BotTender: 6 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

BotTender, ბარმენის ასისტენტი, რომელიც ასხამს სრულყოფილ კადრს!

BotTender არის ავტონომიური რობოტი, რომელიც შექმნილია ბარის ავტომატიზაციის მიზნით. იგი მოთავსებულია ბარის თავზე და ამოიცნობს მის წინ გასროლილ სათვალეებს. მას შემდეგ, რაც სათვალეები გამოვლენილია, ის უახლოვდება მინას და სთხოვს მომხმარებელს, რომ თავიანთი სათვალეები რობოტზე განათავსონ. მაშინ სრულყოფილი კადრის გადაღებას ელოდება! როდესაც ჩამოსხმა დასრულდება, BotTender აგრძელებს ნავიგაციას ბარის გასწვრივ, სანამ არ აღმოაჩენს მომავალ მომხმარებელს ჭიქით.

პროექტი ჩატარდა გამოთვლითი დიზაინისა და ციფრული წარმოების სემინარის ფარგლებში ITECH სამაგისტრო პროგრამაში.

ნაბიჯი 1: ნაწილების სია

ელექტრული კომპონენტები

1. ნავიგაცია:

• (2) გადაცემათა კოლოფი
• ულტრაბგერითი დისტანციის სენსორი

2. წონის გაზომვა:

• (5 კგ) სწორი ბარის ტიპის მიკრო დატვირთვის უჯრედი (შეგიძლიათ იხილოთ სამზარეულოს მასშტაბში)
• HX711 დატვირთვის უჯრედის გამაძლიერებელი

3. ჩვენება:

• LCD ეკრანი (4x20)
• LCD2004 I2C ინტერფეისი

4. ასხამს:

• მინი წყალქვეშა ტუმბო (DC ძრავა 3-6V)
• 2n2222 ტრანზისტორი (EBC)
• 1K რეზისტორი
• დიოდური მაკორექტირებელი 1N4007

5. სხვა:

• Arduino UNO R3 კონტროლერის საბჭო

• მინი პურის დაფა
• ბატარეის პაკეტი
• Jumper Wires (M/M, F/F, F/M)
• გასაყიდი რკინა

დიზაინი

6. თაროდან გასული:

• (2) ბორბლები + უნივერსალური ბორბალი
• მინის ქილა (დიამეტრი 8 სმ)
• გასროლილი მინა (დიამეტრი 3.5 სმ)
• წყლის მილი 9 მმ
• (30) M3x16 ჭანჭიკები
• (15) M3x16 თხილი
• (4) M3x50 ჭანჭიკები
• (5) M3x5 ჭანჭიკები
• (2) M5x16 ჭანჭიკები

7. პერსონალური ნაწილები:

• პლექსიგლასზე 3.0 მმ (25 სმ x 50 სმ) ლაზერული ჭრა: რობოტის შასის ზედა და ქვედა პლატფორმები, არდუინოს და პურის დაფის პლატფორმა, LDC დამჭერი, ულტრაბგერითი სენსორის დამჭერი, მასშტაბის ზედა და ქვედა პლატფორმები, ქილა თავსახური.
• 3D ბეჭდვის ნაწილები: დენის ბანკის მფლობელი

და…

ბევრი ალკოჰოლი !

ნაბიჯი 2: ლოგიკა და დაყენება

1. ნავიგაცია:

BotTender– ის ნავიგაცია კონტროლდება ულტრაბგერითი სენსორიდან აღებული მონაცემებით, რომელიც მოთავსებულია რობოტის წინ. როგორც კი რობოტი ჩართულია ენერგიის წყაროსთან, რობოტი იწყებს კითხულობს მანძილს გასროლილ მინაზე და იწყებს მისკენ მიახლოებას. როდესაც ის მიაღწევს გარკვეულ მანძილს, ის ჩერდება და ელოდება მომხმარებელს, რომ ჭიქა დატვირთოს უჯრედის ფირფიტაზე.

DC ძრავასა და Arduino– ს შორის კომუნიკაცია მიიღწევა L293D Motor Driver IC– ის გამოყენებით. ეს მოდული გვეხმარება გავაკონტროლოთ ორი DC ძრავის სიჩქარე და ბრუნვის მიმართულება. მიუხედავად იმისა, რომ სიჩქარის კონტროლი შესაძლებელია PWM (პულსის სიგანის მოდულაცია) ტექნიკის გამოყენებით, მიმართულება კონტროლდება H- ხიდის გამოყენებით.

