PhantomX Pincher Robot - Elma Sıralayıcısı: 6 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Gıda için güvenlik gereksinimleri artıyor. Hem tüketiciler hem de yetkililer, yediğimiz gıdanın yüksek kalitede ve yüksek güvenlikli olmasını giderek daha fazla talep ediyor. Gıda üretimi sırasında problemler ortaya çıkarsa, hatanın kaynağı hızlı bir şekilde bulunmalı ve düzeltilmelidir. Gıda kalitesi, nesnel ve öznel kalite olarak ikiye ayrılabilir. Objektif gıda kalitesi, ölçülebilen ve belgelenebilen özelliklerle ilgilenirken, subjektif gıda kalitesi, tüketiciler tarafından gıdanın algılanmasıdır.

Kendi kendine kontrol yoluyla ölçülebilen ve belgelenebilen ürüne yönelik özellikler, örneğin gıdanın rengi, dokusu ve besin içeriği olabilir. Otokontrol, hijyen ve risk değerlendirmesi, gıda üreten tüm şirketler için yasal olan temel unsurlardır.

Bir kendi kendini denetleme programı, şirket tarafından üretilen gıdaların mevzuat gerekliliklerini karşıladığından emin olmalıdır. Bu proje, kurumsal gıda için bir öz kontrol programı oluşturma olasılığını araştıracaktır.

Sorun bildirimi

Tüketicilerin mağazadan satın aldıkları elmaların üreticiden ayrılırken doğru renge sahip olmalarını sağlamak için bir oto kontrol programı nasıl geliştirilir?

Adım 1: Proje Kurulumu

Açık nedenlerden dolayı bu proje, bir otokontrol programının gerçek bir vaka senaryosunun yalnızca bir maketi olarak hareket edecektir. Program, kalite kontrolünden sadece kırmızı elmalar geçecek şekilde ayarlanmıştır. Kırmızı dışındaki renklerle tanımlanan çürük elmalar, farklı bir yığın halinde sıralanacaktır.

Robot elmaları alacak ve bir kameranın önünde tutacak, ardından program rengi algılayacak ve buna göre sıralayacaktır. Mevcut elma eksikliğinden dolayı program renkli tahta bloklarla simüle edilecektir.

Adım 2: Donanım ve Malzeme

Bu projede kullanılan donanım ve malzemeler aşağıdaki gibidir:

PhantomX Pincher Robot Kol Kiti Mark ll

5 x AX-12A servo motor

ArbotiX-M Robot Kontrol Cihazı

Pixy kamera

2 adet düğme

LED ışığı

Farklı renklerde bloklar

3. Adım: Yazılım

Bu proje için kullanılan yazılım aşağıdaki sitelerde bulundu:

www. TrossenRobotics.com

www.arduino.cc

pixycam.com/

www.cmucam.org

Bu projeyi tamamlamak için gerekli yazılımlar aşağıdaki gibidir:

1. PhantomX Pincher Robot Kol Kiti Mark II (aktüatör/robot kol için)

2. Arbotix-M Robot Kontrol Cihazı (Arbotix-M kontrol cihazı için)

3. AX-12A (servo motorlar için yazılım)

4. Arduino (programlama için)

5. CMUcam5 Pixy (kamera için)

6. PixyMon (pixy kameranın gördüğünü gösterir)

Adım 4: Arbotix-M ve Pixy Kamera Kurulumu

Arbotix-M kartı ve kamera bağlantıları yukarıdaki resimlerde görülebilir. Bağlantılar aşağıda açıklanmıştır.

Arbotix-M Board için:

1. Dijital Pin 0: Buton Durdurma

2. Dijital Pim 1: Buton Başlatma

3. Dijital Pin 7: LedPin Yeşil ışık

4. ISP PIN: Pixy kamera bağlantısı

5. BLK: Anakarttan PC'ye bağlantı

6. 3x 3-Pin DYNAMIXEL Portları (TTL): Servolara kontrol

7. Pixy Kamera için güç kaynağı

Pixy kamera için:

8. Kamera merceği

9. RGB- LED ışığı (Kameranın algıladığı rengi gösterir)

10. Karttan PC'ye USB bağlantısı

11. Kameranın önündeki rengin kaydı için düğme

12. ISP PIN: Arbotix-M kartına bağlantı için

Adım 5: Program

Renk sıralama programının tüm kodu bu adıma dahildir, lütfen kopyalamaktan çekinmeyin.

Robotun eylemleri aşağıda açıklanmıştır:

Robotik kol başlangıç konumunda (düz yukarıyı gösterecek şekilde) başlayacaktır. Ardından, kıstırıcı önceden yerleştirilmiş bloğun etrafındaki konumuna gelene kadar geriye doğru eğilecek ve ardından birlikte sıkıştıracaktır. Ardından kol yükselecek ve çimdikleyici platformun önüne gelene kadar kendi üzerinde hareket edecektir. Ardından, bloğun rengi tespit edilene kadar bloğu kameranın önünde sabit tutacaktır. Blok kırmızı olarak sıralanacaksa, kol sağa hareket eder, blok masanın üzerinde olacak şekilde kendini indirir ve ardından bloğu serbest bırakır. Blok kırmızı değilse, kol sola hareket edecek ve aynı şeyi yapacaktır. Bundan sonra robotik kol biraz yükselecek, sıralanacak bir sonraki bloğun üzerine gelene kadar kendi üzerinde tekrar yukarı ve aşağı hareket edecek ve ardından programı tekrarlayacaktır.

Çalışan robotun bir videosu bir sonraki adımda görülecektir.

Bu robotik kolun küçük tesviye vidaları ile bir platform üzerine yerleştirildiğini unutmayın. Farklı bir yükseklikte çalışmasına ihtiyacınız varsa, kolu manuel olarak hareket ettirin ve her bir son konumun konumlarını not edin, ardından koddaki servo konumlarını değiştirin.

6. Adım: Sonuç

Elmaların kalite kontrolü için, özellikle iyi kırmızı elmalar ve diğer herhangi bir renkteki çürük elmalar arasında bir renk ayırma işlemi için bir program yapılmıştır. Robotik kol, bir yığındaki iyi elmaları sağa, çürük elmaları bir yığındaki soldaki sıralar. Yiyecekleri robot yardımıyla ayırma işlemi, artan kalite talepleri ve ücret maliyetlerini düşük ve verimliliği yüksek tutmak için gıda endüstrisinde oldukça faydalıdır.

Eğitilebilirlik, bu özel projeyi seçme motivasyonu, proje kurulumu, kullanılan donanım ve yazılım, Arbotix-M ve PixyCam panosunun kurulumu ve kablolaması ve sıralama sisteminin koddaki tam programı gibi temalardan geçer. Projeyi sonuçlandırmak için, aşağıdaki videoda görülebilen renk ayırma işlemi başarılı oldu.

Bu zor iş, Danimarka'daki University College Nordjylland'daki otomasyon mühendisliği öğrencileri tarafından bir ödev olarak yapıldı: Rolf Kjærsgaard Jakobsen, Martin Nørgaard ve Nanna Vestergaard Klemmensen.