ĐỒ án học PHẦN 1 đӄ tài CÁNH TAY ROBOT PHÂN LOẠI sản PHẨM THEO màu sắc

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯ NG ĐẠI HỌC CÔNG NGHI ỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CNKT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ - - ĐỒ ÁN H ỌC PHẦN Đ TÀI: CÁNH TAY ROBOT PHÂN LO ẠI SẢN PHẨM THEO MÀU S ẮC GVHD: SVTH : L p : MSSV : ầ., thángầ nămầ L I NÓI ĐẦU Đồ án h c ph n ọ Cùng v i phát tri n không ng ngành công nghi đ i vào s su t, tăng ch t l n su t m t yêu c u khôn Song song v i phát tri n đó, cơng ngh nhanh chóng đặc bi t n c phát tri n nhằm đáp nhu c u v sinh ho t, qu c phịngầRobot có th thực hi n cơng vi c mƠ ng ời khó thực hi n th m chí khơng th ực hi n đ c nh : lƠm công vi c địi h i đ xác cao, làm vi c mơi tr ờng nguy hi m (nh lị ph n ứng h t nhân , dị phá mìn quân sự), thám hi m không gian vũ tr ầ Trong họ Robot, không th không nh c đ n ROBOT CÔNG NGHI P v i đặc thù mà nh ững Robot khác khơng có Cánh tay robot phân lo i s n ph m theo màu v d ng r môi tr ờng đ c h i hay ch th làm b ằng tay đ c Sau m t thời gian làm vi c, nghiên ứcu, tham kh o chúng em đư hoƠn thƠnh đ tài cánh tay robot phân lo i s n ph m theo màu, làm d ựa nhi u lý thuy t, v y chúng em hoƠn thi n ứng d ng thực t Em xin chân thành c m n th y ************* đư giúp em hoƠn thƠnh đ án Đồ án học phần NHẬN XÉT C ỦA GIÁO VIÊN - NỘI DUNG ĐỒ ÁN: - Ý KI ẾN ĐÁNH GIÁ: Ngày tháng Giáo viênh năm 2017 ng d n Ký tên Đồ án học phần CH NG 1: T NG QUAN Đ LÝ DO CH ỌN Đ TÀI: LÝ DO CH ỌN BOARD ARDUINO Đ SẢN PHẨM: CH NG 2: T NG QUAN V 2.1 GI 2.2 LỊCH SỬ PHÁT TRI 2.3 PHÂN LO ẠI ARM ROBOT: 2.4 ỨNG DỤNG: CH I THIỆU: NG 3: T NG QUAN THI T B VÀ PH 3.1 GI I THIỆU CHUN 1.2.1 Arduino Uno: 2.2.1 Arduino Mega 2560: 3.2 GI I THIỆU CHUN 3.2.1 Gi i thi u c m bi n: 3.2.2 C m bi n màu s 3.3 ĐỘNG CƠ SERVO: 3.3.1 3.4 KHUNG CÁNH TAY ROBOT: 3.5 GI CH I THIỆU PHẦM NG4:K TN 4.1 KẾT NỐI LINH KIỆN: 4.1.1 Ktn 4.1.2 Ktn 4.2 NGUYÊN LÝ HO ẠT ĐỘNG: 4.3 LẬP TRÌNH: CH 5.1 NG 5: K T LU N VẨ H NG PHÁT TRI N KẾT LUẬN: Đồ án học phần 5.1.1 5.1.2 Những nhi m v đư thực hi n: 43 Những thu n l i vƠ khó khăn thực hi n đ tài: 43 5.2 HƯ NG PHÁT TRI N Đ TÀI: 44 TÀI LI ỆU THAM KHẢO: 45 Đồ án học phần 1 LÝDOCH ỌNĐ Hi n v i n n cơng nghi p hóa hi n đ i hóa, v thu t hi n đ i, n n công nghi móc, hay n n cơng nghi x p phân lo công s ức ti nghi p đư vƠ đ V i ngành công nghi p Vi t Nam robot ch dây truy n s n xu t Vì s n ph m nƠy đ t đ i v i th tr ờng Vi t Nam Nhằm n i đ a hóa s n ph m, nh nghiên cứu chuyên sâu v robot, em chọn đ tƠi ắCánh tay robot