PENGEDAR Pil AUTOMATIK: 14 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Ini adalah robot dispenser pil yang dapat memberikan pesakit jumlah pil dan jenis ubat yang betul. Dosis pil dilakukan secara automatik pada waktu yang tepat sepanjang hari, didahului dengan penggera. Apabila kosong, mesin mudah diisi semula oleh pengguna. Mekanisme pengeluaran dan pengisian semula dikendalikan melalui aplikasi yang dihubungkan melalui Bluetooth ke robot dan dengan dua tombol.

Kumpulan Projek Mekatronik Bruface 2

Ahli pasukan: Federico ghezzi

Andrea Molino

Giulia Ietro

Mohammad Fakih

Mouhamad Lakkis

Langkah 1: Senarai Beli-belah

• Adafruit Motor Shield v2.3 (kit pemasangan) - Motor / Stepper / Servo Shield untuk Arduino
• Sensor suhu kelembapan Kwmobile
• AZDelivery Carte untuk Arduino PCM2704 KY-006 Buzzer Passive
• Jam Waktu Nyata AZDelivery, RTC DS3231 I2C, Rasperry Pi
• 2. 28byj dari 48 DC 5 V 4 Phase fil de 5 Micro Step dengan modul ULN2003 untuk Arduino
• Perisai Prototaip Prototaip AZDelivery untuk Arduino UNO R3
• AZDelivery PAQUET HD44780 LCD 1602, 2X16 aksara + l'interface I2C
• Magnet OfficeTree® 20 Mini OfficeTree® 20 6x2 mm
• SHAFT COUPLER POLOLU-1203 UNIVERSAL MOUNTIBG HUB
• 40 Pin 30 cm Kawat Pelompat Lelaki Hingga Perempuan
• Papan Roti Solderless - 830 Lubang
• USB 2.0 A - B M / M 1.80M
• Sensor Gerakan Pir untuk Arduino
• Set Kawat Jumper AWG Breadboard Satu Pin
• R18-25b Push Switch 1p Off- (aktif)
• L-793id LED 8mm Red Diffused 20mcd
• L-793gd LED 8mm Green Diffused 20mcd
• 2 x Poussoir Mtallique Carr + Avec Capuchon Bleu
• Suis taktil 6x6mm
• 2 charn 70x40 mm
• greep plast dengan 64 mm
• aluminium knop 12 mm
• ultragel 3gr
• 50 nagel 2x35
• Lampu belakang LCD rgb
• 2 galas bebola poros 6.4 mm
• 2 helai mdf penuh untuk pemotongan laser
• 1 keping plexiglass untuk pemotongan laser
• 1 potensiometer
• Arduino uno

Langkah 2: Petunjuk Teknikal mengenai Pilihan Komponen

Mekanisme pengeluaran dan pengisian semula memerlukan ketepatan dan pergerakan roda yang kecil yang mengandungi pil. Atas sebab ini, kami memutuskan untuk menggunakan dua motor stepper.

Stepper Motors adalah kandang kuda, dapat mendorong pelbagai beban geseran dan inersia, tidak memerlukan maklum balas. Motor juga trasducer kedudukan: sensor kedudukan dan kelajuan tidak diperlukan. Lebih-lebih lagi, mereka mempunyai kebolehulangan yang sangat baik dan kembali ke lokasi yang sama dengan tepat.

Motor Shield menggerakkan dua motor stepper. Ia mengandungi 4 H-Bridge yang memungkinkan untuk mengawal kedua-dua arah dan kelajuan motor. Dengan menggunakan pelindung motor, kami menambah bilangan pin percuma.

Untuk memastikan bahawa pil selalu dalam keadaan baik, sensor Kelembapan dan Suhu mengukur suhu dan kelembapan yang mahal di dalam dispenser.

Untuk memberitahu kepada pengguna bahawa sudah waktunya untuk menjalani terapi, kami membina penggera dengan Buzzer dan Jam Waktu Nyata. Modul RTC menggunakan bateri dan dapat melacak masa walaupun kita memprogramkan semula mikrokontroler atau memutuskan kuasa utama.

Dua Butang dan RGB Liquid Crystal Display membenarkan pengguna berinteraksi dengan dispenser. Pengguna juga dapat menetapkan terapi dan masa pengeluarannya melalui Aplikasi untuk telefon pintar. Dia boleh menghubungkan peranti peribadinya melalui sambungan Bluetooth (modul Bluetooth disambungkan ke Arduino).

Sensor PIR mengesan pergerakan jika pengguna mengambil ubatnya dan memberi maklum balas mengenai kerja dispenser yang betul. Kerana kepekaan yang luar biasa dan pengesanannya yang luas, sengaja dihalangi ke beberapa arah untuk mengelakkan pengukuran yang tidak berguna.

Langkah 3: Bahagian Pembuatan

Berikut ini, senarai terperinci bahagian yang dihasilkan sama ada oleh pencetak 3D atau pemotong Laser disediakan. Semua dimensi dan aspek geometri dipilih agar sesuai antara semua bahagian dengan sambungan yang kuat serta reka bentuk yang bagus.

Walau bagaimanapun, aspek dimensi dan geometri boleh diubah mengikut tujuan yang berbeza. Pada bahagian seterusnya adalah mungkin untuk mencari CAD semua komponen yang disenaraikan di sini.

Secara khusus, idea awal untuk projek ini adalah membuat dispenser pil dengan lebih banyak roda untuk mengeluarkan jumlah pil yang paling banyak dan tertinggi. Untuk skop kursus, kami hanya memperhatikan 2 daripadanya, tetapi dengan sedikit pengubahsuaian pada reka bentuk, lebih banyak roda dapat ditambahkan dan mencapai tujuan. Itulah sebabnya kami memberi anda kemungkinan untuk mengubah reka bentuk kami dengan bebas sehingga, sekiranya anda menyukainya, anda dapat mengubahnya dan menyesuaikannya dengan selera peribadi apa pun.

