HAVOLARNING AVTOMATIK DISPENSERI: 14 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Bu tabletka tarqatuvchi robot bo'lib, u bemorga dori -darmon tabletkalarini to'g'ri miqdori va turini bera oladi. Tabletkalarni dozalash avtomatik ravishda kunning to'g'ri vaqtida amalga oshiriladi, bundan oldin signal beriladi. Bo'sh bo'lganda, foydalanuvchi osongina mashinani to'ldiradi. Tarqatish va to'ldirish mexanizmi Bluetooth orqali robotga ulangan dastur yordamida va ikkita tugma yordamida boshqariladi.

Bruface Mechatronics loyiha guruhi 2

Jamoa a'zolari: Federiko Ghezzi

Andrea Molino

Giuliya Ietro

Muhammad Fakih

Muxammad Lakkis

1 -qadam: xaridlar ro'yxati

• Adafruit Motor Shield v2.3 (yig'ish to'plami) - Arduino uchun motor/Stepper/Servo qalqoni
• Kwmobil namlik harorati sensori
• AZDelivery Carte Arduino PCM2704 KY-006 Buzzer Passive uchun
• AZDelivery Real Time Clock, RTC DS3231 I2C, Rasperry Pi
• 2. Arduino uchun ULN2003 moduli bilan 5 ta 4 -bosqichli 5 -bosqichli 4 -fazali 28byj.
• AZDelivery prototipli Arduino UNO R3 uchun prototip qalqoni
• AZDelivery PAQUET HD44780 LCD 1602, 2X16 belgi + I2C interfeysi
• OfficeTree® 20 mini magnitlari OfficeTree® 20 6x2 mm
• SHAFT COUPLER POLOLU-1203 UNIVERSAL MOUNTIBG HUB
• 40 pinli 30 sm uzunlikdagi erkaklar uchun
• Lehimsiz non paneli - 830 teshik
• USB 2.0 A - B M/M 1.80M
• Arduino uchun Pir harakat sensori
• AWG Breadboard jumper simlari to'plami
• R18-25b bosish tugmasi 1p o'chirilgan-yoqilgan
• L-793id svetodiodli 8mm qizil tarqalgan 20mcd
• L-793gd LED 8mm yashil tarqalgan 20mcd
• 2 x Poussoir Mtallique Carr+Avec Capuchon Bleu
• Qoplama kaliti 6x6 mm
• 2 o'lchamli 70x40 mm
• yupqa plastmassa 64 mm
• to'qilgan alyuminiy 12 mm
• ultrabinafsha 3 gr
• 50 nagel 2x35
• LCD rgb orqa fon nuri
• 6,4 mm o'qli 2 ta rulman
• Lazerni kesish uchun 2 ta to'liq mdf varaq
• Lazer bilan kesish uchun 1 dona pleksiglas
• 1 potansiyometr
• Arduino bilan

2 -qadam: Komponentlarni tanlash bo'yicha texnik maslahatlar

Dozalash va to'ldirish mexanizmlari g'ildiraklarning tabletkalarini o'z ichiga olgan katta aniqlikni va kichik harakatlarni talab qiladi. Shuning uchun biz ikkita qadamli dvigatelni ishlatishga qaror qildik.

Stepper Motors - bu turg'un uylar, ishqalanish va inert yuklarning keng diapazonini boshqarishi mumkin, qayta aloqa kerak emas. Dvigatel, shuningdek, pozitsiyani aniqlovchi hisoblanadi: pozitsiya va tezlik sensori kerak emas. Bundan tashqari, ular mukammal takrorlanish xususiyatiga ega va aniq bir joyga qaytishadi.

Motor qalqoni ikki pog'onali motorni boshqaradi. U dvigatellarning yo'nalishini ham, tezligini ham boshqarishga imkon beradigan 4 ta ko'prikdan iborat. Dvigatel qalqoni yordamida biz bo'sh pinlar sonini ko'paytiramiz.

Tabletkalar har doim yaxshi sharoitda bo'lishiga ishonch hosil qilish uchun namlik va harorat sensori dispenser ichidagi harorat va namlikni qimmatga oladi.

Davolanish vaqti kelganligi haqida foydalanuvchini xabardor qilish uchun biz signalli signal va real vaqtli soatni o'rnatdik. RTC moduli batareyada ishlaydi va hatto mikrokontrollerni qayta dasturlasak yoki asosiy quvvatni uzib qo'ysak ham vaqtni kuzatib borishi mumkin.