phơn lo i s n t i có th thay th u n t i u ki n s n xu t n V i phịng thí nghi m, đơy lƠ m t nghiên cứu, đ v robot M c đích đ tài nghiên c ứu v c u t o vƠ ph ng pháp u sở n thích h p c ứng d ng arduino đ hi u đ c b u n cánh tay m theo robot phân lo i s n ph màu s c có th áp d ng vào phịng thí nghi m i học tr ờng cao đẳng, nh ứng d ng s n xu t công nghi p đ Đồ án học phần LÝ DO CH ỌN BOARD ARDUINO Đ ĐI U KHI N CÁNH TAY ROBOT PHÂN LO ẠI SẢN PHẨM:  V ph n cứng : Arduino đ c thi t k chuyên bi t dƠnh cho ng ời khơng chun v n t v n có th lƠm đ c B n không ph i m t thời gian giai đo n ắlƠm m ch”, thứ đư có sẵn vƠ b n ch c n t p trung cho ph n u n mƠ thơi N u có khơng n x y ra, b n s đỡ m t thời gian h n cho vi c rƠ soát l i ph n m ch, l i s nằm code b n Arduino r t d s d ng, trực quan, m ch có ký hi u r t rõ rƠng,đ y đủ chơn, thu n ti n trình s d ng  V ph n m m : Môi tr platform (n n t ng) đ ngữ l p trình x lý (Processing programming language) đ c thi t k ph n m m Nó bao g d u cú pháp,ựt đ ng brace matching, t ự đ ng canh l , nh d ch) vƠ upload ch code vi t cho Arduino đ ờng đ V i n cho đ tài c Đồ án h c ph n ọ CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN V CÁNH TAY ROBOT PHÂN LO 2.1 Đ tài cánh tay robot p p v y em xin gi công nghi nghi p Thu t ngữ Robot xu t hi n l n đ u tiên vƠo năm 1922 tron ắRossum’s Universal Robot” Karel Capek Trong tác ph m nhơn v t Rossum vƠ trai đư t o chi c máy gi ng ng Năm 40 nhƠ văn vi n t ởng Nga, Issac Asimov, mô máy tự đ ng, mang di n m o ng kh trình Positron, ng ời l p trình Asimov đặt tên cho ngƠnh nghiên cứu v robot lƠ robotics, có nguyên t c c b • • • Robot lƠ m t tác nhơn c n t V giác giác quan gi ng nh nghĩa: robot c B n lƠ n Tay robot có th nh hƠn, n m, quay, vv, tùy thu chuy n l p ráp ô tô thực hi n nhi u công vi c khác nh l p đặt trình lp ráp Trong m t s bƠn tay ng ời mong mu hành gi i tr Robot khôn ng ời Ho t đ ng củ Các quy t c M t robot c ph m hai ng i xu t hi n v vũ khí vƠ th Đồ ọ 2.2 LỊ án h c ph n Sau xu t hi n vào 2Hình d ng Robot xu t hi n đ u tiênở n dung phịng thí nghi tr c, bên cnh lo i tay máy chép hình c lực n t đư xu t hi Chi c robot công nghi p đ c đ a vƠo ứng d ng đ u tiên Năm 1961 m t nhà máy ô tô c General Motors l i Trenlon New Jerscy Hoa Kỳ Năm 1967 Nhât B n m i nh p chi c robot công nghi p đ u tiên t Công ty AMF c Hoa Kỳ (American Machine and Foundry Company) Nên năm 1990 có h n 40 cơng ty Nh t B n, có cơng ty khơng l nh Công ty Hitachi vƠ Công ty Mitsubishi, đư đ a thi tr ờng qu c t nhi u l i robot n i ti ng.T năm 70 vi c