BotTender: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

BotTender, asisten bartender yang memberikan bidikan sempurna!

BotTender adalah robot otonom yang dirancang dengan tujuan mengotomatiskan bilah. Itu ditempatkan di atas bilah dan mendeteksi gelas bidikan di depannya. Setelah kacamata terdeteksi, ia mendekati kaca dan meminta pelanggan untuk meletakkan kacamata mereka di robot. Kemudian bidikan yang sempurna sedang menunggu untuk diambil! Saat penuangan selesai, BotTender terus menavigasi sepanjang bilah hingga mendeteksi pelanggan berikutnya dengan gelas.

Proyek ini dilakukan sebagai bagian dari seminar Desain Komputasi dan Fabrikasi Digital dalam program master ITECH.

Langkah 1: Daftar Bagian

KOMPONEN LISTRIK

1. Navigasi:

• (2) Motor Roda Gigi
• Sensor Jarak Ultrasonik

2. Mengukur Berat:

• (5KG) Sel beban mikro tipe batang lurus (dapat ditemukan di timbangan dapur)
• Penguat Sel Beban HX711

3. Menampilkan:

• Layar LCD (4x20)
• Antarmuka LCD2004 I2C

4. Menuangkan:

• Pompa Air Submersible Mini (motor DC 3-6V)
• 2n2222 Transistor (EBC)
• Resistor 1K
• Penyearah Dioda 1N4007

5. Lainnya:

• Papan Pengontrol Arduino UNO R3

• Papan tempat memotong roti mini
• Baterai
• Kabel Jumper (M/M, F/F, F/M)
• Solder Besi

DESAIN

6. Tidak tersedia:

• (2) Roda + Roda Universal
• Toples Kaca (diameter 8cm)
• Shot Glass (diameter 3.5cm)
• Tabung Air 9mm
• (30) baut M3x16
• (15) kacang M3x16
• (4) baut M3x50
• (5) baut M3x5
• (2) baut M5x16

7. Bagian khusus:

• Pemotongan laser pada Plexiglass 3.0mm (25cm x 50cm): platform atas dan bawah sasis robot, platform Arduino dan papan tempat memotong roti, dudukan LDC, dudukan sensor ultrasonik, platform atas dan bawah skala, tutup Jar.
• Bagian cetak 3D: Pemegang bank daya

DAN…

BANYAK ALKOHOL!

Langkah 2: Logika dan Pengaturan

1. Navigasi:

Navigasi BotTender dikendalikan oleh data yang diambil dari sensor ultrasonik yang ditempatkan di depan robot. Segera setelah robot dicolokkan ke sumber listrik, robot mulai membaca jarak ke gelas tembakan dan mulai mendekatinya. Ketika mencapai jarak tertentu, ia berhenti dan menunggu pelanggan meletakkan gelas di pelat sel beban.

Komunikasi antara motor DC dan Arduino dicapai dengan menggunakan IC Driver Motor L293D. Modul ini membantu kita untuk mengontrol kecepatan dan arah putaran dua motor DC. Sedangkan kecepatan dapat dikontrol dengan menggunakan teknik PWM (Pulse Width Modulation), arahnya dikendalikan dengan menggunakan H-Bridge.

Jika frekuensi pulsa meningkat, tegangan yang diberikan ke motor juga meningkat, sehingga motor memutar roda lebih cepat.

Informasi lebih rinci tentang menggunakan H Bridge untuk mengontrol motor DC dapat ditemukan di sini.

2. Mengukur berat:

Logika dan rangkaian: Gunakan Sel Beban Tipe Batang Lurus dan papan konverter HX711ADC untuk memperkuat sinyal yang diterima dari sensor berat. Hubungkan ini ke Arduino dan papan tempat memotong roti seperti yang ditunjukkan dalam diagram sirkuit.

HX711 terhubung ke:

• GND: Papan tempat memotong roti (-)
• DATA: pin 6 JAM: pin 2
• VCC: Papan tempat memotong roti (+)
• E+: Terhubung ke RED dari Load Cell
• E-: Terhubung ke BIRU
• A-: Terhubung ke PUTIH
• A+: Terhubung ke HITAM
• B-: tidak ada koneksi
• B+: tidak ada koneksi

Penguat memungkinkan Arduino untuk mendeteksi perubahan resistensi dari sel beban. Ketika tekanan diterapkan, hambatan listrik akan berubah sebagai respons terhadap tekanan yang diberikan.

