家庭自製洗窗機

2009-11-23T20:31:00.001+08:00

這就是洗窗機

結論

2009-01-08T11:04:00.000+08:00

(一) 我第一代自製洗窗機(RCX)光源感測器照射玻璃窗，暗房中玻璃窗後加白紙，紅光反射回來的光源值越大，代表窗戶越乾淨；光源值越小，則表示窗戶越髒。
(二) 第一代洗窗機洗窗時加水明顯比不加水洗窗效果提升。
(三) 第二代自製洗窗機(NXT)光源感測器測光源值穩定性較高且靈敏度提升。
(四) 我找出：自製洗窗機以黃白海綿加綠布加刮刀；馬達流量在開關閥關四圈時，洗窗有最佳效果。所有茶葉水洗窗效果均比市售清潔劑效果佳。
(五) 我研發的自製洗窗機加入活性炭後，可讓水循環14次以上洗窗仍可亮晶晶，但若加綜合茶葉泡水會抵銷活性炭淨水能力，影像活性碳之洗窗效果。
(六) 我走出實驗暗房，做出一台真正可以洗家庭外窗的洗窗機，並可成功監測窗戶是否洗乾淨，窗戶越乾淨，光源值越小，窗戶越髒，反射回來的光源值越大。
(七) 我設計的自製洗窗機適合一般家庭使用，其活性炭淨水既環保又安全的特性，真是家庭洗窗戶的超級剋星，比起市售洗窗機可是毫不遜色喔！

(五) 明年如果還有時間可以繼續研究，我想進行以下的主題

2009-01-08T10:59:00.002+08:00

1. 活性炭加入水中可否找出最適當的調製比例。
2. 研究一般居家正常使用要多久需換一次活性炭。
3. 自製洗窗機再研發成第三代更輕巧方便安裝與拆卸的妙方
4. 一次開機兩面洗窗功能的開發研究
5. 研發大樓安裝自製洗窗機後，可依窗戶乾淨度發出提醒洗窗簡訊。
(目前大陸製NXT有透過手機用藍芽收訊號或控制功能)

參考資料及其他

2008-12-25T11:01:00.002+08:00

1. http://blog.tostudy.com.cn/blog/show_2290.html
2. http://www.cnlnsq.com/lnsq/html/05/4805-2477.html
3. 林泰煌，Taipei 101大樓工程特色與回顧，工程月刊第七八卷，第四期；2005年8月。http://www.rsea. gov. tw/101. doc
4. 何致億，LEGO MINDSTORMS NXT 概覽，智慧型樂高機器人與Java程式開發，p. 2-7。
註一：RCX機器人指令瀏覽器，是LEGO MINDSTORMS RCX是NXT的前身。
註二：NXT (LEGO MINDSTORMS NXT)它讓使用著發揮自己的想像力，從組裝各種模型或機械結構開始，配合圖形介面的開發工具來撰寫簡單的應用程式，藉此控制機械模型的動作。
附錄1：網路傳聞(一) 不可不知的残茶妙用27招 2006-11-13
用喝剩下的茶水，抹擦鏡子或玻璃器皿，能使所擦的器具光澤明亮，但須注意一定要把水擦淨，否則茶水留在器具上，更加麻煩，茶留下來的污漬，更不容易擦掉。
附錄2：網路傳聞(二)
門窗玻璃和瓷器以及傢俱，日久沉積灰塵，用隔夜茶擦後，既容易擦洗也
顯現出乾淨光亮。
附錄3 LEGO MINDSTORMS NXT是知名玩具廠商樂高公司在2006年推出新一代智慧型機器人開發套件。從"玩具"的角度來看 LEGO MINDSTORMS 系列產品徹底巔覆了傳統玩具的概念。
附錄4：林泰煌，Taipei 101大樓工程特色與回顧，p. 8-9
本案之洗窗機為配合大樓的特殊造型，總共設計十種洗窗機；此亦為單棟建築之首創。這些洗窗機包括爬升單軌洗窗機、底部旋轉主車式洗窗機、插桿式洗窗機、隼式洗窗機、鷹式洗窗機及塔樓入口平台吊架式與塔樓入口單軌式單元、安全掛鉤系統、龍門架起重主機配展延式吊籠、底部旋轉式主車配展延式吊籠等，可垂直揚升，底部旋轉，水平導軌移動；將成為本大樓外觀清潔之利器。

