BotTender: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

BotTender, асистент на барман, който излива перфектния кадър!

BotTender е автономен робот, който е проектиран с цел автоматизиране на ленти. Той е поставен върху лентата и открива чашите пред него. След като чашите бъдат открити, той се приближава до стъклото и моли клиентите да поставят очилата си върху робота. Тогава перфектният кадър чака да бъде направен! Когато наливането приключи, BotTender продължава да се движи по лентата, докато открие следващия клиент с чаша.

Проектът се провежда като част от семинара за изчислително проектиране и цифрово производство в магистърската програма ITECH.

Стъпка 1: Списък на частите

ЕЛЕКТРИЧЕСКИ КОМПОНЕНТИ

1. Навигация:

• (2) Редукторни двигатели
• Ултразвуков сензор за разстояние

2. Измерване на теглото:

• (5KG) Микро натоварваща клетка с права лента (може да се намери в кухненска везна)
• HX711 усилвател за натоварване на клетки

3. Показване:

• LCD екран (4x20)
• LCD2004 I2C интерфейс

4. Изливане:

• Мини потопяема водна помпа (DC двигател 3-6V)
• 2n2222 транзистор (EBC)
• 1K резистор
• 1N4007 диоден токоизправител

5. Други:

• Arduino UNO R3 контролна платка

• Мини дъска
• Батерия
• Джъмперни проводници (M/M, F/F, F/M)
• Поялник

ДИЗАЙН

6. Готов за употреба:

• (2) Колела + Универсално колело
• Стъклен буркан (диаметър 8 см)
• Стъкло (диаметър 3,5 см)
• 9 мм тръба за вода
• (30) болтове M3x16
• (15) Гайки M3x16
• (4) Болтове M3x50
• (5) Болтове M3x5
• (2) Болтове M5x16

7. Персонализирани части:

• Лазерно рязане върху плексиглас 3.0 мм (25 см х 50 см): горни и долни платформи на шасито на робот, платформа Arduino и дънна платка, LDC държач, държач за ултразвуков сензор, горни и долни платформи за мащаб, капачка на буркана.
• 3D отпечатани части: Поставка за захранваща банка

И…

МНОГО АЛКОХОЛ !

Стъпка 2: Логика и настройка

1. Навигация:

Навигацията на BotTender се контролира от данните, взети от ултразвуковия сензор, който е поставен пред робота. Веднага след като роботът е включен в източника на захранване, роботът започва да отчита разстоянието до стъклото и започва да се приближава към него. Когато достигне до определено разстояние, спира и изчаква клиента да постави стъклото върху плочата на товарната клетка.

Комуникацията между постояннотоковите двигатели и Arduino се постига чрез използване на L293D IC Driver Driver. Този модул ни помага да контролираме скоростта и посоката на въртене на два DC двигателя. Докато скоростта може да се контролира с помощта на PWM (Pulse Width Modulation) техника, посоката се контролира с помощта на H-Bridge.

Ако честотата на импулсите се увеличи, напрежението, приложено към двигателите, също се увеличава, което води до по -бързо въртене на колелата.

По -подробна информация за използването на H Bridge за управление на DC двигатели можете да намерите тук.

2. Измерване на теглото:

Логика и верига: Използвайте клетка за натоварване с права лента и преобразувателна платка HX711ADC, за да усилите получения сигнал от сензора за тегло. Свържете ги към Arduino и макет, както е посочено в електрическата схема.

HX711 е свързан към:

• GND: Макет (-)
• ДАННИ: пин 6 ЧАСОВНИК: пин 2
• VCC: Платформа (+)
• E+: Свързан към червеното на клетката за зареждане
• E-: Свързан към СИН
• A-: Свързан с БЯЛ
• A+: Свързан към ЧЕРЕН
• B-: няма връзки
• B+: няма връзки

Усилвателят дава възможност на Arduino да открие промените в съпротивлението от Load клетката. Когато се приложи налягане, електрическото съпротивление ще се промени в отговор на приложеното налягане.

