רובוט PhantomX פינצ'ר - מסדר אפל: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

דרישות הבטיחות למזון הולכות וגדלות. הן הצרכנים והן הרשויות דורשות יותר ויותר שהמזון שאנו אוכלים יהיה איכותי ובעל אבטחה גבוהה. אם יתרחשו בעיות במהלך ייצור המזון, יש למצוא את מקור הטעות במהירות ולתקן אותה. ניתן לחלק את איכות המזון לאיכות אובייקטיבית וסובייקטיבית. איכות מזון אובייקטיבית עוסקת במאפיינים הניתנים למדידה ותיעוד ואילו איכות מזון סובייקטיבית היא תפיסת המזון על ידי הצרכנים.

מאפיינים מוכווני מוצר הניתנים למדידה ותיעוד באמצעות שליטה עצמית יכולים למשל להיות הצבע, המרקם והתוכן התזונתי של המזון. שליטה עצמית, היגיינה והערכת סיכונים הם כל המרכיבים המהותיים שהם חוקיים עבור כל החברות המייצרות מזון.

תוכנית בדיקה עצמית חייבת לוודא שהמזון המיוצר על ידי החברה עומד בדרישות החקיקה. פרויקט זה יחקור את האפשרות ליצור תוכנית שליטה עצמית של מזון ארגוני.

הצהרת בעיה

כיצד מפתחים תוכנית שליטה עצמית כדי להבטיח שתפוחים שהצרכנים קונים בחנות יהיו בעלי הצבע הנכון, כאשר הם עוזבים את היצרן?

שלב 1: הגדרת הפרויקט

מסיבות ברורות הפרויקט הזה ישמש רק דוגמה לתרחיש מקרה אמיתי של תוכנית שליטה עצמית. התוכנית מוגדרת כך שרק תפוחים אדומים יעברו את בקרת האיכות. תפוחים גרועים, המוגדרים בצבעים שאינם אדומים, ימוינו לערימה אחרת.

הרובוט יאסוף את התפוחים ויחזיק אותם מול מצלמה, ואז התוכנית תזהה את הצבע ותמיין אותם בהתאם. בגלל המחסור בתפוחים זמינים, התוכנית תהיה מדומה עם קוביות עץ צבעוניות.

שלב 2: חומרה וחומר

החומרה והחומר המשמשים בפרויקט זה הם כדלקמן:

ערכת זרוע רובוט PhantomX Pincher Mark ll

5 x מנועי סרוו AX-12A

בקר רובוט ArbotiX-M

מצלמה פיקסית

2 כפתורים x

תאורת לד

בלוקים בצבעים שונים

שלב 3: תוכנה

התוכנה המשמשת לפרויקט זה נמצאה באתרים הבאים:

www. TrossenRobotics.com

www.arduino.cc

pixycam.com/

www.cmucam.org

התוכנות הנדרשות להשלמת פרויקט זה הן כדלקמן:

1. ערכת זרוע רובוט PhantomX Pincher Mark ll (עבור המפעיל/הזרוע הרובוטית)

2. בקר רובוט Arbotix-M (לבקר Arbotix-M)

3. AX-12A (תוכנה למנועי הסרוואטורים)

4. ארדואינו (לתכנות)

5. CMUcam5 Pixy (למצלמה)

6. PixyMon (מראה מה המצלמה הפיקסית רואה)

שלב 4: הגדרת מצלמת Arbotix-M ו- Pixy

ניתן לראות בתמונות למעלה חיבורים ללוח Arbotix-M ולמצלמה. החיבורים מתוארים להלן.

ללוח Arbotix-M:

1. פין דיגיטלי 0: עצירת PushButton

2. פין דיגיטלי 1: התחלת PushButton

3. פין דיגיטלי 7: אור ירוק LedPin

4. קוד ISP: חיבור מצלמה Pixy

5. BLK: חיבור מהלוח למחשב

6. יציאות DYNAMIXEL 3x 3 פינים (TTL): שליטה בסרוווס

7. ספק כוח למצלמת Pixy

למצלמת Pixy:

8. עדשת מצלמה

9. נורית RGB- LED (מציג את הצבע שהמצלמה מזהה)

10. חיבור USB מהלוח למחשב

11. לחצן לרישום הצבע מול המצלמה

12. PIN של ספק האינטרנט: לחיבור ללוח Arbotix-M

שלב 5: התוכנית

הקוד כולו לתוכנית מיון הצבעים כלול בשלב זה, אנא אל תהסס להעתיק.

פעולותיו של הרובוט יוסברו להלן:

הזרוע הרובוטית תתחיל במיקום ההתחלה שלה (מצביעה ישר כלפי מעלה). אז הוא יטה לאחור עד שהקמצן יהיה בעמדה סביב הגוש שכבר הונח ואז יסחט יחד. לאחר מכן הזרוע תתרומם ותעלה מעל עצמה עד שהדוחף יהיה מול הרציף. אז הוא יחזיק את הבלוק עדיין מול המצלמה, עד שיגלה את צבע הבלוק. אם יש למיין את הבלוק כאדום, הזרוע תנוע ימינה, תוריד את עצמה כך שהבלוק יהיה על השולחן, ואז תשחרר את הבלוק. אם הבלוק אינו אדום הזרוע תנוע שמאלה במקום זאת ותעשה את אותו הדבר. לאחר מכן הזרוע הרובוטית תתרומם מעט, תעלה מעל עצמה שוב למטה עד שהיא תהיה מעל הגוש הבא שאמור למיין ולאחר מכן חזור על התוכנית.

ניתן לראות סרטון של הרובוט העובד בשלב הבא.

שים לב שזרוע רובוטית זו מונחת על פלטפורמה עם ברגי פילוס קטנים. אם אתה צריך את זה כדי לעבוד בגובה אחר, הזז את הזרוע ידנית וציין את המיקומים של כל עמדת קצה, ולאחר מכן שנה את עמדות הסרוו בקוד.

שלב 6: מסקנה

הוכנה תוכנית לבקרת איכות של תפוחים, במיוחד תהליך מיון צבעים בין תפוחים אדומים טובים לתפוחים גרועים בכל צבע אחר. הזרוע הרובוטית תמיין את התפוחים הטובים בערימה מימין ואת התפוחים הרעים בערימה משמאל. תהליך מיון המזון בעזרת רובוט מועיל מאוד בתעשיית המזון בגלל הדרישות הגוברות לאיכות, וכדי להשאיר את עלויות השכר והיעילות למעלה.

המדריך עובר על נושאי המוטיבציה לבחירת הפרויקט הספציפי הזה, התקנת הפרויקט, החומרה והתוכנה שבהם נעשה שימוש, ההתקנה והחיווט של לוח Arbotix-M ולוח PixyCam והתוכנית המלאה של מערכת המיון בקוד. לסיום על הפרויקט, תהליך מיון הצבעים היה הצלחה אשר ניתן לראות בסרטון להלן.

זה בלתי ניתן לביצוע נעשה כמשימה של סטודנטים להנדסת אוטומציה באוניברסיטת מכללת נורדג'ילנד בדנמרק: רולף קיירסגארד יעקבסאן, מרטין נורגארד ונאנה וסטרגארד קלמנסן.