(10根) 母母头 2个 14. 12V电源 15. DC2.1一母头分两公头线 16. DC2.1 母头线 17. 内丝皮管接 4分x15 18. 可乐瓶快接夹头和奶嘴 19. 6分、4分内丝双垫堵垫 各1个 20. 正齿轮 1模45齿 内孔8 台阶35 21. 齿条 1模 12*12*380mm M4成品孔（间距100mm） 22. 线径0.6mm 5mm高度弹簧 18个 23. 玩具赛车小轮胎 直径18mm 孔径2mm 40个 24. 轮胎传动铁轴 2*18mm 20根 25. 若干螺丝（ 1) 2个M3*8自攻螺丝，固定限位碰撞柱； 2) 4个M3*8圆头螺丝，固定电磁阀3D打印座和盖子） 3) 16个M3*20杯头螺丝，固定轮胎架 4) 4个M3*16杯头螺丝，固定碰撞传感器 5) 4个M3*12杯头螺丝，固定立柱上下两部分 6) 2个M3*8圆头螺丝，固定滑台左右两部分 7) 2个M3*8杯头螺丝，固定纸杯放置处 8) 4个M4*12杯头螺丝，固定滑台和齿条 9) 4个M3*8圆头螺丝，固定显示屏3D打印件和立柱 10) 4个M3*8圆头螺丝，固定步进电机和3D打印件座子 11) 1个M3*8自攻螺丝，固定巡线传感器 12) 4个M3*30杯头螺丝，固定立柱和底座部分 13) 4个M3*10杯头螺丝，固定托盘和底座部分 14) 50个 M3六角螺母 15) 10个M4六角螺母 ）   下面开始制作： 建模：    模型拆分后，3D打印（白色的部分，最终还是更换成了黑色）：  下面进行3D打印件的组装： 先组装9套轮胎架（图片为8套，少了一套）   将托盘上的8个位置，分别装上轮子，这个部分的轮子和轮胎架轮子上下将滑台夹住，使得滑台可以顺滑移动。底部的六角螺母是用来固定轮胎架的。    安装轮胎架，这里会用到两个弹簧。这两个弹簧的作用是，当滑台塞入时，轮胎架由于有弹簧的原因，会被滑台顶起来，这样可以允许滑台和托盘之间有些误差，确保滑台相对于托盘滑动时，不会有卡顿。    将滑台左右向部分两颗M3*8mm圆头螺丝固定为一体   将立柱上下两部分进行组合，然后用4颗M3*12的杯头螺丝固定    将纸杯放置处，安装在立柱侧边   用4颗M4*12的杯头螺丝和螺母，将左右两部分固定在齿条上    用4个M3*8的圆头螺丝将电磁阀固定在打印件内   安装电磁阀和出水接头，中间通过一个堵垫，增加水密性   电磁阀上部分，是连接的快速接头的奶嘴部分。快速接头的夹持部分，通过一个6分的堵垫，直接连在饮料瓶上。奶嘴部分和夹持部分，连接十分方便，仅需用手向上提起黄色的夹持部分，然后连上橙色的奶嘴，然后松手，夹持部分就咬紧奶嘴了。便于更换新的饮料瓶。    将显示屏3D打印件和立柱通过4颗M3*8的圆头螺丝和螺母连接    将步进电机穿过立柱，然后固定在底座上    在步进电机的转轴上，套上齿轮，并用内六角扳手旋紧齿轮上的机米螺丝，使之咬紧步进电机的转轴   此时，虽然步进电机穿过立柱，与底座固定住了，但立柱与底座仍未固定。使用4颗M3*30杯头螺丝和螺母，固定二者   立柱上面，比较关键的两个传感器，一个是液位传感器，另一个是巡线传感器，安装它们。实际调试时，我发现液位传感器位置设计高了，最终，我调整了液位传感器的实际位置    显示屏方面的安装，我使用的热熔胶直接固定在打印件上面。显示屏与UNO的连线，我使用的是2根公母头杜邦线加一根母母头杜邦线连接成一根长线，然后用它来连接显示屏和UNO。走线方面，打印件内部留有走线的孔径。   加工两个碰撞传感器，使用热熔胶将传感器固定在打印的专用座子上   在UNO的DC2.1座子引脚上，焊接上那条1分2的DC电源线的一头  现将所有的传感器、驱动板，连接在UNO，按照下图进行连接。显示屏的线比较多，由于它作为UNO的扩展板形式进行生产的，所以在连线上，只要将那几个需要用到引脚，用线一一连接上即可  将线从底座的圆孔内穿出   将步进电机驱动板用热熔胶粘在立柱的背面  至此，连线部分就完成了  将托盘使用4个M3*10杯头螺丝和螺母，固定在底座上  将滑台塞入托盘后，再将左右各一个的碰撞传感器安装在托盘上，滑台上的白色碰撞柱和碰撞传感器组成了限位结构，保证滑台不会过度移动，甚至移动到托盘外去   立柱上的两个传感器，可以稳当地收集它前方的纸杯的情况  我在底座上的正前方的圆孔里，将UNO的USB贴着内壁放置，可以比较方便地上传程序  最后将编写好的程序下载进去  制作就完成了 下面对快乐肥宅机进行演示一下 先通过这个快乐肥宅机为世界祈福吧  接下来，让机器倒3杯饮料，但是上面没有杯子，机器就显示“need cups！”  装上饮料瓶  夹上鳄鱼夹，为电磁阀通上12v，由继电器控制其通断  开机，并且机器复位  倾倒饮料的过程中  以上，是我想象中的情况。令我苦闷的是，当我最后组装完成肥宅快乐机时，我发现了一个致命的疏忽，使用到的电磁阀，它结构与我们日常使用的球阀不同。当继电器使电磁阀工作时，饮料瓶内的饮料并不会倒下来，视频中和动图里的快乐肥宅机能正常倒饮料，都是我帮忙的结果【笑哭】。这个坑，以后有机会再回来填吧，造孽啊。 |
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