元智機械系電⼦報
第3期 2021-12-01
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教學園地:109-2學期「機電整合」課程專題

       吳昌暉老師開設的「機電整合」課程,希望同學們運用上課所學的致動器及感測器等,實現人機介面的操作和自動化的原理,並設計出簡易的自動化機械裝置,本期介紹兩項優秀作品:自動分類輸送帶與迷宮探索跟隨機器人。

 

自動分類輸送帶:3B邱冠彰、3B丁俊逸、3B李沃勳、3B曾冠誠

       自動分類輸送帶的結構部分係使用慧魚工程積木(fischertechnik),它可以精準地模擬出所有的工程結構,首先透過鏡頭配合光電晶體偵測貨物,再使用馬達和電磁閥控制機械手臂,將貨物抓起並置於輸送帶上,待顏色感測器確認貨物顏色後,透過氣閥將不同顏色的貨物推到指定位置,完成貨物自動分類及運輸。

自動分類輸送帶結構


       未來我們希望在機械手臂上安裝顏色感應器,直接透過機械手臂進行貨物的分類及夾取,這樣便可省去輸送帶的空間,並提高工作效率。此外,未來希望我們能突破慧魚工程積木的通訊控制能力,改用Arduino的系統,由於慧魚系統的感測器和致動器都有規格上的限制,Arduino系統能將能提供更高的自由度,能配合的感測器和致動器也更多元。

4B丁俊逸、4B邱冠璋、4B曾冠誠、4B李沃勳(由左至右)

Demo video : https://www.youtube.com/watch?v=rjl-N31vnks

 

迷宮探索&跟隨機器人:4A汪聖翔、3A宋依亭、3A譚羽岑、3A王品仁、3B田侑竺、3B陳冠霖、3B王聖鈞

       此專題由兩組同學一起合作,以一個線迷宮鼠的競賽影片為創作發想,並以Arduino系統為基礎設計出一台雙輪的迷宮探索機器人,此機器人靠紅外線感測器和超聲波感測器偵測牆壁距離後,由程式演算並控制雙輪行進方向,最終抵達迷宮出口。跟隨機器人則是迷宮探索機器人的延伸,此機器人同樣使用紅外線感測器和超聲波感測器偵測與追隨物體的距離,再透過程式的運算,完成機器人跟隨物體移動的任務。

迷宮探索跟隨機器人

 

       這次的專題雖能成功達成任務,但仍有許多可以改善的地方。首先,我們是使用ESP-NOW無線通訊協議與RSSI讀取程式,但兩者會互相衝突,導致每一筆RSSI的讀取時間大幅增加,未來希望改用有線UART協定進行訊號傳輸。此外,因為馬達扭力太小,導致機器人卡在牆上動彈不得,未來會透過選用扭力較大的馬達或減輕負重,避免在碰撞後無法脫困。

4B王聖鈞、4B田侑竺、4B陳冠霖、4B譚羽岑(由左至右)

Demo video : https://www.youtube.com/watch?v=yt49bksLRpk

 

 

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