OTOMATİK HASTANƏ DISPENSERİ: 14 addım (şəkillərlə)

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

Bu, xəstəyə lazımi miqdarda dərman həbi verə bilən bir həb dispenser robotudur. Həblərin dozası günün düzgün vaxtında avtomatik olaraq həyəcan siqnalı ilə həyata keçirilir. Boş olduqda, maşın istifadəçi tərəfindən asanlıqla doldurulur. Dağıtma və doldurma mexanizmi, Bluetooth vasitəsilə robotla əlaqəli bir tətbiq və iki düymə ilə idarə olunur.

Bruface Mexatronics Layihə Qrupu 2

Komanda üzvləri: Federico Ghezzi

Andrea Molino

Giulia Ietro

Məhəmməd Fakih

Mouhamad Lakkis

Addım 1: Alış -veriş siyahısı

• Adafruit Motor Shield v2.3 (montaj dəsti) - Arduino üçün Motor/Stepper/Servo Shield
• Kwmobile rütubət temperatur sensoru
• AZDelivery Carte for Arduino PCM2704 KY-006 Buzzer Passive
• AZDelivery Real Time Clock, RTC DS3231 I2C, Rasperry Pi
• 2. 28byj of 48 DC 5 V 4 Arduino üçün ULN2003 modulu ilə 5 Micro Addım mərhələsi
• AZDelivery Prototypage Prototype Shield for Arduino UNO R3
• AZDelivery PAQUET HD44780 LCD 1602, 2X16 simvol + interfeys I2C
• OfficeTree® 20 Mini maqnitlər OfficeTree® 20 6x2 mm
• ŞAFT KUPÖRÇÜSÜ POLOLU-1203 UNIVERSAL MOUNTIBG HUB
• 40 Pins 30 sm Kişi Dişi Jumper Tel
• Lehimsiz Çörək Paneli - 830 Delik
• USB 2.0 A - B M/M 1.80M
• Arduino üçün Pir Hərəkət Sensoru
• AWG Breadboard Jumper telləri bir pin dəsti
• R18-25b Push Switch 1p Off-(açıq)
• L-793id LED 8mm Qırmızı Dağıtılmış 20mcd
• L-793gd LED 8mm Yaşıl Dağıtılmış 20mcd
• 2 x Poussoir Mtallique Carr+Avec Capuchon Bleu
• Toxunma açarı 6x6 mm
• 2 ölçü 70x40 mm
• 64 mm ağıllı plastik
• alüminium 12 mm
• ultragel 3 qr
• 50 nagels 2x35
• LCD rgb arxa plan işığı
• 2 bilyalı rulman 6.4 mm mil
• Lazer kəsmə üçün 2 ədəd tam mdf təbəqə
• Lazer kəsmə üçün 1 ədəd pleksiglas
• 1 potansiyometr
• Arduino uno

Addım 2: Komponentlərin Seçiminə dair Texniki İpuçları

Dağıtma və doldurma mexanizmləri böyük həssaslıq və həbləri ehtiva edən təkərlərin az hərəkət etməsini tələb edir. Bu səbəbdən iki pilləli mühərrikdən istifadə etməyə qərar verdik.

Stepper Motors dayaqlardır, geniş sürtünmə və ətalət yüklərini idarə edə bilir, əks əlaqə tələb etmir. Mühərrik eyni zamanda bir mövqe ölçəndir: mövqe və sürət sensörlərinə ehtiyac yoxdur. Üstəlik, əla təkrarlanma qabiliyyətinə malikdirlər və eyni yerə dəqiq qayıdırlar.

Bir Motor Qalxanı iki pilləli mühərriki idarə edir. Mühərriklərin həm istiqamətini, həm də sürətini idarə etməyə imkan verən 4 H-körpüdən ibarətdir. Bir motor qalxanı istifadə edərək, pulsuz sancaqlar sayını artırırıq.

Həblərin hər zaman yaxşı vəziyyətdə olduğundan əmin olmaq üçün Nəmlik və Temperatur sensorları dispenserin içindəki temperaturu və rütubəti yüksək qiymətlərlə ölçür.

İstifadəçiyə onun müalicəsinin vaxtının gəldiyini bildirmək üçün bir Buzzer və Real-Time Saatı ilə bir həyəcan qurduq. RTC modulu bir batareya ilə işləyir və mikrokontrolörü yenidən proqramlaşdırsaq və ya əsas gücü ayırsaq belə vaxtı izləyə bilər.

