PhantomX Pincher Robot - Sorter za jabuke: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Sigurnosni zahtjevi za hranu rastu. I potrošači i vlasti sve više zahtijevaju da hrana koju jedemo bude kvalitetna i sa visokom sigurnošću. Ako dođe do problema tijekom proizvodnje hrane, izvor greške mora se brzo pronaći i ispraviti. Kvalitetu hrane možemo podijeliti na objektivnu i subjektivnu. Objektivna kvaliteta hrane bavi se karakteristikama koje se mogu mjeriti i dokumentirati, dok je subjektivna kvaliteta hrane percepcija hrane od strane potrošača.

Svojstva usmjerena na proizvode koja se mogu mjeriti i dokumentirati samokontrolom mogu, na primjer, biti boja, tekstura i nutritivni sadržaj hrane. Samokontrola, higijena i procjena rizika bitni su elementi koji su zakonski propisani za sve tvrtke koje proizvode hranu.

Program samopregleda mora osigurati da hrana koju proizvodi tvrtka ispunjava zahtjeve zakona. Ovaj će projekt istražiti mogućnost stvaranja programa samokontrole korporativne hrane.

Izjava o problemu

Kako razviti program samokontrole kako bi se osiguralo da jabuke koje potrošači kupuju u trgovini imaju ispravnu boju, kad napuštaju proizvođača?

Korak 1: Postavljanje projekta

Iz očitih razloga ovaj će projekt djelovati samo kao maketa stvarnog scenarija programa samokontrole. Program je postavljen tako da će samo crvene jabuke proći kontrolu kvalitete. Loše jabuke, definirane bojama koje nisu crvene, bit će razvrstane u drugu hrpu.

Robot će pokupiti jabuke i držati ih ispred kamere, a zatim će program otkriti boju i prema tome ih sortirati. Zbog nedostatka dostupnih jabuka, program će se simulirati drvenim kockama u boji.

Korak 2: Hardver i materijal

Hardver i materijal korišteni u ovom projektu su sljedeći:

PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark ll

5 x AX-12A servo motori

ArbotiX-M Robot kontroler

Pixy kamera

2 x tipke

LED svjetlo

Blokovi u različitim bojama

Korak 3: Softver

Softver korišten za ovaj projekt pronađen je na sljedećim web stranicama:

www. TrossenRobotics.com

www.arduino.cc

pixycam.com/

www.cmucam.org

Za dovršetak ovog projekta potreban je sljedeći softver:

1. PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark ll (za aktuator/robotsku ruku)

2. Arbotix-M robotski kontroler (za Arbotix-M kontroler)

3. AX-12A (softver za servomotore)

4. Arduino (za programiranje)

5. CMUcam5 Pixy (za kameru)

6. PixyMon (prikazuje što pixy kamera vidi)

Korak 4: Postavljanje Arbotix-M i Pixy kamere

Priključci Arbotix-M ploče i kamere mogu se vidjeti na gornjim slikama. Veze su opisane u nastavku.

Za Arbotix-M ploču:

1. Digitalni pin 0: Stop pritiskom na gumb

2. Digitalni pin 1: Start pritiskom na gumb

3. Digitalni pin 7: LedPin zeleno svjetlo

4. ISP PIN: Povezivanje Pixy kamere

5. BLK: Povezivanje s ploče na računalo

6. 3x 3-pinski DYNAMIXEL portovi (TTL): Upravljajte servo pogonima

7. Napajanje za Pixy kameru

Za kameru Pixy:

8. Objektiv kamere

9. RGB- LED svjetlo (prikazuje boju koju kamera detektira)

10. USB-veza s ploče na računalo

11. Gumb za registraciju boje ispred kamere

12. ISP PIN: za povezivanje s Arbotix-M pločom

Korak 5: Program

Cijeli kôd programa za sortiranje boja uključen je u ovaj korak, slobodno ga kopirajte.

Radnje robota su dalje objašnjene:

Robotska ruka počet će u početnom položaju (usmjerena ravno prema gore). Zatim će se naginjati unatrag sve dok pincher ne bude u položaju oko već postavljenog bloka, a zatim se stisnuti. Ruka će se zatim podići i pomaknuti iznad sebe sve dok pincher ne bude ispred platforme. Tada će blok držati mirno ispred kamere, sve dok se ne otkrije boja bloka. Ako se blok želi razvrstati kao crveno, ruka će se pomaknuti udesno, spustiti se tako da je blok na stolu, a zatim otpustiti blok. Ako blok nije crven, ruka će se umjesto toga pomaknuti ulijevo i učiniti istu stvar. Nakon toga će se robotska ruka malo podići, premjestiti se opet gore i dolje sve dok ne bude iznad sljedećeg bloka koji treba sortirati, a zatim ponoviti program.

Videozapis radnog robota moći ćete vidjeti u sljedećem koraku.

Imajte na umu da je ova robotska ruka postavljena na platformu s malim vijcima za izravnavanje. Ako vam je potreban za rad na drugoj visini, pomaknite ruku ručno i zabilježite položaje svakog krajnjeg položaja, a zatim promijenite položaje servo u kodu.

Korak 6: Zaključak

Napravljen je program za kontrolu kvalitete jabuka, posebno postupak razvrstavanja boja između dobrih crvenih jabuka i loših jabuka u bilo kojoj drugoj boji. Robotska ruka će sortirati dobre jabuke u hrpi s desne strane, a loše jabuke u hrpi s lijeve strane. Postupak razvrstavanja hrane uz pomoć robota iznimno je koristan u prehrambenoj industriji zbog sve većih zahtjeva za kvalitetom te kako bi se smanjili troškovi plaća i povećala učinkovitost.

Upute prolaze kroz teme motivacije za odabir ovog konkretnog projekta, postavljanje projekta, korišteni hardver i softver, postavljanje i ožičenje Arbotix-M i ploče PixyCam te cijeli program sustava za sortiranje u kodu. Zaključno s projektom, proces razvrstavanja boja bio je uspješan, što se može vidjeti u donjem videu.

Ovu neuhvatljivu zadaću napravili su studenti automatizacije na Sveučilištu Nordjylland u Danskoj: Rolf Kjærsgaard Jakobsen, Martin Nørgaard i Nanna Vestergaard Klemmensen.