PhantomX Pincher Robot - Apple Sorter: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Sigurnosni zahtjevi za hranu rastu. I potrošači i vlasti sve više zahtijevaju da hrana koju jedemo bude kvalitetna i sa visokom sigurnošću. Ako dođe do problema tijekom proizvodnje hrane, izvor greške mora se brzo pronaći i ispraviti. Kvalitet hrane možemo podijeliti na objektivni i subjektivni. Objektivna kvaliteta hrane bavi se karakteristikama koje se mogu mjeriti i dokumentirati, dok je subjektivna kvaliteta hrane percepcija hrane od strane potrošača.

Svojstva usmjerena na proizvode koja se mogu mjeriti i dokumentirati samokontrolom mogu, na primjer, biti boja, tekstura i nutritivni sadržaj hrane. Samokontrola, higijena i procjena rizika bitni su elementi koji su zakonski propisani za sve kompanije koje proizvode hranu.

Program samopregleda mora osigurati da hrana koju proizvodi kompanija ispunjava zahtjeve zakona. Ovaj projekt će istražiti mogućnost stvaranja programa samokontrole korporativne hrane.

Izjava o problemu

Kako razviti program samokontrole kako bi se osiguralo da jabuke koje potrošači kupuju u trgovini imaju ispravnu boju pri napuštanju proizvođača?

Korak 1: Postavljanje projekta

Iz očiglednih razloga, ovaj će projekt djelovati samo kao maketa stvarnog scenarija programa samokontrole. Program je postavljen tako da će samo crvene jabuke proći kontrolu kvalitete. Loše jabuke, definisane bojama koje nisu crvene, biće sortirane u drugu hrpu.

Robot će pokupiti jabuke i držati ih ispred kamere, a zatim će program otkriti boju i sortirati ih prema tome. Zbog nedostatka dostupnih jabuka, program će se simulirati sa obojenim drvenim blokovima.

Korak 2: Hardver i materijal

Hardver i materijal korišteni u ovom projektu su sljedeći:

PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark ll

5 x servomotora AX-12A

ArbotiX-M Robotski kontroler

Pixy kamera

2 x dugmeta

Led-lampa

Blokovi u različitim bojama

Korak 3: Softver

Softver korišten za ovaj projekt pronađen je na sljedećim web stranicama:

www. TrossenRobotics.com

www.arduino.cc

pixycam.com/

www.cmucam.org

Softver potreban za završetak ovog projekta je sljedeći:

1. PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark ll (za aktuator/robotsku ruku)

2. Arbotix-M robotski kontroler (za Arbotix-M kontroler)

3. AX-12A (softver za servomotore)

4. Arduino (za programiranje)

5. CMUcam5 Pixy (za kameru)

6. PixyMon (prikazuje šta pixy kamera vidi)

Korak 4: Postavljanje Arbotix-M i Pixy kamere

Veze za Arbotix-M ploču i kameru mogu se vidjeti na gornjim slikama. Veze su opisane u nastavku.

Za Arbotix-M ploču:

1. Digitalni pin 0: PushButton Stop

2. Digitalni pin 1: Start pritiskom na dugme

3. Digitalni pin 7: LedPin zeleno svjetlo

4. ISP PIN: Veza Pixy kamere

5. BLK: Povezivanje sa ploče na računar

6. 3x 3-pinski DYNAMIXEL portovi (TTL): Upravljajte servo pogonima

7. Napajanje za Pixy kameru

Za kameru Pixy:

8. Objektiv kamere

9. RGB-LED svjetlo (prikazuje boju koju kamera detektira)

10. USB veza sa ploče na računar

11. Dugme za registraciju boje ispred kamere

12. ISP PIN: za povezivanje na Arbotix-M ploču

Korak 5: Program

Cijeli kôd programa za sortiranje boja uključen je u ovaj korak, slobodno ga kopirajte.

Radnje robota su dalje objašnjene:

Robotska ruka će se pokrenuti u početnom položaju (usmjerena ravno prema gore). Zatim će se naginjati unatrag sve dok štipaljka ne bude u položaju oko već postavljenog bloka, a zatim se stisnuti zajedno. Ruka će se tada podići i pomaknuti iznad sebe sve dok pincher ne bude ispred platforme. Tada će blok držati mirno ispred kamere, sve dok se ne otkrije boja bloka. Ako se blok želi sortirati kao crven, ruka će se pomaknuti udesno, spustiti se tako da je blok na stolu, a zatim otpustiti blok. Ako blok nije crven, ruka će se umjesto toga pomaknuti ulijevo i učiniti istu stvar. Nakon toga će se robotska ruka malo podići, pomjerati se opet gore i dolje sve dok ne bude iznad sljedećeg bloka koji treba sortirati, a zatim ponoviti program.

Videozapis radnog robota moći ćete vidjeti u sljedećem koraku.

Imajte na umu da je ova robotska ruka postavljena na platformu s malim vijcima za niveliranje. Ako vam je potrebno da radi na drugoj visini, pomaknite ruku ručno i zabilježite položaje svakog krajnjeg položaja, a zatim promijenite položaje servo u kodu.

Korak 6: Zaključak

Napravljen je program za kontrolu kvaliteta jabuka, posebno proces sortiranja boja između dobrih crvenih jabuka i loših jabuka u bilo kojoj drugoj boji. Robotska ruka će sortirati dobre jabuke u gomili s desne strane, a loše jabuke u gomili s lijeve strane. Postupak razvrstavanja hrane uz pomoć robota izuzetno je koristan u prehrambenoj industriji zbog sve većih zahtjeva za kvalitetom, te kako bi se smanjili troškovi plaća i povećala efikasnost.

Upute prolaze kroz teme motivacije za odabir ovog konkretnog projekta, postavljanje projekta, korišteni hardver i softver, postavljanje i ožičenje Arbotix-M-a i ploče PixyCam te cijeli program sustava za sortiranje u kodu. Zaključno s projektom, proces sortiranja boja bio je uspješan, što se može vidjeti u donjem videu.

Ovu neuhvatljivu zadaću napravili su studenti automatizacije Univerziteta Nordjylland u Danskoj: Rolf Kjærsgaard Jakobsen, Martin Nørgaard i Nanna Vestergaard Klemmensen.