თუ იმპულსების სიხშირე იზრდება, ძრავებზე გამოყენებული ძაბვაც იზრდება, რის შედეგადაც ძრავები უფრო სწრაფად ბრუნავს ბორბლებს.

უფრო დეტალური ინფორმაცია H ხიდის გამოყენების შესახებ DC ძრავების გასაკონტროლებლად შეგიძლიათ იხილოთ აქ.

2. წონის გაზომვა:

ლოგიკა და წრე: გამოიყენეთ Straight Bar Type Load Cell და HX711ADC გადამყვანი დაფა წონის სენსორიდან მიღებული სიგნალის გასაძლიერებლად. შეაერთეთ ისინი არდუინოსთან და დაფაზე, როგორც ეს მითითებულია სქემის დიაგრამაში.

HX711 დაკავშირებულია:

• GND: პურის დაფა (-)
• მონაცემები: pin 6 საათი: pin 2
• VCC: პურის დაფა (+)
• E+: დაკავშირებულია RED of Load Cell
• E-: დაკავშირებულია ლურჯთან
• A-: დაკავშირებულია თეთრთან
• A+: დაკავშირებულია BLACK– თან
• B-: არანაირი კავშირი
• B+: არანაირი კავშირი

გამაძლიერებელი საშუალებას აძლევს Arduino- ს აღმოაჩინოს წინააღმდეგობის ცვლილებები დატვირთვის უჯრედიდან. როდესაც ზეწოლა ხორციელდება, ელექტრული წინააღმდეგობა შეიცვლება გამოყენებული ზეწოლის საპასუხოდ.

დაყენება: ჩვენს შემთხვევაში, ჩვენ ვიყენებთ მიკრო დატვირთვის უჯრედს (5 კგ). დატვირთვის უჯრედს აქვს 2 ხვრელი ზედა და ქვედა და ისარი, რომელიც მიუთითებს გადახრის მიმართულებას. ისარი მიმართულია ქვემოთ, მიამაგრეთ სასწორის ქვედა ნაწილი რობოტის ზედა პლატფორმაზე. მიამაგრეთ სატვირთო უჯრედის ზედა ნაწილის საპირისპირო ხვრელი მასშტაბის ზედა ნაწილზე.

Arduino– სთან დაკავშირების შემდეგ გადმოწერეთ ბიბლიოთეკა HX711 გამაძლიერებლისთვის ამ გვერდის ბოლოში და დააკალიბრეთ ჩამტვირთავი უჯრედი ქვემოთ მოყვანილი კალიბრაციის ესკიზის გამოყენებით.

ჩამოტვირთეთ HX711 ბიბლიოთეკა:

კალიბრაციის ესკიზი:

3. ჩვენება:

ლოგიკა და წრე: შეაერთეთ LCD ეკრანი (4x20) I2C ინტერფეისთან. თუ გამოყოფილია, საჭიროა შედუღების გაკეთება. I2C ინტერფაზა შედგება ორი სიგნალისგან: SCL და SDA. SCL არის საათის სიგნალი, ხოლო SDA არის მონაცემთა სიგნალი. I2C უკავშირდება:

• GND: პურის დაფა (-)
• VCC: პურის დაფა (+)
• SDA: pin A4
• SCL: pin A5

ჩამოტვირთეთ IC2 ბიბლიოთეკა:

4. ასხამს:

წყლის ტუმბოს არდუინოსთან დასაკავშირებლად დაგჭირდებათ ტრანზისტორი, 1K რეზისტორი და დიოდი. (იხილეთ სქემის დიაგრამა ქვემოთ). წყლის ტუმბო გააქტიურებულია, როდესაც დატვირთვის უჯრედი კითხულობს ცარიელი ჭიქის წონას. როდესაც ჭიქა სავსეა, დატვირთვის უჯრედი კითხულობს წონას და გამორთავს წყლის ტუმბოს.

