BotTender: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

BotTender, egy csapos asszisztens, aki tökéletes lövést ad!

A BotTender egy önálló robot, amelyet a rudak automatizálására terveztek. A rúd tetejére kerül, és észleli az előtte lőtt szemüveget. A szemüveg észlelése után az üveghez közelít, és arra kéri az ügyfeleket, hogy tegyék a szemüveget a robotra. Akkor a tökéletes felvétel készítésre vár! Amikor az öntés befejeződött, a BotTender folytatja a navigációt a sáv mentén, amíg észleli a következő vevőt egy pohárral.

A projekt az ITECH mesterképzésben a Computational Design and Digital Fabrication szeminárium keretében zajlott.

1. lépés: Az alkatrészek listája

ELEKTROMOS ALKATRÉSZEK

1. Navigáció:

• (2) Hajtóművek
• Ultrahangos távolságérzékelő

2. Súly mérése:

• (5KG) Egyenes rúd típusú mikro terhelésmérő cella (konyhai mérlegben megtalálható)
• HX711 Load Cell erősítő

3. Megjelenítés:

• LCD képernyő (4x20)
• LCD2004 I2C interfész

4. Öntés:

• Mini merülő vízpumpa (egyenáramú motor 3-6V)
• 2n2222 tranzisztor (EBC)
• 1K ellenállás
• 1N4007 dióda egyenirányító

5. Egyéb:

• Arduino UNO R3 vezérlőpanel

• Mini kenyeretábla
• Akkumulátor
• Jumper vezetékek (M/M, F/F, F/M)
• Forrasztópáka

TERVEZÉS

6. Polcon kívül:

• (2) Kerekek + univerzális kerék
• Üvegedény (8 cm átmérőjű)
• Sütőüveg (3,5 cm átmérőjű)
• 9 mm -es vízcső
• (30) M3x16 csavarok
• (15) M3x16 anya
• (4) M3x50 csavarok
• (5) M3x5 csavarok
• (2) M5x16 csavarok

7. Egyedi alkatrészek:

• Lézervágás 3,0 mm -es plexiüvegen (25 cm x 50 cm): robotváz felső és alsó platformok, Arduino és kenyérpadló platform, LDC tartó, ultrahangos érzékelő tartó, mérleg felső és alsó platformok, Jar sapka.
• 3D nyomtatott alkatrészek: Power bank tartó

ÉS…

SOK ALKOHOL !

2. lépés: Logika és beállítás

1. Navigáció:

A BotTender navigációját a robot elé helyezett ultrahangos érzékelőből származó adatok vezérlik. Amint a robot csatlakoztatva van az áramforráshoz, a robot elkezdi leolvasni az üvegről mért távolságot, és közeledni kezd hozzá. Amikor eléri egy bizonyos távolságot, megáll, és várja, hogy a vevő az üveget a mérőcellára helyezze.

A kommunikáció az egyenáramú motorok és az Arduino között az L293D motorvezérlő IC használatával érhető el. Ez a modul segít szabályozni két egyenáramú motor fordulatszámát és forgásirányát. Míg a sebesség a PWM (impulzusszélesség-moduláció) technikával szabályozható, az irányt H-híd segítségével lehet szabályozni.

Ha az impulzusok gyakorisága növekszik, akkor a motorokra adott feszültség is növekszik, ami azt eredményezi, hogy a motorok gyorsabban forgatják a kerekeket.

A H -híd egyenáramú motorok vezérlésére vonatkozó részletesebb információ itt található.

2. Súly mérése:

Logika és áramkör: Használjon egyenes rúd típusú terhelési cellát és HX711ADC átalakító kártyát a súlyérzékelőből kapott jel erősítéséhez. Csatlakoztassa ezeket az Arduino -hoz és a kenyértáblához az áramköri rajz szerint.

A HX711 csatlakoztatva van:

• GND: Breadboard (-)
• ADATOK: 6. tű ÓRA: 2. tű
• VCC: Breadboard (+)
• E+: Csatlakoztatva a Load Cell PIROS állapotához
• E-: KÉKhez csatlakoztatva
• V: Fehérhez csatlakoztatva
• A+: FEKETE
• B-: nincs kapcsolat
• B+: nincs kapcsolat

Az erősítő lehetővé teszi az Arduino számára, hogy érzékelje az ellenállás változásait a Load cellából. Nyomás alkalmazása esetén az elektromos ellenállás az alkalmazott nyomás hatására megváltozik.

