BotTender: 6 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

BotTender, en bartenderassistent som gir det perfekte bildet!

BotTender er en autonom robot som er designet for å automatisere stenger. Den er plassert på toppen av stangen og oppdager skuddglassene foran den. Når brillene er oppdaget, nærmer det seg glasset og ber kundene legge glassene på roboten. Da venter det perfekte bildet på å bli tatt! Når helingen er ferdig, fortsetter BotTender å navigere langs baren til den oppdager neste kunde med et glass.

Prosjektet ble gjennomført som en del av seminaret Computational Design and Digital Fabrication i ITECH masterprogrammet.

Trinn 1: Liste over deler

ELEKTRISKE KOMPONENTER

1. Navigasjon:

• (2) Girmotorer
• Ultralydavstandssensor

2. Måling av vekt:

• (5KG) Rett stangtype mikrolastcelle (finnes i en kjøkkenvekt)
• HX711 lastcelleforsterker

3. Viser:

• LCD -skjerm (4x20)
• LCD2004 I2C -grensesnitt

4. Helling:

• Mini nedsenkbar vannpumpe (likestrømsmotor 3-6V)
• 2n2222 Transistor (EBC)
• 1K motstand
• 1N4007 Diode likeretter

5. Annet:

• Arduino UNO R3 kontrollerkort

• Mini brødbrett
• Batteri pakke
• Jumper Wires (M/M, F/F, F/M)
• Loddejern

DESIGN

6. Hylle:

• (2) Hjul + Universalhjul
• Glassburk (8 cm i diameter)
• Skuddglass (3,5 cm i diameter)
• 9 mm vannrør
• (30) M3x16 bolter
• (15) M3x16 muttere
• (4) M3x50 bolter
• (5) M3x5 bolter
• (2) M5x16 bolter

7. Tilpassede deler:

• Laserskjæring på pleksiglass 3,0 mm (25 cm x 50 cm): robotchassis topp- og bunnplattformer, Arduino- og brødbrettplattform, LDC -holder, ultralydsensorholder, topp- og bunnplattformer, krukkehett.
• 3D -trykte deler: Powerbankholder

OG…

MYE ALKOHOL !

Trinn 2: Logikk og oppsett

1. Navigasjon:

Navigering av BotTender styres av dataene hentet fra ultralydssensoren som er plassert foran roboten. Så snart roboten er koblet til strømkilden, begynner roboten å lese avstanden til glasset og begynner å nærme seg den. Når den når en viss avstand, stopper den opp og venter på at kunden legger glasset på lastcelleplaten.

Kommunikasjonen mellom DC -motorene og Arduino oppnås ved å bruke L293D Motor Driver IC. Denne modulen hjelper oss å kontrollere hastigheten og rotasjonsretningen til to likestrømsmotorer. Selv om hastigheten kan kontrolleres ved hjelp av PWM (Pulse Width Modulation) teknikk, styres retningen ved hjelp av en H-bro.

Hvis pulsenes frekvens øker, øker også spenningen på motorene, noe som resulterer i at motorene roterer hjulene raskere.

Mer detaljert informasjon om bruk av H Bridge for å kontrollere likestrømsmotorer finner du her.

2. Måling av vekt:

Logikk og krets: Bruk en rettstangstype lastcelle og et HX711ADC -omformerkort for å forsterke signalet som mottas fra vektføleren. Koble disse til Arduino og breadboard som angitt i kretsdiagrammet.

HX711 er koblet til:

• GND: Brødbrett (-)
• DATA: pin 6 CLOCK: pin 2
• VCC: Brødbrett (+)
• E+: Koblet til RØDT i lastcellen
• E-: Koblet til BLÅ
• A-: Koblet til HVIT
• A+: Koblet til SVART
• B-: ingen tilkoblinger
• B+: ingen tilkoblinger

Forsterkeren gjør det mulig for Arduino å oppdage endringene i motstand fra lastcellen. Når det påføres trykk, vil den elektriske motstanden endres som svar på det påførte trykket.

