KANUNUZI ZA KUDHIBITISHA VIDONGE: Hatua 14 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Hii ni roboti ya kusambaza vidonge inayoweza kumpa mgonjwa kiwango sahihi na aina ya dawa za dawa. Upimaji wa kidonge hufanywa kiatomati kwa wakati sahihi wa siku, ikitanguliwa na kengele. Wakati tupu, mashine hujazwa tena kwa urahisi na mtumiaji. Utaratibu wa kusambaza na kujaza tena unadhibitiwa kwa njia ya programu iliyounganishwa kupitia Bluetooth kwa roboti na kwa vifungo viwili.

Kikundi cha Mradi wa Bruface Mechatronics 2

Wanachama wa timu: Federico ghezzi

Andrea Molino

Giulia Ietro

Mohammad Fakih

Mouhamad Lakkis

Hatua ya 1: Orodha ya Ununuzi

• Adafruit Motor Shield v2.3 (kitanda cha kusanyiko) - Motor / Stepper / Servo Shield kwa Arduino
• Sensor ya joto ya unyevu wa Kwmobile
• Cartoon AZUtoaji wa Arduino PCM2704 KY-006 Buzzer Passive
• Saa halisi ya AZDelivery, RTC DS3231 I2C, Rasperry Pi
• 2. 28byj ya 48 DC 5 V 4 Awamu ya fil de 5 Micro Step na moduli ya ULN2003 ya Arduino
• AZDelivery Prototypage Prototype Shield kwa Arduino UNO R3
• AZDelivery PAQUET HD44780 LCD 1602, herufi 2X16 + na interface I2C
• Sumaku za OfficeTree® 20 Mini OfficeTree® 20 6x2 mm
• SHAFT COUPLER POLOLU-1203 UNIVERSAL MOUNTIBG HUB
• Pini 40 30 cm Kiume Kwa Mwanamke Jumper Wire
• Bodi ya mkate isiyo na waya - Mashimo 830
• USB 2.0 A - B M / M 1.80M
• Sensorer ya Mwendo wa Pir kwa Arduino
• Seti ya waya za Jumamosi za Bodi ya Mkate Bango moja
• R18-25b Push switch 1p Off- (on)
• L-793id LED 8mm Nyekundu Imegawanywa 20mcd
• L-793gd LED 8mm Kijani Iliyotawanyika 20mcd
• 2 x Poussoir Mtallique Carr + Avec Capuchon Bleu
• Kubadilisha tactile 6x6mm
• 2 charn 70x40 mm
• plast yenye nguvu ni 64 mm
• knop alumini 12 mm
• Ultragel 3gr
• Nagels 50 2x35
• Taa ya nyuma ya LCD rgb
• Fani 2 za mpira 6.4 mm shimoni
• Karatasi 2 kamili ya mdf ya kukata laser
• Kipande 1 cha plexiglass ya kukata laser
• 1 potentiometer
• Arduino uno

Hatua ya 2: Vidokezo vya Ufundi juu ya Chaguo la Vipengele

Utaratibu wa kutoa na kujaza tena unahitaji usahihi mkubwa na harakati kidogo za magurudumu yaliyo na vidonge. Kwa sababu hii, tunaamua kutumia motors mbili za stepper.

Motors za Stepper ni zizi, zinaweza kuendesha mizigo anuwai na msuguano, hazihitaji maoni. Magari pia ni trasducer ya msimamo: sensorer za msimamo na kasi hazihitajiki. Kwa kuongezea, zina kurudiwa bora na kurudi kwa eneo moja kwa usahihi.

Shield ya Magari huendesha gari mbili za stepper. Inayo 4 H-Bridge ambayo inaruhusu kudhibiti mwelekeo na kasi ya motors. Kutumia ngao ya gari, tunaongeza idadi ya pini za bure.

Ili kuhakikisha kuwa vidonge viko katika hali nzuri kila wakati, sensorer za unyevu na joto hupima gharama na joto ndani ya kontena.

Ili kumjulisha mtumiaji kuwa ni wakati wa kuchukua tiba yake tuliunda kengele na Buzzer na Saa ya Wakati Halisi. Moduli ya RTC inaendesha betri na inaweza kufuatilia wakati hata ikiwa tunapanga tena mdhibiti mdogo au kukatiza nguvu kuu.

Vifungo viwili na ruhusa ya Onyesha Kioevu cha RGB Liquid kwa mtumiaji kushirikiana na mtoaji. Mtumiaji anaweza pia kuweka tiba yake na wakati wa kutoa kupitia App ya simu ya rununu. Anaweza kuunganisha kifaa chake cha kibinafsi kupitia unganisho la Bluetooth (moduli ya Bluetooth imeunganishwa na Arduino).