Ikkita tugma va RGB suyuq kristalli displey foydalanuvchiga dispenser bilan ishlashga imkon beradi. Bundan tashqari, foydalanuvchi smarphone uchun ilova orqali o'z davolanishini va tarqatish vaqtini belgilashi mumkin. U shaxsiy qurilmasini Bluetooth ulanishi orqali ulashi mumkin (Bluetooth moduli Arduino -ga ulangan).

Agar foydalanuvchi dori ichsa va dispenserning to'g'ri ishlashi haqida fikr bildirsa, PIR sensori harakatni aniqlaydi. Katta sezuvchanlik va aniqlashning keng doirasi tufayli, foydasiz o'lchovlardan qochish uchun qasddan ba'zi yo'nalishlarda to'sib qo'yilgan.

3 -qadam: Ishlab chiqarish qismi

Quyida 3D printer yoki lazer kesgich yordamida ishlab chiqariladigan qismlarning batafsil ro'yxati keltirilgan. Barcha o'lchamlar va geometrik jihatlar kuchli ulanishlarga ega bo'lgan barcha qismlar o'rtasida to'g'ri moslik va yaxshi ko'rinishga ega bo'lishi uchun tanlangan.

Biroq, o'lchamlari va geometrik jihatlari turli maqsadlarga qarab o'zgarishi mumkin. Keyingi bo'limlarda bu erda ko'rsatilgan barcha komponentlarning SAPRini topish mumkin.

Xususan, loyihaning dastlabki g'oyasi, eng ko'p miqdorda va eng ko'p turdagi tabletkalarni tarqatish uchun ko'proq g'ildirakli tabletka dispenserini yaratish edi. Kurs doirasi uchun biz faqat 2 tasiga e'tiborimizni qaratdik, lekin dizaynga ozgina o'zgartirish kiritilsa, ko'proq g'ildiraklar qo'shilishi va maqsadga erishish mumkin. Shuning uchun biz sizga dizaynimizni erkin o'zgartirish imkoniyatini berdik, shunda sizga yoqsa, siz uni xohlaganingizcha o'zgartirishingiz va uni har qanday shaxsiy didingizga moslashtirishingiz mumkin.

Qavslar orasidagi qalinligi 3 o'lchamli bosilgan va lazerli kesilgan qismlarning ro'yxati:

• orqa plastinka (mdf 4 mm) x1
• taglik plitasi (mdf 4 mm) x1
• frontal plastinka (mdf 4 mm) x1
• lateral plastinka_siz teshik (mdf 4 mm) x1
• lateral plastinka teshigi (mdf 4 mm) x1
• arduino plitasi (mdf 4 mm) x1
• vertikal tayanch uchun plastinka (mdf 4 mm) x1
• ulagich plitasi (mdf 4 mm) x1
• g'ildirak qopqog'i uchun plastinka (mdf 4 mm) x2
• g'ildirak uchun plastinka (mdf 4 mm) x2
• yuqori plastinka (pleksiglas 4 mm) x1
• ochiladigan plastinka (mdf 4 mm) x1
• rulman ushlagichi (3d bosma) x2
• g'ildirak qopqog'i (3d bosma) x2
• huni (3d bosma) x1
• huni oyoq (3d bosilgan) x2
• PIR ushlagichi (3d bosilgan) x1
• g'ildirak qopqog'i uchun vilka (3d bosilgan) x2
• g'ildirak (3d bosma) x2

4 -qadam: Lazerni kesish uchun texnik chizmalar

Qutini yig'ish elim ishlatilmasligi uchun mo'ljallangan. Bu toza ishni bajarishga imkon beradi va agar kerak bo'lsa, ba'zi muammolarni tuzatish uchun demontaj qilish mumkin.

Xususan, yig'ish murvat va yong'oqlar yordamida amalga oshiriladi. Tegishli geometriya teshigida, bir tomondan bolt va boshqa tomondan yong'oq, barcha MDF plitalari o'rtasida mustahkam aloqa o'rnatilishi uchun juda mos keladi. Xususan, turli xil plitalar haqida:

• Yanal plastinkada Arduino va kompyuter o'rtasida aloqa bo'lishi uchun kabel o'tishi uchun teshik o'rnatilgan.
• Frontal plastinkada 2 teshik bor. Eng pasti, odam tabletka berilgan stakanni olishiga to'g'ri kelganda ishlatiladi. Ikkinchisi to'ldirish vaqti kelganida ishlatiladi. Bunday vaziyatda g'ildirak qopqog'idagi teshikni pastdan yopib qo'yadigan vilka (keyinroq dizaynga qarang) mavjud. Qopqoqning joylashishi, albatta, bu ikkinchi diafragma yordamida amalga oshiriladi. Tugma yoki ilovadan foydalanib, vilka joylashtirilgandan so'ng, odam g'ildirakni bir vaqtning o'zida aylantirib qo'yishi va har bir bo'limga hap qo'yishi mumkin.
• Tayanch plastinka g'ildirak va qopqoqni ishonchli va qattiqroq tuzilishga ega bo'lgan relslar uchun vertikal tayanchga ega bo'lishi uchun joylashtirilgan.
• Ochilish plitasi so'zda aytilganidek, foydalanuvchi tomonidan to'ldirish mexanizmini osonlashtirish uchun mo'ljallangan
• Yuqori plastinka, rasmda ko'rinib turibdiki, ichkarida nima bo'layotganini tashqi tomondan ko'rish uchun pleksiglasda qilingan.

