PhantomX Pincher Robot - Apple Sorter: 6 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Sikkerhetskravene til mat vokser. Både forbrukere og myndigheter krever i økende grad at maten vi spiser skal være av høy kvalitet og med høy sikkerhet. Skulle det oppstå problemer under produksjon av mat, må feilkilden raskt bli funnet og korrigert. Matkvaliteten kan deles inn i objektiv og subjektiv kvalitet. Objektiv matkvalitet handler om egenskaper som kan måles og dokumenteres, mens subjektiv matkvalitet er forbrukernes oppfatning av maten.

Produktorienterte egenskaper som kan måles og dokumenteres gjennom selvkontroll, kan for eksempel være farge, tekstur og næringsinnhold i maten. Selvkontroll, hygiene og risikovurdering er alle viktige elementer som er lovfestet for alle selskaper som produserer mat.

Et egenkontrollprogram må sikre at maten produsert av selskapet oppfyller kravene i lovgivningen. Dette prosjektet vil undersøke muligheten for å lage et selvkontrollprogram for bedriftsmat.

Problemstilling

Hvordan utvikle et selvkontrollprogram for å sikre at epler forbrukerne kjøper i butikken har riktig farge når de forlater produsenten?

Trinn 1: Prosjektoppsett

Av åpenbare grunner vil dette prosjektet bare fungere som et eksempel på et reelt case-scenario for et selvkontrollprogram. Programmet er satt opp slik at bare røde epler vil gå gjennom kvalitetskontrollen. Dårlige epler, definert av andre farger enn rødt, vil bli sortert i en annen haug.

Roboten vil plukke opp eplene og holde dem foran et kamera, så vil programmet oppdage fargen og sortere dem deretter. På grunn av mangel på tilgjengelige epler, vil programmet bli simulert med fargede treblokker.

Trinn 2: Maskinvare og materiale

Maskinvaren og materialet som brukes i dette prosjektet er som følger:

PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark ll

5 x AX-12A servomotorer

ArbotiX-M robotkontroller

Pixy kamera

2 x knapper

LED lys

Blokker i forskjellige farger

Trinn 3: Programvare

Programvaren som ble brukt til dette prosjektet ble funnet på følgende nettsteder:

www. TrossenRobotics.com

www.arduino.cc

pixycam.com/

www.cmucam.org

Den nødvendige programvaren for å fullføre dette prosjektet er som følger:

1. PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark ll (for aktuatoren/robotarmen)

2. Arbotix-M Robot Controller (for Arbotix-M controller)

3. AX-12A (programvare for servomotorene)

4. Arduino (for programmering)

5. CMUcam5 Pixy (for kameraet)

6. PixyMon (viser hva pixy -kameraet ser)

Trinn 4: Arbotix-M og Pixy Camera Setup

Tilkoblinger for Arbotix-M-kortet og kameraet kan sees på bildene ovenfor. Tilkoblingene er beskrevet nedenfor.

For Arbotix-M Board:

1. Digital pin 0: Trykknappstopp

2. Digital pin 1: Trykknappstart

3. Digital Pin 7: LedPin Grønt lys

4. ISP PIN: Pixy kameratilkobling

5. BLK: Tilkobling fra kortet til PC -en

6. 3x 3-pins DYNAMIXEL-porter (TTL): Kontroll til servoene

7. Strømforsyning for Pixy -kameraet

For Pixy -kameraet:

8. Kameralins

9. RGB- LED-lys (viser fargen kameraet registrerer)

10. USB-tilkobling fra kortet til PCen

11. Knapp for registrering av fargen foran kameraet

12. ISP-PIN: for tilkobling til Arbotix-M-kortet

Trinn 5: Programmet

Hele koden for fargesorteringsprogrammet er inkludert i dette trinnet. Du er velkommen til å kopiere.

Handlingen til roboten forklares her:

Robotarmen starter i startposisjonen (peker rett oppover). Deretter vil den lene seg bakover til klemmeren er på plass rundt blokken som allerede er plassert og deretter klemme sammen. Armen vil da stige og bevege seg over seg selv til klemmeren er foran plattformen. Deretter holder den blokken fremdeles foran kameraet, til fargen på blokken er oppdaget. Hvis blokken skal sorteres som rød, vil armen bevege seg til høyre, senke seg selv slik at blokken ligger på bordet, og deretter slippe blokken. Hvis blokken ikke er rød, vil armen i stedet bevege seg til venstre og gjøre det samme. Etter dette vil robotarmen stige litt, bevege seg over seg selv igjen og ned til den er over neste blokk som skal sorteres, og deretter gjenta programmet.

En video av arbeidsroboten er å se i neste trinn.

Vær oppmerksom på at denne robotarmen er plassert på en plattform med små nivelleringsskruer. Hvis du trenger den til å fungere i en annen høyde, flytter du armen manuelt og noterer posisjonene til hver endeposisjon, og endrer deretter servoposisjonene i koden.

Trinn 6: Konklusjon

Det er laget et program for kvalitetskontroll av epler, spesielt en fargesorteringsprosess mellom gode røde epler og dårlige epler i en hvilken som helst annen farge. Robotarmen vil sortere de gode eplene i en haug til høyre og de dårlige eplene i en haug til venstre. Prosessen med å sortere mat ved hjelp av en robot er svært gunstig i næringsmiddelindustrien på grunn av de økende kravene til kvalitet, og for å holde lønnskostnadene nede og effektiviteten oppe.

Den instruerbare går gjennom temaene for motivasjonen for å velge dette spesifikke prosjektet, prosjektoppsettet, maskinvaren og programvaren som brukes, oppsettet og ledningene til Arbotix-M og PixyCam-kortet og hele programmet til sorteringssystemet i kode. For å avslutte med prosjektet var fargesorteringsprosessen suksess, som du kan se i videoen nedenfor.

Dette intruktable ble laget som en oppgave av automatiseringsingeniørstudenter ved University College Nordjylland i Danmark: Rolf Kjærsgaard Jakobsen, Martin Nørgaard og Nanna Vestergaard Klemmensen.