以開關閥控制馬達流量大小，找出自製洗窗機最適當的馬達流量

2008-11-27T23:02:00.000+08:00

討論〈2〉

2008-11-27T22:59:00.002+08:00

(1) 單一海綿的光源值均在30以下:藍白海綿27.3、黃色打蠟海綿24.8與黃白海綿30.5度，其中以黃白海綿光源值最佳，因此以黃白海綿和其他物品組合。
(2) 接著黃白海綿與三種布組合時發現，以黃白海綿加綠布效果最佳，光源值平均為46.0度。
(3) 再以黃白海綿加刮刀，光源值平均為44.6。
(4) 最後嘗試以黃白海綿加綠布再加刮刀，光源值平均提升到49.3。
(5) 綜合以上的討論，我們發現黃白海綿加綠布再加刮刀效果最佳。所以以下的實驗均以黃白海綿加綠布再加刮刀做測試。

研究結果〈2〉

2008-11-27T22:59:00.001+08:00

(1) 再將八種洗窗物品以洗窗時每秒鐘光源值平均與10秒鐘洗窗後光源值總平均作比較。

研究過程與方法〈2〉

2008-11-27T22:57:00.000+08:00

(1) 選擇不同的洗窗物品，共測試以下8種物品及其組合：(i)黃白海綿(ii)藍白海綿(iii)黃色打蠟海綿(iiii) 黃白海綿加綠布(v) 黃白海綿加紅布(vi) 黃白海綿加藍布(vii)黃白海綿加刮刀(viii)黃白海綿加刮刀加綠布。
(2) 分別將此8種洗窗物品固以不同的組合定到洗窗機上
(3) 每一種洗窗物品均洗窗三次，以光源感測器測其光源值，最後取平均值。

比較洗窗機以不同洗窗物品、不同馬達水量及不同洗潔劑的洗窗效果〈2〉

2008-11-27T22:34:00.001+08:00

以上是接下來的實驗我要比較的洗窗物品

綜合討論〈1〉

2008-11-27T22:32:00.000+08:00

(1) 以鋁條當支架，將洗窗機改成`型可使第二代自製洗窗機更輕巧，`型既穩固且洗窗範圍加大。
(2) 馬達加上自製改良成功的開關閥，可以成功控制流水量。
(3) 第二代NXT光源感測器測光源值靈敏度提升且穩定性較高。

研究結果與討論〈1〉

2008-11-27T19:00:00.000+08:00

1. 我們比對同一個實驗以RCX測量洗窗前的玻璃時，分為兩個層面探討：
(1) 光源值靈敏度提升：以同一塊綠布加水清洗窗後，RCX光源值從46.3變化變成53.5，光源值變化差15.6% ；同一塊綠布以NXT光源感測器收光源值32.3，光源值變化差40.4%，因此可以推論使用NXT光源感測器其光源值靈敏度有提升。 (2) 光源值穩定性：洗窗前RCX並非每一秒中所收的光源值平均都落在同一個數值，較不穩定,而NXT洗窗前測光源時光源值10秒都落在 23十分穩定 (3) 對同一塊綠布加水，清洗同一塊玻璃時，RCX與NXT兩種不同光源感測器測得之變化差，可以推論第二代NXT光源感測器測光源值靈敏度提升且穩定性較高。

讓我來教你如何寫洗窗機的程式！〈1〉

2008-11-23T22:49:00.000+08:00

1.綠燈表示一個程式的開始
2.第二個藍色標記為狀況符號，
3.下一步讓C馬達歸位，然後停止。
4. 接著使B馬達歸位，然後停止。
5. 設定始A馬達歸位，然後停止。
6.下循環符號指令，使洗窗機重複洗窗。
7. 下NXT光源感測器，選擇以下 2 選項
的指令：
Case1):大於原本髒玻璃光源值，表示玻璃
是髒的，重新再洗一次玻璃。
Case2):小於或等於原本髒玻璃光源值，
表示玻璃乾淨，再選擇
以下兩種情況
If i)洗窗機沒有碰到觸碰感測器的話，
就繼續洗玻璃。
If ii)碰到觸碰感測器的話，表示已經
洗到最底了。程式就回狀況1，
也就是回到綠燈後的藍色狀況符
號，然後停止這個程式。

