Robot PhantomX Pincher - Sorter jabolk: 6 korakov

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-23 15:08

Varnostne zahteve za hrano naraščajo. Tako potrošniki kot oblasti vse pogosteje zahtevajo, da mora biti hrana, ki jo uživamo, kakovostna in z visoko varnostjo. Če pride do težav med proizvodnjo hrane, je treba hitro najti in odpraviti vir napake. Kakovost hrane lahko razdelimo na objektivno in subjektivno. Objektivna kakovost hrane obravnava značilnosti, ki jih je mogoče izmeriti in dokumentirati, subjektivna kakovost hrane pa je dojemanje hrane s strani potrošnikov.

Lastnosti, usmerjene v izdelke, ki jih je mogoče izmeriti in dokumentirati s samonadzorom, so lahko na primer barva, tekstura in hranilna vrednost živila. Samokontrola, higiena in ocena tveganja so bistveni elementi, ki so zakonsko predpisani za vsa podjetja, ki proizvajajo hrano.

Program samopregleda mora zagotoviti, da hrana, ki jo proizvaja podjetje, izpolnjuje zahteve zakonodaje. Ta projekt bo preučil možnost oblikovanja programa samokontrole korporacijske hrane.

Izjava o težavi

Kako razviti program samokontrole, ki bo zagotovil, da bodo jabolka, ki jih potrošniki kupijo v trgovini, prave barve, ko zapustijo proizvajalca?

1. korak: Nastavitev projekta

Iz očitnih razlogov bo ta projekt deloval le kot maketa resničnega scenarija programa samokontrole. Program je nastavljen tako, da bodo samo rdeča jabolka šla skozi kontrolo kakovosti. Slaba jabolka, opredeljena z barvami, ki niso rdeča, bodo razvrščena v drug kup.

Robot bo pobral jabolka in jih držal pred kamero, nato pa program zazna barvo in jih ustrezno razvrsti. Zaradi pomanjkanja razpoložljivih jabolk bo program simuliran z barvnimi lesenimi kockami.

2. korak: Strojna oprema in material

Strojna oprema in material, uporabljeni v tem projektu, so naslednji:

Komplet robotskih ročic PhantomX Pincher Mark ll

5 x servo motorji AX-12A

Robotski krmilnik ArbotiX-M

Pixy kamera

2x gumbi

LED luč

Bloki v različnih barvah

3. korak: Programska oprema

Programsko opremo, uporabljeno za ta projekt, smo našli na naslednjih spletnih mestih:

www. TrossenRobotics.com

www.arduino.cc

pixycam.com/

www.cmucam.org

Za dokončanje tega projekta je potrebna naslednja programska oprema:

1. Komplet robotskih ročic PhantomX Pincher Mark ll (za pogon/robotsko roko)

2. Robotski krmilnik Arbotix-M (za krmilnik Arbotix-M)

3. AX-12A (programska oprema za servomotorje)

4. Arduino (za programiranje)

5. CMUcam5 Pixy (za kamero)

6. PixyMon (prikazuje, kaj vidi pixy kamera)

4. korak: Nastavitev kamere Arbotix-M in Pixy

Povezave plošče Arbotix-M in kamere so prikazane na zgornjih slikah. Spodaj so opisane povezave.

Za ploščo Arbotix-M:

1. Digitalni pin 0: Stop s potisnim gumbom

2. Digitalni pin 1: Zagon s pritiskom na gumb

3. Digitalni pin 7: LedPin zelena luč

4. PIN ponudnika internetnih storitev: povezava s kamero Pixy

5. BLK: Povezava s plošče na računalnik

6. 3x 3-pinski DYNAMIXEL porti (TTL): krmiljenje do servomotorjev

7. Napajanje za kamero Pixy

Za kamero Pixy:

8. Objektiv kamere

9. RGB- LED lučka (prikazuje barvo, ki jo zazna kamera)

10. USB-povezava s plošče na računalnik

11. Gumb za registracijo barve pred kamero

12. PIN ponudnika internetnih storitev: za povezavo s ploščo Arbotix-M

5. korak: Program

Celotna koda programa za razvrščanje barv je vključena v ta korak. Kopirajte.

Dejanja robota so v nadaljevanju pojasnjena:

Robotska roka se bo začela v svojem začetnem položaju (usmerjena naravnost navzgor). Nato se bo nagnil nazaj, dokler stiskalnik ne bo v položaju okoli že postavljenega bloka, nato pa se bo stisnil skupaj. Roka se bo nato dvignila in se premaknila navzgor, dokler ščipalka ni pred ploščadjo. Nato bo blok še vedno držal pred kamero, dokler se ne zazna barva bloka. Če naj se blok razvrsti kot rdeč, se bo roka pomaknila v desno, se spustila tako, da bo blok na mizi, nato pa blok sprostila. Če blok ni rdeč, se bo roka namesto tega premaknila v levo in naredila enako. Po tem se bo robotska roka nekoliko dvignila, se znova pomaknila navzgor in navzdol, dokler ni nad naslednjim blokom, ki ga je treba razvrstiti, in nato ponoviti program.

V naslednjem koraku si lahko ogledate videoposnetek delujočega robota.

Upoštevajte, da je ta robotska roka nameščena na ploščadi z majhnimi izravnalnimi vijaki. Če želite, da deluje na drugačni višini, ročno premaknite roko in zabeležite položaje vsakega končnega položaja, nato spremenite položaje servo v kodi.

6. korak: Zaključek

Narejen je bil program za nadzor kakovosti jabolk, zlasti postopek razvrščanja barv med dobrimi rdečimi jabolki in slabimi jabolki v kateri koli drugi barvi. Robotska roka bo dobra jabolka razvrstila v kup na desni, slaba jabolka pa na kup na levo. Postopek razvrščanja hrane s pomočjo robota je v živilski industriji zelo koristen zaradi naraščajočih zahtev po kakovosti ter zmanjšuje stroške plač in povečuje učinkovitost.

Navodila obravnavajo teme motivacije za izbiro tega posebnega projekta, nastavitve projekta, uporabljeno strojno in programsko opremo, nastavitev in ožičenje Arbotix-M in plošče PixyCam ter celoten program sistema za razvrščanje v kodi. Za zaključek projekta je bil postopek razvrščanja barv uspešen, kar lahko vidite v spodnjem videu.

To vdolbino so kot nalogo izdelali študentje inženiringa avtomatizacije na University College Nordjylland na Danskem: Rolf Kjærsgaard Jakobsen, Martin Nørgaard in Nanna Vestergaard Klemmensen.