PhantomX Pincher Robot - Apple Sorter: 6 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:43

Säkerhetskraven för mat växer. Både konsumenter och myndigheter kräver alltmer att maten vi äter ska vara av hög kvalitet och med hög säkerhet. Om problem uppstår under matproduktionen måste felkällan snabbt hittas och korrigeras. Matkvaliteten kan delas in i objektiv och subjektiv kvalitet. Objektiv matkvalitet handlar om egenskaper som kan mätas och dokumenteras medan subjektiv matkvalitet är konsumenternas uppfattning av maten.

Produktorienterade egenskaper som kan mätas och dokumenteras genom självkontroll kan till exempel vara färg, konsistens och näringsinnehåll i maten. Självkontroll, hygien och riskbedömning är alla viktiga element som är lagstadgade för alla företag som producerar mat.

Ett egenkontrollprogram måste säkerställa att maten som produceras av företaget uppfyller kraven i lagstiftningen. Detta projekt kommer att undersöka möjligheten att skapa ett självkontrollprogram för företagsmat.

Problemmeddelande

Hur utvecklar jag ett självkontrollprogram för att se till att äpplen konsumenterna köper i butiken har rätt färg när de lämnar tillverkaren?

Steg 1: Projektinställning

Av uppenbara skäl kommer detta projekt bara att fungera som en föredöme för ett verkligt scenario av ett självkontrollprogram. Programmet är inställt så att endast röda äpplen kommer att gå igenom kvalitetskontrollen. Dåliga äpplen, definierade av andra färger än röda, kommer att sorteras i en annan hög.

Roboten tar upp äpplena och håller dem framför en kamera, sedan kommer programmet att upptäcka färgen och sortera dem därefter. På grund av bristen på tillgängliga äpplen kommer programmet att simuleras med färgade träklossar.

Steg 2: Hårdvara och material

Hårdvaran och materialet som används i detta projekt är följande:

PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark ll

5 x AX-12A servomotorer

ArbotiX-M robotstyrenhet

Pixy kamera

2 x knappar

LED-ljus

Block i olika färger

Steg 3: Programvara

Programvaran som används för detta projekt hittades på följande webbplatser:

www. TrossenRobotics.com

www.arduino.cc

pixycam.com/

www.cmucam.org

Den programvara som krävs för att slutföra projektet är följande:

1. PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark ll (för ställdon/robotarm)

2. Arbotix-M Robot Controller (för Arbotix-M controller)

3. AX-12A (programvara för servomotorerna)

4. Arduino (för programmering)

5. CMUcam5 Pixy (för kameran)

6. PixyMon (Visar vad pixy -kameran ser)

Steg 4: Arbotix-M och Pixy Camera Setup

Anslutningar för Arbotix-M-kortet och kameran kan ses på bilderna ovan. Anslutningarna beskrivs nedan.

För Arbotix-M Board:

1. Digital stift 0: Tryckknappsstopp

2. Digital Pin 1: PushButton Start

3. Digital Pin 7: LedPin Grönt ljus

4. ISP -PIN: Pixy -kameraanslutning

5. BLK: Anslutning från kortet till datorn

6. 3x 3-pins DYNAMIXEL-portar (TTL): Styrning till servon

7. Strömförsörjning för Pixy -kameran

För Pixy -kameran:

8. Kameralins

9. RGB- LED-ljus (visar vilken färg kameran känner av)

10. USB-anslutning från kortet till datorn

11. Knapp för registrering av färgen framför kameran

12. ISP-PIN: för anslutning till Arbotix-M-kortet

Steg 5: Programmet

Hela koden för färgsorteringsprogrammet ingår i detta steg, var god kopiera.

Robotens handlingar förklaras nedan:

Robotarmen startar i sitt startläge (pekar rakt uppåt). Sedan kommer den att luta sig bakåt tills klämaren är på plats runt blocket som redan är placerat och sedan pressas ihop. Armen kommer sedan att stiga och flytta upp över sig själv tills klämaren är framför plattformen. Då kommer det att hålla kvar blocket kvar framför kameran tills färgen på blocket har upptäckts. Om blocket ska sorteras som rött, flyttar armen till höger, sänker sig så att blocket ligger på bordet och släpper sedan blocket. Om blocket inte är rött flyttar armen istället till vänster och gör samma sak. Efter detta kommer robotarmen att stiga lite, flytta upp över sig själv igen och ner tills det är ovanför nästa block som ska sorteras, och upprepa sedan programmet.

En video av arbetsroboten ska ses i nästa steg.

Observera att denna robotarm är placerad på en plattform med små utjämningsskruvar. Om du behöver den för att arbeta på en annan höjd, flytta armen manuellt och notera positionerna för varje ändläge och ändra sedan servopositionerna i koden.

Steg 6: Slutsats

Ett program har gjorts för kvalitetskontroll av äpplen, specifikt en färgsorteringsprocess mellan goda röda äpplen och dåliga äpplen i någon annan färg. Robotarmen sorterar de goda äpplena i en hög till höger och de dåliga äpplena i en hög till vänster. Processen att sortera mat med hjälp av en robot är mycket fördelaktig i livsmedelsindustrin på grund av de ökande kraven på kvalitet och för att hålla lönekostnaderna nere och effektiviteten uppe.

Den instruerbara går igenom teman för motivationen för att välja detta specifika projekt, projektinstallationen, hårdvaran och mjukvaran som används, installationen och kabeldragningen av Arbotix-M och PixyCam-kortet och det fullständiga programmet för sorteringssystemet i kod. Som avslutning på projektet var färgsorteringsprocessen framgångsrik som kan ses i videon nedan.

Detta intruktabla gjordes som ett uppdrag av automationsingenjörsstudenter vid University College Nordjylland i Danmark: Rolf Kjærsgaard Jakobsen, Martin Nørgaard och Nanna Vestergaard Klemmensen.