Beállítás: Esetünkben mikroterhelési cellát (5KG) használunk. A mérőcellának 2 lyuk van fent és alul, valamint egy nyíl, amely jelzi az eltérítés irányát. A nyíl lefelé mutatva rögzítse a mérleg alját a robot felső platformjához. Csatlakoztassa a mérőcella tetejének ellentétes lyukat a mérleg felső darabjához.

Miután csatlakozott az Arduino -hoz, töltse le a HX711 erősítő könyvtárát az oldal alján, és kalibrálja a terhelési cellát az alábbi Kalibrációs vázlat segítségével.

Töltse le a HX711 könyvtárat:

Kalibrációs vázlat:

3. Megjelenítés:

Logika és áramkör: Csatlakoztassa az LCD képernyőt (4x20) az I2C interfészhez. Ha elválasztják, forrasztást kell végezni. Az I2C interfázis két jelből áll: SCL és SDA. Az SCL az órajel, az SDA pedig az adatjel. Az I2C csatlakozik:

• GND: Breadboard (-)
• VCC: Breadboard (+)
• SDA: A4 -es tű
• SCL: A5 csap

Töltse le az IC2 könyvtárat:

4. Öntés:

Szüksége lesz tranzisztorra, 1K ellenállásra és diódára a vízszivattyú és az Arduino csatlakoztatásához. (Lásd az alábbi kapcsolási rajzot). A vízszivattyú akkor aktiválódik, amikor a mérőcella leolvassa az üres pohár súlyát. Miután az üveg megtelt, a mérőcella leolvassa a súlyt, és kikapcsolja a vízszivattyút.

3. lépés: Áramköri diagram

4. lépés: Kód

5. lépés: Tervezés

Tervezési szándék

A tervezés fő célja egy átlátszó anyag használata és az elektronika jelenlétének fokozása volt. Ez nemcsak abban segít, hogy gyorsabban megállapítsuk az áramkör problémáit, hanem megkönnyíti a szétszerelést is, ha javításra van szükség. Mivel alkohollal dolgozunk, elengedhetetlen volt a tervezésünk, hogy az elektronikát és az alkoholt a lehető legtávolabb tartsuk kompakt módon. Ennek elérése érdekében integráltuk a polcról készült termékeket egyedi tervezésünkhöz. Ennek eredményeként többrétegű rendszert találtunk ki, amely az elektronikát az alsó rétegben tartja, és a lövés tálalási területét a felső rétegre emeli.

Egyedi alkatrészek: Lézervágás

1. Test

A BotTender két fő rétegből áll, amelyek egymásra vannak rakva, és kellő távolságra vannak ahhoz, hogy a vezetékeket az arduino -hoz és a kenyértáblához lehessen csatlakoztatni. Míg az alsó réteget főként a motorok, a hátsó kerék, az elektronikai platform és az elemtartó testhez való rögzítésére használják, valamint a palack alapjaként szolgálnak, a felső réteg lyukat tartalmaz a palack stabilizálásához és elegendő helyet terhelésmérő cella és lemezei számára.

2. Töltse be a cellalemezeket

A mérőcellás lemezeket a konyhai mérleg működési elvének figyelembevételével tervezték. A mérőcella a csavarok lyukaiból egy felső és egy alsó réteghez van rögzítve. A felső réteg fölé egy másik réteget helyeznek annak érdekében, hogy pontosan megmutassák az üveget, és a helyén tartsák.

3. LCD és ultrahangos érzékelő tartó

Az LCD támogatást úgy tervezték, hogy a képernyőt 45 fokkal elforgatva tartsa az alap síktól, míg az ultrahangos érzékelőtartó az érzékelőt merőlegesen és a lehető legközelebb tartja a talajhoz, így könnyen észlelhető a fényüveg.

4. Palack kupak

Egy üveg kupakot terveztünk, amely zárt környezetben tartja az italt, de lehetővé teszi a cső és a vízpumpa kábeleinek kijutását a palackból. A kupak két rétegből áll: a felső réteg a cső helyén tartásához, az alsó réteg pedig a kupaknak a palackhoz való rögzítéséhez és a vízpumpa kábeleinek hozzáféréséhez biztosítja az arduino -t. Ezt a két réteget ezután egymáshoz rögzítik a megfelelő kis lyukak segítségével az oldalakon a csavarok behelyezéséhez.

Egyedi alkatrészek: 3D nyomtatás

5. Power Bank HolderA BotTender esetében úgy döntöttünk, hogy külső áramforrást használunk: power bankot. Ezért szükségünk volt egy személyre szabott akkumulátortartóra az általunk választott power bank méreteihez. Miután megterveztük a darabot az orrszarvúban, 3D nyomtatást végeztünk fekete PLA segítségével. A csavarok lyukait ezután fúróval nyitották ki.