Otomatik Çubuk: 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Bu proje, üst düzey tüketici ve ticari uygulamalarda kullanılmak üzere düşük maliyetli bir otomatik içecek otomatı sistemi üretmeyi amaçlamaktadır. Bar otomasyonundaki geleneksel sistemler, servo motorları ve kayış tahrikli platformlara sahip büyük sert rayları kullanır. Herkes için harika bir proje olsa da, bu sistemler maliyet açısından engelleyici olabilir, bu nedenle daha uygun fiyatlı, yapımcı dostu bir tasarım geliştirdik.

Özellikleri

• Her çeşit alkollü içki/mikser için ölçeklenebilir
• Sesli sipariş için Google API entegrasyonu
• Tariflerin kapsamlı taranmış veritabanı

Donanım

• Raspberry Pi 3 Model B
• Düşük maliyetli alüminyum ekstrüzyon yapısı
• 3D baskılı PLA armatürleri
• 9g servo aktüatörler

Adım 1: Parça Listesi ve Kaynaklar

Donanım gereksinimleri sizin için soyutlanmış ve önceden tasarlanmıştır. Ancak yine de her zaman kolayca erişilemeyen bazı kaynaklara erişmeniz gerekir.

Şunlara erişmeniz gerekecek:

• 3 boyutlu yazıcı
• Dremel veya şerit testere
• Havya

Not: Aşağıdaki parçaların ve fiyatların tamamı £ GBP cinsindendir ve web siteleri İngiltere merkezli olabilir, ancak bu parçalar çoğu bölgede kolayca bulunabilir. Çin'den sipariş edilirse bazı malzemeler daha ucuz olacaktır

Çerçeve Bileşenleri

• 8 x Beaumont Spirit Optik ve Stand 25 ml: £18,32 - CaterSpeed/Alibaba
• 5 metre x PVC Boru (6mm x 8mm): £5,29 - ebay
• 20 x Ekstrüzyon 90° Braketler: £7,16 - ebay
• 20 x Damla T-Somun: 3,36 £ - ebay
• 20 x M5 10 mm: 3,39 £ - ebay
• Sert Tel: £1,49 - ebay
• 4 metre x Alüminyum ekstrüzyon (20mmx20mm): £22.96 -RS

• 1 x GP2Y0D805Z0F sensör, mesafe, 50 mm, dijital: 3,14 £ - Farnell

Elektronik parçalar

• 1 x 1kg Yük hücresi: 2,21 £ - Amazon
• 8 x Mikro Servo: £11,25 - ebay
• 1 x Yakınlık sensörü - GP2Y0D805Z0F sensörü, mesafe, 50 mm, dijital: 3,14 £ - Farnell
• Küçük ölçekli bileşenler burada bulunabilir.

Adım 2: Elektronik ve PCB

Tam PCB şemaları, fotoğraf maskeleri ve Malzeme Listeleri, Altium CircuitMaker topluluğu aracılığıyla burada mevcuttur.

Nihai panolar 2 katmanlıdır, <100x100mm altında ve JLCPCB'nin prototipleme hizmeti aracılığıyla parça başına 0.20$'a satın alınabilir.

Doldurulan tahta aşağıdaki temel özellikleri sağladı:

• 8x Servo kanalları
• 1x Yük hücresi amplifikatör girişi
• 1x Dijital yakınlık sensörü girişi
• LED'li 2x Hata Ayıklama GPIO pinleri

Gelecekteki geliştirmeler için pedler ayrıca şunlar için sağlandı:

• 8x Ek servo kanalları
• 4x Genel amaçlı ADC girişleri
• 1x Yedek yük hücresi amplifikatör kanalı
• 12V raylı 2 adet Opto-izole solenoid sürücü

3. Adım: 3D Baskı

Basılması gereken 4 farklı parça var.

• Servo bağlantıları
• Optik klipler
• Yakınlık sensörü braketi
• PVC Tüp tutucular

Sekiz servo bağlantı ve klips, bir yakınlık sensörü ve iki tüp tutucunun yazdırılması gerekir. Dosyalar burada mevcuttur.

Dağıtım sistemleri, her bir optik üzerine monte edilmiş 9g'lik bir servo aracılığıyla, onu pistonun tabanına bağlayan metal bir payanda ile çalışır. Servo döndükçe, piston mekanizması yukarı doğru çekilir, şişeye giden doldurma hattını kapatır, dağıtıcı hattı açar ve optik içindeki yaylı bir eleman aracılığıyla hava dönüşüne izin verir.

Gıda sınıfı PVC tüpler her bir optikten geçer ve iki hizalama bileşeni tarafından haznenin üzerinde merkezi olarak tutulur.

