BotTender: 6 na Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

BotTender, isang bartender assistant na nagbubuhos ng perpektong pagbaril!

Ang BotTender ay isang autonomous robot na dinisenyo na may layunin na mag-automate ng mga bar. Ito ay inilalagay sa tuktok ng bar at nakita ang mga shot glass sa harap nito. Kapag nakita ang mga baso, lumapit ito sa baso at hinihiling sa mga customer na ilagay ang kanilang mga baso sa robot. Pagkatapos ang perpektong pagbaril ay naghihintay na makuha! Kapag tapos na ang pagbuhos, patuloy ang BotTender sa pag-navigate sa kahabaan ng bar hanggang sa makita nito ang susunod na customer na may baso.

Ang proyekto ay isinasagawa bilang bahagi ng Computational Design at Digital Fabrication seminar sa ITECH masters program.

Hakbang 1: Listahan ng Mga Bahagi

Mga Kumpanya ng Elektriko

1. Pag-navigate:

• (2) Mga Gear Motors
• Ultrasonic Distance Sensor

2. Pagsukat ng Timbang:

• (5KG) Straight bar type micro load cell (maaaring matagpuan sa isang sukat sa kusina)
• HX711 Load Cell Amplifier

3. Ipinapakita ang:

• LCD Screen (4x20)
• LCD2004 I2C interface

4. Pagbuhos:

• Mini Submersible Water Pump (DC motor 3-6V)
• 2n2222 Transistor (EBC)
• 1K Resistor
• 1N4007 Diode Rectifier

5. Iba pa:

• Arduino UNO R3 Controller Board

• Mini Breadboard
• Battery Pack
• Jumper Wires (M / M, F / F, F / M)
• Panghinang

DESIGN

6. Off-the-shelf:

• (2) Mga Gulong + Universal Wheel
• Glass Jar (8cm diameter)
• Shot Glass (3.5cm diameter)
• 9mm Tube ng Tubig
• (30) M3x16 bolts
• (15) M3x16 mani
• (4) M3x50 bolts
• (5) M3x5 bolts
• (2) M5x16 bolts

7. Pasadyang mga bahagi:

• Laser cut sa Plexiglass 3.0mm (25cm x 50cm): mga platform sa tuktok at ibaba ng chassis ng robot, platform ng Arduino at breadboard, may hawak ng LDC, may hawak ng ultrasonic sensor, sukat sa itaas at ilalim na mga platform, Jar cap.
• Mga naka-print na bahagi ng 3D: May-hawak ng kuryente na bangko

AT…

MARAMING ALKOHOL !!

Hakbang 2: Logic at Setup

1. Pag-navigate:

Ang pag-navigate sa BotTender ay kinokontrol ng data na kinuha mula sa ultrasonic sensor na inilalagay sa harap ng robot. Sa sandaling naka-plug ang robot sa pinagmulan ng kuryente, nagsisimulang basahin ng robot ang distansya sa shot glass at magsimulang lumapit dito. Kapag umabot ito sa isang tiyak na distansya, humihinto ito at naghihintay para sa customer na ilagay ang baso sa load cell plate.

Ang komunikasyon sa pagitan ng mga DC motor at ng Arduino ay nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng L293D Motor Driver IC. Tinutulungan kami ng modyul na ito upang makontrol ang bilis at ang direksyon ng pag-ikot ng dalawang DC motor. Habang ang bilis ay maaaring makontrol gamit ang pamamaraan ng PWM (Pulse Width Modulation), ang direksyon ay kinokontrol ng paggamit ng isang H-Bridge.

Kung ang dalas ng pulso ay tumaas, ang boltahe na inilapat sa mga motor ay tumataas din, na nagreresulta sa mga motor na mas mabilis ang pag-ikot ng mga gulong.

Ang mas detalyadong impormasyon sa paggamit ng H Bridge upang makontrol ang mga DC motor ay matatagpuan dito.

2. Pagsukat ng timbang:

Logic at circuit: Gumamit ng isang Straight Bar Type Load Cell at isang HX711ADC converter board upang palakasin ang natanggap na signal na form ng weight sensor. Ikonekta ang mga ito sa Arduino at breadboard tulad ng ipinahiwatig sa circuit diagram.

Ang HX711 ay konektado sa:

• GND: Breadboard (-)
• DATA: pin 6 CLOCK: pin 2
• VCC: Breadboard (+)
• E +: Nakakonekta sa PULA ng Load Cell
• E-: Nakakonekta sa BLUE
• A-: Nakakonekta sa Puti
• A +: Nakakonekta sa BLACK
• B-: walang koneksyon
• B +: walang mga koneksyon

Pinapayagan ng amplifier ang Arduino na makita ang mga pagbabago sa paglaban mula sa Load cell. Kapag inilapat ang presyon, ang paglaban ng elektrisidad ay magbabago bilang tugon sa inilapat na presyon.

