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研究生: 林芳裕
Fang-Yu Lin
論文名稱: 撲滿機器人吞吐幣機電設計
The Mechanism and Electrical Circuit Design for A Piggy-Bank Robot
指導教授: 林其禹
CHyi-Yeu Lin
口試委員: 邱士軒
Shih-Hsuan Chiu
郭重顯
Chung-Hsien Kuo
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 59
中文關鍵詞: 撲滿機器人吞吐錢幣渦電流感測電路機電整合
外文關鍵詞: Piggy-bank robot, swallow coins, eddy current detection circuit, mechatronic integration
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本篇論文旨在替一撲滿機器人設計製作出可將錢幣吞下和將非錢幣吐出的機電整合裝置,讓有趣的投錢動作反應,能引發投幣者期待繼續投幣,進而漸進養成良好的儲蓄習慣。在機構設計上,吞幣機構能夠讓金屬硬幣在被辨別為金屬後,藉由電磁鐵激磁吸住鐵質推幣桿,當馬達轉動並拉動推幣桿向後一段行程後將硬幣吞(存)入。吐幣機構僅讓馬達轉動較小的角度,當吸住推幣桿的電磁鐵消磁後,推幣桿受彈簧張力將非金屬幣彈出。電路部份包含可檢測硬幣是否為金屬的渦電流感測電路、可檢測是否有物體接近的CNY70電路、和用以激磁吸住推幣桿及消磁釋放推幣桿的電磁鐵電路。最後將設計製作出的機構及電路整合並進行測試分析,並證明其有效性。


The purpose of this thesis is to design a coin-swallow/ejection device for a funny piggy bank to draw attention from kids. The coin-swallow mechanism uses the eddy-current circuit to detect whether the target coin is a metal. If yes, the motor will rotate a complete stroke to allow the electrical magnet adhered swallow-rod to move the money to drop into the storage space of the piggy bank. The coin-ejection mechanism will spew the non-metal coin after the motor rotates a shorten stroke and the electric magnet is disconnected. Three main circuits are devised for this robot, including the eddy-current detective circuit, the CNY70 detective circuit, and the magnetic iron detective circuit. Finally, the coin swallow/ejection mechanism and the three main circuits are successfully integrated. The experiments validate good performance of the design.

目錄 中文摘要 I Abstract II 致謝 III 目錄 IV 圖表目錄 V 第1章緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 文獻回顧 1 第2章 吞/吐幣機構 3 2.1 總吞/吐幣機構 3 2.2 吞幣機構 5 2.3 吐幣機構 8 2.4 上板的設計 10 2.5 機構製造 13 2.5.1 雷射切割簡介 14 2.5.2 將PRO/E 3D圖零件圖轉成2D圖 15 2.5.3 匯入2D檔案至LaserCut 軟體 16 2.5.4 機構切割與組立 17 第3章 渦電流感測器 19 3.1 金屬檢測裝置之選擇 19 3.1.1 渦電流感測之背景 19 3.1.2 渦電流感測原理 20 3.2 渦電流感測探頭 20 3.2.1 RLC串聯諧振電路 20 3.2.2 渦電流感測探頭量定 22 3.3 電路 25 3.3.1 渦電流電路 25 3.3.1.1 振盪電路 27 3.3.1.2 RLC電路 28 3.3.1.3 差動放大器電路 29 3.3.1.4 整流電路 31 3.3.2 物體接近之感測電路-CNY70 32 3.3.3 電磁鐵電路 33 第4章 硬體及程式 35 4.1 arduino簡介 35 4.2 GWS S03T伺服馬達簡介 36 4.3 程式 38 第5章 整合及測試 44 5.1 金屬及非金屬之交替測試 44 5.2 渦電流探頭對不同材質的測試 51 5.3 實驗結果分析 55 第6章 結論與未來展望 56 6.1 結論 56 6.2 未來展望 56 參考文獻 58

[1]維基百科。2013。Keepon。網址:https://en.wikipedia.org/wiki/Keepon。
[2]維基百科。2013。Pleo。網址:http://en.wikipedia.org/wiki/Pleo。
[3]機器人世界情報。2012。U.Boh。
網址:http://www.robotworld.org.tw/index.htmpidpid=10&News_ID=6063。
[4]維基百科。2013。渦電流。
網址:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B8% A6%E9%9B%BB% E6%B5%81。
[5]余成波、新宇、趙勇(2004):”傳感器與自動檢測技術”,高等教育出版社。
[6]國立中央大學。2013。”普通物理實驗”講議。網址:http://www.docin.com/p-322393747.html。上網日期:2013-08-04。
[7]尚立人(2009):”電路學實習”,新文京開發出版有限公司。
[8]國立高雄應用科技大學電機系鄭乃仁, 葉雲月。2013。”RLC串聯電路”。
網址:http://www.docin.com/p-322401216.html。上網日期:2013-08-04。
[9]稻葉 保(民84):"振盪電路設計應用鐵則",建興出版社。
[10]國立宜蘭大學機電整合工程。2013。"感測器原理與電路介紹"講議。
網址:http://bmeweb.niu.edu.tw/lhlin/%E6%A9%9F%E9%9B%BB%E6%95%B4%E5%90%88%E5%
B7%A5%E7% A8%8B/cny70_introduction.pdf。上網日期:2013-08-04。
[11]楊明豐(2010):”8051單晶片C語言設計實務”,碁峰資訊股份有限公司。
[12]James W. Nilsson, Susan Riedel(2011):"基礎電路學",台灣培生教育出版股份有限公司。
[13]盧明智、許陳鑑(2011):”電子實習與專題製作-應測器應用編”,全華圖書股份有限公司。
[14]王士軍、張緒光(2012):”電工學實驗教程”,北京大學山版社。
[15]盧明智、黃敏祥(2008):”OP Amp應用+實驗模擬”,全華圖書股份有限公司。
[16]劉建軍(2012):”電工基礎實用教程”,清華大學出版社。
[17]洪維恩(2007):"C++教學手冊",博碩文化股份有限公司。
[18]孫駿榮、吳明展、盧聰勇(2012):”Arduino一試就上手”,碁峰資訊股份有限公司。
[19]江賢龍,同玉崑(2012):”電子學實習”台科大圖書。

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