PhantomX Pincher Robot - Apple Sorter: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสำหรับอาหารกำลังเติบโต ทั้งผู้บริโภคและทางการต่างเรียกร้องมากขึ้นเรื่อยๆ ว่าอาหารที่เรารับประทานควรมีคุณภาพสูงและมีความปลอดภัยสูง หากเกิดปัญหาระหว่างการผลิตอาหาร ต้องหาต้นตอของความผิดพลาดและแก้ไขโดยเร็ว คุณภาพอาหารสามารถแบ่งออกเป็นคุณภาพตามวัตถุประสงค์และตามอัตวิสัย คุณภาพอาหารตามวัตถุประสงค์เกี่ยวข้องกับคุณลักษณะที่สามารถวัดและจัดทำเป็นเอกสารได้ ในขณะที่คุณภาพอาหารตามอัตวิสัยคือการรับรู้ของอาหารโดยผู้บริโภค

คุณสมบัติเชิงผลิตภัณฑ์ที่สามารถวัดและจัดทำเป็นเอกสารผ่านการควบคุมตนเองได้ เช่น สี เนื้อสัมผัส และเนื้อหาทางโภชนาการของอาหาร การควบคุมตนเอง สุขอนามัย และการประเมินความเสี่ยงล้วนเป็นองค์ประกอบสำคัญที่กฎหมายกำหนดสำหรับทุกบริษัทที่ผลิตอาหาร

โครงการตรวจสอบตนเองต้องมั่นใจว่าอาหารที่ผลิตโดยบริษัทเป็นไปตามข้อกำหนดของกฎหมาย โครงการนี้จะตรวจสอบความเป็นไปได้ของการสร้างโปรแกรมการควบคุมตนเองสำหรับอาหารองค์กร

คำชี้แจงปัญหา

จะพัฒนาโปรแกรมควบคุมตนเองได้อย่างไรเพื่อให้มั่นใจว่าแอปเปิ้ลที่ผู้บริโภคซื้อที่ร้านมีสีที่ถูกต้องเมื่อพวกเขาออกจากผู้ผลิต?

ขั้นตอนที่ 1: ตั้งค่าโครงการ

ด้วยเหตุผลที่ชัดเจน โครงการนี้จะทำหน้าที่เป็นการจำลองสถานการณ์จริงของโครงการควบคุมตนเองเท่านั้น โปรแกรมได้รับการตั้งค่าเพื่อให้เฉพาะแอปเปิ้ลสีแดงเท่านั้นที่จะผ่านการควบคุมคุณภาพ แอปเปิ้ลที่ไม่ดีที่กำหนดโดยสีอื่นที่ไม่ใช่สีแดงจะถูกจัดเรียงเป็นกองที่แตกต่างกัน

หุ่นยนต์จะหยิบแอปเปิ้ลขึ้นมาและถือไว้หน้ากล้อง จากนั้นโปรแกรมจะตรวจจับสีและจัดเรียงตามนั้น เนื่องจากไม่มีแอปเปิ้ลที่มีอยู่ โปรแกรมจะถูกจำลองด้วยบล็อกไม้สี

ขั้นตอนที่ 2: ฮาร์ดแวร์และวัสดุ

ฮาร์ดแวร์และวัสดุที่ใช้ในโครงการนี้มีดังนี้:

PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark ll

5 x AX-12A เซอร์โวมอเตอร์

หุ่นยนต์ควบคุม ArbotiX-M

กล้อง Pixy

2 x ปุ่ม

ไฟ LED

บล๊อกหลากสี

ขั้นตอนที่ 3: ซอฟต์แวร์

พบซอฟต์แวร์ที่ใช้สำหรับโครงการนี้ในเว็บไซต์ต่อไปนี้:

www. TrossenRobotics.com

www.arduino.cc

pixycam.com/

www.cmucam.org

ซอฟต์แวร์ที่จำเป็นเพื่อให้โครงการนี้เสร็จสมบูรณ์มีดังนี้:

1. PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark ll (สำหรับตัวกระตุ้น/แขนกล)

2. Arbotix-M Robot Controller (สำหรับคอนโทรลเลอร์ Arbotix-M)

3. AX-12A (ซอฟต์แวร์สำหรับเซอร์โวมอเตอร์)

4. Arduino (สำหรับการเขียนโปรแกรม)

5. CMUcam5 Pixy (สำหรับกล้อง)

6. PixyMon (แสดงสิ่งที่กล้อง Pixy เห็น)

ขั้นตอนที่ 4: Arbotix-M และการตั้งค่ากล้อง Pixy

การเชื่อมต่อสำหรับบอร์ด Arbotix-M และกล้องสามารถดูได้จากภาพด้านบน การเชื่อมต่ออธิบายไว้ด้านล่าง

สำหรับบอร์ด Arbotix-M:

