2015/11/09


本篇的主角是萊恩大兵的兩個兒子 Willie 和 Kenny. 萊恩大兵為他們兩個安排了 LEGO NXT 機器人的家教.

2015/10/17, 第十七課, 摩天輪, 減速齒輪組進階應用

老師一進門, 兩兄弟就在問~ 今天要做什麼? 老師才說出摩天輪, 兩兄弟就吱吱喳喳起來了. 這也難怪, 連同先前的 LASY動力機械課程, 這回是第三次做摩天輪了. (還真是個歷久不衰的題目.)


最早的 LASY 課程重點是放在垂直轉盤與固定座. 而動力機械課程的重點是放在減速齒輪組與公轉自轉結構. 那 LEGO NXT 課程的重點會放在哪兒呢? 

第一段, 改造馬達來達成減速齒輪比



老師丟了個問題出來: 既然能從 Move 程式格去控制馬達出力與轉速快慢, 也就達到減速或加速的目的了. 還有需要做減速齒輪組嗎?

兩兄弟胡亂猜答案. 老師說明: 馬達的出力會因電池剩餘電量的減少而衰退, 所以只用 Move 程式格去控制馬達出力與轉速並不妥當. 而且馬達本身的轉速與扭力有上限, 還是得靠加減速齒組來強化.

要怎麼改造馬達呢? 老師提示兩個要訣: 結構與傳動.



要從馬達轉軸連接出齒輪做傳動結構, 來達到期望的減速比. 而必須注意的是, 若馬達與齒輪間的固定不牢靠, 則很可能會發生跳齒的現象.

第二段, 程式思考~ 客人進入包廂的流程控制.


而在程式設計的部份, 老師開的要求是互動~ 要偵測客人通過柵門, 摩天輪車廂動起來迎接客人.

//-- 老師把情境簡化了. 實務上摩天輪一直是等速旋轉, 乘客自行跳上包廂. --//



要如何偵測客人通過柵門? 弟弟覺得要用超音波感測器, 哥哥吐嘈. 哥哥提議要用觸踫感應器, 還沒三秒自己就推翻了這提議. 老師看兩兄弟七嘴八舌, 卻理不出頭緒. 出聲指引他們: 先設想好情境是什麼?

偵測有人通過柵門 -> 車廂轉動起來  (一直循環下去)

分析程式. 偵測有無人比較簡單, 用超音波, 光源感測器都可以. (甚至用觸控感應器也能達到同樣目的.)

比較難的是~ 怎麼能精準控制車廂開到客人面前? 老師給了一個建議: 偵測馬達轉動角度. (依摩天輪車廂的數量, 可計算出兩個車廂之間的夾角)


第三段, 測試, 修改與調整

兩兄弟動手做. 虛忙了好一會兒, 老師看兩兄弟連馬達的減速齒輪結構都還沒有影 (想來應該是不會做), 又再對兩兄弟解釋了一遍結構. 才終於讓他們做出摩天輪的基座與減速齒輪組. 

時間耗太多, 兩兄弟的程式都只做到偵測有人通過柵門 -> 車廂轉動起來, 沒能精準地控制車廂開到客人面前.


Willie 的作品

Willie 使用蝸輪做傳動, 過程中有遇到跳齒問題. 









程式部份. Willie 使用光源感應器來偵測客人. 而在 Move 程式格抓了個轉動 2160 角度的值, 其實還是有企圖心要精準控制車廂的轉動角度的.






動圖這邊可以看到一個明顯的問題~ 光源感測失靈了.




Kenny 的作品

Kenny 用大輪胎來示意摩天輪, 使得很難判斷其轉動角度. 










程式部份. Kenny 使用超音波感應器來偵測客人. 雖然他也在 Move 程式格抓了個轉動 3160 角度的值, 對照它的摩天輪轉不停, 他應該沒意識到車廂的轉動角度.




從動圖可以看出來, 摩天輪驅動起來之後, 一直轉了好久才停下來.



兩兄弟的作品合照





[萊恩大兵的其它文章]

LEGO NXT 機器人 學習記錄

學習記錄, LEGO NXT 機器人, (1) 聲控自走車 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (2) 簡易程式控制車 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (3) 第一隻程式與荷蘭風車 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (4) 雙馬達驅動車 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (5) 萬向輪與三輪車 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (6) 模仿動作的學習機器人 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (7) 拉小提琴的音樂機器人 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (8) 和聲音啟動車玩一二三木頭人 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (9) 用觸踫感應器做賽馬比賽 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (10) 用超音波感應器玩鬼抓人 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (11) 用光源感應器讓車車折返跑 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (12) 用光源感應器做直線遊園車 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (13) 用光源感應器做迴轉遊園車 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (14) 踫踫車, 感應器與程式格進階應用 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (15) 絕地逢生車, 感應器與程式格進階應用 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (16) 自動車庫門, 迴圈程式格進階應用 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (17) 摩天輪, 減速齒輪組進階應用 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (18) 直線競速車, 加速齒輪組進階應用 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (19) 倒車入庫 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (20) 伸縮毛毛蟲 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (21) 學習手臂 (LEGO, NXT)

0 意見:

張貼留言