BotTender: 6 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

BotTender, en bartenderassistent, der giver det perfekte skud!

BotTender er en autonom robot, der er designet med det formål at automatisere stænger. Den placeres oven på stangen og registrerer shotglassene foran den. Når glassene er opdaget, nærmer det sig glasset og beder kunderne om at placere deres briller på robotten. Så venter det perfekte skud på at blive taget! Når hældningen er færdig, fortsætter BotTender med at navigere langs baren, indtil den registrerer den næste kunde med et glas.

Projektet blev gennemført som en del af seminaret Computational Design and Digital Fabrication i ITECH -masterprogrammet.

Trin 1: Liste over dele

ELEKTRISKE KOMPONENTER

1. Navigation:

• (2) Gearmotorer
• Ultralydsafstandssensor

2. Måling af vægt:

• (5KG) Lige stangtype mikrolastcelle (findes i en køkkenvægt)
• HX711 belastningscelleforstærker

3. Viser:

• LCD -skærm (4x20)
• LCD2004 I2C interface

4. Hældning:

• Mini nedsænket vandpumpe (DC-motor 3-6V)
• 2n2222 Transistor (EBC)
• 1K modstand
• 1N4007 Diode -ensretter

5. Andet:

• Arduino UNO R3 controller board

• Mini brødbræt
• Batteri pakke
• Jumper Wires (M/M, F/F, F/M)
• Loddekolbe

DESIGN

6. Off-the-shelf:

• (2) Hjul + Universalhjul
• Glasbeholder (8 cm i diameter)
• Skudglas (3,5 cm i diameter)
• 9 mm vandrør
• (30) M3x16 bolte
• (15) M3x16 møtrikker
• (4) M3x50 bolte
• (5) M3x5 bolte
• (2) M5x16 bolte

7. Custom dele:

• Laserskæring på plexiglas 3,0 mm (25 cm x 50 cm): Robotchassis -top- og bundplatforme, Arduino- og brødbrætplatform, LDC -holder, ultralyds sensorholder, top- og bundplatforme, krukkehætte.
• 3D -printede dele: Powerbankholder

OG…

MEGET ALKOHOL !

Trin 2: Logik og opsætning

1. Navigation:

Navigering af BotTender styres af dataene taget fra ultralydssensoren, der er placeret foran robotten. Så snart robotten er tilsluttet strømkilden, begynder robotten at aflæse afstanden til glasset og begynder at nærme sig mod den. Når det når til en bestemt afstand, stopper det og venter på, at kunden lægger glasset på vejecellepladen.

Kommunikationen mellem DC -motorerne og Arduino opnås ved hjælp af L293D Motor Driver IC. Dette modul hjælper os med at kontrollere hastigheden og rotationsretningen for to DC -motorer. Selvom hastigheden kan kontrolleres ved hjælp af PWM (Pulse Width Modulation) teknik, styres retningen ved hjælp af en H-Bridge.

Hvis pulsenes frekvens stiger, stiger spændingen, der påføres motorerne, også, hvilket resulterer i, at motorerne roterer hjulene hurtigere.

Flere detaljerede oplysninger om brug af H Bridge til styring af DC -motorer findes her.

2. Måling af vægt:

Logik og kredsløb: Brug en Straight Bar Type Load Cell og et HX711ADC -omformerkort til at forstærke det modtagne signal fra vægtsensoren. Tilslut disse til Arduino og brødbræt som angivet i kredsløbsdiagrammet.

HX711 er forbundet til:

• GND: Brødbræt (-)
• DATA: pin 6 CLOCK: pin 2
• VCC: Breadboard (+)
• E+: Tilsluttet RØD af vejecellen
• E-: Tilsluttet BLÅ
• A-: Tilsluttet WHITE
• A+: Tilsluttet SORT
• B-: ingen forbindelser
• B+: ingen forbindelser

Forstærkeren gør det muligt for Arduino at registrere ændringer i modstand fra belastningscellen. Når der påføres tryk, ændres den elektriske modstand som reaktion på det påførte tryk.

