PhantomX Pincher Robot - Apple Classer: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Els requisits de seguretat dels aliments estan creixent. Tant els consumidors com les autoritats exigeixen cada vegada més que els aliments que mengem siguin d’alta qualitat i amb molta seguretat. Si es produeixen problemes durant la producció d'aliments, cal trobar i corregir ràpidament la font d'error. La qualitat dels aliments es pot dividir en qualitat objectiva i subjectiva. La qualitat objectiva dels aliments tracta de característiques que es poden mesurar i documentar, mentre que la qualitat dels aliments subjectiva és la percepció dels aliments pels consumidors.

Les propietats orientades al producte que es poden mesurar i documentar mitjançant l’autocontrol poden, per exemple, ser el color, la textura i el contingut nutricional dels aliments. L’autocontrol, la higiene i l’avaluació de riscos són elements essencials obligatoris per a totes les empreses productores d’aliments.

Un programa d’autoinspecció ha de garantir que els aliments produïts per l’empresa compleixin els requisits de la legislació. Aquest projecte investigarà la possibilitat de crear un programa d’autocontrol de l’alimentació corporativa.

Plantejament del problema

Com desenvolupar un programa d’autocontrol per garantir que les pomes que els consumidors compren a la botiga tinguin el color correcte quan surten del fabricant?

Pas 1: Configuració del projecte

Per raons òbvies, aquest projecte només actuarà com una maqueta d’un cas real d’un programa d’autocontrol. El programa està configurat de manera que només les pomes vermelles passin pel control de qualitat. Les pomes dolentes, definides per altres colors que no siguin el vermell, s’ordenaran en una pila diferent.

El robot recollirà les pomes i les mantindrà davant d’una càmera, i el programa detectarà el color i les ordenarà en conseqüència. A causa de la manca de pomes disponibles, el programa es simularà amb blocs de fusta de colors.

Pas 2: maquinari i material

El maquinari i el material utilitzat en aquest projecte són els següents:

PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark ll

5 servomotors AX-12A

Controlador de robot ArbotiX-M

Càmera Pixy

2 botons x

Llum LED

Blocs de diferents colors

Pas 3: programari

El programari utilitzat per a aquest projecte es va trobar als llocs següents:

www. TrossenRobotics.com

www.arduino.cc

pixycam.com/

www.cmucam.org

El programari necessari per completar aquest projecte és el següent:

1. PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark ll (per a l'actuador / braç robòtic)

2. Controlador de robot Arbotix-M (per al controlador Arbotix-M)

3. AX-12A (programari per als servomotors)

4. Arduino (per a la programació)

5. CMUcam5 Pixy (per a la càmera)

6. PixyMon (mostra el que veu la càmera pixy)

Pas 4: Configuració de la càmera Arbotix-M i Pixy

Les connexions per a la placa Arbotix-M i la càmera es poden veure a les imatges anteriors. Les connexions es descriuen a continuació.

Per a la Junta Arbotix-M:

1. Pin digital 0: PushButton Stop

2. Pin digital 1: Inici de pulsador

3. Pin digital 7: llum verda LedPin

4. PIN ISP: connexió de càmera Pixy

5. BLK: connexió des de la placa al PC

6. 3 ports DYNAMIXEL de 3 pins (TTL): control als servos

7. Font d'alimentació per a la càmera Pixy

Per a la càmera Pixy:

8. Objectiu de la càmera

9. Llum LED RGB (mostra el color que detecta la càmera)

10. Connexió USB des de la placa al PC

11. Botó per al registre del color davant de la càmera

12. PIN ISP: per a la connexió a la placa Arbotix-M

Pas 5: el programa

En aquest pas s’inclou el codi complet del programa d’ordenació en color. Si us plau, no dubteu a copiar-lo.

Les accions del robot s’expliquen a continuació:

El braç robòtic començarà a la seva posició inicial (apuntant cap amunt). Després es recolzarà cap enrere fins que el pincher estigui en posició al voltant del bloc ja col·locat i, a continuació, esprémer-lo. Aleshores, el braç pujarà i pujarà sobre si mateix fins que el pinçador estigui davant de la plataforma. A continuació, mantindrà el bloc encara davant de la càmera, fins que s’hagi detectat el color del bloc. Si es vol ordenar el bloc en vermell, el braç es mourà cap a la dreta, es reduirà de manera que el bloc estigui sobre la taula i després deixi anar el bloc. Si el bloc no és vermell, el braç es mourà cap a l'esquerra i farà el mateix. Després d'això, el braç robòtic pujarà una mica, pujarà sobre si mateix una altra vegada i baixarà fins que estarà per sobre del següent bloc que s'ha d'ordenar i, a continuació, repetiu el programa.

Al següent pas es podrà veure un vídeo del robot en funcionament.

Tingueu en compte que aquest braç robòtic es col·loca sobre una plataforma amb petits cargols d'anivellament. Si el necessiteu per treballar a una alçada diferent, moveu el braç manualment i observeu les posicions de cada posició final i, a continuació, canvieu les posicions del servo al codi.

Pas 6: Conclusió

S'ha creat un programa per al control de qualitat de les pomes, específicament un procés d'ordenació del color entre pomes vermelles bones i pomes dolentes de qualsevol altre color. El braç robòtic ordenarà les pomes bones en una pila a la dreta i les pomes dolentes en una pila a l’esquerra. El procés d’ordenar els aliments amb l’ajut d’un robot és molt beneficiós a la indústria alimentària a causa de les demandes creixents de qualitat i per mantenir els costos dels salaris baixos i l’eficiència.

L’instructible recorre els temes de la motivació per triar aquest projecte específic, la configuració del projecte, el maquinari i el programari utilitzat, la configuració i el cablejat de l’Arbotix-M i la placa PixyCam i el programa complet del sistema d’ordenació en codi. Per concloure amb el projecte, el procés d’ordenació del color va ser un èxit que es pot veure al següent vídeo.

Aquest intructable va ser realitzat com a tasca per estudiants d’enginyeria en automatització de la University College Nordjylland de Dinamarca: Rolf Kjærsgaard Jakobsen, Martin Nørgaard i Nanna Vestergaard Klemmensen.