АВТОМАТТЫК таблетка таратуучу: 14 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Бул пациентке дары таблеткаларынын туура өлчөмүн жана түрүн берүүгө жөндөмдүү таблетка таратуучу робот. Таблетканы дозалоо автоматтык түрдө күндүн туура убагында, сигнализациянын алдында аткарылат. Бош болгондо, машина колдонуучу тарабынан оңой толтурулат. Бөлүштүрүү жана толтуруу механизми роботко Bluetooth аркылуу туташкан колдонмо аркылуу жана эки баскыч аркылуу башкарылат.

Bruface Mechatronics Project Group 2

Команданын мүчөлөрү: Federico ghezzi

Андреа Молино

Giulia Ietro

Мохаммад Факих

Mouhamad Lakkis

1 -кадам: соода тизмеси

• Adafruit Motor Shield v2.3 (жыйындысы) - Arduino үчүн Motor/Stepper/Servo Shield
• Kwmobile нымдуулук температурасы сенсору
• AZDelivery Carte Arduino PCM2704 KY-006 Buzzer Passive үчүн
• AZDelivery Real Time Clock, RTC DS3231 I2C, Rasperry Pi
• 2. 28byj of 48 DC 5 V 4 Ardeino үчүн ULN2003 модулу менен 5 Micro Step файлынын фазасы
• AZDelivery Prototypage Prototype Shield for Arduino UNO R3
• AZDelivery PAQUET HD44780 LCD 1602, 2X16 белги + l2 интерфейси I2C
• OfficeTree® 20 Mini магниттер OfficeTree® 20 6x2 мм
• ШАФ КУПЛЕРИ ПОЛОЛУ-1203 УНИВЕРСАЛ МОНТИБГ ХАБЫ
• 40 Pins 30 см Эркек аял Jumper Wire үчүн
• Solderless Breadboard - 830 тешик
• USB 2.0 A - B M/M 1.80M
• Arduino үчүн Pir Motion Sensor
• AWG Breadboard Jumper Wires One Pin топтому
• R18-25b Push Switch 1p Өчүрүү (күйүк)
• L-793id LED 8мм Кызыл чачыранды 20мкд
• L-793gd LED 8мм жашыл чачыранды 20mcd
• 2 x Poussoir Mtallique Carr+Avec Capuchon Bleu
• Тактилдик которгуч 6х6мм
• 2 чарчы 70x40 мм
• ийкемдүү пласт 64 мм
• алюминий 12 мм
• ultragel 3 гр
• 50 нагель 2x35
• LCD rgb арткы жарык
• 2 шарик подшипниги 6,4 мм вал
• Лазердик кесүү үчүн 2 толук mdf барак
• Лазердик кесүү үчүн 1 даана плексиглас
• 1 потенциометр
• Arduino uno

2 -кадам: Компоненттерди тандоо боюнча техникалык кеңештер

Таратуу жана толтуруу механизмдери таблеткаларды камтыган дөңгөлөктөрдүн өтө тактыгын жана аз кыймылын талап кылат. Ушул себептен улам, эки тепкичтүү моторду колдонууну чечтик.

Stepper Motors - аткана, сүрүлүүчү жана инерциялык жүктөрдүн кеңири диапазонун айдай алат, кайтарым байланыштын кереги жок. Мотор ошондой эле позицияны аныктоочу болуп саналат: абалдын жана ылдамдыктын сенсорлору талап кылынбайт. Анын үстүнө, алар мыкты кайталанууга ээ жана так ошол жерге кайтып келишет.

Motor Shield эки тепкичтүү моторду башкарат. Бул моторлордун багытын жана ылдамдыгын башкарууга мүмкүндүк берген 4 H-Bridge камтыйт. Мотор калканчын колдонуп, биз бекер казыктардын санын көбөйтөбүз.

Таблеткалар ар дайым жакшы шартта экенине ишенүү үчүн, нымдуулук жана температура сенсорлору диспенсердин ичиндеги температураны жана нымдуулукту кымбат баалап өлчөйт.

Колдонуучуга анын терапиясын алуу убактысы келгенин кабарлоо үчүн, биз Зуззер жана реалдуу убакыт сааты менен ойготкуч курдук. RTC модулу батарейкада иштейт жана микроконтроллерди кайра программаласак да же негизги кубатты ажыратсак дагы убакытты көзөмөлдөй алат.

Эки баскыч жана RGB суюк кристалл дисплейи колдонуучуга диспенсер менен иштөөгө уруксат берет. Колдонуучу смартфон үчүн колдонмо аркылуу өзүнүн терапиясын жана бөлүштүрүү убактысын да орното алат. Ал жеке туташуусун Bluetooth туташуусу аркылуу байланыштыра алат (Bluetooth модулу Arduino менен туташкан).