Yük hücresinin arkasında, ekstrüzyon üzerindeki kayar baskılı bir montaj ile konumunda tutulan plaka üzerindeki bir bardağın algılanmasını sağlayan bir dijital yakınlık sensörü bulunur.

Mucit parçaları ve montaj dosyaları, basılı bileşenler için ek STL modelleri ile sağlanır. Anahtar parçalar için teknik çizimler de dahildir ve ayrıca mucit belgelerinden mm ölçeğinde elde edilebilir.

4. Adım: Çerçeve

1. Ekstrüzyonu parçalara ayırın (4 x 400 mm, 7 x 300 mm, 1 x 15 mm)

2. 90 derecelik köşebentleri ve 90 derecelik kavşaklarda T-Somunları kullanarak bir küboid halinde birleştirin. 400 mm'lik bölümleri dikey direkler olarak kullanın ve 300 mm'lik bölümlerden birini gösterildiği gibi serbest bırakın.

3. 15 mm'lik parçayı alt sırt kesitinin ortasına bağlayın.

4. 3D baskılı yakınlık sensörünü ve bardak tutucuyu 15 mm'lik bölüme gösterildiği gibi takın.

5. Plakayı yük hücresine epoksileyin ve T-Somunları ve 20 mm M5 cıvataları kullanarak 15 mm'lik bölümün sonuna cıvatalayın.

Adım 5: Optik

Optiklerin servolar tarafından çalıştırılabilmesi için ana yayın çıkarılması gerekir.

1. Optiğin alt kısmından plastik muhafazayı ve büyük yayı çıkarın.

2. 3D baskılı parçaları ve servoları gösterildiği gibi takın.

3. Servoları, sert tel kullanarak servo kolundaki deliklerden ve basılı parçadan pistonun tabanına bağlayın.

4. Optikleri ayaklara takın ve eşit olmayan yükleri önlemek için çerçeveye eşit aralıklarla kelepçeleyin.

6. Adım: Yazılım

Bu proje için gerekli tüm yazılımlar github'ımızda mevcuttur.

Yazılım iki ana bölümden oluşur: sunucu ve bellenim. Bellenim, otomatik çubuk mantığını içeren ve yük hücresi (HX711), servolar ve yakınlık sensörü ile etkileşime giren paylaşılan bir nesneyi derleyen c++ kaynak kodudur. Sunucu dizini, paylaşılan nesneyi bir modül olarak içe aktaran bir python web sunucusunu içerir, bir kez iletişim akışından bir web kancası aldığında, daha sonra ayrıştırır ve istenen davranışa bağlama yoluyla erişir.

Mantık ve Davranış

Otomatik çubuğun davranışı, yukarıda gösterilen durum makinesi olarak gösterilebilir. Bir fincan yerleştirildikten sonra makine sipariş için hazırdır, alındıktan sonra dağıtmaya başlar. Tamamlandığında, başka bir içecek için hazır durumuna geri dönecek ve eğer bardak çıkarılırsa, yerleştirilmesini beklemeye geri dönecektir. Kupa tespiti, yüksek veya düşük okumasına bağlı olarak bir boole değeri döndüren yakınlık sensörü tarafından yapılır. Dağıtım, ağırlık sensörü tarafından izlenir; python web sunucusu bir sipariş aldığında, gerekli hacim ve yoğunluk arama tablosundan dağıtmak için gereken ağırlığı hesaplar. Bu içeceğe eşlenen servolar daha sonra bulunur ve ardından ağırlık eşleşene kadar çalıştırılır. Tamamlandığında, sunucu, kullanıcıya içeceğinin hazır olduğunu belirten bir diyalog akışı yanıtı verir.

7. Adım: Yardım ve Sorunlar

Rehberimizden memnun kaldığınızı umarız ve kendiniz yapmaya karar verip vermediğinizi bilmek isteriz! Herhangi bir sorununuz varsa, aşağıya bir yorum bırakmaktan çekinmeyin; size yardımcı olmaktan memnuniyet duyarız.

Karttaki ekstra işlevsellik, sisteminizi 16 farklı içecek bileşenine kadar genişletmenize ve ayrıca bir dizi başka mekanik aktüatör veya sensör eklemenize izin vermelidir. Alternatif olarak, donanım veya yazılım tasarım dosyalarımızı çatallamaktan ve kendi fikirlerinizi eklemekten çekinmeyin! Topluluğun bundan ne yapabileceğini görmek isteriz.

Bunu okumak için zaman ayırdığınız için teşekkür ederiz ve kendi projeniz olan Eddy, Joe ve Pete ile size en iyi dileklerimizi sunarız.