BotTender: 6 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Mükəmməl atış təmin edən bir barmen köməkçisi BotTender!

BotTender, çubukları avtomatlaşdırmaq məqsədi ilə hazırlanmış muxtar bir robotdur. Çubuğun üstünə qoyulur və qarşısındakı vurulan eynəkləri aşkar edir. Eynəklər aşkar edildikdən sonra şüşəyə yaxınlaşır və müştərilərin eynəklərini robotun üzərinə qoymalarını xahiş edir. Sonra mükəmməl çəkiliş çəkilməyi gözləyir! Tökmə tamamlandıqda, BotTender bir şüşə ilə növbəti müştərini təyin edənə qədər çubuq boyunca gəzməyə davam edir.

ITECH magistr proqramında Hesablama Dizaynı və Rəqəmsal İstehsalat seminarı çərçivəsində həyata keçirilən layihə.

Addım 1: hissələrin siyahısı

ELEKTRİK BİLEŞİKLƏRİ

1. Naviqasiya:

• (2) Dişli mühərriklər
• Ultrasonik Məsafə Sensoru

2. Çəkinin Ölçülməsi:

• (5KG) Düz bar tipli mikro yük hücrəsi (mətbəx miqyasında tapıla bilər)
• HX711 Yük Hüceyrə Gücləndiricisi

3. Göstərilir:

• LCD Ekran (4x20)
• LCD2004 I2C interfeysi

4. Tökmə:

• Mini Dalgıç Su Pompası (DC motor 3-6V)
• 2n2222 Transistor (EBC)
• 1K rezistor
• 1N4007 Diod Düzəldici

5. Digər:

• Arduino UNO R3 Nəzarət Lövhəsi

• Mini Çörək Paneli
• Batareya Paketi
• Jumper telləri (M/M, F/F, F/M)
• Lehimleme dəmir

DİZAYN

6. Rəfdən kənarda:

• (2) Təkərlər + Universal Təkər
• Şüşə qab (diametri 8 sm)
• Şüşə şüşə (diametri 3,5 sm)
• 9 mm su borusu
• (30) M3x16 boltlar
• (15) M3x16 qoz -fındıq
• (4) M3x50 boltlar
• (5) M3x5 boltlar
• (2) M5x16 boltlar

7. Xüsusi hissələr:

• Plexiglass 3.0mm (25cm x 50cm) üzərində lazer kəsmə: robot şassi üst və alt platformaları, Arduino və çörək taxtası platforması, LDC tutacağı, ultrasəs sensoru tutucusu, ölçülü üst və alt platformalar, Kavanoz qapağı.
• 3D çaplı hissələr: Güc bankı tutacağı

VƏ…

ÇOX ALKOL !

Addım 2: Məntiq və Quraşdırma

1. Naviqasiya:

BotTenderin naviqasiyası robotun qarşısına qoyulan ultrasəs sensorundan alınan məlumatlar ilə idarə olunur. Robot enerji mənbəyinə qoşulduqda, robot şüşəyə olan məsafəni oxumağa başlayır və ona yaxınlaşmağa başlayır. Müəyyən bir məsafəyə çatanda dayanır və müştərinin şüşəni yük hücrəsi lövhəsinə qoymasını gözləyir.

DC mühərrikləri ilə Arduino arasındakı əlaqə L293D Motor Sürücü IC istifadə edərək əldə edilir. Bu modul iki DC mühərrikinin sürətini və fırlanma istiqamətini idarə etməyə kömək edir. Sürət PWM (Pulse Width Modulation) texnikasından istifadə olunmaqla idarə oluna bilsə də, istiqamət H-Bridge istifadə edərək idarə olunur.

İmpulsların tezliyi artarsa, mühərriklərə tətbiq olunan gərginlik də artar və nəticədə mühərriklər təkərləri daha sürətli fırladır.

DC motorlarını idarə etmək üçün H Körpüsündən istifadə haqqında daha ətraflı məlumatı burada tapa bilərsiniz.

2. Ölçmə çəkisi:

Məntiq və dövrə: Çəki sensorundan alınan siqnalı gücləndirmək üçün Düz Çubuqlu Yük Hüceyrəsi və HX711ADC çevirici lövhəsindən istifadə edin. Bunları dövrə diaqramında göstərildiyi kimi Arduino və çörək taxtasına qoşun.

HX711 bağlıdır:

• GND: Çörək paneli (-)
• VERİLƏR: pin 6 SAAT: pin 2
• VCC: Çörək lövhəsi (+)
• E+: Yük Hüceyrəsinin RED -ə qoşulur
• E-: MAVİ-yə qoşuldu
• A-: BEYƏ bağlı
• A+: BLACK -a qoşuldu
• B-: əlaqələr yoxdur
• B+: əlaqələr yoxdur

Gücləndirici Arduino -ya Yük hüceyrəsindən müqavimətdəki dəyişiklikləri aşkar etməyə imkan verir. Təzyiq tətbiq edildikdə, tətbiq olunan təzyiqə cavab olaraq elektrik müqaviməti dəyişəcək.