PIR сенсору, эгерде колдонуучу анын дарысын ичип, диспенсердин туура иштеши тууралуу пикирин билдирсе, кыймылды аныктайт. Чоң сезгичтиги жана аныктоо диапазону кеңири болгондуктан, пайдасыз өлчөөлөрдөн качуу үчүн атайылап кээ бир жактарга тоскоолдук жаратылган.

3 -кадам: Өндүрүш бөлүгү

Төмөндө 3D принтер же лазер кескич менен өндүрүлгөн бөлүктөрдүн толук тизмеси келтирилген. Бардык өлчөмдөр жана геометриялык аспектилер күчтүү байланыштары бар бардык бөлүктөрдүн туура шайкеш келиши үчүн, ошондой эле жакшы көрүнгөн дизайн үчүн тандалып алынган.

Бирок, өлчөмдөр жана геометриялык аспект ар кандай максаттарга жараша өзгөртүлүшү мүмкүн. Кийинки бөлүмдөрдө бул жерде көрсөтүлгөн бардык компоненттердин CADын табууга болот.

Тактап айтканда, долбоордун баштапкы идеясы таблеткалардын эң көп түрүн жана эң көп түрүн берүү үчүн дөңгөлөктөрү көп болгон таблетка диспенсерин түзүү болгон. Курстун масштабы үчүн биз алардын 2сине гана көңүл бурдук, бирок дизайнга анча -мынча өзгөртүүлөрдү киргизбестен, көбүрөөк дөңгөлөктөрдү кошуп, максатка жетүүгө болот. Ошондуктан биз сизге дизайнды эркин өзгөртүү мүмкүнчүлүгүн бердик, ошондо сизге жакса, аны өзгөртө аласыз жана аны ар кандай жеке табитке ылайыкташтыра аласыз.

Бул жерде кашаанын ортосундагы калыңдыгы бар 3d басылган жана лазер менен кесилген бөлүктөрдүн тизмеси келтирилген:

• арткы табак (mdf 4 мм) x1
• негизги табак (mdf 4 мм) x1
• фронталдык табак (mdf 4 мм) x1
• каптал табак_ тешиги жок (mdf 4 мм) x1
• каптал табак_теш (mdf 4 мм) x1
• arduino табак (mdf 4 мм) x1
• вертикалдуу тирөөч үчүн табак (mdf 4 мм) x1
• туташтыргыч табак (mdf 4 мм) x1
• дөңгөлөктүн капкагы үчүн табак (mdf 4 мм) x2
• дөңгөлөк үчүн табак (mdf 4 мм) x2
• үстүнкү табак (плексигласс 4 мм) x1
• ачылуучу табак (mdf 4 мм) x1
• подшипник кармагыч (3d басылган) x2
• капкак дөңгөлөгү (3d басылган) x2
• воронка (3d басылган) x1
• воронка буту (3d басылган) x2
• PIR кармагыч (3d басылган) x1
• дөңгөлөктүн капкагы үчүн сайгыч (3d басылган) x2
• дөңгөлөк (3d басылган) x2

4 -кадам: Лазердик кесүү үчүн техникалык чиймелер

Кутучаны чогултуу желимди колдонбоо үчүн жасалган. Бул таза жумушту аткарууга мүмкүндүк берет жана керек болсо, кээ бир маселелерди чечүү үчүн демонтаж кылса болот.

Атап айтканда, монтаж болт жана гайкалар аркылуу аткарылат. Тийиштүү геометриянын тешигинде, бир тараптан болт, экинчи жагынан гайка, бардык mdf плиталарынын ортосунда бекем байланыш болушу үчүн эң сонун шайкеш келет. Атап айтканда, ар кандай плиталарга карата:

• Каптал пластинасында Arduino менен компьютердин ортосундагы байланышты камсыздоо үчүн кабель өтүүчү тешик бар.
• Фронталдык плитанын 2 тешиги бар. Эң төмөнсү, адам таблетка берилген стаканды алышы керек болгондо колдонулат. Экинчиси толтуруу убактысы келгенде колдонулат. Бул жагдайда дөңгөлөктүн капкагынын тешигин астынан жаба турган штепсель (кийинчерээк дизайнын караңыз) бар. Бул капкактын жайгашуусу чындыгында ушул экинчи тешикти колдонуу менен ишке ашырылат. Штепсель жайгашкандан кийин, баскычтарды же тиркемени колдонуп, адам дөңгөлөктү бир убакта айлантып, ар бир бөлүмгө таблетка кое алат.
• Дөңгөлөк жана капкак ишенимдүү жана катуураак структурага ээ болуу үчүн рельске вертикалдуу таянычка ээ болуу үчүн тирөөч табак жайгаштырылган.
• Ачылуучу табак колдонуучу тарабынан толтуруу механизмин жеңилдетүү үчүн сөздө айтылгандай иштелип чыккан
• Жогорку табак, сүрөттөн көрүнүп тургандай, ичинде эмне болуп жатканын сырттан көрүү үчүн плексигласс менен жасалган.

