PhantomX Pincher -robotti - Apple -lajittelija: 6 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Elintarvikkeiden turvallisuusvaatimukset kasvavat. Sekä kuluttajat että viranomaiset vaativat yhä enemmän, että syömiemme elintarvikkeiden on oltava korkealaatuisia ja turvallisia. Jos elintarvikkeiden tuotannossa ilmenee ongelmia, virheen lähde on löydettävä nopeasti ja korjattava. Ruoan laatu voidaan jakaa objektiiviseen ja subjektiiviseen laatuun. Objektiivinen elintarvikkeiden laatu koskee ominaisuuksia, jotka voidaan mitata ja dokumentoida, kun taas subjektiivinen elintarvikkeiden laatu on kuluttajien käsitys ruoasta.

Tuotekeskeiset ominaisuudet, jotka voidaan mitata ja dokumentoida itsekontrollin avulla, voivat olla esimerkiksi ruoan väri, rakenne ja ravitsemuksellinen sisältö. Itsehillintä, hygienia ja riskinarviointi ovat kaikki olennaisia tekijöitä, jotka ovat lakisääteisiä kaikille elintarvikkeita valmistaville yrityksille.

Itsetarkastusohjelman on varmistettava, että yrityksen tuottama ruoka täyttää lainsäädännön vaatimukset. Tässä projektissa tutkitaan mahdollisuutta luoda yritysten elintarvikkeiden itsehallintaohjelma.

Ongelmalausunto

Kuinka kehittää itsekontrolliohjelma sen varmistamiseksi, että kuluttajien kaupasta ostamat omenat ovat oikean värisiä, kun ne lähtevät valmistajalta?

Vaihe 1: Projektin asennus

Ilmeisistä syistä tämä projekti toimii vain mallina itsehallintaohjelman todellisesta tapauksesta. Ohjelma on asetettu siten, että vain punaiset omenat käyvät läpi laadunvalvonnan. Huonot omenat, jotka määritellään muilla väreillä kuin punainen, lajitellaan eri kasaan.

Robotti poimii omenat ja pitää niitä kameran edessä, sitten ohjelma tunnistaa värin ja lajittelee ne sen mukaan. Koska saatavilla olevia omenoita ei ole, ohjelma simuloidaan värillisillä puupalikoilla.

Vaihe 2: Laitteisto ja materiaali

Tässä hankkeessa käytetyt laitteistot ja materiaalit ovat seuraavat:

PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark ll

5 x AX-12A-servomoottoria

ArbotiX-M robottiohjain

Pixy -kamera

2 x painiketta

LED-valo

Lohkot eri väreissä

Vaihe 3: Ohjelmisto

Tässä projektissa käytetty ohjelmisto löytyi seuraavilta sivustoilta:

www. TrossenRobotics.com

www.arduino.cc

pixycam.com/

www.cmucam.org

Tämän projektin suorittamiseen tarvittavat ohjelmistot ovat seuraavat:

1. PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark ll (toimilaitetta/robottivartta varten)

2. Arbotix-M-robottiohjain (Arbotix-M-ohjaimelle)

3. AX-12A (ohjelmisto servomoottoreille)

4. Arduino (ohjelmointia varten)

5. CMUcam5 Pixy (kameralle)

6. PixyMon (näyttää mitä pixy -kamera näkee)

Vaihe 4: Arbotix-M- ja Pixy-kameran asetukset

Arbotix-M-kortin ja kameran liitännät näkyvät yllä olevissa kuvissa. Liitännät on kuvattu alla.

Arbotix-M Board:

1. Digitaalinen nasta 0: PushButton Stop

2. Digitaalinen nasta 1: PushButton Start

3. Digitaalinen nasta 7: LedPin Vihreä valo

4. ISP -PIN: Pixy -kamerayhteys

5. BLK: Yhteys kortilta tietokoneelle

6. 3x 3-nastaiset DYNAMIXEL-portit (TTL): Ohjaus servoihin

7. Virtalähde Pixy -kameralle

Pixy -kamera:

8. Kameran linssi

9. RGB-LED-valo (näyttää kameran havaitseman värin)

10. USB-liitäntä kortilta tietokoneeseen

11. Painike värin rekisteröimiseksi kameran edessä

12. Internet-palveluntarjoajan PIN-koodi: liitäntä Arbotix-M-korttiin

Vaihe 5: Ohjelma

Koko värien lajitteluohjelman koodi sisältyy tähän vaiheeseen, kopioi rohkeasti.

Robotin toimet selitetään seuraavassa:

Robottivarsi käynnistyy lähtöasennostaan (osoittaa suoraan ylöspäin). Sitten se kallistuu taaksepäin, kunnes pincher on paikallaan jo asetetun lohkon ympärillä, ja purista sitten yhteen. Varsi nousee ja liikkuu ylös itsensä yli, kunnes pinseri on korin edessä. Sitten se pitää lohkoa edelleen kameran edessä, kunnes lohkon väri on havaittu. Jos lohko lajitellaan punaiseksi, varsi siirtyy oikealle, laskeutuu niin, että lohko on pöydällä, ja vapauta sitten lohko. Jos lohko ei ole punainen, käsi siirtyy sen sijaan vasemmalle ja tekee saman. Tämän jälkeen robottivarsi nousee hieman, liikkuu ylös itsensä yli ja alas, kunnes se on seuraavan lajiteltavan lohkon yläpuolella, ja toista sitten ohjelma.

Video työskentelevästä robotista nähdään seuraavassa vaiheessa.

Huomaa, että tämä robottivarsi on sijoitettu alustalle pienillä tasoitusruuveilla. Jos tarvitset sen toimimaan eri korkeudella, siirrä käsivartta käsin ja merkitse kunkin pääteasennon sijainti ja muuta sitten servoasentoja koodissa.

Vaihe 6: Johtopäätös

On laadittu ohjelma omenoiden laadunvalvontaa varten, erityisesti värin lajitteluprosessi hyvien punaisten omenoiden ja muiden väristen huonojen omenoiden välillä. Robotti käsivarsi lajittelee hyvät omenat kasaan oikealle ja huonot omenat kasaan vasemmalle. Elintarvikkeiden lajittelu robotin avulla on erittäin hyödyllistä elintarviketeollisuudessa, koska laatuvaatimukset kasvavat ja palkkakustannukset ja tehokkuus pysyvät kurissa.

Ohjeessa käydään läpi teemoja, jotka koskevat tämän projektin valitsemisen motivaatiota, projektin asetuksia, käytettyä laitteistoa ja ohjelmistoa, Arbotix-M: n ja PixyCam-kortin asennus ja johdotus sekä koko lajittelujärjestelmä koodissa. Hankkeen lopuksi värin lajitteluprosessi oli menestys, joka näkyy alla olevassa videossa.

Tämän käsittämättömän tehtävän tekivät Tanskan yliopiston korkeakoulun automaatiotekniikan opiskelijat: Rolf Kjærsgaard Jakobsen, Martin Nørgaard ja Nanna Vestergaard Klemmensen.