سيدي ميكس بوت ، روبوت النادل - 💡 Fix My Ideas

سيدي ميكس بوت ، روبوت النادل

سيدي ميكس بوت ، روبوت النادل


مؤلف: Ethan Holmes, 2019

لقد رأينا الكثير من أكواب الشرب هنا على MAKE في كل التكوين تقريبًا. ومع ذلك ، لا أعتقد أنني رأيت شخصًا واحدًا مصقولًا وأنيقًا مثل مشروع ديف زوكر ، والذي يطلق عليه Sir Mix-a-Bot. إنه ذراع PUMA ، وهو النوع المستخدم للتصنيع ، والمثبت على طاولة من القشرة الخشبية الأنيقة مع زجاجات الخمور والخلاط مرتبة حوله. يقوم الشخص الذي يرغب في تناول مشروب باختيار واحد من عشرة كوكتيلات على شاشة تعمل باللمس ويضع كوبه على القرص النحاسي على الطاولة ، ويقوم الروبوت بإعداد المشروب.

كتب ديف وصفاً كاملاً ورائعًا لما تبين أنه مشروع طويل الأجل. حصل على الذراع مجانًا قبل عشر سنوات ، وأراد على الفور تحويلها إلى نادل آلي.

لن يحدث ذلك بين عشية وضحاها - وحدة التحكم في ذراع الروبوت كانت غير وظيفية وضخمة ، وفي النهاية حطمت ديف معظمها. سيتعين على المشروع الانتظار حتى يمكن إنشاء نظام تحكم جديد. قام ديف بنقل الذراع من منزل إلى آخر منذ ذلك الحين ، حيث كان يعمل من حين لآخر في المشروع حيث كان الميل يصيبه. أخيرًا ، أخبر الجميع أن هذا العام سيشاهد الروبوت وهو يعمل بغض النظر عن السبب ، مما يجبره على جعل ذلك حقيقة.

ظهر الروبوت لأول مرة في حفل عيد ميلاد ديف في 14 مارس حيث قدم المشروبات للضيوف.

الذراع الميكانيكية

تمكن Dave من تسجيل ذراع PUMA مجاني (يرمز PUMA إلى Programmable Universal Machine for Assembly) عندما أخبره أحد زملاء العمل أنهم كانوا يقدمون لهم مجانًا في مدرسة قريبة.

عندما عدت إلى المرآب ، فحصت الكنز المكتسب حديثًا وكنت حزينًا لاكتشافه: لم ينجح هذا الأمر حقًا. على الاطلاق. لا يبدو أن وحدة التحكم قيد التشغيل ، وحتى لو كانت موجودة ، فلم يكن هناك سوى القليل من الأشياء الموثقة في طريقة توثيق جهاز الكمبيوتر المستند إلى PDP-11 والموجود في صندوق من الألومنيوم بحجم ثلاجة غرفة النوم. احتفظت بغطاء لوحة التحكم ووحدة الإدخال / الإخراج والذراع بالطبع وليس غير ذلك. مع وجود ذراع آلي في حالة ميكانيكية غير معروفة وعدم وجود وحدة تحكم عاملة ، كان أمامي مهمة طويلة: الحصول على إصلاح للذراع ، والعثور على (أو إنشاء) إلكترونيات للتحكم فيه ، وكتابة برامج لجعلها تصب المشروبات ، وبناء بعض نوع من المنزل لذلك.

في النهاية اكتشف ديف أن الذراع ميكانيكيا كانت صلبة. بدا أن محركاتها الستة جيدة ، بخلاف الحاجة إلى وحدة تحكم. ومع ذلك ، فقد يدها - لم يكن هناك القابض للروبوت. انتهى الأمر إلى ديف بحل بسيط للغاية ، وشوكة ومنزلق معدني بدون محركات أو ملفات لولبية على الإطلاق - إنه ببساطة يجرف الزجاجة. بدأ بيد خشبية ولكن انتهى الأمر بطباعة 3D الجزء لمزيد من المتانة.

نظام التحكم

كان التحدي الرئيسي لديف هو عدم وجود جهاز تحكم في المحرك. يحتوي الذراع على ستة محركات تيار مستمر - اثنان لكل مفصل - لذلك كان يحتاج إلى ستة لوحات تحكم بمحرك. كان للذراع أيضًا ثلاثة مكابح كهروميكانيكية ، ملفات لولبية منعت ذراعه من التعرج عند عدم تشغيله.

وانتهى به الأمر الذهاب مع متحكم PSoC متصلا ستة تحكم Motion العقل 3. للتحكم في الملف اللولبي ، اشترى ثلاث لوحات ترحيل ، كل منها يقوم بتعبئة مرحل الحالة الصلبة الذي أدى إلى تشغيل الملف اللولبي 24V عند تشغيله بواسطة متحكم دقيق.