Quraşdırma: Bizim vəziyyətimizdə bir mikro yük hücrəsi (5KG) istifadə edirik. Yük hüceyrəsinin yuxarı və aşağı hissəsində 2 deşik və əyilmə istiqamətini göstərən bir ox var. Ok aşağıya doğru tərəzinin alt hissəsini robotun üst platformasına bağlayın. Yük hücresinin üst hissəsinin əks çuxurunu tərəzinin üst hissəsinə yapışdırın.

Arduino -ya qoşulduqdan sonra bu səhifənin altındakı HX711 gücləndiricisinin kitabxanasını yükləyin və aşağıda göstərilən Kalibrləmə eskizini istifadə edərək yük hüceyrəsini kalibr edin.

HX711 kitabxanasını yükləyin:

Kalibrləmə eskizi:

3. Göstərilir:

Məntiq və dövrə: LCD Ekranı (4x20) I2C interfeysinə qoşun. Ayrılarsa, lehimləmə edilməlidir. I2C interfazası iki siqnaldan ibarətdir: SCL və SDA. SCL saat siqnalıdır, SDA isə məlumat siqnalıdır. I2C qoşulur:

• GND: Çörək paneli (-)
• VCC: Çörək lövhəsi (+)
• SDA: pin A4
• SCL: pin A5

IC2 kitabxanasını yükləyin:

4. Tökmə:

Su nasosunu Arduinoya bağlamaq üçün bir tranzistor, 1K rezistor və bir diod lazımdır. (Aşağıdakı dövrə sxeminə baxın). Su nasosu yük hücrəsi boş bir şüşənin ağırlığını oxuduqda işə düşür. Şüşə dolduqdan sonra yük hücrəsi ağırlığı oxuyur və su pompasını söndürür.

Addım 3: Dövrə Şeması

Addım 4: Kod

Addım 5: Dizayn

Dizayn Niyyəti

Əsas dizayn niyyəti şəffaf bir materialdan istifadə etmək və elektronikanın varlığını artırmaq idi. Bu, dövrədəki problemləri daha tez müəyyənləşdirməyimizə kömək etmir, həm də təmirə ehtiyac olduqda sökülməsini asanlaşdırır. Alkoqolla işlədiyimiz üçün elektronikanın və spirtin kompakt şəkildə mümkün qədər ayrı olması dizaynımız üçün çox vacib idi. Buna nail olmaq üçün rəf məhsullarını xüsusi dizaynımıza inteqrasiya etdik. Nəticədə, elektronikanı alt təbəqədə saxlayan və çəkiliş sahəsini üst qata qaldıran çox qatlı bir sistem ortaya qoyduq.

Xüsusi hissələr: Lazer kəsmə

1. Bədən

BotTender, tellərin arduino və çörək taxtasına qoşulmasına icazə vermək üçün kifayət qədər məsafədə bir -birinin üstünə yığılmış iki əsas təbəqədən ibarətdir. Alt təbəqə əsasən mühərrikləri, arxa təkəri, elektron platformanı və batareya tutucusunu gövdəyə bağlamaq üçün istifadə edildikdə, şüşə üçün əsas kimi xidmət edirsə, üst qat şüşəni sabitləşdirmək üçün bir çuxur və kifayət qədər boşluq yerləşdirir. yük hücrəsi və lövhələri üçün.

2. Hüceyrə lövhələrini yükləyin

Yük hüceyrə plitələri mətbəx tərəzisinin iş prinsipi nəzərə alınmaqla hazırlanmışdır. Yük hücrəsi, bolt deliklərindən yuxarı və aşağı bir təbəqəyə yapışdırılır. Üst təbəqənin üstündə, vurulan şüşəni qoymaq və yerində saxlamaq üçün dəqiq yuvanı göstərmək üçün başqa bir təbəqə qoyulur.

3. LCD və Ultrasonik Sensor Tutucusu

LCD dəstəyi, ekranı yer səthindən 45 dərəcə döndərmək üçün nəzərdə tutulmuşdur, Ultrasonik sensor tutucu isə, şüşəni asanlıqla aşkar etmək üçün sensoru dik və mümkün qədər yerə yaxın saxlayır.

4. Şüşə qapağı

İçkini qapalı bir mühitdə saxlayacaq, amma yenə də boru və su nasosu kabellərinin şüşədən çıxmasına icazə verən bir şüşə qapağı hazırladıq. Qapağın 2 təbəqəsi var: borunu yerində saxlamaq üçün üst təbəqə və qapağı şüşəyə bağlamaq və su pompası kabellərinin arduinoya çıxışını təmin etmək üçün alt qat. Bu iki təbəqə daha sonra boltlar taxmaq üçün yanlardakı müvafiq kiçik deliklərdən istifadə edərək bir -birinə yapışdırılır.

Xüsusi hissələr: 3D çap

5. Güc Bankı TutucusuBotTender üçün xarici bir enerji mənbəyindən istifadə etmək qərarına gəldik: güc bankı. Buna görə seçdiyimiz güc bankının ölçüləri üçün xüsusi bir batareya tutucusuna ehtiyacımız var. Parça kərgədanda dizayn etdikdən sonra onu qara PLA istifadə edərək 3D çap etdik. Bolt delikləri bir qazma ilə açıldı.