İki düymə və bir RGB Liquid Crystal Display istifadəçiyə dispenserlə qarşılıqlı əlaqə qurmağa imkan verir. İstifadəçi eyni zamanda smarphone üçün bir tətbiq vasitəsi ilə müalicəsini və yayılma vaxtını təyin edə bilər. Şəxsi cihazını Bluetooth bağlantısı ilə əlaqələndirə bilər (Bluetooth modulu Arduino -ya bağlıdır).

PIR sensoru, istifadəçi öz dərmanını qəbul edərsə və dispenserin düzgün işləməsi haqqında rəy versə, hərəkəti algılar. Böyük həssaslığı və geniş diapazonu səbəbiylə faydasız ölçülərin qarşısını almaq üçün qəsdən bəzi istiqamətlərdə maneə törədilir.

Addım 3: İstehsal hissəsi

Aşağıda 3D printer və ya lazer kəsici ilə istehsal olunan hissələrin ətraflı siyahısı verilmişdir. Bütün ölçülər və həndəsi aspektlər, güclü əlaqələri olan bütün hissələr arasında uyğun bir uyğunluq və yaxşı görünüşlü bir dizayn olması üçün seçilmişdir.

Bununla birlikdə ölçülər və həndəsi aspekt fərqli məqsədlərə görə dəyişdirilə bilər. Növbəti bölmələrdə burada sadalanan bütün komponentlərin CAD -lərini tapmaq mümkündür.

Xüsusilə, layihənin ilkin ideyası, ən yüksək miqdarda və ən yüksək həb çeşidini yaymaq üçün daha çox təkərli bir həb dispenseri yaratmaq idi. Kursun əhatə dairəsi üçün diqqətimizi yalnız bunlardan 2 -si ilə məhdudlaşdırdıq, lakin dizaynda az dəyişikliklə daha çox təkərlər əlavə olunaraq məqsədə çata bilərik. Bu səbəbdən dizaynımızı sərbəst şəkildə dəyişdirmək imkanı veririk ki, bəyənsəniz onu dəyişə və şəxsi zövqünüzə uyğunlaşdıra biləsiniz.

Parantez arasında qalınlığı olan bütün 3d çaplı və lazerlə kəsilmiş hissələrin siyahısı:

• arxa plaka (mdf 4 mm) x1
• əsas lövhə (mdf 4 mm) x1
• ön plaka (mdf 4 mm) x1
• lateral boşqab_ çuxur yoxdur (mdf 4 mm) x1
• lateral boşqab deliyi (mdf 4 mm) x1
• arduino nömrəli (mdf 4 mm) x1
• şaquli dayaq üçün lövhə (mdf 4 mm) x1
• bağlayıcı lövhə (mdf 4 mm) x1
• təkər qapağı üçün boşqab (mdf 4 mm) x2
• təkər üçün lövhə (mdf 4 mm) x2
• üst lövhə (pleksiglas 4 mm) x1
• açılış lövhəsi (mdf 4 mm) x1
• rulman tutucusu (3d çaplı) x2
• qapaq təkəri (3d çaplı) x2
• huni (3d çaplı) x1
• huni ayağı (3d çaplı) x2
• PIR tutucu (3d çaplı) x1
• təkər qapağı üçün fiş (3d çaplı) x2
• təkər (3d çaplı) x2

Addım 4: Lazer Kəsmə üçün Texniki Çizimlər

Qutunun montajı yapışqan istifadə etməmək üçün dizayndır. Bu daha təmiz bir iş görməyə imkan verir və lazım gələrsə bəzi problemləri həll etmək üçün sökülə bilər.

Xüsusilə, montaj cıvatalar və qoz -fındıq vasitəsi ilə aparılır. Düzgün bir həndəsə çuxurunda, bir tərəfdən bolt və digər tərəfdən bir qoz, bütün mdf plitələri arasında möhkəm bir əlaqə qurmaq üçün mükəmməl uyğun gəlir. Xüsusilə müxtəlif lövhələrə gəldikdə:

• Yanal lövhədə, Arduino ilə kompüter arasında əlaqə qurmaq üçün kabelin keçməsini təmin etmək üçün yerləşdirilmiş bir çuxur var.
• Ön lövhədə 2 deşik var. Ən aşağı olanı, adamın həbin buraxıldığı stəkanı götürməli olduğu zaman istifadə üçün nəzərdə tutulmuşdur. Digəri doldurma vaxtı gəldikdə istifadə olunur. Bu vəziyyətdə, təkərin qapağındakı diyaframı aşağıdan bağlaya bilən bir fiş (daha sonra dizaynına baxın) var. Bu qapağın yerləşdirilməsi həqiqətən bu ikinci diyaframdan istifadə etməklə həyata keçirilir. Fiş yerləşdirildikdən sonra düymələrdən və ya tətbiqdən istifadə edərək, şəxs təkərin bir hissəni döndərməsinə və hər hissəyə bir həb yerləşdirməsinə icazə verə bilər.
• Təkərin və qapağın daha etibarlı və sərt bir quruluşa malik olması üçün relslər üçün şaquli dayaq olması üçün dayaq plitəsi yerləşdirilmişdir.
• Açılış lövhəsi istifadəçinin doldurma mexanizmini asanlaşdırmaq üçün sözdə deyildiyi kimi hazırlanmışdır
• Şəkildən göründüyü kimi, üst plaka içəridə baş verənləri görmə qabiliyyətini təmin etmək üçün pleksiglasdan hazırlanmışdır.