Башка бардык плиталардын эч кандай атайын максаттары жок, алар бардык бөлүктөрдүн бири -бирине эң сонун шайкеш келишин камсыз кылуу үчүн иштелип чыккан. 3d басылган нерселер (воронка жана PIR кармагычы сыяктуу) туура жол менен туташтырылышы керек.

5 -кадам: 5 -кадам: Лазердик кесилген бөлүктөр үчүн CAD

6 -кадам: 3d басып чыгаруу үчүн техникалык чиймелер

3d басылган бөлүктөрү университеттин Fablab лабораториясында бар Ultimakers 2 жана Prusa iMK принтерлери аркылуу ишке ашырылат. Алар окшош, анткени алар экөө тең PLA болгон материалды колдонушат (биздин бардык басылган бөлүктөрүбүз үчүн колдонулган) жана мурундун өлчөмү бирдей. Атап айтканда, Prusa жука жип менен жасаган иштери, алынуучу табактын (клейди колдонуунун кажети жок) жана сенсордун жардамы менен, колдонуучуга ыңгайлуу болуп саналат, ал базалык плитанын тегиз эмес бетинин ордун толтурат.

Бардык 3d басылган бөлүктөр стандарттык жөндөөлөрдү калтыруу менен ишке ашырылат, эгерде дөңгөлөк 80% толтуруу тыгыздыгы колдонулса, анда катуурак валга ээ болот. Тактап айтканда, биринчи аракетте, толтурулуучу материалдын тыгыздыгы 20% катаны байкабай эле стандарттык жөндөө катары калтырылган. Басып чыгаруунун аягында дөңгөлөк кемчиликсиз ишке ашты, бирок шахта дароо сынды. Дөңгөлөктү кайра басып чыгарбоо үчүн, бул көп убакытты талап кылгандыктан, биз акылдуу чечимге барууну чечтик. Биз жөн гана сүрөттү көрүп тургандай 4 кошумча тешик менен дөңгөлөккө бекитиле турган база менен валды кайра басып чыгарууну чечтик.

Бул жерде ар бир компоненттин өзгөчө сүрөттөмөсү келтирилет:

• Подшипник кармагыч: бул компонент подшипникти туура абалда кармоо жана колдоо үчүн ишке ашырылат. Туура кармоочу чындыгында абдан так туташуу үчүн подшипниктин диаметри так өлчөмү менен борборлонгон тешик менен ишке ашат. 2 канат жөн эле плитага компоненттин туура бекитилишине ээ. Белгилей кетүүчү нерсе, подшипник дөңгөлөктүн валын кармап туруу үчүн колдонулат, антпесе ийилип калышы мүмкүн.
• Дөңгөлөк: 3d басылган биздин долбоордун дээрлик өзөгүн түзөт. Бул таблеткалардын максималдуу өлчөмүн кармап туруу үчүн мүмкүн болушунча чоңураак түрдө иштелип чыккан, бирок ошол эле учурда моторлор тарабынан жеңил жана жеңил бойдон калууда. Мындан тышкары, таблеткалар тыгылып калбашы үчүн тегерек четтери менен иштелип чыккан. Бул таблеткаларды бөлүштүрүүгө мүмкүн болгон 14 бөлүктөн турат. Дөңгөлөктү мүмкүн болушунча жеңил калтыруу үчүн борбордук бөлүк, ошондой эле ар бир бөлүктүн ортосундагы чек ара бошотулду. Андан кийин диаметри 6,4 мм жана узундугу 30 мм болгон вал бар, ал башка тараптагы подшипникке эң сонун дал келет. Акырында мотор менен күчтүү байланышты дөңгөлөк менен бир жагынан дөңгөлөк менен бириктирилген 4 тешик менен сүрөттө жана экинчи жагында тепкич мотору менен туташтырылган вал бириктиргичи аркылуу ишке ашат.
• Дөңгөлөктүн капкагы: Дөңгөлөктүн капкагы дөңгөлөктүн астындагы ачылган бөлүккө жетмейинче, дөңгөлөктүн ичиндеги таблеткалар андан чыга албайт. Мындан тышкары, капкак дөңгөлөктү сырткы чөйрөдөн туура сактоону камсыздай алат. Анын диаметри дөңгөлөктүн өзүнө караганда бир аз чоңураак жана 2 негизги тешиги бар. Төмөндөгү таблетканы бошотууга арналган, ал эми үстүңкүсү мурда толугураак толтуруу механизми үчүн колдонулат. Негизги тешик дөңгөлөктүн огунун өтүшүнө, калган 6 тешик табак менен подшипникке туташуу үчүн колдонулат. Андан тышкары, астыңкы жагында 2 кичинекей магнит коюлган 2 тешик бар. Кийинчерээк деталдаштырылгандай, булардын сайгыч менен күчтүү байланышы болушу керек.
• Воронка: Воронканын идеясы, так болжолдонгондой, дөңгөлөктөн түшкөн таблеткаларды чогултуу жана түбүндөгү айнекке чогултуу. Өзгөчө басып чыгаруу үчүн, ал 2 башка баскычка бөлүнгөн. Воронканын денеси бар, андан кийин 2 футтан бөлөк басып чыгарылган, антпесе басып чыгаруу өтө көп таянычтарды билдирет. Акыркы монтаждоо үчүн 2 бөлүктү бири -бирине чапташ керек.
• PIR кармагыч: анын милдети - PIRди туура абалда кармоо. Кабелдер аркылуу өтүүчү кабыргаларга жол берүү үчүн дубалдын төрт бурчтуу тешиги бар жана 2 колу PIRди туруктуу муунсуз кармайт.
• Плагин: бул кичинекей компонент кайра толтуруу механизмин жеңилдетүү үчүн иштелип чыккан. Мурда айтылгандай, кайра толтуруу убактысы келгенде, дөңгөлөктүн капкагынын түбү сайгыч менен жабылышы керек, антпесе толтуруу учурунда таблеткалар түшүп кетет. Анын капкак менен байланышын жеңилдетүү үчүн 2 кичинекей тешик жана эки магнит бар. Ушундай жол менен капкак менен болгон шилтеме күчтүү жана колдонуучуга ыңгайлуу. Бул позицияга коюлуп, өтө оңой тапшырма менен алынып салынышы мүмкүн.

7 -кадам: 7 -кадам: 3d басылган бөлүктөрү үчүн CAD

8 -кадам: 8 -кадам: CAD жыйынтыктоо

9 -кадам: Жеке компоненттер үчүн тесттер

Электрониканын бардык компоненттерин бириктирүүдөн мурун бир нече жеке тесттер өткөрүлгөн. Атап айтканда, видеолор дисплейдин бөлүштүрүү жана толтуруу механизми, баскычтын иштеши үчүн, леддерди текшерүү үчүн ойготкучту билдирет.

10 -кадам: Акыркы жыйын

Жыйындын биринчи бөлүгү роботтун структуралык бөлүгүн орнотууга арналган. Негизги плитада 2 каптал плитасы жана фронталдык плитасы орнотулуп, воронка оңдолгон. Ошол эле учурда, ар бир дөңгөлөк валдын мотору аркылуу степпердик моторуна туташтырылып, андан кийин капкагы менен орнотулган. Андан кийин дөңгөлөктүү капкак системасы түздөн-түз роботко орнотулган. Бул учурда электрондук компоненттер роботко орнотулган. Акыры, калган плиталар долбоорду аягына чыгаруу үчүн чогултулду.

11 -кадам: компоненттерди Arduinoго туташтыруу

12 -кадам: Программанын схемасы

Төмөндөгү схема бир дөңгөлөк үчүн биз жазган программанын логикасын көрсөтөт.

13 -кадам: Программалоо

14-кадам: Robot- Smartphone тиркемесине туташуу

Жогоруда айтылгандай, робот менен байланыш роботко Bluetooth модулу аркылуу туташкан смартфондун тиркемеси аркылуу камсыздалат. Төмөнкү сүрөттөр колдонмонун иштешин билдирет. Биринчиси колдонмонун сөлөкөтүн билдирет, экинчиси жана үчүнчүсү кол менен бөлүштүрүү механизми жана убакытты жөндөө менюсу менен алектенет. Акыркы учурда, бөлүштүрүү механизми колдонуучу тарабынан тандалган убакта автоматтык түрдө аткарылат.

Бул колдонмо Массачусетс технологиялык колдонмо ойлоп табуучулар институтунда (ai2.appinventor.mit.edu/?locale=en#6211792079552512) курулган.