Настройка: В нашия случай използваме микро натоварваща клетка (5KG). Товарната клетка има 2 отвора отгоре и отдолу и стрелка, показваща посоката на отклонение. Със стрелката надолу, прикрепете долната част на скалата към горната платформа на робота. Прикрепете противоположния отвор на горната част на товарната клетка към горната част на скалата.

След като се свържете с Arduino, изтеглете библиотеката за усилвателя HX711 в долната част на тази страница и калибрирайте натоварващата клетка, като използвате предоставената по -долу скица за калибриране.

Изтеглете библиотеката HX711:

Скица за калибриране:

3. Показване:

Логика и схема: Свържете LCD екрана (4x20) към I2C интерфейса. Ако се отдели, трябва да се извърши запояване. Междуфазата I2C се състои от два сигнала: SCL и SDA. SCL е тактовият сигнал, а SDA е сигналът за данни. I2C е свързан към:

• GND: Макет (-)
• VCC: Платформа (+)
• SDA: щифт A4
• SCL: щифт A5

Изтеглете IC2 библиотеката:

4. Изливане:

Ще ви трябват транзистор, 1K резистор и диод, за да свържете водната помпа към Arduino. (Вижте схемата по -долу). Водната помпа се активира, когато натоварващата клетка отчете теглото на празна чаша. След като чашата се напълни, товарната клетка отчита теглото и изключва водната помпа.

Стъпка 3: Електрическа схема

Стъпка 4: Код

Стъпка 5: Дизайн

Дизайн намерение

Основното намерение на дизайна беше да се използва прозрачен материал и да се подобри присъствието на електроника. Това не само ни помага за по -бързото определяне на проблемите във веригата, но и улеснява разглобяването в случай, че е необходим ремонт. Тъй като работим с алкохол, за нашия дизайн беше от решаващо значение да запазим електрониката и алкохола възможно най -разделени по компактен начин. За да постигнем това, ние интегрирахме продуктите от рафта в нашия персонализиран дизайн. В резултат на това създадохме многопластова система, която поддържа електрониката в долния слой и издига зоната за обслужване на изстрела до горния слой.

Персонализирани части: Лазерно рязане

1. Тяло

BotTender се състои от два основни слоя, подредени един върху друг с достатъчно разстояние, за да могат кабелите да бъдат включени в arduino и макет. Докато долният слой се използва главно за закрепване на двигателите, задното колело, електронната платформа и държача на батерията към тялото, както и като основа за бутилката, горният слой побира отвор за стабилизиране на бутилката и достатъчно място за тензодатчик и неговите плочи.

2. Заредете клетъчни плочи

Плочите на товарните клетки са проектирани, като се вземе предвид принципа на работа на кухненската везна. Натоварващата клетка е прикрепена към горния и долния слой от отворите за болтове. Над горния слой се поставя друг слой, за да се посочи точният слот за поставяне на стъклото и задържането му на място.

3. Поставка за LCD и ултразвуков сензор

LCD поддръжката е проектирана да държи екрана на 45 градуса завъртян от равнината на земята, докато държачът на ултразвуковия сензор държи сензора перпендикулярно и възможно най -близо до земята за лесно откриване на стъклото.

4. Капачка за бутилка

Ние проектирахме капачка за бутилка, която да държи напитката в затворена среда, но все пак да позволи на кабелите на тръбата и водната помпа да излязат от бутилката. Капачката има 2 слоя: Горният слой за поддържане на тръбата на място и долният слой за заключване на капачката върху бутилката и осигуряване на кабелите на водната помпа до arduino. След това тези два слоя са прикрепени един към друг, като се използват съответните малки дупки отстрани за поставяне на болтове.

Персонализирани части: 3D печат

5. Притежател на Power Bank За нашия BotTender решихме да използваме външен източник на захранване: банка за захранване. Затова се нуждаехме от персонализиран държач на батерията за размерите на избраната от нас мощност. След като проектирахме парчето в Rhinoceros, ние го отпечатахме 3D, използвайки черен PLA. След това отворите за болтове бяха отворени с помощта на бормашина.