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一种基于中鸣控制的 “钟山猪脚粉”售卖系统

设计背景

为把人从一些单调、重复性的劳动中解放出来,减少人类的重复繁琐的体力劳动。我们提出一种基于中鸣控制的“钟山猪脚粉”售卖系统。此系统主要由软件和硬件组成,根据传统生产工艺的任务要求来确定被控制的系统需要完成的各项动作,通过控制电机的转动实现机械手的烫粉、加配菜等动作,以及通过传感器联系这些动作和控制完成顺序。本设计拟采用中鸣机器人程序设计语言进行编程,控制电机运转,结合人工智能、传感器、模糊控制的思想,使机械手臂的动作控制更人性化。


总体方案设计

我们所设计的“钟山猪脚粉”好助手机器人是由控制模块、点餐模块、动作模块、传输模块等组成,充分利用中鸣、VEX机器人各种组件功能,根据设计需要搭建了机器人和编写相应的程序,使机器人通过马达转动模仿厨师制作钟山猪脚粉的各种动作。

基于中鸣控制系统一般都要自行设计程序下载才能按照人为设计动作完成任务。这样的控制系统可以实现客户多场合使用,本设计的特点是可现场编程、智能运行的控制方式。因此这个米粉售卖机器人控制系统能适应复杂多变的环境。


取烫粉机械臂设计

机械臂主要由底座支架、链轮结构、短臂和不锈钢粉捞构成,分别由减速电机提供动力,其中两个电机一个是控制按量取米粉,另一个控制烫米粉的粉捞。关节之间由限位器控制粉捞倒粉出碗。在点餐台,我们设置了1两、2两、3两的粉量套餐,个人按需点击对应的触碰传感器,控制系统按回传信号整合,快速向机械臂下达指令,按照客人点餐抓取对应的粉量放入烫粉捞。烫粉捞连同米粉在开水中烫好,抬起倒入放在侧边传送带上的碗中。


配菜设计方案

“钟山猪脚粉”好助手.jpg

“钟山猪脚粉”好助手


取烫粉机械臂结构.jpg

取烫粉机械臂结构


配菜区功能结构.jpg

配菜区功能结构


点餐系统.jpg

点餐系统


受限于中鸣EV5控制器只有4个电机输出端口,配菜系统的运行由另一台中鸣控制器完成,两套控制器间通过光电传感器回传传送带上下行碗的信号启动第二台控制器的工作。根据“钟山猪脚粉”经典配菜系列,当地人都依据不同客人口味分为“猪脚+卤蛋”和“猪脚+腐竹”两个配菜套餐。客人在点餐台根据自己爱好按动不同触碰传感器点取相应的配菜套餐,通过触碰传感器把信号反馈回控制器。配菜电机按照控制器下达的信息指令带动取菜器把不同套餐配菜添加到碗里,猪脚味便融合烫好的粉内,实现不同口味的猪脚粉供客人食用。


点餐程序设计

经典“钟山猪脚粉”在售卖时客人有两个点餐程序,即不同粉量和不同配菜二种。我们设计的“钟山猪脚粉”好助手机器人依据当地人粉量有1两、2两、3两共三个规格,而配菜分为卤蛋+猪脚和腐竹+猪脚二个不同的套餐。而中鸣EV5控制器拥有马达输出端口4个、数字和模拟端口8个,用二个控制器足够作品的设计需要。当客人进入店内,在点餐台按照自己需求按动相应的触碰传感器,点好粉量、配菜套餐,信号回传控制器,控制器再把客人的菜单下达相应的电机按需配送组合,并准确添到装粉的碗内以供客人品尝。


结论

本设计由中鸣机器人作为控制系统的核心,使用中鸣及VEX电机作为动力供应。将机械臂做成示教机器人,并对各功能结构做相关拓展,方便用户管理者可以按需拓展,以适应不同客户需求。除此之外,本设计人机交互良好,消费者和维修管理员都可以操作,系统制作成本低,耗能低,容易操作,安全可靠、卫生等。

虽然本系统是针对“钟山猪脚粉”售卖进行设计,但是只要修改示教程序,同样也可以应用于类似的售卖。另外,为进一步达到无人售卖,将来在点餐系统添加扫码或刷卡功能,更能满足客户的需求。本设计在米粉售卖店和食品行业具有一定的创新价值和应用前景,具有较好的社会意义和实践意义。