Sensor ya PIR hugundua mwendo ikiwa mtumiaji anachukua dawa yake na anatoa maoni ya kazi sahihi ya mtoaji. Kwa sababu ya busara yake kubwa na upeo wake wa kugundua, imezuiliwa kwa makusudi katika mwelekeo fulani ili kuepuka vipimo visivyo na maana.

Hatua ya 3: Sehemu ya Viwanda

Katika zifuatazo, orodha ya kina ya sehemu ambazo hutolewa ama na printa ya 3D au na cutter ya Laser hutolewa. Vipimo vyote na nyanja za kijiometri huchaguliwa ili kuwa na uwiano unaofaa kati ya sehemu zote zilizo na unganisho madhubuti pamoja na muundo mzuri.

Walakini, vipimo na hali ya kijiometri zinaweza kubadilishwa kulingana na madhumuni tofauti. Katika sehemu zifuatazo inawezekana kupata CAD ya vifaa vyote vilivyoorodheshwa hapa.

Hasa, wazo la awali la mradi huo lilikuwa kuunda kiwanda cha vidonge na magurudumu zaidi ili kutoa kiwango cha juu zaidi na anuwai ya vidonge. Kwa upeo wa kozi hiyo, tulipunguza umakini wetu kwa 2 tu, lakini kwa mabadiliko kidogo kwenye muundo, magurudumu zaidi yanaweza kuongezwa na kufikia lengo. Ndio sababu tunakuruhusu uwezekano wa kurekebisha muundo wetu kwa uhuru ili, ikiwa unaipenda, unaweza kuibadilisha na kuiboresha kwa ladha yoyote ya kibinafsi.

Hapa kuna orodha ya sehemu zote 3d zilizochapishwa na zilizokatwa za laser na unene kati ya mabano:

• sahani ya nyuma (mdf 4 mm) x1
• sahani ya msingi (mdf 4 mm) x1
• sahani ya mbele (mdf 4 mm) x1
• sahani ya nyuma_na shimo (mdf 4 mm) x1
• laini ya sahani ya nyuma (mdf 4 mm) x1
• sahani ya arduino (mdf 4 mm) x1
• sahani kwa uimarishaji wima (mdf 4 mm) x1
• sahani ya kontakt (mdf 4 mm) x1
• sahani kwa kofia ya gurudumu (mdf 4 mm) x2
• sahani kwa gurudumu (mdf 4 mm) x2
• sahani ya juu (plexiglass 4 mm) x1
• sahani ya kufungua (mdf 4 mm) x1
• mmiliki wa kuzaa (3d iliyochapishwa) x2
• cap gurudumu (3d iliyochapishwa) x2
• faneli (iliyochapishwa 3d) x1
• mguu wa faneli (3d iliyochapishwa) x2
• Mmiliki wa PIR (3d iliyochapishwa) x1
• kuziba kwa kofia ya gurudumu (iliyochapishwa 3d) x2
• gurudumu (3d iliyochapishwa) x2

Hatua ya 4: Michoro ya Ufundi ya Kukata Laser

Mkutano wa sanduku ni muundo ili kuepusha matumizi ya gundi. Hii inaruhusu kutambua kazi safi na, ikiwa inahitajika, disassembly inaweza kufanywa kurekebisha maswala kadhaa.

Hasa, mkutano unafanywa kwa njia ya bolts na karanga. Kwenye shimo la jiometri inayofaa, bolt kutoka upande mmoja, na nati kutoka upande mwingine, inafaa kabisa ili kuwa na uhusiano mkubwa kati ya sahani zote za mdf. Hasa kwa sababu ya sahani anuwai:

• Sahani ya nyuma ina shimo lililowekwa vizuri ili kuruhusu kebo kupita kupitia ili kuwa na uhusiano kati ya Arduino na kompyuta.
• Sahani ya mbele ina viwiko 2. Ya chini kabisa inakusudiwa kutumiwa wakati mtu anapaswa kuchukua glasi ambapo kidonge kimetolewa. Nyingine hutumiwa wakati wa kujaza tena. Katika hali hii kuna kuziba (angalia muundo baadaye) ambayo inaweza kufunga tundu kwenye kofia ya gurudumu kutoka chini. Uwekaji wa kofia hii kweli hufanywa kwa kutumia nafasi hii ya pili. Mara kuziba kunapowekwa vizuri, kwa kutumia vifungo au programu, mtu huyo anaweza kuruhusu gurudumu lizunguke sehemu moja kwa wakati na kuweka kidonge katika kila sehemu.
• Sahani ya kudumisha imewekwa ili kuwa na msaada wa wima kwa reli ambapo gurudumu na kofia imewekwa ili kuwa na muundo wa kuaminika na mgumu.
• Sahani ya kufungua imeundwa kama neno linasema ili kuwezesha utaratibu wa kujaza tena na mtumiaji
• Sahani ya juu, kama inavyoonekana kutoka kwenye picha, hufanywa kwa glasi ya macho ili kuwezesha kutoka nje ya maono ya kile kinachotokea ndani.

