NFU-MDE-CD2021-stage1-ag1

Created by 40823145 and 40823108

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W2進度

主題

分組後與組員討論決定製作機械手臂夾爪，下圖為設計之概念圖。

主題修改

經過設計思考機械手臂夾爪過於複雜，模擬上可能無法順利進行，決定更改主題。

討論後決定製作Lego-EV3可以透過各種不同的連桿組成所需之形狀。

理想模型

下圖為參考Lego-EV3，所繪製之概念圖

Lego-EV3

開始繪製有關Lego-EV3所需之模組，首先繪製控制馬達與感測器之主機本體。
  • ARM9處理器
  • 內建16MB記憶體，64MB內存
  • Linux作業系統
  • 具有4個輸入端與4個輸出端
  • 可與iOS/Android/Windows裝置遙控或互動

主機繪製

下圖為Lego-EV3主機繪製過程圖

馬達繪製

下圖為Lego-EV3馬達繪製與主機配合樣圖

W3進度

連桿繪製

將所需之連桿繪製出來，可依想組裝之方式做組裝及設計連桿

組裝

完成所需之物件後，將連桿、主機、馬達、輪胎裝上就能夠完成一台可程式控制的小車

渲染

使用Inventor內建功能，將模型擬真，更能呈現產品之真實性

簡化零件

為了能夠方便模擬，我們將部分零件做簡化，讓模擬時不會因為過多的零件導致模擬失敗

模擬1

第一次模擬因為零件過多，需要調整許多參數，導致在模擬過程中遇到許多問題，也導致模擬失敗

模擬2

在經過零件簡化後，模擬上的問題也減少了，需要設定的參數也相對變少，最後成功讓小車可以移動

Webots基本操作

基礎小車

W4進度

2D 工程圖

主機工程圖

3D 爆炸圖

爆炸圖包含BOM

3D 模型

完成模型

模擬1

因零件過多導致模擬失敗

模擬1

因零件過多導致模擬失敗

Webots基本Python避障程式


               from controller import Robot

            TIME_STEP = 1
            robot = Robot()
            ds = []
            dsNames = ['ds_right', 'ds_left', 'ds_in']
            for i in range(3):
                ds.append(robot.getDevice(dsNames[i]))
                ds[i].enable(TIME_STEP)
            wheels = []
            wheelsNames = ['wheel1', 'wheel2', 'wheel3', 'wheel4']
            for i in range(4):
                wheels.append(robot.getDevice(wheelsNames[i]))
                wheels[i].setPosition(float('inf'))
                wheels[i].setVelocity(0.0)
            avoidObstacleCounter = 0
            while robot.step(TIME_STEP) != -1:
                leftSpeed = 10.0
                rightSpeed = 10.0
                if avoidObstacleCounter > 0:
                    avoidObstacleCounter -= 1
                    leftSpeed = 1.0
                    rightSpeed = -1.0
                else:  # read sensors
                    for i in range(3):
                        if ds[i].getValue() < 900.0:
                            avoidObstacleCounter = 90
                wheels[0].setVelocity(leftSpeed)
                wheels[1].setVelocity(rightSpeed)
                wheels[2].setVelocity(leftSpeed)
                wheels[3].setVelocity(rightSpeed)

Webots匯入EV3

將EV3STL黨匯入webots嘗試讓EV3避障

問題

將EV3 STL黨匯入webots，全部的零件會變成整塊實體，所以將需要做動的輪胎部分先拆除，在webots中重建，但在webots中重建的輪胎顯示不出來，問題尚在解決當中

Lego-EV3產品設計報告書