Sir Mix-a-Bot, Robot Bartender - 💡 Fix My Ideas

Sir Mix-a-Bot, Robot Bartender

Sir Mix-a-Bot, Robot Bartender


Forfatter: Ethan Holmes, 2019

Vi har set mange drinkbots her på MAKE i næsten alle konfigurationer. Men jeg tror ikke, jeg nogensinde har set en så poleret og elegant som Dave Zucker's projekt, kaldet Sir Mix-a-Bot. Det er en PUMA arm, den type der bruges til fremstilling, monteret på et elegant fineret bord med væske og blanderflasker arrangeret rundt om det. Den person, der ønsker en drink, vælger en af ​​ti cocktails på en berøringsskærm og placerer hans eller hendes glas på messingdisken på bordet, og roboten laver drikken.

Dave skrev en fascinerende grundig skrivning af, hvad der viste sig for at være et meget langsigtet projekt. Han fik armen fri ti år før, og ønskede straks at omdanne den til en robotbartender.

Det ville ikke ske natten over - robotarmens controller var ikke-funktionel og gigantisk, og Dave slog det meste afsted. Projektet skulle vente til et nyt styresystem kunne oprettes. Dave tog armene fra hus til hus lige siden, og lejlighedsvis arbejdede på projektet, da hældningen ramte ham. Endelig fortalte han alle, at i år ville se robotten i aktion, uanset hvad der tvang ham til at gøre det til en realitet.

Roboten lavede sin debut på Daves fødselsdag den 14. marts, hvor det serverede drikke til gæsterne.

Den mekaniske arm

Dave formåede at score en gratis PUMA-arm (PUMA står for Programmerbar Universal Maskinsamling), da en kollega fortalte ham, at de gav dem væk gratis på en nærliggende skole.

Tilbage i garagen sigtede jeg gennem den nyligt erhvervede skat og var lidt ked af at opdage: det virkede ikke rigtig. Overhovedet. Regulatoren syntes ikke at tænde, og selv om den havde det, var der meget lidt i vejen for dokumentation af den PDP-11-baserede computer, der var anbragt i en aluminiumskasse, størrelsen af ​​et kollegieværelse med sovesal. Jeg holdt kontrolpanelets cover, I / O-modulet, armen selvfølgelig og ikke meget andet. Med en robotarm i en ukendt mekanisk tilstand og ingen arbejdsstyring havde jeg en stor opgave foran mig: Få armen repareret, find (eller bygg) elektronik for at styre den, skrive software for at få det til at hælde drikkevarer og bygge nogle slags hjem for det.

Til sidst opdagede Dave, at armen mekanisk var solid. Dens seks motorer virkede fint, bortset fra at have brug for en controller. Det manglede imidlertid sin hånd - der var ingen gripper til roboten. Dave endte med at gå med en meget enkel løsning, en gaffel og metal glider uden nogen motor eller solenoider overhovedet - det skubber blot flasken op. Han startede med en træhånd, men endte med at udskrive 3D for at give bedre holdbarhed.

Kontrolsystemet

Daves største udfordring var, at der ikke var nogen motor controller. Armen har seks børstede jævnstrømsmotorer - to for hver ledning - så det krævede seks motorstyringskort. Armen havde også tre elektromekaniske bremser, solenoider, der holdt armen fra at gå længe, ​​da den ikke blev tændt.

Han endte med at gå med en PSoC mikrocontroller tilsluttet seks Motion Mind 3 controllere. For at styre solenoiderne købte han tre relæbrætter, der hver pakker et solid state relæ, der udløste solenoiderne 24V, når de udløses af mikrocontrolleren.

Systemets sind var en gammel Mac-bærbar computer, som han plejede at kommunikere med motorkontrollerne:

Motorregulatorerne lever (effektivt) i fælles rum - det vil sige, at de direkte styrer vinklerne på hver af leddene. Men nogle gange er det nyttigt at tale om kartesisk plads, hvad angår (X, Y, Z) koordinater og rotationer - for eksempel vil du have slut-effektoren til at bevæge sig op med 15 cm. Det kræver at flytte mere end en ledning, ligesom i din egen arm, og flytte din hånd lige op fra taljeniveau til skulderhøjde kræver, at du justerer din skulder, albue og håndled.

Software

Nu havde Dave brug for at oprette brugerdefineret software til at styre de stier, armen skal tage.

Udover kontrolkoden oprettede jeg også et skriptsprog, som jeg kunne bruge til at oprette og gemme stier til robotarmen til at krydse. Så senere, da jeg havde bygget bordet, oprettede jeg et script for at få fat i hver flaske og et andet sæt scripts for at returnere dem til indehaverne. Indkoderne i armen er ret præcise, og så er hver position langs hver bane ret repeterbar, ned til ca. en millimeter. Jeg tilbragte en smule tid på at afstemme stierne for at sikre, at hver flaske blev fanget og derefter erstattet af griberen, og stadig har en lille smule af den tuning tilbage til at gøre.

Det gjorde ikke ondt, at hans bror Matt er i et ph.d.-program i robotik. Matt havde hjemmearbejde til at skrive den inverse kinematik kode for en robotarm, så han tilpassede koden til Daves projekt og sparer ham meget for at bestemme armens vinkler og bevægelser - koden oversætter mellem kartesiske koordinater og robotens motoromdrejninger.

Opbygning af bordet

Hvor ofte tager beslutningstagere - selv med - venter i sidste øjeblik at piske op en slags kabinet? En af de dele, som jeg virkelig kan lide om dette projekt, var den omsorg, som Dave tog sig i at sætte den sidste ende på botten, selv efter at han grundlæggende havde perfektioneret mekanikerne.

Armen er placeret på en demilune bord mae ud af MDF med finer limet på, sammen med indhugget udskæringer, indlæg og messing hardware. Det er massivt tungt, men nødvendigvis fordi det holder armen fra at bevæge sig for meget.

Ikke mange af os har tålmodigheden til at arbejde på et projekt i ti år, men Daves indsats viser ret klart i alle aspekter af projektet. Så hvad er næste?

Der er stadig nogle ting, jeg gerne vil afstemme med bartenderen - det mangler lejlighedsvis ved udskiftning af en flaske, hældningsbanen kan være glattere, lysdioderne på menuen kan være lysere osv. Hvis jeg ville bide en større klump, tænkte jeg måske igen om at bruge mit eget PCB / motorstyringskredsløb, genopbygge berøringsskærmmenuen med en separat mikroprocessor eller evt. Genopbygge bordpladen (for at tilføje dekorationer og fjerne boblen i finér).

Sørg for at læse projektskrivningen for tonsvis af yderligere detaljer om, hvordan han lavede robotten. Og her er en video af bartenderen i aktion!



Du Kan Være Interesseret

Hindbær Pi 101: Hvad er Pi alligevel?

Hindbær Pi 101: Hvad er Pi alligevel?


Swirly Checkered træskærebræt

Swirly Checkered træskærebræt


Kunstner Hækler Crazy Creepy Creatures

Kunstner Hækler Crazy Creepy Creatures


$ 9 CHIP Computer afslører dens open source detaljer

$ 9 CHIP Computer afslører dens open source detaljer






Seneste Indlæg