Boshqa barcha plastinkalarda hech qanday maxsus maqsadlar yo'q, ular barcha qismlarni bir -biriga to'liq mos kelishini ta'minlash uchun mo'ljallangan. Ba'zi qismlar har xil o'lchamdagi va geometriyali teshiklarni taqdim etishi mumkin. 3d bosilgan narsalar (huni va PIR ushlagichi kabi) to'g'ri ulangan bo'lishi kerak.

5 -qadam: 5 -qadam: Lazerli kesilgan qismlar uchun SAPR

6 -qadam: 3D bosib chiqarish uchun texnik rasmlar

3D bosma qismlar universitetning Fablab laboratoriyasida mavjud bo'lgan Ultimakers 2 va Prusa iMK printerlari yordamida amalga oshiriladi. Ular o'xshashdir, chunki ular ikkalasi ham PLA (bizning barcha bosilgan qismlarimiz uchun ishlatiladigan) bir xil materialdan foydalanadilar va bir xil o'lchamdagi nozulga ega. Xususan, yupqa filamentli Prusaning ishi, olinadigan plastinka (elim ishlatishning hojati yo'q) va taglik plastinkasining tekis bo'lmagan yuzasini qoplaydigan datchik tufayli foydalanuvchilar uchun qulayroqdir.

Barcha 3D bosilgan qismlar, agar qattiqroq milga ega bo'lish uchun to'ldirish materialining zichligi 80% bo'lgan g'ildirak bo'lmasa, standart sozlamalardan chiqib ketadi. Xususan, birinchi urinishda, to'ldirilgan materialning zichligi 20% standart sozlamada xatolikni sezmagan holda qoldirilgan. Bosib chiqarish oxirida g'ildirak juda yaxshi amalga oshirildi, lekin mil darhol sinib ketdi. G'ildirakni qaytadan bosib chiqarmaslik uchun, ko'p vaqt talab etiladi, shuning uchun biz yanada oqilona echim topishga qaror qildik. Biz faqat milni g'ildirakka o'rnatiladigan taglik bilan 4 ta qo'shimcha teshik bilan qayta chop etishga qaror qildik, chunki bu rasmda ko'rinadi.

Bu erda har bir komponentning alohida tavsifi keltirilgan:

• Rulman ushlagichi: bu komponent rulmanni to'g'ri holatda ushlab turish va qo'llab -quvvatlash uchun amalga oshiriladi. Haqiqatan ham, rulman ushlagichi aniq diametrli diametrli markazlashtirilgan teshik bilan amalga oshiriladi, shuning uchun ulanish juda aniq bo'ladi. Ikki qanot komponentni plastinkaga to'g'ri o'rnatishga mo'ljallangan. Shuni ta'kidlash kerakki, rulman g'ildirak milini ushlab turish uchun ishlatiladi, aks holda u egilishi mumkin.
• G'ildirak: 3d bosma bizning loyihamizning deyarli asosiy qismini tashkil qiladi. U maksimal darajada tabletkalarni ushlab turish uchun iloji boricha kattaroq qilib yaratilgan, lekin shu bilan birga engil qoladi va dvigatellar tomonidan boshqarilishi oson. Bundan tashqari, u planshetlarga yopishib qolmaslik uchun tekis qirralar bilan o'ralgan. Ayniqsa, tabletkalarni ajratish mumkin bo'lgan 14 bo'lim mavjud. G'ildirakni iloji boricha engil qoldirish uchun markaziy qism va har bir bo'lak orasidagi chegara bo'shatildi. Keyin diametri 6,4 mm va uzunligi 30 mm bo'lgan mil bor, u boshqa tomondan rulmanga juda mos keladi. Nihoyat, dvigatel bilan kuchli aloqaga bir tomondan g'ildirak bilan bog'langan 4 ta teshik orqali bog'langan mil ulagich orqali erishiladi, boshqa tomondan esa step motor bilan.
• G'ildirak qopqog'i: g'ildirakning qopqog'i shunday tuzilganki, agar g'ildirakning pastki qismidagi ochilgan qismga etib bormasa, g'ildirak ichidagi tabletkalar undan chiqa olmaydi. Bundan tashqari, qopqoq g'ildirakni tashqi muhitdan himoya qilib, to'g'ri saqlashni ta'minlaydi. Uning diametri g'ildiraknikidan biroz kattaroq va ikkita asosiy teshikka ega. Pastki qismi tabletkalarni chiqarib yuborish uchun mo'ljallangan, tepasida esa oldindan batafsil to'ldirish mexanizmi ishlatiladi. Markazdagi asosiy teshik g'ildirak milining o'tishi uchun, qolgan 6 teshik plastinka va rulman bilan bog'lanish uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, pastki tomonda 2 ta kichik magnit joylashtirilgan 2 ta teshik mavjud. Keyinchalik batafsil aytib o'tilganidek, ular vilka bilan mustahkam aloqa o'rnatishga mo'ljallangan.
• Voronka: Huni g'oyasi, aniq taxmin qilish mumkinki, g'ildirakdan tushgan tabletkalarni yig'ish va pastki qismidagi oynaga yig'ishdir. Xususan, uni bosib chiqarish uchun 2 xil bosqichga bo'lingan. Voronkaning tanasi bor, keyin 2 fut masofada bosib chiqariladi, aks holda bosib chiqarish juda ko'p tayanchlarni nazarda tutgan bo'lar edi. Yakuniy yig'ilish uchun 2 qismni bir -biriga yopishtirish kerak.
• PIR ushlagichi: uning vazifasi - PIRni to'g'ri holatda ushlab turish. U devorda to'rtburchaklar teshikka ega, kabellar o'tishi uchun va 2 ta qo'l PIRni doimiy bo'g'insiz ushlab turishi uchun.
• Plug: bu kichik komponent to'ldirish mexanizmini osonlashtirish uchun yaratilgan. Yuqorida aytib o'tilganidek, to'ldirish vaqti kelganida, g'ildirak qopqog'ining pastki qismi vilka bilan yopilishi kerak, aks holda to'ldirish paytida tabletkalar tushib ketadi. Qopqoq bilan bog'lanishini osonlashtirish uchun ikkita kichik teshik va ikkita magnit mavjud. Shunday qilib, qopqoq bilan bog'lanish kuchli va foydalanuvchilar uchun qulaydir. U joyiga qo'yilishi va juda oson bajarilishi mumkin.

7 -qadam: 7 -qadam: 3d bosilgan qismlar uchun SAPR

8 -qadam: 8 -qadam: SAPRning yakuniy yig'ilishi

9 -qadam: individual komponentlar uchun testlar

Barcha elektron komponentlarni bir -biriga ulashdan oldin bir nechta individual sinovlar o'tkazildi, xususan, video tarqatish va to'ldirish mexanizmi, tugmachalarning ishlashi, chiroqlarni sinash signalizatsiyasi uchun testlarni aks ettiradi.

10 -qadam: Yakuniy yig'ilish

O'rnatishning birinchi qismi robotning konstruktiv qismini o'rnatishga bag'ishlangan. Asosiy plastinkada 2 ta lateral plastinka va frontal plastinka o'rnatildi va voronka o'rnatildi. Bu orada, har bir g'ildirak mil ulagichi yordamida o'z step motoriga ulangan va keyin qopqog'i bilan o'rnatilgan. Keyin g'ildirak qopqog'i tizimi to'g'ridan-to'g'ri robotga o'rnatildi. Bu vaqtda robotning elektron komponentlari o'rnatildi. Nihoyat, qolgan plitalar loyihani bajarish uchun yig'ildi.

11 -qadam: Komponentlarni Arduino -ga ulash

12 -qadam: Dastur sxemasi

Quyidagi sxemada bitta g'ildirak uchun biz yozgan dastur mantig'i ko'rsatilgan.

13 -qadam: dasturlash

14-qadam: Robot- Smartfon ilovasi ulanishi

Aytganimizdek, robot bilan aloqa bluetooth moduli orqali robotga ulangan smartfon ilovasi orqali ta'minlanadi. Quyidagi rasmlar ilovaning ishlashini ko'rsatadi. Birinchisi ilovaning ikonkasini ifodalaydi, ikkinchisi va uchinchisi qo'lda tarqatish mexanizmi va vaqtni sozlash menyusi bilan shug'ullanadi. Ikkinchi holda, tarqatish mexanizmi foydalanuvchi tanlagan vaqtda avtomatik ravishda amalga oshiriladi.

Bu ilova Massachusets Texnologiyalar Instituti Inventor Institutida qurilgan (ai2.appinventor.mit.edu/?locale=en#6211792079552512).