ნაბიჯი 3: სქემის დიაგრამა

ნაბიჯი 4: კოდი

ნაბიჯი 5: დიზაინი

დიზაინის განზრახვა

დიზაინის მთავარი მიზანი იყო გამჭვირვალე მასალის გამოყენება და ელექტრონიკის არსებობის გაზრდა. ეს არა მხოლოდ გვეხმარება წრეში არსებული პრობლემების უფრო სწრაფად დადგენაში, არამედ აადვილებს დაშლას იმ შემთხვევაში, თუ რემონტი იქნება საჭირო. ვინაიდან ჩვენ ვმუშაობთ ალკოჰოლთან, ჩვენი დიზაინისთვის გადამწყვეტი მნიშვნელობა ჰქონდა ელექტრონიკა და ალკოჰოლი მაქსიმალურად გამოყოფილი კომპაქტურად. ამის მისაღწევად, ჩვენ შევაერთეთ თაროების პროდუქტები ჩვენს მორგებულ დიზაინში. შედეგად, ჩვენ მივიღეთ მრავალ ფენიანი სისტემა, რომელიც ინახავს ელექტრონიკას ქვედა ფენაში და აამაღლებს გასროლის მომსახურების არეს ზედა ფენამდე.

ინდივიდუალური ნაწილები: ლაზერული ჭრა

1. სხეული

BotTender შედგება ორი ძირითადი ფენისაგან, რომლებიც ერთმანეთზეა გადაბმული, საკმარისი მანძილით, რათა მავთულები იყოს ჩართული არდუინოსა და დაფაზე. მიუხედავად იმისა, რომ ქვედა ფენა ძირითადად გამოიყენება ძრავების, უკანა ბორბლის, ელექტრონული პლატფორმისა და ბატარეის საყრდენის სხეულზე დასამაგრებლად, ასევე ბოთლის საყრდენისათვის, ზედა ფენა ითავსებს ხვრელს ბოთლის სტაბილიზაციისთვის და საკმარისი სივრცისათვის. დატვირთვის უჯრედისთვის და მისი ფირფიტებისთვის.

2. უჯრედის ფირფიტების ჩატვირთვა

დატვირთვის უჯრედის ფირფიტები შექმნილია სამზარეულოს მასშტაბის მუშაობის პრინციპის გათვალისწინებით. ჩატვირთვის უჯრედი მიმაგრებულია ზედა და ქვედა ფენაზე მისი ჭანჭიკის ხვრელებიდან. ზედა ფენის ზემოთ, კიდევ ერთი ფენა მოთავსებულია იმისათვის, რომ მიუთითოს ზუსტი სლოტი გასროლის მინის დასაყენებლად და მის შესანარჩუნებლად.

3. LCD და ულტრაბგერითი სენსორის დამჭერი

LCD მხარდაჭერა შექმნილია იმისთვის, რომ ეკრანი 45 გრადუსით გადატრიალდეს მიწის სიბრტყიდან, ხოლო ულტრაბგერითი სენსორის დამჭერი ინარჩუნებს სენსორს პერპენდიკულარულად და მიწასთან რაც შეიძლება ახლოს, რათა ადვილად გამოავლინოს გასროლილი მინა.

4. ბოთლის თავსახური

ჩვენ შევქმენით ბოთლის თავსახური, რომელიც სასმელს დახურულ გარემოში შეინახავდა, მაგრამ მაინც დაუშვებდა ბოთლიდან ტუბი და წყლის ტუმბოს კაბელების ამოსვლას. თავსახურს აქვს 2 ფენა: ზედა ფენა მილის ადგილზე შესანარჩუნებლად და ქვედა ფენა დასაკეცი თავსახური ბოთლზე და უზრუნველყოს წყლის ტუმბოს კაბელები არდუინოზე. ეს ორი ფენა მიმაგრებულია ერთმანეთთან, შესაბამისი მცირე ხვრელების გამოყენებით გვერდებზე ჭანჭიკების ჩასასმელად.

პერსონალური ნაწილები: 3D დაბეჭდილი

5. Power Bank Holder ჩვენი BotTender– ისთვის ჩვენ გადავწყვიტეთ გამოვიყენოთ გარე კვების წყარო: დენის ბანკი. ამიტომ ჩვენ გვჭირდებოდა ბატარეის მორგებული დამჭერი ჩვენ მიერ არჩეული დენის ბანკის ზომებისთვის. Rhinoceros– ში ნაწილის შემუშავების შემდეგ, ჩვენ 3D დაბეჭდით შავი PLA– ს გამოყენებით. ჭანჭიკის ხვრელები შემდეგ გაიხსნა საბურღის გამოყენებით.