Pag-setup: Sa aming kaso, gumagamit kami ng isang micro load cell (5KG). Ang cell ng pag-load ay mayroong 2 butas sa itaas at ibaba at isang arrow na nagpapahiwatig ng direksyon ng pagpapalihis. Sa pamamagitan ng arrow na nakaturo pababa, ilakip ang ilalim ng scale sa tuktok na platform ng robot. Ikabit ang kabaligtaran na butas ng tuktok ng load cell sa itaas na piraso ng sukat.

Kapag nakakonekta sa Arduino, i-download ang library para sa HX711 amplifier sa ilalim ng pahinang ito at i-calibrate ang load cell gamit ang Calibration sketch na ibinigay sa ibaba.

I-download ang HX711 library:

Kalkulasyon sketch:

3. Ipinapakita ang:

Logic at circuit: Ikonekta ang LCD Screen (4x20) sa interface ng I2C. Kung pinaghiwalay, kailangang gawin ang paghihinang. Ang I2C interphase ay binubuo ng dalawang signal: SCL at SDA. Ang SCL ay ang signal ng orasan, at ang SDA ay data signal. Ang I2C ay konektado sa:

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

I-download ang IC2 library:

4. Pagbuhos:

Kakailanganin mo ang isang transistor, isang 1K risistor at isang Diode upang ikonekta ang water pump sa Arduino. (Sumangguni sa circuit diagram sa ibaba). Aktibo ang pump ng tubig kapag binabasa ng load cell ang bigat ng isang walang laman na baso. Kapag puno na ang baso, binabasa ng load cell ang bigat at pinatay ang water pump.

Hakbang 3: Diagram ng Circuit

Hakbang 4: Code

Hakbang 5: Disenyo

Layunin sa Disenyo

Ang pangunahing hangarin sa disenyo ay ang gumamit ng isang transparent na materyal at mapahusay ang pagkakaroon ng electronics. Hindi lamang ito makakatulong sa amin sa pagtukoy ng mga problema sa circuit nang mas mabilis, ngunit pinapagaan din ang disass Assembly kung kinakailangan ang pag-aayos ng kaso. Dahil nagtatrabaho kami sa alkohol, napakahalaga para sa aming disenyo na panatilihing magkahiwalay ang electronics at alkohol hangga't maaari sa isang compact na pamamaraan. Upang makamit ito, isinama namin ang mga produkto ng istante sa aming pasadyang disenyo. Bilang isang resulta, nakagawa kami ng isang multi-layered system na pinapanatili ang mga electronics sa ilalim na layer at tinaas ang shot shot area sa tuktok na layer.

Pasadyang mga bahagi: Laser cut

1. Katawan

Ang BotTender ay binubuo ng dalawang pangunahing mga layer na nakasalansan sa bawat isa na may sapat na distansya lamang upang payagan ang mga wires na mai-plug sa arduino at breadboard. Habang ang ilalim na layer ay pangunahing ginagamit para sa paglakip ng mga motor, likurang gulong, platform ng electronics at may hawak ng baterya sa katawan, pati na rin ang paghahatid bilang isang batayan para sa bote, ang tuktok na layer ay tumatanggap ng isang butas upang patatagin ang bote at sapat na puwang para sa load cell at mga plate nito.

2. Mag-load ng Mga Plato ng Cell

Ang mga plate ng load cell ay dinisenyo na isinasaalang-alang ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng isang scale sa kusina. Ang load cell ay nakakabit sa isang tuktok at isang ilalim na layer mula sa mga bolt hole. Sa tuktok na layer, inilalagay ang isa pang layer upang maipahiwatig ang tumpak na puwang upang mailagay ang shot glass at panatilihin itong nasa lugar.

3. Hawak ng LCD at Ultrasonic Sensor

Ang suporta sa LCD ay idinisenyo upang mapanatili ang screen na 45 degree na naiikot mula sa ground plane, habang pinapanatili ng may hawak ng sensor ng Ultrasonic ang sensor na patayo at malapit sa lupa hangga't maaari para madaling makita ang shot glass.

4. Tansan ng Botelya

Dinisenyo namin ang isang takip ng bote na panatilihin ang inumin sa isang saradong kapaligiran ngunit pinapayagan pa rin ang mga thetube at water pump cable na lumabas sa bote. Ang takip ay may 2 mga layer: Itaas na layer upang mapanatili ang tubo sa lugar at ang ilalim na layer upang mai-lock ang takip papunta sa bote at ibigay ang mga water pump cable sa arduino. Ang dalawang layer na ito pagkatapos ay nakakabit sa bawat isa sa pamamagitan ng paggamit ng kaukulang maliit na mga butas sa mga gilid upang magsingit ng mga bolt.

Pasadyang Mga Bahagi: naka-print na 3D

5. May-ari ng Power BankPara sa aming BotTender nagpasya kaming gumamit ng isang panlabas na mapagkukunan ng kuryente: isang power bank. Samakatuwid kailangan namin ng isang pasadyang may hawak ng baterya para sa mga sukat ng power bank na aming pinili. Matapos idisenyo ang piraso sa Rhinoceros, naka-print namin ito ng 3D gamit ang itim na PLA. Ang mga bolt hole ay binuksan gamit ang isang drill.