nghiên ứuc nơng cao tính robot đư ý nhi u đ n l p đặt thêm cm bi n ngo i tín hi u đ nh n bi môi tr ờng làm vi c T i tr ờng Đ học T ng h p Stanford ng robot l p ráp ựl đ ng u n máy vi tính c sở x c m bi n lực th giác Vào thời gian nƠy công ty IBM đư ch c m bi n xúc giác cm bi n lực u n máy tính đ l p ráp máy in g m 20 c m chi ti t Theo Vi n K nhi u chức năng, v s thao tác sn xu t Có nh u n máy tính nh Nh t B n (JISB 0134-1979) có c m đ ng, dùng đ thao tác có th cơng nghi ch đ Theo ISO (International Standards Organization) thì: ắrobot cơng nghi p t tay máy đa m pđ Robot công nghi cđ ng linh ho t nh án h c ph n c chức lao đ ng M t ch ng trình n hình cho m t b vi u n đ m t bóng đèn Led sáng/t t Trong môi tr ờng Arduino, ta s trình gi ng nh sau: Hình 3.5.2: Code sáng tt led phn m m IDE M t đặc m h u h t board Arduino chúng có m t đèn LED vƠ n trở n i chân 13 v i đ t; m t đặc m thu n ti n cho nhi u ứng d ng đ n gi n Đo n code không th đọc đ c m t compiler C++ chu n nh lƠ m t ch ng trình đúng, v y ta click vào nút "Upload to I/O board" IDE này, m t b n copy đo n code s đ c ghi vào m t file t m v i m t 32 án h c ph n Đồ ọ extra include header đ m cho thàn m t ch Arduino IDE s trình, s d Vì n n t ng Arduino lƠ vi u n Atmel, ch phát tri n Atmel, AVR Studio phiên bn Atmel Studio m i h n, có th đ c s d ng đ làm ph n m m phát tri n cho Arduino 3 Đồ án học phần CHƯƠNG 4: KẾT NỐI LINH KIỆN, NGUYÊN LÝ HO ẠT ĐỘNG VÀ L ẬP TRÌNH 4.1 KẾT NỐI LINH KIỆN: 4.1.1 K t n i Servo v i Arduino: Hình 4.1.1: K t n i Servo v i arduino SERVO SERVO SERVO SERVO SERVO PIN B ng 4.1.1: K t n i servo v i arduino 34 Đồ án học phần 4.1.2 K t n i C m bi n màu s c v i Arduino: Hình 4.1.2: K t n ic m bi n màu s c v i arduino TCS3200 VCC GND S0 S1 S2 S3 OUT OE B ng 4.1.2: K t n i c m bi n màu s 35 Đồ án học phần 4.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG: Hình 4.2.1: V trí servo cánh tay robot • Đ u tiên, khởi đ • Đ ng c (v trí làm vi c 1) Khi đ n v v phía tr kẹp g p v Khi đ n v s n ph m có màu phân bi t lƠ đ , xanh vƠ phân bi Khi arduino x u n đ n đ ng c ph m đ n v • • • 36 Đồ án học phần O MƠu đ : v trí O Màu xanh : v trí O Màu vàng : v trí - Chú ý: v trí làm vi c c đ ng c , v trí lƠ n i đư đ • c xác đ nh đ cánh tay đ n Khi nh n đ  c tín hi u màu r i, sv5 sẻ ho t đ ng kẹp chặt v t l i Sv Đ n v trí làm vi c 6, sv1 sẻ ho t đ ng, tùy theo màu s c mà c m bi n 2vàsv3sẻhotđngđasnphmlêncao(vtrílàmvic6) nh n đ c mƠ sv1 đ a cánh tay xoay đ n v trí 3, v trí hay v trí • Khi đ n v trí làm vi c 3,4 Cánh tay đ c đ a v phía  