„BotTender“: 6 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

„BotTender“, barmeno asistentas, kuris išlaiko puikų kadrą!

„BotTender“yra autonominis robotas, sukurtas automatizuoti strypus. Jis dedamas ant juostos viršaus ir aptinka priešais esančius akinius. Aptikęs akinius, jis priartėja prie stiklo ir prašo klientų uždėti akinius ant roboto. Tada puikus kadras laukia, kol bus padarytas! Kai pilamas, „BotTender“tęsia naršymą juostoje, kol aptinka kitą klientą su stiklu.

Projektas buvo vykdomas kaip Kompiuterinio projektavimo ir skaitmeninės gamybos seminaro ITECH magistrantūros programoje dalis.

1 žingsnis: dalių sąrašas

ELEKTROS KOMPONENTAI

1. Navigacija:

• (2) Pavarų varikliai
• Ultragarsinis atstumo jutiklis

2. Svorio matavimas:

• (5KG) Tiesios juostos tipo mikro apkrovos elementas (galima rasti virtuvės skalėje)
• HX711 apkrovos elementų stiprintuvas

3. Rodoma:

• LCD ekranas (4x20)
• LCD2004 I2C sąsaja

4. Liejimas:

• Mini panardinamas vandens siurblys (nuolatinės srovės variklis 3-6V)
• 2n2222 tranzistorius (EBC)
• 1K rezistorius
• 1N4007 diodinis lygintuvas

5. Kiti:

• „Arduino UNO R3“valdiklio plokštė

• Mini duonos lenta
• Akumuliatorius
• Trumpieji laidai (M/M, F/F, F/M)
• Lituoklis

DIZAINAS

6. Iš lentynos:

• (2) Ratai + universalus ratas
• Stiklainis (8 cm skersmens)
• Stiklas (3,5 cm skersmens)
• 9 mm vandens vamzdis
• (30) M3x16 varžtai
• (15) M3x16 veržlės
• (4) M3x50 varžtai
• (5) M3x5 varžtai
• (2) M5x16 varžtai

7. Individualizuotos dalys:

• Pjovimas lazeriu ant 3,0 mm (25 cm x 50 cm) organinio stiklo: roboto važiuoklės viršutinė ir apatinė platformos, „Arduino“ir duonos lentos platforma, LDC laikiklis, ultragarso jutiklio laikiklis, svarstyklių viršutinė ir apatinė platformos, stiklainio dangtelis.
• 3D spausdintos dalys: „Power Bank“laikiklis

IR…

DAUG ALKOHOLIO !

2 žingsnis: logika ir sąranka

1. Navigacija:

„BotTender“navigaciją kontroliuoja duomenys, paimti iš ultragarso jutiklio, esančio priešais robotą. Kai tik robotas yra prijungtas prie maitinimo šaltinio, robotas pradeda skaityti atstumą iki stiklo ir artėja link jo. Kai jis pasiekia tam tikrą atstumą, jis sustoja ir laukia, kol klientas uždės stiklą ant apkrovos elemento plokštės.

Ryšys tarp nuolatinės srovės variklių ir „Arduino“pasiekiamas naudojant L293D variklio tvarkyklės IC. Šis modulis padeda mums valdyti dviejų nuolatinės srovės variklių greitį ir sukimosi kryptį. Greitis gali būti valdomas naudojant PWM (impulso pločio moduliacijos) metodą, tačiau kryptis valdoma naudojant H-tiltą.

Padidėjus impulsų dažniui, padidėja ir variklių įtampa, todėl varikliai greičiau sukasi ratais.

Išsamesnės informacijos apie H tilto naudojimą nuolatinės srovės varikliams valdyti rasite čia.

2. Svorio matavimas:

Logika ir grandinė: Norėdami sustiprinti iš svorio jutiklio gautą signalą, naudokite tiesios juostos apkrovos elementą ir HX711ADC keitiklio plokštę. Prijunkite juos prie „Arduino“ir duonos lentos, kaip nurodyta schemoje.

HX711 prijungtas prie:

• GND: duonos lenta (-)
• DUOMENYS: 6 kaištis Laikrodis: 2 kaištis
• VCC: duonos lenta (+)
• E+: prijungtas prie apkrovos elemento RAUDONOS
• E-: prijungtas prie MĖLYNOS
• A-: prijungtas prie BALTO
• A+: prijungtas prie JUODOS
• B-: nėra jungčių
• B+: nėra jungčių

Stiprintuvas leidžia „Arduino“nustatyti apkrovos elemento atsparumo pokyčius. Kai taikomas slėgis, elektrinis pasipriešinimas pasikeis priklausomai nuo slėgio.

Sąranka: mūsų atveju mes naudojame mikro apkrovos elementą (5KG). Krovimo elementas turi 2 skyles viršuje ir apačioje ir rodyklę, nurodančią nukreipimo kryptį. Rodyklė nukreipta žemyn, pritvirtinkite skalės apačią prie viršutinės roboto platformos. Pritvirtinkite priešingą apkrovos elemento viršaus skylę prie viršutinės svarstyklės dalies.

