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        一種基于中鳴控制的“鐘山豬腳粉”售賣系統(tǒng)

        2018-12-17 07:11:46鐘山縣職業(yè)技術(shù)學(xué)校周梅青董瑩倩指導(dǎo)老師陳小武
        科技創(chuàng)新與品牌 2018年12期
        關(guān)鍵詞:豬腳配菜鐘山

        文/鐘山縣職業(yè)技術(shù)學(xué)校 周梅青 董瑩倩 指導(dǎo)老師/陳小武

        設(shè)計(jì)背景

        為把人從一些單調(diào)、重復(fù)性的勞動中解放出來,減少人類的重復(fù)繁瑣的體力勞動。我們提出一種基于中鳴控制的“鐘山豬腳粉”售賣系統(tǒng)。此系統(tǒng)主要由軟件和硬件組成,根據(jù)傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的任務(wù)要求來確定被控制的系統(tǒng)需要完成的各項(xiàng)動作,通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的燙粉、加配菜等動作,以及通過傳感器聯(lián)系這些動作和控制完成順序。本設(shè)計(jì)擬采用中鳴機(jī)器人程序設(shè)計(jì)語言進(jìn)行編程,控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),結(jié)合人工智能、傳感器、模糊控制的思想,使機(jī)械手臂的動作控制更人性化。

        總體方案設(shè)計(jì)

        我們所設(shè)計(jì)的“鐘山豬腳粉”好助手機(jī)器人是由控制模塊、點(diǎn)餐模塊、動作模塊、傳輸模塊等組成,充分利用中鳴、VEX機(jī)器人各種組件功能,根據(jù)設(shè)計(jì)需要搭建了機(jī)器人和編寫相應(yīng)的程序,使機(jī)器人通過馬達(dá)轉(zhuǎn)動模仿廚師制作鐘山豬腳粉的各種動作。

        基于中鳴控制系統(tǒng)一般都要自行設(shè)計(jì)程序下載才能按照人為設(shè)計(jì)動作完成任務(wù)。這樣的控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)客戶多場合使用,本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是可現(xiàn)場編程、智能運(yùn)行的控制方式。因此這個米粉售賣機(jī)器人控制系統(tǒng)能適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境。

        取燙粉機(jī)械臂設(shè)計(jì)

        機(jī)械臂主要由底座支架、鏈輪結(jié)構(gòu)、短臂和不銹鋼粉撈構(gòu)成,分別由減速電機(jī)提供動力,其中兩個電機(jī)一個是控制按量取米粉,另一個控制燙米粉的粉撈。關(guān)節(jié)之間由限位器控制粉撈倒粉出碗。在點(diǎn)餐臺,我們設(shè)置了1兩、2兩、3兩的粉量套餐,個人按需點(diǎn)擊對應(yīng)的觸碰傳感器,控制系統(tǒng)按回傳信號整合,快速向機(jī)械臂下達(dá)指令,按照客人點(diǎn)餐抓取對應(yīng)的粉量放入燙粉撈。燙粉撈連同米粉在開水中燙好,抬起倒入放在側(cè)邊傳送帶上的碗中。

        “鐘山豬腳粉”好助手

        配菜設(shè)計(jì)方案

        受限于中鳴EV5控制器只有4個電機(jī)輸出端口,配菜系統(tǒng)的運(yùn)行由另一臺中鳴控制器完成,兩套控制器間通過光電傳感器回傳傳送帶上下行碗的信號啟動第二臺控制器的工作。根據(jù)“鐘山豬腳粉”經(jīng)典配菜系列,當(dāng)?shù)厝硕家罁?jù)不同客人口味分為“豬腳+鹵蛋”和“豬腳+腐竹”兩個配菜套餐??腿嗽邳c(diǎn)餐臺根據(jù)自己愛好按動不同觸碰傳感器點(diǎn)取相應(yīng)的配菜套餐,通過觸碰傳感器把信號反饋回控制器。配菜電機(jī)按照控制器下達(dá)的信息指令帶動取菜器把不同套餐配菜添加到碗里,豬腳味便融合燙好的粉內(nèi),實(shí)現(xiàn)不同口味的豬腳粉供客人食用。

        取燙粉機(jī)械臂結(jié)構(gòu)

        配菜區(qū)功能結(jié)構(gòu)

        點(diǎn)餐系統(tǒng)

        設(shè)計(jì)流程圖

        點(diǎn)餐程序設(shè)計(jì)

        經(jīng)典“鐘山豬腳粉”在售賣時(shí)客人有兩個點(diǎn)餐程序,即不同粉量和不同配菜二種。我們設(shè)計(jì)的“鐘山豬腳粉”好助手機(jī)器人依據(jù)當(dāng)?shù)厝朔哿坑?兩、2兩、3兩共三個規(guī)格,而配菜分為鹵蛋+豬腳和腐竹+豬腳二個不同的套餐。而中鳴EV5控制器擁有馬達(dá)輸出端口4個、數(shù)字和模擬端口8個,用二個控制器足夠作品的設(shè)計(jì)需要。當(dāng)客人進(jìn)入店內(nèi),在點(diǎn)餐臺按照自己需求按動相應(yīng)的觸碰傳感器,點(diǎn)好粉量、配菜套餐,信號回傳控制器,控制器再把客人的菜單下達(dá)相應(yīng)的電機(jī)按需配送組合,并準(zhǔn)確添到裝粉的碗內(nèi)以供客人品嘗。

        結(jié)論

        本設(shè)計(jì)由中鳴機(jī)器人作為控制系統(tǒng)的核心,使用中鳴及VEX電機(jī)作為動力供應(yīng)。將機(jī)械臂做成示教機(jī)器人,并對各功能結(jié)構(gòu)做相關(guān)拓展,方便用戶管理者可以按需拓展,以適應(yīng)不同客戶需求。除此之外,本設(shè)計(jì)人機(jī)交互良好,消費(fèi)者和維修管理員都可以操作,系統(tǒng)制作成本低,耗能低,容易操作,安全可靠、衛(wèi)生等。

        雖然本系統(tǒng)是針對“鐘山豬腳粉”售賣進(jìn)行設(shè)計(jì),但是只要修改示教程序,同樣也可以應(yīng)用于類似的售賣。另外,為進(jìn)一步達(dá)到無人售賣,將來在點(diǎn)餐系統(tǒng)添加掃碼或刷卡功能,更能滿足客戶的需求。本設(shè)計(jì)在米粉售賣店和食品行業(yè)具有一定的創(chuàng)新價(jià)值和應(yīng)用前景,具有較好的社會意義和實(shí)踐意義。

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