Khi đ n v trí làm vi c 2, sv sẻ ho t đ ng th v t R i sv2 sv3 trcnhờđngcsv2vƠsv3(vtrílàmvic2)  Đ n v trí làm vi c đ ng c sv2 vƠ sv3, sv1 sẻ ho t đ ng đ a cánh tay đ n v trí làm vi c  Ti p theo sẻ vòng l ặp t v trí làm vi c c a đ ng c đ n hotđngđacánhtayvvtrílàmvic6,risv5hotđngkẹpli t s n ph m, cánh tay ln v trí làm vi c chờ Đ n c m bi n nh n đ c li u l i đ a cánh tay đ n v trí làm vi c • Tr c t t máy nên nhn nút Reset, đ ng c sẻ v v trí ban đ u h 37 Đồ án học phần 4.3 LẬP TRÌNH: 38 Đồ án học phần 39 Đồ án học phần 40 Đồ án học phần 41 Đồ án học phần K t qu : ch ng trình đư ch y đ c khơng b l i Vì ch làm mặt lý thuy t nên kh sai ch y thực t v n sẻ cóầ vƠ tùy cƠo đ sáng ủca môi tr ờng nên cm bi n màu s c có th sai 42 Đồ ọ án h c ph n CH 5.1 KẾT LUẬN: 5.1.1 Tìm hi u đ c trình hình thành phát tri n Robot - Tìm hi u v arduino - Nghiên ứcu, tìm hi u ph n cứng đ tài - S u t m, tìm ki m tài li u tham kh o ph c v cho vi c nghiên ứcu - Nghiên ứcu, học h i ph ng pháp l p trình arduino - -ầ 5.1.2 Những thu n l i vƠ khó khăn thực hi n đ tài: Thu n l i: - Đ c th y b n h tr h t - Đ c ti p xúc v i mơi tr ờng đ ng x ởng thực hƠnh lƠm tăng ni m đam mê tìm tịi học h i - ầ Khó khăn: Vì v a nghiên ứcu ph i đ m b o vi c học tr ờng nên ựs phân b thời gian ch a đ c nhi u - Tài li u chủ y u v đ tài ch ủ y u ti ng anh nên vi c d ch có nh ững ch ch a chu n xác - - ầ Nhữ Đồ 5.2 HƯ ọ án h c ph n NG PHÁT TRI V i mà em tìm hi robot phân lo robot phân lo Ngoài vi c phân lo robot dùng đ Ngoài nh ững h đ c t Vì Robot phát tri n đa d ng nên mong th y có th nhi u h n 4 Đồ án học phần TÀI LI ỆU THAM KHẢO: [1]https://arduinockc.blogspot.com/2016/10/arduino-loai-bo-ieu-khien-on.html [2]https://en.wikipedia.org/wiki/Robotic_arm [3]http://arduino.vn/bai-viet/602-canh-tay-robot-4-bac-tu-do-dieu-khien-bangmay-tinh-dung-labview [4]http://tailieu.vn/doc/ky-thuat-robot-chuong-1-tong-quan-ve-robot695344.html 45 ... cánh tay đ n v trí làm vi c • Tr c t t máy nên nhn nút Reset, đ ng c sẻ v v trí ban đ u h 37 Đồ án học phần 4.3 LẬP TRÌNH: 38 Đồ án học phần 39 Đồ án học phần 40 Đồ án học phần 41 Đồ án học phần. .. nhiên ti Vi t Nam Arduino v n ch Đồ án học phần ứng d ng arduino thực t : Hình 3 .1. 3: H th ng cánh tay robot 17 Đồ án học phần 1. 2 .1 Arduino Uno: Hình 3 .1. 1 .1: Board m ch Arduino Uno Arduino... n cho đ tài c Đồ án h c ph n ọ CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN V CÁNH TAY ROBOT PHÂN LO 2 .1 Đ tài cánh tay robot p p v y em xin gi công nghi nghi p Thu t ngữ Robot xu t hi n l n đ u tiên vƠo năm 19 22 tron