Sahani zingine zote hazina madhumuni maalum, zimeundwa ili kuwezesha sehemu zote zilingane kikamilifu. Sehemu zingine zinaweza kuwasilisha mashimo haswa na mwelekeo tofauti na jiometri ili kuruhusu vitu vyote vya elektroniki (kama Arduino na motors) au vitu vilivyochapishwa 3d (kama faneli na mmiliki wa PIR) kuunganishwa kwa njia inayofaa.

Hatua ya 5: Hatua ya 5: CAD kwa Sehemu zilizokatwa za Laser

Hatua ya 6: Michoro ya Ufundi ya Uchapishaji wa 3d

Sehemu zilizochapishwa 3d zinapatikana kwa kutumia vichapishaji vya Ultimaker 2 na Prusa iMK zinazopatikana katika maabara ya Fablab ya Chuo Kikuu. Wao ni sawa kwa maana kwamba wote hutumia nyenzo moja ambayo ni PLA (ile inayotumika kwa sehemu zetu zote zilizochapishwa) na ina mwelekeo sawa wa bomba. Hasa kazi ya Prusa iliyo na laini nyembamba, ni ya shukrani zaidi kwa mtumiaji kwa sahani inayoondolewa (hakuna haja ya kutumia gundi) na kwa sensorer inayolipa uso usiokuwa gorofa wa bamba la msingi.

Sehemu zote zilizochapishwa 3d zinatambuliwa zikiacha mipangilio ya kawaida isipokuwa kwa gurudumu ambapo msongamano wa nyenzo wa 80% hutumiwa ili kuwa na shimoni ngumu zaidi. Hasa mwanzoni mwa jaribio, ujazo wa nyenzo zilizojazwa wa 20% uliachwa kama mpangilio wa kawaida bila kugundua kosa. Mwisho wa kuchapisha gurudumu liligunduliwa kikamilifu lakini shimoni lilivunjika mara moja. Ili tusichapishe tena gurudumu, kwani inachukua muda mrefu, tuliamua kwenda kwa suluhisho bora zaidi. Tuliamua tu kuchapisha tena shimoni na msingi ambao utarekebishwa kwa gurudumu na mashimo 4 ya ziada kama itakavyoonekana kwenye takwimu.

Hapa itafuata maelezo fulani ya kila sehemu:

• Wamiliki wa kuzaa: sehemu hii hugunduliwa ili kushikilia na kusaidia kuzaa katika nafasi inayofaa. Mmiliki wa kuzaa kwa kweli hugunduliwa na shimo lililowekwa katikati na kipimo halisi cha kipenyo cha kuzaa ili kuwa na unganisho sahihi kabisa. Mabawa 2 yamekusudiwa tu kuwa na urekebishaji sahihi wa sehemu kwenye sahani. Inapaswa kuzingatiwa kuwa kuzaa hutumiwa ili kudumisha shimoni la gurudumu ambalo lingeweza kuinama.
• Gurudumu: 3d iliyochapishwa inawakilisha karibu msingi wa mradi wetu. Imeundwa kwa njia ya kuwa kubwa iwezekanavyo ili kushikilia kiwango cha juu cha vidonge lakini wakati huo huo ikibaki nyepesi na rahisi kuendeshwa na motors. Zaidi ya hayo imeundwa na kingo laini pande zote ili kusiwe na vidonge. Ina sehemu 14 haswa ambapo inawezekana kutenga vidonge. Sehemu ya kati, pamoja na mpaka kati ya kila sehemu, imechomolewa ili kuacha gurudumu likiwa nyepesi iwezekanavyo. Halafu kuna shimoni la kipenyo cha 6.4 mm na urefu wa 30 mm ambayo inaweza kutoshea kabisa kwenye kuzaa kwa upande mwingine. Mwishowe unganisho dhabiti na gari hupatikana kwa kiboreshaji cha shimoni kilichounganishwa upande mmoja na gurudumu na mashimo 4 ambayo yanaweza kuonekana kwenye picha na upande mwingine na motor ya stepper.
• Kofia ya gurudumu: Kofia ya gurudumu imeundwa kwa njia ambayo vidonge mara moja ndani ya gurudumu haziwezi kutoka kutoka isipokuwa zifikie sehemu iliyofunguliwa chini ya gurudumu. Kwa kuongezea, kofia inaweza kulinda gurudumu kutoka kwa mazingira ya nje kuhakikisha uhifadhi mzuri. Mduara wake ni mkubwa kidogo kisha gurudumu yenyewe na ina viboreshaji 2 kuu. Iliyoko chini inakusudiwa kutolewa kidonge wakati ile iliyo juu inatumiwa kwa utaratibu wa kujaza tena ulioelezewa hapo awali. Shimo kuu katikati ni kwa kuruhusu shimoni la gurudumu lipite na mashimo 6 yaliyobaki hutumiwa kwa unganisho na sahani na kuzaa. Kwa kuongezea, upande wa chini, mashimo 2 yapo ambapo sumaku 2 ndogo zinawekwa. Kama ilivyoelezewa baadaye, hizi zitakusudiwa kuwa na unganisho madhubuti na kuziba.
• Funnel: Wazo la faneli, kama inavyoweza kudhaniwa wazi, ni kukusanya vidonge vinavyoanguka kutoka kwenye gurudumu na kuzikusanya kwenye glasi iliyo chini. Hasa kwa uchapishaji wake, imegawanywa katika hatua 2 tofauti. Kuna mwili wa faneli na kisha miguu 2 ambayo imechapishwa kando vinginevyo uchapishaji ungekuwa unamaanisha msaada mwingi. Kwa mkutano wa mwisho sehemu 2 zinapaswa kushikamana pamoja.
• Mmiliki wa PIR: kazi yake ni kushikilia PIR katika nafasi inayofaa. Ina shimo lenye mraba katika ukuta ili kuruhusu nyaya zipite na mikono 2 kushikilia PIR bila kiungo cha kudumu.
• Plug: sehemu hii ndogo imeundwa ili kuwezesha utaratibu wa kujaza tena. Kama ilivyotajwa hapo awali, mara tu wakati wa kujaza tena, chini ya kofia ya gurudumu inapaswa kufungwa na kuziba, vinginevyo vidonge wakati wa kujaza vitaanguka. Ili kuwezesha unganisho lake na cap 2 mashimo madogo na sumaku mbili zipo. Kwa njia hii kiunga na kofia ni nguvu na rahisi kutumia. Inaweza kuwekwa katika nafasi na kuondolewa na kazi rahisi sana.

Hatua ya 7: Hatua ya 7: CAD kwa Sehemu zilizochapishwa 3d

Hatua ya 8: Hatua ya 8: Mkutano wa mwisho wa CAD

Hatua ya 9: Uchunguzi wa Vipengele vya Mtu binafsi

Vipimo kadhaa vya mtu binafsi vimefanywa kabla ya kuunganisha vifaa vyote vya elektroniki pamoja. Hasa, video zinawakilisha vipimo vya kusambaza na kujaza mfumo, kwa kitufe kinachofanya kazi, kwa kengele ya upimaji wa leds.

Hatua ya 10: Mkutano wa Mwisho

Sehemu ya kwanza ya mkusanyiko imejitolea kupandisha sehemu ya muundo wa roboti. Kwenye sahani ya msingi, sahani 2 za nyuma na sahani ya mbele zimewekwa na faneli ilirekebishwa. Wakati huo huo, kila gurudumu liliunganishwa na motor yake ya stepper kwa njia ya coupler ya shimoni na kisha ikawekwa na kofia yake. Baadaye, mfumo wa kofia ya gurudumu umewekwa moja kwa moja kwenye roboti. Kwa wakati huu vifaa vya elektroniki viliwekwa kwenye roboti. Mwishowe, sahani zilizobaki zilikusanywa ili kukamilisha mradi huo.

Hatua ya 11: Vipengele vya Wiring kwa Arduino

Hatua ya 12: Mpangilio wa chati

Chati ifuatayo ya mtiririko inaonyesha mantiki ya programu tuliyoandika, kwa gurudumu moja.

Hatua ya 13: Programu

Hatua ya 14: Uunganisho wa Maombi ya Robot- Smartphone

Kama ilivyosemwa tayari, mawasiliano na roboti inahakikishwa na programu tumizi ya simu mahiri iliyounganishwa kupitia moduli ya bluetooth kwenye roboti. Picha zifuatazo zinawakilisha utendaji wa programu. Ya kwanza inawakilisha ikoni ya programu wakati ya pili na ya tatu, hushughulikia utaratibu wa kupeana mwongozo na orodha ya wakati wa kuweka mtawaliwa. Katika kesi ya mwisho, utaratibu wa utoaji unafanywa moja kwa moja wakati uliochaguliwa na mtumiaji.

Maombi haya yalijengwa kwenye Inventor ya Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts (ai2.appinventor.mit.edu/?locale=en#6211792079552512).