Oppsett: I vårt tilfelle bruker vi en mikrolastcelle (5KG). Lastcellen har 2 hull på toppen og bunnen og en pil som angir avbøyningsretningen. Med pilen pekende ned, fest bunnen av skalaen til robotens øverste plattform. Fest det motsatte hullet på toppen av lastcellen til det øverste stykket på skalaen.

Når du er koblet til Arduino, laster du ned biblioteket for HX711 -forsterkeren nederst på denne siden og kalibrerer lastcellen ved hjelp av kalibreringsskissen nedenfor.

Last ned HX711 -biblioteket:

Kalibreringsskisse:

3. Viser:

Logikk og krets: Koble LCD -skjermen (4x20) til I2C -grensesnittet. Hvis det skilles, må lodding utføres. I2C -interfasen består av to signaler: SCL og SDA. SCL er klokkesignalet, og SDA er datasignalet. I2C er koblet til:

• GND: Brødbrett (-)
• VCC: Brødbrett (+)
• SDA: pinne A4
• SCL: pinne A5

Last ned IC2 -biblioteket:

4. Helling:

Du trenger en transistor, en 1K motstand og en diode for å koble vannpumpen til Arduino. (Se kretsdiagrammet nedenfor). Vannpumpen aktiveres når lastcellen leser vekten av et tomt glass. Når glasset er fullt, leser lastcellen vekten og slår av vannpumpen.

Trinn 3: Kretsdiagram

Trinn 4: Kode

Trinn 5: Design

Design Intent

Hoveddesignhensikten var å bruke et gjennomsiktig materiale og forbedre tilstedeværelsen av elektronikk. Dette hjelper oss ikke bare med å fastslå problemene i kretsen raskere, men letter også demonteringen hvis reparasjon er nødvendig. Siden vi jobber med alkohol, var det avgjørende for vårt design å holde elektronikken og alkoholen så atskilt som mulig på en kompakt måte. For å oppnå dette integrerte vi hylleproduktene i vårt tilpassede design. Som et resultat kom vi frem til et flerlags system som holder elektronikken i det nederste laget og løfter skuddserveringsområdet til topplaget.

Tilpassede deler: Laserskåret

1. Kropp

BotTender består av to hovedlag stablet på hverandre med akkurat nok avstand til at ledninger kan plugges inn i arduino og brødbrett. Selv om det nederste laget hovedsakelig brukes til å feste motorer, bakhjul, elektronikkplattform og batteriholder til karosseriet, i tillegg til å fungere som en base for flasken, har topplaget et hull for å stabilisere flasken og tilstrekkelig plass for lastcelle og dens plater.

2. Legg i celleplater

Lastcelleplatene er designet med tanke på en kjøkkenveks arbeidsprinsipp. Lastcellen er festet til et topp- og bunnlag fra bolthullene. Over det øverste laget plasseres et annet lag for å indikere den nøyaktige sporet for å sette glasset og holde det på plass.

3. LCD- og ultralydsensorholder

LCD -støtte er designet for å holde skjermen 45 grader rotert fra bakken, mens ultralydsensorholderen holder sensoren vinkelrett og så nær bakken som mulig for lett å oppdage glasset.

4. Flaskehett

Vi designet en flaskehett som ville holde drikken i et lukket miljø, men som fortsatt lar rørene og vannpumpekablene komme ut av flasken. Hetten har 2 lag: Topplag for å holde røret på plass og det nederste laget for å låse hetten på flasken og gi vannpumpekablene tilgang til arduino. Disse to lagene festes deretter til hverandre ved å bruke de tilsvarende små hullene på sidene for å sette inn bolter.

Tilpassede deler: 3D -trykt

5. Power Bank Holder For vår BotTender bestemte vi oss for å bruke en ekstern strømkilde: en powerbank. Derfor trengte vi en tilpasset batteriholder for dimensjonene til strømbanken vi valgte. Etter å ha designet stykket i Rhinoceros, trykte vi det 3D med svart PLA. Boltehullene ble deretter åpnet ved hjelp av en borer.