Robot Pincher PhantomX - Trieur de pommes : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Les exigences de sécurité pour les aliments se multiplient. Tant les consommateurs que les autorités exigent de plus en plus que les aliments que nous consommons soient de haute qualité et hautement sécurisés. Si des problèmes surviennent lors de la production d'aliments, la source d'erreur doit être rapidement trouvée et corrigée. La qualité des aliments peut être divisée en qualité objective et subjective. La qualité objective des aliments traite des caractéristiques qui peuvent être mesurées et documentées, tandis que la qualité subjective des aliments est la perception de l'aliment par les consommateurs.

Les propriétés axées sur le produit qui peuvent être mesurées et documentées grâce à l'autocontrôle peuvent, par exemple, être la couleur, la texture et le contenu nutritionnel de l'aliment. La maîtrise de soi, l'hygiène et l'évaluation des risques sont autant d'éléments essentiels et réglementaires pour toutes les entreprises qui produisent des denrées alimentaires.

Un programme d'auto-inspection doit garantir que les aliments produits par l'entreprise répondent aux exigences de la législation. Ce projet étudiera la possibilité de créer un programme d'autocontrôle de l'alimentation d'entreprise.

Énoncé du problème

Comment développer un programme d'autocontrôle pour s'assurer que les pommes que les consommateurs achètent au magasin ont la bonne couleur, lorsqu'elles quittent le fabricant ?

Étape 1: Configuration du projet

Pour des raisons évidentes, ce projet n'agira que comme une maquette d'un scénario de cas réel d'un programme d'autocontrôle. Le programme est configuré de telle sorte que seules les pommes rouges passent le contrôle qualité. Les pommes pourries, définies par des couleurs autres que le rouge, seront triées dans une pile différente.

Le robot ramassera les pommes et les tiendra devant une caméra, puis le programme détectera la couleur et les triera en conséquence. En raison du manque de pommes disponibles, le programme sera simulé avec des blocs de bois colorés.

Étape 2: Quincaillerie et matériel

Le matériel et le matériel utilisés dans ce projet sont les suivants:

Kit bras robotique PhantomX Pincher Mark ll

5 x servomoteurs AX-12A

Contrôleur de robot ArbotiX-M

Appareil photo Pixy

2 boutons

Lumière LED

Blocs de différentes couleurs

Étape 3: Logiciel

Le logiciel utilisé pour ce projet a été trouvé sur les sites suivants:

www. TrossenRobotics.com

www.arduino.cc

pixycam.com/

www.cmucam.org

Les logiciels requis pour réaliser ce projet sont les suivants:

1. Kit de bras robotique PhantomX Pincher Mark ll (pour l'actionneur/bras robotique)

2. Contrôleur de robot Arbotix-M (pour le contrôleur Arbotix-M)

3. AX-12A (logiciel pour les servomoteurs)

4. Arduino (pour la programmation)

5. CMUcam5 Pixy (pour la caméra)

6. PixyMon (affiche ce que la caméra pixy voit)

Étape 4: configuration des caméras Arbotix-M et Pixy

Les connexions pour la carte Arbotix-M et la caméra sont visibles sur les images ci-dessus. Les connexions sont décrites ci-dessous.

Pour la carte Arbotix-M:

1. Broche numérique 0: Arrêt du bouton-poussoir

2. Broche numérique 1: démarrage par bouton-poussoir

3. Broche numérique 7: lumière verte LedPin

4. PIN FAI: connexion de la caméra Pixy

5. BLK: Connexion de la carte au PC

6. 3x ports DYNAMIXEL à 3 broches (TTL): contrôle vers les servos

7. Alimentation électrique de la caméra Pixy

Pour l'appareil photo Pixy:

8. Objectif de la caméra

9. Lumière LED RVB (Affichage de la couleur détectée par la caméra)

10. Connexion USB de la carte au PC

11. Bouton d'enregistrement de la couleur devant la caméra

12. PIN ISP: pour la connexion à la carte Arbotix-M

Étape 5: Le programme

Le code complet du programme de tri des couleurs est inclus dans cette étape, n'hésitez pas à le copier.

Les actions du robot sont expliquées ci-après:

Le bras robotique démarrera dans sa position de départ (pointant droit vers le haut). Ensuite, il se penchera en arrière jusqu'à ce que la pince soit en position autour du bloc déjà placé, puis se serrera. Le bras se lèvera alors et se déplacera sur lui-même jusqu'à ce que la pince soit devant la plate-forme. Ensuite, il maintiendra le bloc immobile devant la caméra, jusqu'à ce que la couleur du bloc ait été détectée. Si le bloc doit être trié en rouge, le bras se déplacera vers la droite, s'abaissera pour que le bloc soit sur la table, puis relâchera le bloc. Si le bloc n'est pas rouge, le bras se déplacera vers la gauche et fera la même chose. Après cela, le bras robotique se lèvera un peu, se déplacera de nouveau sur lui-même et redescendra jusqu'à ce qu'il soit au-dessus du prochain bloc à trier, puis répétez le programme.

Une vidéo du robot en fonctionnement est à voir à l'étape suivante.

Notez que ce bras robotique est placé sur une plate-forme avec de petites vis de nivellement. Si vous en avez besoin pour travailler à une hauteur différente, déplacez le bras manuellement et notez les positions de chaque position finale, puis modifiez les positions des servos dans le code.

Étape 6: Conclusion

Un programme a été élaboré pour le contrôle de la qualité des pommes, en particulier un processus de tri par couleur entre les bonnes pommes rouges et les mauvaises pommes de toute autre couleur. Le bras robotique va trier les bonnes pommes en tas à droite et les mauvaises pommes en tas à gauche. Le processus de tri des aliments à l'aide d'un robot est très bénéfique dans l'industrie alimentaire en raison des exigences croissantes en matière de qualité et pour maintenir les coûts salariaux bas et l'efficacité.

L'instructable passe en revue les thèmes de la motivation pour choisir ce projet spécifique, la configuration du projet, le matériel et les logiciels utilisés, la configuration et le câblage de l'Arbotix-M et de la carte PixyCam et le programme complet du système de tri en code. Pour conclure sur le projet, le processus de tri des couleurs a été un succès que l'on peut voir dans la vidéo ci-dessous.

Cet intructable a été réalisé par des étudiants en génie de l'automatisation de l'University College Nordjylland au Danemark: Rolf Kjærsgaard Jakobsen, Martin Nørgaard et Nanna Vestergaard Klemmensen.