Opsætning: I vores tilfælde bruger vi en mikrolastcelle (5KG). Lastcellen har 2 huller på toppen og bunden og en pil, der angiver afbøjningsretningen. Med pilen pegende ned, fastgør bunden af skalaen til robotens øverste platform. Fastgør det modsatte hul på toppen af vejecellen til det øverste stykke af skalaen.

Når den er tilsluttet Arduino, skal du downloade biblioteket til HX711 -forstærkeren nederst på denne side og kalibrere vejecellen ved hjælp af kalibreringsskitsen nedenfor.

Download HX711 -biblioteket:

Kalibreringsskitse:

3. Viser:

Logik og kredsløb: Tilslut LCD -skærmen (4x20) til I2C -grænsefladen. Hvis den adskilles, skal lodning udføres. I2C -interfasen består af to signaler: SCL og SDA. SCL er urets signal, og SDA er datasignalet. I2C er forbundet til:

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

Download IC2 -biblioteket:

4. Hældning:

Du skal bruge en transistor, en 1K modstand og en diode for at forbinde vandpumpen med Arduino. (Se kredsløbsdiagrammet herunder). Vandpumpen aktiveres, når vejecellen læser vægten af et tomt glas. Når glasset er fuldt, læser vejecellen vægten og slukker vandpumpen.

Trin 3: Kredsløbsdiagram

Trin 4: Kode

Trin 5: Design

Design hensigt

Hovedformålet med designet var at bruge et gennemsigtigt materiale og forbedre tilstedeværelsen af elektronik. Dette hjælper os ikke kun med at bestemme problemerne i kredsløbet hurtigere, men letter også adskillelsen, hvis der er behov for reparation. Da vi arbejder med alkohol, var det afgørende for vores design at holde elektronikken og alkoholen så adskilte som muligt på en kompakt måde. For at opnå dette integrerede vi produkterne på hylderne i vores skræddersyede design. Som et resultat kom vi frem til et flerlags system, der holder elektronikken i det nederste lag og hæver skudbetjeningsområdet til det øverste lag.

Brugerdefinerede dele: Laserskåret

1. Krop

BotTender består af to hovedlag stablet på hinanden med lige nok afstand til, at ledninger kan sættes i arduino og brødbræt. Mens det nederste lag hovedsageligt bruges til at fastgøre motorerne, baghjulet, elektronikplatformen og batteriholderen til karrosseriet samt tjene som en base for flasken, rummer det øverste lag et hul til stabilisering af flasken og tilstrækkelig plads for vejecelle og dens plader.

2. Ilæg celleplader

Lastcellepladerne er designet under hensyntagen til en køkkenvægts arbejdsprincip. Vejecelle er fastgjort til et top- og et bundlag fra dens bolthuller. Over det øverste lag placeres et andet lag for at angive den præcise åbning til at sætte glasskuddet og holde det på plads.

3. LCD og ultralyds sensorholder

LCD -understøttelse er designet til at holde skærmen 45 grader roteret fra jordplanet, mens den ultralyds sensorholder holder sensoren vinkelret og så tæt på jorden som muligt for let at detektere glasskuddet.

4. Flaskehætte

Vi designede en flaskehætte, der ville holde drikken i et lukket miljø, men stadig tillade rør og vandpumpekabler at komme ud af flasken. Hætten har 2 lag: Toplag for at holde røret på plads og det nederste lag til at låse hætten på flasken og give vandpumpekabler adgang til arduino. Disse to lag fastgøres derefter til hinanden ved hjælp af de tilsvarende små huller på siderne til at indsætte bolte.

Brugerdefinerede dele: 3D -printet

5. Power Bank Holder Til vores BotTender besluttede vi at bruge en ekstern strømkilde: en powerbank. Derfor havde vi brug for en tilpasset batteriholder til dimensionerne på den powerbank, vi valgte. Efter at have designet stykket i Næsehorn, 3D -printede vi det ved hjælp af sort PLA. Bolthullerne blev derefter åbnet ved hjælp af en boremaskine.