Απλό σύστημα ταξινόμησης προϊόντων με Raspberry Pi και Arduino: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Είμαι λάτρης της μηχανικής, λατρεύω τον προγραμματισμό και την κατασκευή ηλεκτρονικών σχετικών έργων στον ελεύθερο χρόνο μου, σε αυτό το έργο θα μοιραζόμουν μαζί σας ένα απλό σύστημα ταξινόμησης προϊόντων που έχω κάνει πρόσφατα.

Για να φτιάξετε αυτό το σύστημα, προετοιμάστε τα εξαρτήματα ως εξής:

1. Raspberry Pi 3 + Camera v2.1 + τροφοδοτικό

2. Arduino Uno + Motor shield + τροφοδοτικό (χρησιμοποιώ κτύπημα για αυτό)

3. NodeMCU ESP8266 + Θωράκι κινητήρα + τροφοδοτικό (χρησιμοποιώ κτύπημα για αυτό)

4. DC Motor x 1

5. RC Servo 9g x 2

6. RC Servo MG90S x 2

7. Αισθητήρας IR x 3

8. LED για τμήμα φωτισμού

9. Ρουλεμάν μονάδας μεταφοράς σφαιρών x 1

10. Χαρτόνι, μπαστούνια παγωτού, καλαμάκια

11. Μεταφορική ταινία

12. Ένα tablet ή ένα έξυπνο τηλέφωνο

Βήμα 1: Μέρη και εξαρτήματα συστήματος

Αυτό το σύστημα περιλαμβάνει βασικά 3 μέρη.

1. Βραχίονας αποθήκευσης και κατανάλωσης προϊόντων. (Χρησιμοποιώ κουτιά με ετικέτα ως προϊόντα)

2. Μεταφορικές ταινίες και οι συνδεδεμένοι ενεργοποιητές και αισθητήρες.

3. Κέντρο ελέγχου και οθόνη. (Raspberry Pi + Camera ως κέντρο ελέγχου και Tablet ως οθόνη)

Βήμα 2: Μέρος 1-Αποθήκευση και κατανάλωση βραχίονα προϊόντος Σύντομη περιγραφή

Ο βραχίονας που καταναλώνει λαμβάνει το σήμα ελέγχου από τον ελεγκτή (Raspberry Pi 3) για να κάνει την ακολουθία: Χέρι επάνω 90 μοίρες => Ο βραχίονας περιστρέφεται κατά 90 μοίρες => Κάτω κάτω 0 βαθμός => Ανιχνευμένος αισθητήρας IR πλαίσιο => Δάχτυλα κοντά για να πάρετε το box => Ο βραχίονας περιστρέφεται πίσω σε 0 μοίρα => Τα δάχτυλα ανοίγουν και αφήνουν το πλαίσιο.

Για λεπτομέρειες, λάβετε τον κωδικό:

github.com/ANM-P4F/ProductSortingSystem/tr…

Βήμα 3: Μέρος 2-ιμάντες μεταφοράς και συνδεδεμένοι ενεργοποιητές και αισθητήρες

Ο πυρήνας αυτού του μέρους είναι ένα Arduino Uno. Λαμβάνει σήμα "εκκίνησης/διακοπής" από το Raspberry Pi μέσω σειριακής σύνδεσης για εκτέλεση/διακοπή του κουδουνιού μεταφοράς. Ο πρώτος αισθητήρας IR κατά μήκος της καμπάνας μεταφοράς συνδέεται με το Arduino Uno μέσω DIO, όταν εντοπίσει το κουτί, το Arduino Uno σταματά το κουδούνι του μεταφορέα και στέλνει ένα σήμα στο Raspberry Pi μέσω σειριακής σύνδεσης για να κάνει την ταξινόμηση εικόνας.

Αφού γίνει η ταξινόμηση, το raspberry pi στέλνει πίσω το σήμα στο Arduino για να συνεχίσει το κουδούνι.

Ο δεύτερος αισθητήρας IR συνδέεται επίσης με το Arduino μέσω DIO, όταν εντοπίσει το κουτί, το Arduino ελέγχει τον σερβοκινητήρα για να κάνει τη διαλογή.

Για λεπτομέρειες, ανατρέξτε στον πηγαίο κώδικα στον ακόλουθο σύνδεσμο:

github.com/ANM-P4F/ProductSortingSystem/tr…

Βήμα 4: Κέντρο ελέγχου και οθόνη

Το Raspberry Pi με συνδεδεμένη κάμερα είναι το κέντρο ελέγχου.

Ένα tablet ή ένα έξυπνο τηλέφωνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πίνακας οθόνης.

Το Raspberry Pi λαμβάνει την εντολή ελέγχου του χρήστη για εκκίνηση/διακοπή του συστήματος μέσω του αιτήματος HTTP, το οποίο μπορεί να γίνει σε ένα πρόγραμμα περιήγησης ιστού στο tablet ή το smartphone.

Αφού λάβει την εντολή ελέγχου, το Raspberry Pi ζητά να λειτουργούν τα μέρη του βραχίονα και του μεταφορέα.

Το Raspberry Pi επικοινωνεί με το Arduino Uno (τμήμα καμπάνας μεταφοράς) μέσω σειριακής και NodeMCU ESP8266 (τμήμα που καταναλώνει) μέσω UDP. Το Raspberry Pi είναι διακομιστής ροής, μεταδίδει τις εικόνες της κάμερας στο πρόγραμμα περιήγησης στον ιστό. Εκτελεί επίσης ένα δίκτυο ταξινόμησης vgg16 στο tensorflow lite για να ταξινομήσει τα κουτιά για να πάρει τον τύπο του λογότυπου (batman, superman και δικό μας). Το δίκτυο ταξινόμησης εκτελείται μόνο όταν το Raspberry Pi λάβει την εντολή από το Arduino Uno (όταν το πλαίσιο ανιχνεύεται από τον πρώτο αισθητήρα IR).

Όσον αφορά την ετικέτα του κουτιού, σε αυτό το έργο χρησιμοποίησα 3 κατηγορίες λογότυπων.

Εάν πρέπει να εκπαιδεύσετε τα δικά σας μαθήματα, χρησιμοποιήστε αυτήν την πηγή:

github.com/ANM-P4F/Classification-Keras

Για λεπτομέρειες, δείτε τον κωδικό στον παρακάτω σύνδεσμο:

github.com/ANM-P4F/ProductSortingSystem/tr…

Βήμα 5: Αυτό είναι όλο! Ελπίζω να σας αρέσει αυτό το έργο

Παρακαλώ ενημερώστε με αν χρειάζεστε περισσότερες πληροφορίες.