Pengaturan: Dalam kasus kami, kami menggunakan sel beban mikro (5KG). Sel beban memiliki 2 lubang di bagian atas dan bawah dan panah yang menunjukkan arah defleksi. Dengan panah mengarah ke bawah, pasang bagian bawah timbangan ke platform atas robot. Pasang lubang yang berlawanan dari bagian atas sel beban ke bagian atas timbangan.

Setelah terhubung ke Arduino, unduh perpustakaan untuk amplifier HX711 di bagian bawah halaman ini dan kalibrasi sel beban menggunakan sketsa Kalibrasi yang disediakan di bawah ini.

Unduh perpustakaan HX711:

sketsa kalibrasi:

3. Menampilkan:

Logika dan sirkuit: Hubungkan Layar LCD (4x20) ke antarmuka I2C. Jika dipisahkan, perlu dilakukan penyolderan. Interfase I2C terdiri dari dua sinyal: SCL dan SDA. SCL adalah sinyal clock, dan SDA adalah sinyal data. I2C terhubung ke:

• GND: Papan tempat memotong roti (-)
• VCC: Papan tempat memotong roti (+)
• SDA: pin A4
• SCL: pin A5

Unduh perpustakaan IC2:

4. Menuangkan:

Anda memerlukan transistor, resistor 1K, dan Dioda untuk menghubungkan pompa air ke Arduino. (Lihat diagram sirkuit di bawah). Pompa air diaktifkan ketika sel beban membaca berat gelas kosong. Setelah gelas penuh, load cell membaca berat dan mematikan pompa air.

Langkah 3: Diagram Sirkuit

Langkah 4: Kode

Langkah 5: Desain

Maksud Desain

Maksud desain utama adalah untuk menggunakan bahan transparan dan meningkatkan kehadiran elektronik. Ini tidak hanya membantu kami menentukan masalah di sirkuit lebih cepat, tetapi juga memudahkan pembongkaran jika diperlukan perbaikan. Karena kami bekerja dengan alkohol, sangat penting bagi desain kami untuk menjaga elektronik dan alkohol terpisah sejauh mungkin dengan cara yang kompak. Untuk mencapai ini, kami mengintegrasikan produk rak ke desain khusus kami. Hasilnya, kami datang dengan sistem multi-lapis yang menjaga elektronik di lapisan bawah dan meningkatkan area penyajian bidikan ke lapisan atas.

Bagian khusus: Potongan laser

1. Tubuh

BotTender terdiri dari dua lapisan utama yang ditumpuk satu sama lain dengan jarak yang cukup untuk memungkinkan kabel dicolokkan ke arduino dan papan tempat memotong roti. Sementara lapisan bawah terutama digunakan untuk memasang motor, roda belakang, platform elektronik dan dudukan baterai ke bodi, serta berfungsi sebagai alas untuk botol, lapisan atas menampung lubang untuk menstabilkan botol dan ruang yang cukup. untuk sel beban dan pelatnya.

2. Muat Pelat Sel

Pelat sel beban dirancang dengan mempertimbangkan prinsip kerja timbangan dapur. Load cell dipasang pada lapisan atas dan bawah dari lubang bautnya. Di atas lapisan atas, lapisan lain ditempatkan untuk menunjukkan slot yang tepat untuk meletakkan gelas tembakan dan menyimpannya di tempatnya.

3. Pemegang Sensor LCD dan Ultrasonik

Dukungan LCD dirancang untuk menjaga layar berputar 45 derajat dari bidang tanah, sedangkan dudukan sensor Ultrasonik menjaga sensor tetap tegak lurus dan sedekat mungkin dengan tanah untuk mendeteksi kaca bidikan dengan mudah.

4. Tutup Botol

Kami merancang tutup botol yang akan menyimpan minuman di lingkungan tertutup tetapi tetap memungkinkan kabel tabung dan pompa air keluar dari botol. Tutupnya memiliki 2 lapisan: Lapisan atas untuk menjaga tabung tetap di tempatnya dan lapisan bawah untuk mengunci tutup ke botol dan menyediakan akses kabel pompa air ke arduino. Kedua lapisan ini kemudian direkatkan satu sama lain dengan menggunakan lubang kecil yang sesuai di sisi untuk memasukkan baut.

Bagian Kustom: dicetak 3D

5. Pemegang Bank Daya Untuk BotTender kami, kami memutuskan untuk menggunakan sumber daya eksternal: bank daya. Oleh karena itu kami membutuhkan dudukan baterai yang disesuaikan untuk dimensi bank daya yang kami pilih. Setelah mendesain karya dalam Rhinoceros, kami mencetaknya secara 3D menggunakan PLA hitam. Lubang baut kemudian dibuka dengan menggunakan bor.