كان عقل النظام عبارة عن جهاز كمبيوتر محمول قديم يعمل بنظام Mac والذي كان يستخدمه للتواصل مع أجهزة التحكم في المحركات:

تعيش وحدات التحكم في المحركات (بشكل فعال) في حيز المفصل - أي أنها تتحكم مباشرة في زوايا كل من المفاصل. لكن من المفيد في بعض الأحيان التحدث عن الفضاء الديكارتي ، من حيث إحداثيات (X ، Y ، Z) وتناوبها - على سبيل المثال ، تريد أن يرتفع المستجيب النهائي لأعلى بمقدار 15 سم. يتطلب ذلك تحريك أكثر من مفصل واحد ، تمامًا مثل ذراعك ، يتطلب تحريك يدك للأعلى من مستوى الخصر إلى ارتفاع الكتف أن تضبط كتفك ومرفقك ومعصمك.

البرمجيات

الآن هناك حاجة لإنشاء برنامج مخصص لإدارة المسارات التي سيتخذها الذراع.

بالإضافة إلى رمز التحكم ، قمت أيضًا بإنشاء لغة نصية يمكنني استخدامها لإنشاء وتخزين مسارات ليقوم ذراع الروبوت باجتيازها. بعد ذلك ، بعد أن قمت ببناء الجدول ، قمت بإنشاء برنامج نصي للاستيلاء على كل زجاجة ، ومجموعة أخرى من البرامج النصية لإعادتها إلى أصحابها. إن أجهزة التشفير الموجودة في الذراع دقيقة تمامًا ، وبالتالي يمكن تكرار كل موقف على طول كل مسار إلى حد يبلغ ملليمتر. لقد أمضيت وقتًا طويلاً في ضبط المسارات للتأكد من التقاط كل زجاجة ثم استبدالها بقبضة القابض ، ولا يزال أمامي القليل من هذا الضبط.

لم يؤلمني أن يكون شقيقه مات في برنامج الدكتوراه في الروبوتات. كان لدى مات واجب منزلي في كتابة الكود الحركي العكسي لذراع الروبوت ، لذا قام بتكييف الكود لمشروع ديف ، مما يوفر له الكثير من المتاعب في تحديد زوايا الذراع وحركاته - يترجم الكود بين الإحداثيات الديكارتية ويتحول محرك الروبوت.

بناء الجدول

كم عدد المرات التي انتظر فيها المصنّعون - من ضمنهم أنا شخصياً - اللحظة الأخيرة لرفع نوع من العلبة؟ كان أحد الأجزاء التي أحبها حقًا في هذا المشروع هو الاهتمام الذي أبداه ديف بوضع اللمسات الأخيرة على الروبوت حتى بعد أن أتقن الميكانيكا بشكل أساسي.

يتم وضع الذراع على طاولة مميتة من MDF مع قشرة لاصقة عليها ، جنبًا إلى جنب مع المنحوتات الداخلية ، البطانة ، والأجهزة النحاسية. إنها ثقيلة بشكل كبير ، ولكن بالضرورة لأنها تمنع الذراع من التحرك بشكل مفرط.

ليس لدى الكثير منا الصبر للعمل في مشروع لمدة عشر سنوات ، لكن جهود ديف تظهر بوضوح تام في جميع جوانب المشروع. إذا ما هو التالي؟

لا تزال هناك بعض الأشياء التي أرغب في ضبطها مع النادل - إنها تفوت أحيانًا عند استبدال الزجاجة ، وقد يكون مسار الصب أكثر سلاسة ، وقد تكون مصابيح LED الموجودة في القائمة أكثر إشراقًا ، وهكذا. إذا كنت أرغب في الحصول على جزء أكبر ، فقد أفكر مرة أخرى في استخدام دارات التحكم الخاصة بمحرك ثنائي الفينيل متعدد الكلور / محركي ، أو إعادة إنشاء قائمة شاشة اللمس باستخدام معالج دقيق منفصل ، أو ربما إعادة إنشاء سطح الطاولة (لإضافة ديكورات وإزالة الفقاعات في القشرة).

تأكد من قراءة كتابة المشروع للحصول على الكثير من التفاصيل الإضافية حول كيفية صنع الروبوت. وهنا شريط فيديو للنادل في العمل!



قد تكون مهتمة

كوول كول "مسابقة مصادر الحماس"

كوول كول "مسابقة مصادر الحماس"


الرياضيات الاثنين: هندسة لوحة الورق

الرياضيات الاثنين: هندسة لوحة الورق


فرن الميكروويف في المستقبل يتحول وقت الانتظار للمتعة

فرن الميكروويف في المستقبل يتحول وقت الانتظار للمتعة


عيد الفصح البيض مفاجأة الكرة

عيد الفصح البيض مفاجأة الكرة






المشاركات الأخيرة