1. Digital Pin 0: ปุ่มกดหยุด

2. Digital Pin 1: ปุ่มกดเริ่ม

3. Digital Pin 7: LedPin ไฟเขียว

4. ISP PIN: การเชื่อมต่อกล้อง Pixy

5. BLK: Connetion จากบอร์ดไปยัง PC

6. 3x 3-Pin DYNAMIXEL Ports (TTL): ควบคุมไปยังเซอร์โว

7. แหล่งจ่ายไฟสำหรับ Pixy Camera

สำหรับกล้อง Pixy:

8. เลนส์กล้อง

9. RGB- ไฟ LED (แสดงสีที่กล้องตรวจจับได้)

10. การเชื่อมต่อ USB จากบอร์ดไปยัง PC

11. ปุ่มสำหรับลงทะเบียนสีหน้ากล้อง

12. ISP PIN: สำหรับเชื่อมต่อกับบอร์ด Arbotix-M

ขั้นตอนที่ 5: โปรแกรม

รหัสทั้งหมดสำหรับโปรแกรมจัดเรียงสีจะรวมอยู่ในขั้นตอนนี้ โปรดคัดลอกได้ตามต้องการ

การกระทำของหุ่นยนต์จะอธิบายต่อไปนี้:

แขนกลจะสตาร์ทในตำแหน่งเริ่มต้น (ชี้ขึ้นตรงๆ) จากนั้นจะเอนไปข้างหลังจนหมุดหนีบอยู่ในตำแหน่งรอบบล็อกที่วางไว้แล้วบีบเข้าหากัน จากนั้นแขนจะยกขึ้นและเคลื่อนตัวไปจนตัวหนีบอยู่หน้าแท่น จากนั้นจะถือบล็อกไว้ข้างหน้ากล้องจนกว่าจะตรวจพบสีของบล็อก หากจะจัดเรียงบล็อกเป็นสีแดง แขนจะเลื่อนไปทางขวา ลดระดับตัวเองลงเพื่อให้บล็อกอยู่บนโต๊ะ จากนั้นจึงปล่อยบล็อก ถ้าบล็อคไม่แดง แขนก็จะขยับไปทางซ้ายแทนและทำแบบเดียวกัน หลังจากนี้ แขนหุ่นยนต์จะยกขึ้นเล็กน้อย เลื่อนขึ้นทับตัวเองอีกครั้งและลงจนกว่าจะอยู่เหนือบล็อกถัดไปที่จะจัดเรียง จากนั้นทำซ้ำโปรแกรม

วิดีโอของหุ่นยนต์ที่ใช้งานได้จะแสดงให้เห็นในขั้นตอนต่อไป

โปรดทราบว่าแขนหุ่นยนต์นี้วางอยู่บนแท่นที่มีสกรูปรับระดับขนาดเล็ก หากคุณต้องการให้มันทำงานที่ระดับความสูงต่างกัน ให้ขยับแขนด้วยตนเองและจดตำแหน่งของแต่ละตำแหน่งสิ้นสุด จากนั้นเปลี่ยนตำแหน่งเซอร์โวในโค้ด

ขั้นตอนที่ 6: บทสรุป

มีการสร้างโปรแกรมสำหรับควบคุมคุณภาพของแอปเปิ้ล โดยเฉพาะอย่างยิ่งกระบวนการคัดแยกสีระหว่างแอปเปิ้ลสีแดงที่ดีและแอปเปิ้ลที่ไม่ดีในสีอื่น แขนกลหุ่นยนต์จะจัดเรียงแอปเปิ้ลที่ดีในกองทางด้านขวาและแอปเปิ้ลที่ไม่ดีในกองทางด้านซ้าย กระบวนการคัดแยกอาหารโดยใช้หุ่นยนต์เป็นประโยชน์อย่างมากในอุตสาหกรรมอาหาร เนื่องจากความต้องการคุณภาพที่เพิ่มขึ้น และการรักษาต้นทุนค่าแรงให้ต่ำลงและเพิ่มประสิทธิภาพ

ผู้สั่งสอนต้องผ่านธีมของแรงจูงใจในการเลือกโปรเจ็กต์เฉพาะนี้ การตั้งค่าโปรเจ็กต์ ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ใช้ การตั้งค่าและการเดินสายของ Arbotix-M และบอร์ด PixyCam และโปรแกรมเต็มรูปแบบของระบบการจัดเรียงในโค้ด ในการสรุปโครงการ กระบวนการเรียงลำดับสีประสบความสำเร็จ ซึ่งสามารถเห็นได้ในวิดีโอด้านล่าง

คำสั่งสอนนี้จัดทำขึ้นโดยได้รับมอบหมายจากนักศึกษาวิศวกรรมระบบอัตโนมัติที่ University College Nordjylland ในเดนมาร์ก: Rolf Kjærsgaard Jakobsen, Martin Nørgaard และ Nanna Vestergaard Klemmensen