提升光源感測器靈敏度〈1〉

2008-11-23T22:25:00.000+08:00

1.RCX光源感測器每一次讀取數據很慢，傳輸速度也較慢，因此我改用較新一代的NXT機器人指令瀏覽器。
2.同一個實驗把第一代與第二代傳輸速度作比對，想試著改善原本傳輸速度的問題，結果發現果然新一代的傳輸速度大幅提升，解決速度較慢的問題由約1分鐘提升到1-2秒。

3.在室內燈全關的環境下，洗窗前光源值是8、9度之間，擦拭後光源值只提升到9、10度，發現室內的亮度過暗，因此嘗試在光源感測器旁加雷射筆讓光源值提升近2倍，接近18。如圖3.17。
4.測試過程中發現電池強弱及接觸不良會使光源值不穩定，且洗窗前後光源值變化不夠明顯。

5.發現雷射筆受電池強弱的影響，光會不穩定，尋求書籍及師長協助，終於找到一個適合NXT的光源程式(使用電腦軟體ROBOLAB的探索者INVESTIGATOR 程式)。

6.選NXT光源感測器接收光，改善了光源值不穩定及不靈敏問題。

〈這就是NXT〉

馬達水量調節大改造〈1〉

2008-11-23T21:43:00.000+08:00

1. 把Fischer馬達換成小的沉水馬達(每小時出水量 400公升見左圖)放入水桶中，加水後水無法流過讓馬達空轉。
2. 改試中型沉水馬達 (每小時出水量1100公升)。

3. 利用中型沉水馬達後，改試大、中、小型水管，仍然無法衝至窗戶高度的一半。
4. 最後換成每小時出水量2200公升大馬達，終於可以使水沖到整個窗戶，解決了馬力的問題。

5.因為每小時出水量2200公升的馬達水量過大，使水溢出集水器，所以嘗試用800 瓦、100瓦的調光器來調節水量。
6.實驗結果發現只有100瓦的調光器能微調水量，但效果仍然不理想。

7.最後嘗試用自製開關閥來調節水量，先將鐵環套在水管上，在鐵環上鑽洞，加入碟型螺絲當作開關，結果終於可以成功控制水量了。
8.以每小時出水量2200公升馬達出水量再外面水管加開關閥，成功能使馬達噴出水能衝到窗戶上緣，且可調節適當的水量使水不至於溢了滿地。

〈大的沉水馬達〉〈我自製的開關閥，酷吧〉

開始做洗窗機囉！〈1〉

2008-11-06T10:55:00.000+08:00

1.我用Fischer工程積木，因為比較穩固，不容易解體。

2. 再從Fischer工程積木改成鋁條，因鋁條接合處比Fischer工程積木的卡榫密合，所以不容易滑落，因此支架選用鋁條支撐。

3.支架結構:從第一代的十字結構改造成第二代的H型，十字結構只有一個支撐點，會搖晃。改成H型後，有兩個支撐點，較穩固。H型的支架，在運作時加了吸盤，較不平衡，因此又改口型，使機器可以更穩固。

4. 為增加穩固性，我將市售GPS吸盤改裝為適合我洗窗機的吸盤。
為實用以及美觀，我將洗窗機所有線頭以收納管線整理好，以方便一般使用者操作。

壹、研究動機

2008-10-16T11:43:00.000+08:00

我們家玻璃幾乎都是面對馬路，還有一片落地窗的玻璃，每次看到媽媽洗面對馬路的窗戶時，人幾乎一半都在外面，就覺得很恐怖，還有洗落地窗的玻璃很大片要擦很久，覺得媽媽好辛苦，所以我就想自製洗窗機，而且如果洗窗機能伸縮自如，擦落地窗或玻璃窗就方便多了。去年暑假我參加過機器人大賽曾學過寫程式，因此想嘗試用所學的知識，應用在生活中,希望能幫媽媽解決洗窗的問題。

壹、研究目的

2008-10-16T10:59:00.000+08:00

洗窗機能洗乾淨窗戶嗎？一開始我也不知道答案，只是看到大樓都是靠人工在洗玻璃，希望能發明一台自動的、不必人工去洗的洗窗機，能洗得乾淨嗎？因參加機器人大賽，而想到可以用RCX (註一)來測光源，所以拿RCX光源感測器，利用光源感測器來測出洗窗是否擦乾淨，所測得的值我定義作光源值。在第一階段我利用RCX(註一)來測量光源值，發現光源值靈敏度不夠，第二階段我改用NXT(註二)測量光源值，經過不斷的實驗與改進，我總算是做了一台小型自動洗窗機。