PhantomX Pincher Robot - Apple Sorter: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

متطلبات السلامة للأغذية آخذة في الازدياد. يطالب كل من المستهلكين والسلطات بشكل متزايد بأن الطعام الذي نتناوله يجب أن يكون ذا جودة عالية وبأمن مشدد. في حالة حدوث مشكلات أثناء إنتاج الغذاء ، يجب العثور على مصدر الخطأ وتصحيحه بسرعة. يمكن تقسيم جودة الغذاء إلى جودة موضوعية وذاتية. تتعامل جودة الغذاء الموضوعية مع الخصائص التي يمكن قياسها وتوثيقها بينما جودة الغذاء الذاتية هي تصور المستهلك للغذاء.

يمكن أن تكون الخصائص الموجهة للمنتج التي يمكن قياسها وتوثيقها من خلال ضبط النفس ، على سبيل المثال ، هي اللون والملمس والمحتوى الغذائي للطعام. يعد ضبط النفس والنظافة وتقييم المخاطر كلها عناصر أساسية قانونية لجميع الشركات التي تنتج الغذاء.

يجب أن يضمن برنامج التفتيش الذاتي أن المواد الغذائية التي تنتجها الشركة تفي بمتطلبات التشريع. سيبحث هذا المشروع في إمكانية إنشاء برنامج ضبط ذاتي لأغذية الشركات.

عرض المشكلة

كيف يمكن تطوير برنامج ضبط ذاتي للتأكد من أن التفاح الذي يشتريه المستهلكون من المتجر له اللون الصحيح ، عندما يغادرون الشركة المصنعة؟

الخطوة 1: إعداد المشروع

لأسباب واضحة ، لن يعمل هذا المشروع إلا كنموذج لسيناريو حالة حقيقية لبرنامج ضبط النفس. تم إعداد البرنامج بحيث يخضع التفاح الأحمر فقط لمراقبة الجودة. سيتم فرز التفاح الفاسد ، المحدد بألوان غير الأحمر ، في كومة مختلفة.

سوف يلتقط الروبوت التفاحات ويمسكها أمام الكاميرا ، ثم يقوم البرنامج باكتشاف اللون وفرزها وفقًا لذلك. بسبب عدم توفر التفاح ، سيتم محاكاة البرنامج بكتل خشبية ملونة.

الخطوة 2: الأجهزة والمواد

الأجهزة والمواد المستخدمة في هذا المشروع هي كما يلي:

PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark ll

5 محركات مؤازرة AX-12A

ArbotiX-M Robot Controller

كاميرا بيكسي

2 × أزرار

ضوء LED

كتل بألوان مختلفة

الخطوة الثالثة: البرمجيات

تم العثور على البرنامج المستخدم لهذا المشروع في المواقع التالية:

www. TrossenRobotics.com

www.arduino.cc

pixycam.com/

www.cmucam.org

البرامج المطلوبة لإكمال هذا المشروع هي كما يلي:

1. PhantomX Pincher Robot Arm Kit Mark ll (للمشغل / الذراع الآلية)

2. Arbotix-M Robot Controller (لوحدة التحكم Arbotix-M)

3. AX-12A (برنامج للمحركات المؤازرة)

4. Arduino (للبرمجة)

5. CMUcam5 Pixy (للكاميرا)

6. PixyMon (يظهر ما تراه كاميرا بيكسي)

الخطوة 4: إعداد Arbotix-M و Pixy Camera

يمكن رؤية وصلات لوحة Arbotix-M والكاميرا في الصور أعلاه. الوصلات موصوفة أدناه.

للوحة Arbotix-M:

1. Digital Pin 0: PushButton Stop

2. الدبوس الرقمي 1: زر البدء

3. رقم التعريف الشخصي 7: الضوء الأخضر ليدبين

4. ISP PIN: اتصال كاميرا Pixy

5. BLK: Connetion من اللوحة إلى الكمبيوتر الشخصي

6. 3x 3-Pin DYNAMIXEL Ports (TTL): التحكم في الماكينات

7. امدادات الطاقة لكاميرا بيكسي

بالنسبة لكاميرا Pixy:

8. عدسة الكاميرا

9. RGB- ضوء LED (يظهر اللون الذي تكتشفه الكاميرا)

10. اتصال USB من اللوحة إلى الكمبيوتر الشخصي

11. زر لتسجيل اللون أمام الكاميرا

12. ISP PIN: للاتصال بلوحة Arbotix-M

الخطوة الخامسة: البرنامج

تم تضمين الكود الكامل لبرنامج فرز الألوان في هذه الخطوة ، فلا تتردد في نسخه.

فيما يلي شرح لتصرفات الروبوت:

ستبدأ الذراع الآلية في وضع البداية (مشيرة إلى الأعلى بشكل مستقيم). ثم سوف يميل للخلف حتى يكون القرص في موضعه حول الكتلة الموضوعة بالفعل ثم يضغط معًا. سوف يرتفع الذراع بعد ذلك ويتحرك لأعلى فوق نفسه حتى يصبح الدبوس أمام المنصة. ثم سيثبت الكتلة أمام الكاميرا ، حتى يتم اكتشاف لون الكتلة. إذا تم فرز الكتلة باللون الأحمر ، فسوف يتحرك الذراع إلى اليمين ، وينزل نفسه بحيث تكون الكتلة على الطاولة ، ثم حرر الكتلة. إذا لم تكن الكتلة حمراء ، فسوف يتحرك الذراع إلى اليسار بدلاً من ذلك ويفعل الشيء نفسه. بعد ذلك ، سترتفع الذراع الآلية قليلاً ، وتتحرك لأعلى فوق نفسها مرة أخرى ولأسفل حتى تصبح فوق الكتلة التالية التي سيتم فرزها ، ثم كرر البرنامج.

يجب مشاهدة مقطع فيديو للروبوت العامل في الخطوة التالية.

لاحظ أن هذه الذراع الآلية موضوعة على منصة بها براغي تسوية صغيرة. إذا كنت بحاجة إليها للعمل على ارتفاع مختلف ، فحرك الذراع يدويًا ولاحظ مواضع كل موضع نهائي ، ثم قم بتغيير مواضع المؤازرة في الكود.

الخطوة السادسة: الخاتمة

تم إنشاء برنامج لمراقبة جودة التفاح ، وتحديداً عملية فرز الألوان بين التفاح الأحمر الجيد والتفاح الفاسد في أي لون آخر. ستقوم الذراع الآلية بفرز التفاح الجيد في كومة إلى اليمين والتفاح الفاسد في كومة إلى اليسار. تعتبر عملية فرز الطعام بمساعدة الروبوت مفيدة للغاية في صناعة الأغذية بسبب الطلبات المتزايدة على الجودة ، وللحفاظ على انخفاض تكاليف الأجور ورفع الكفاءة.

يتطرق الدليل إلى موضوعات الدافع لاختيار هذا المشروع المحدد ، وإعداد المشروع ، والأجهزة والبرامج المستخدمة ، وإعداد وتوصيل أسلاك Arbotix-M ولوحة PixyCam والبرنامج الكامل لنظام الفرز في الكود. في الختام على المشروع ، كانت عملية فرز الألوان ناجحة ويمكن رؤيتها في الفيديو أدناه.

تم إجراء هذا التطبيق كمهمة من قبل طلاب هندسة الأتمتة في University College Nordjylland في الدنمارك: Rolf Kjærsgaard Jakobsen و Martin Nørgaard و Nanna Vestergaard Klemmensen.