Prisijungę prie „Arduino“, atsisiųskite HX711 stiprintuvo biblioteką šio puslapio apačioje ir sukalibruokite apkrovos elementą naudodami žemiau pateiktą kalibravimo eskizą.

Atsisiųskite HX711 biblioteką:

Kalibravimo eskizas:

3. Rodoma:

Logika ir grandinė: Prijunkite LCD ekraną (4x20) prie I2C sąsajos. Jei atskirtas, reikia atlikti litavimą. I2C tarpfazę sudaro du signalai: SCL ir SDA. SCL yra laikrodžio signalas, o SDA - duomenų signalas. I2C prijungtas prie:

• GND: duonos lenta (-)
• VCC: duonos lenta (+)
• SDA: kaištis A4
• SCL: kaištis A5

Atsisiųskite IC2 biblioteką:

4. Liejimas:

Norėdami prijungti vandens siurblį prie „Arduino“, jums reikės tranzistoriaus, 1K rezistoriaus ir diodo. (Žiūrėkite schemą žemiau). Vandens siurblys įjungiamas, kai apkrovos matuoklis nuskaito tuščio stiklo svorį. Kai stiklas pilnas, apkrovos matuoklis nuskaito svorį ir išjungia vandens siurblį.

3 žingsnis: grandinės schema

4 žingsnis: kodas

5 žingsnis: dizainas

Dizaino tikslas

Pagrindinis dizaino tikslas buvo naudoti skaidrią medžiagą ir pagerinti elektronikos buvimą. Tai ne tik padeda mums greičiau nustatyti grandinės problemas, bet ir palengvina išmontavimą, jei reikia remonto. Kadangi mes dirbame su alkoholiu, mūsų dizainui buvo labai svarbu, kad elektronika ir alkoholis būtų kuo atskirti kompaktiškai. Kad tai pasiektume, produktus iš lentynos integravome į individualų dizainą. Dėl to mes sukūrėme daugiasluoksnę sistemą, kuri palaiko elektroniką apatiniame sluoksnyje ir pakelia šūvio aptarnavimo sritį į viršutinį sluoksnį.

Individualizuotos dalys: pjaustytas lazeriu

1. Kūnas

„BotTender“susideda iš dviejų pagrindinių sluoksnių, sukrautų vienas ant kito ir yra pakankamai atstumu, kad laidus būtų galima prijungti prie „arduino“ir duonos lentos. Nors apatinis sluoksnis daugiausia naudojamas varikliams, galiniam ratui, elektroninei platformai ir akumuliatoriaus laikikliui pritvirtinti prie kūno, taip pat yra butelio pagrindas, viršutiniame sluoksnyje yra skylė buteliui stabilizuoti ir pakankamai vietos apkrovos elementui ir jo plokštėms.

2. Įkelkite ląstelių plokštes

Apkrovos elementų plokštės suprojektuotos atsižvelgiant į virtuvės svarstyklių veikimo principą. Krovimo elementas yra pritvirtintas prie viršutinio ir apatinio sluoksnio iš varžtų skylių. Viršutiniam sluoksniui dedamas kitas sluoksnis, nurodantis tikslią angą stiklo stiklui uždėti ir laikyti.

3. LCD ir ultragarso jutiklio laikiklis

LCD palaikymas sukurtas taip, kad ekranas būtų pasuktas 45 laipsniais nuo įžeminimo plokštumos, o ultragarso jutiklio laikiklis palaiko jutiklį statmenai ir kuo arčiau žemės, kad būtų galima lengvai aptikti nufotografuotą stiklą.

4. Butelio dangtelis

Mes sukūrėme buteliuko dangtelį, kuris laikytų gėrimą uždaroje aplinkoje, tačiau iš buteliuko galėtų išeiti vamzdelis ir vandens siurblio kabeliai. Dangtelis turi 2 sluoksnius: viršutinį sluoksnį, kad vamzdelis liktų vietoje, o apatinį - dangtelį užfiksuoti ant buteliuko ir vandens siurblio kabelius pasiekti arduino. Tada šie du sluoksniai pritvirtinami vienas prie kito, naudojant atitinkamas mažas skylutes šonuose varžtams įkišti.

Individualizuotos dalys: 3D spausdinimas

5. „Power Bank“laikiklis „BotTender“nusprendėme naudoti išorinį maitinimo šaltinį: maitinimo banką. Todėl mums reikėjo pritaikyto akumuliatoriaus laikiklio, atitinkančio pasirinkto maitinimo banko matmenis. Suprojektavę kūrinį raganosiuose, 3D atspausdinome jį naudodami juodą PLA. Tada varžto skylės buvo atidarytos naudojant grąžtą.