Bütün digər lövhələrin heç bir xüsusi məqsədi yoxdur, bütün hissələrin bir -birinə mükəmməl uyğunlaşmasını təmin etmək üçün hazırlanmışdır. Bəzi hissələr bütün elektronik əşyaların (Arduino və mühərriklər kimi) buraxılması üçün fərqli ölçü və həndəsə malik xüsusi deliklər aça bilər. 3d çap məhsulları (huni və PIR tutucu kimi) düzgün bir şəkildə bağlanmalıdır.

Addım 5: Adım 5: Lazerlə kəsilmiş hissələr üçün CAD

Addım 6: 3d çap üçün texniki rəsmlər

3d çap olunmuş hissələr, Universitetin Fablab laboratoriyasında mövcud olan Ultimakers 2 və Prusa iMK printerlərindən istifadə olunmaqla həyata keçirilir. Hər ikisi də PLA olan (bütün çap olunmuş hissələrimiz üçün istifadə olunan) eyni materialdan istifadə etdikləri və burun ölçüləri eyni olduğu üçün oxşardırlar. Xüsusilə daha incə bir filamentlə işləyən Prusa, çıxarıla bilən lövhə (yapışqan istifadə etməyə ehtiyac yoxdur) və əsas lövhənin düz olmayan səthini kompensasiya edən sensor sayəsində daha çox istifadəçi dostudur.

Bütün daha çox sərt bir şaft əldə etmək üçün doldurma materialının sıxlığının 80% -dən istifadə edildiyi təkər istisna olmaqla, bütün 3d çap olunmuş hissələr standart parametrləri tərk edərək həyata keçirilir. Xüsusilə ilk cəhddə, səhvin fərqinə varmadan doldurma materialının sıxlığı 20% standart olaraq qoyuldu. Çapın sonunda təkər mükəmməl şəkildə həyata keçirildi, ancaq mil dərhal qırıldı. Sükan çarxını yenidən çap etməmək üçün çox uzun zaman tələb olunduğundan, daha ağıllı bir həll yolu seçməyə qərar verdik. Şəkildə göründüyü kimi mili 4 əlavə deşiklə təkərə bərkidiləcək bir baza ilə yenidən çap etməyə qərar verdik.

Burada hər bir komponentin xüsusi bir təsviri izləniləcəkdir:

• Rulman tutucu: bu komponent, yatağı düzgün vəziyyətdə tutmaq və dəstəkləmək üçün həyata keçirilir. Rulman tutucusu, həqiqətən, çox dəqiq bir əlaqə əldə etmək üçün yatağın diametrinin dəqiq ölçüləri ilə ortalanmış bir çuxurla həyata keçirilir. 2 qanad, komponentin lövhəyə düzgün bir şəkildə bərkidilməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur. Qeyd etmək lazımdır ki, rulman təkərin milini dayana bilmək üçün istifadə olunur, əks halda əyilə bilər.
• Təkər: 3d çap, demək olar ki, layihəmizin əsasını təşkil edir. Maksimum miqdarda həb saxlamaq üçün mümkün qədər böyük olmaq üçün hazırlanmışdır, lakin eyni zamanda yüngül olaraq qalır və mühərriklər tərəfindən idarə oluna bilər. Həblərin yapışmaması üçün ətrafı hamar kənarları ilə dizayn edilmişdir. Həbləri ayırmaq mümkün olan 14 bölmədən ibarətdir. Çarxın mümkün qədər yüngül olması üçün mərkəzi hissə və hər bir hissə arasındakı sərhəd boşaldılmışdır. Sonra, digər tərəfdəki yatağa mükəmməl uyğunlaşa bilən 6.4 mm diametrli və 30 mm uzunluğunda bir şaft var. Nəhayət, motorla güclü bir əlaqə, bir tərəfdən təkərlə, şəkildə görünə bilən 4 çuxurla, digər tərəfdən isə step motoru ilə bağlanan bir şaft bağlayıcısı ilə əldə edilir.
• Təkər qapağı: Təkərin başlığı, təkərin altındakı açıq hissəyə çatmadıqda təkər içərisindəki həblər ondan çıxa bilməyəcək şəkildə dizayn edilmişdir. Üstəlik, qapaq təkəri xarici mühitdən qoruyub saxlaya bilər. Çapı təkərin özündən bir qədər böyükdür və 2 əsas açılışa malikdir. Aşağıdakı həbi buraxmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur, yuxarıda isə əvvəllər ətraflı izah edilmiş doldurma mexanizmi üçün istifadə olunur. Mərkəzdəki əsas çuxur təkər milinin keçməsinə icazə vermək üçün, qalan 6 deşik isə lövhə və rulmanla birləşmək üçün istifadə olunur. Əlavə olaraq, alt tərəfdə 2 kiçik maqnitin yerləşdirildiyi 2 deşik var. Daha sonra izah edildiyi kimi, bunların fişlə güclü bir əlaqəsi olması nəzərdə tutulur.
• Huni: Huni fikri, açıq şəkildə təxmin edildiyi kimi, təkərdən düşən həbləri toplamaq və altdakı şüşəyə yığmaqdır. Xüsusilə çapına görə 2 fərqli mərhələyə bölünmüşdür. Huni gövdəsi var və sonra 2 fut ayrı çap olunur, əks halda çap çox dəstəkləri nəzərdə tuturdu. Son montaj üçün 2 hissə bir -birinə yapışdırılmalıdır.
• PIR tutucu: onun funksiyası PIR -ı düzgün vəziyyətdə saxlamaqdır. Kabellərin keçməsini təmin etmək üçün divarda bir kvadrat çuxur var və 2 qolu PIR -i daimi birləşmə olmadan tuta bilər.
• Fiş: bu kiçik komponent, doldurma mexanizmini asanlaşdırmaq üçün hazırlanmışdır. Daha əvvəl də qeyd edildiyi kimi, yenidən doldurma vaxtı çatdıqda, təkər qapağının dibi fişlə bağlanmalıdır, əks halda doldurma zamanı həblər aşağı düşərdi. Qapaqla əlaqəsini asanlaşdırmaq üçün 2 kiçik deşik və iki maqnit mövcuddur. Bu şəkildə qapaq ilə əlaqə güclü və istifadəçi dostudur. Vəziyyətə yerləşdirilə və çox asan bir işlə çıxarıla bilər.

Adım 7: Adım 7: 3d Çaplı Parçalar üçün CAD

Adım 8: Adım 8: CAD -in yekun montajı

Addım 9: Fərdi komponentlər üçün testlər

Bütün elektronik komponentləri birləşdirməzdən əvvəl bir neçə fərdi sınaq keçirildi, xüsusən də videolar, düymələrin işləməsi, LEDlərin sınanması üçün həyəcan siqnalı vermə və doldurma mexanizmi üçün testləri əks etdirir.

Addım 10: Son Quraşdırma

Montajın ilk hissəsi robotun struktur hissəsinin montajına həsr edilmişdir. Əsas lövhədə, 2 yanal lövhə və ön plaka qoyulmuş və huni sabitlənmişdir. Bu arada, hər bir təkər mil bağlayıcı vasitəsi ilə step motoruna bağlanmış və sonra qapağı ilə bağlanmışdır. Daha sonra təkər qapağı sistemi birbaşa robotun üzərinə quraşdırılmışdır. Bu nöqtədə robotun üzərinə elektron komponentlər qoyuldu. Nəhayət, qalan lövhələr layihəni tamamlamaq üçün yığılmışdır.

Addım 11: Komponentləri Arduinoya bağlayın

Addım 12: Proqram axını cədvəli

Aşağıdakı axın cədvəli bir təkər üçün yazdığımız proqramın məntiqini göstərir.

Addım 13: Proqramlaşdırma

Addım 14: Robot- Smartfon Tətbiqi Bağlantısı

Artıq dediyimiz kimi, robotla ünsiyyət, bluetooth modulu vasitəsi ilə robotla əlaqəli bir smartfon tətbiqi ilə təmin edilir. Aşağıdakı şəkillər tətbiqin işini əks etdirir. Birincisi, tətbiqin simvolunu təmsil edir, ikincisi və üçüncüsü, əl ilə paylama mexanizmi və təyinetmə vaxtı menyusu ilə məşğul olur. Sonuncu halda, paylama mexanizmi istifadəçi tərəfindən seçilən vaxt avtomatik olaraq həyata keçirilir.

Bu proqram Massachusetts Texnologiya Tətbiqi İnventoru İnstitutu üzərində qurulmuşdur (ai2.appinventor.mit.edu/?locale=en#6211792079552512).