Berikut adalah senarai semua bahagian bercetak dan laser yang dicetak dengan ketebalan antara kurungan:

• plat belakang (mdf 4 mm) x1
• plat asas (mdf 4 mm) x1
• plat hadapan (mdf 4 mm) x1
• lubang plat_no lateral (mdf 4 mm) x1
• lubang plat sisi (mdf 4 mm) x1
• plat arduino (mdf 4 mm) x1
• plat untuk penahan menegak (mdf 4 mm) x1
• plat penyambung (mdf 4 mm) x1
• plat untuk penutup roda (mdf 4 mm) x2
• plat untuk roda (mdf 4 mm) x2
• plat atas (plexiglass 4 mm) x1
• plat pembuka (mdf 4 mm) x1
• pemegang galas (dicetak 3d) x2
• roda cap (dicetak 3d) x2
• corong (dicetak 3d) x1
• kaki corong (dicetak 3d) x2
• Pemegang PIR (dicetak 3d) x1
• palam untuk penutup roda (dicetak 3d) x2
• roda (dicetak 3d) x2

Langkah 4: Lukisan Teknikal untuk Pemotongan Laser

Pemasangan kotak adalah reka bentuk untuk mengelakkan penggunaan gam. Ini memungkinkan untuk mewujudkan kerja yang lebih bersih dan, jika diperlukan, pembongkaran dapat dilakukan untuk memperbaiki beberapa masalah.

Khususnya, pemasangan dilakukan dengan menggunakan bolt dan mur. Dalam lubang geometri yang betul, baut dari satu sisi, dan mur dari sisi lain, sesuai untuk mempunyai hubungan yang kuat antara semua plat mdf. Terutama untuk apa yang berkaitan dengan pelbagai pinggan:

• Plat lateral mempunyai lubang yang diposisikan untuk membiarkan kabel melewati sehingga dapat menghubungkan antara Arduino dan komputer.
• Plat depan mempunyai 2 bukaan. Yang paling rendah dimaksudkan untuk digunakan ketika orang itu harus mengambil gelas di mana pil tersebut telah dikeluarkan. Yang lain digunakan ketika tiba masanya untuk mengisi semula. Dalam situasi tertentu ini terdapat palam (lihat nanti reka bentuknya) yang dapat menutup bukaan pada penutup roda dari bawah. Penempatan topi ini memang dilakukan dengan memanfaatkan bukaan kedua ini. Setelah palam dipasang, menggunakan butang atau aplikasi, orang itu dapat membiarkan roda berputar satu bahagian pada satu masa dan meletakkan pil di setiap bahagian.
• Plat penahan diposisikan agar mempunyai sokongan menegak untuk rel di mana roda dan penutupnya diposisikan sehingga mempunyai struktur yang lebih dipercayai dan kaku.
• Plat pembuka direka seperti kata yang dinyatakan untuk memudahkan mekanisme pengisian semula oleh pengguna
• Plat atas, seperti yang dapat dilihat dari gambar, dibuat dalam plexiglass untuk membolehkan dari luar penglihatan tentang apa yang berlaku di dalamnya.

Semua plat lain tidak mempunyai tujuan khas, mereka direka bentuk untuk membolehkan semua bahagian berpadan dengan sempurna. Sebilangan bahagian boleh menampilkan lubang tertentu dengan dimensi dan geometri yang berbeza untuk membiarkan semua barang elektronik (seperti Arduino dan motor) atau barang bercetak 3d (seperti corong dan pemegang PIR) untuk dihubungkan dengan cara yang betul.

Langkah 5: Langkah 5: CAD untuk Bahagian Potong Laser

Langkah 6: Lukisan Teknikal untuk Percetakan 3d

Bahagian bercetak 3d direalisasikan menggunakan pencetak Ultimakers 2 dan Prusa iMK yang terdapat di makmal Fablab Universiti. Mereka serupa dalam arti bahawa mereka berdua menggunakan bahan yang sama yaitu PLA (yang digunakan untuk semua bahagian cetak kami) dan memiliki dimensi muncung yang sama. Khususnya karya Prusa dengan filamen yang lebih nipis, lebih mesra pengguna berkat plat yang boleh ditanggalkan (tidak perlu menggunakan gam) dan kepada sensor yang mengimbangi permukaan plat asas yang tidak rata.

Semua bahagian bercetak 3d direalisasikan meninggalkan tetapan standard kecuali untuk roda di mana kepadatan bahan isi 80% digunakan untuk mempunyai batang yang lebih kaku. Khususnya pada percubaan pertama, ketumpatan bahan isi 20% ditinggalkan sebagai pengaturan standard tanpa menyedari kesalahan. Pada akhir cetakan roda direalisasikan dengan sempurna tetapi batangnya pecah serta-merta. Agar tidak mencetak semula roda, kerana memerlukan masa yang cukup lama, kami memutuskan untuk mencari jalan keluar yang lebih bijak. Kami memutuskan untuk mencetak semula poros dengan pangkalan yang akan dipasang pada roda dengan 4 lubang tambahan seperti yang akan dilihat pada gambar.

Berikut adalah keterangan tertentu bagi setiap komponen:

• Pemegang bantalan: komponen ini direalisasikan untuk menahan dan menyokong galas pada kedudukan yang betul. Pemegang galas memang direalisasikan dengan lubang berpusat dengan dimensi tepat diameter galas sehingga mempunyai sambungan yang sangat tepat. 2 sayap dimaksudkan hanya untuk memasang komponen pada piring dengan betul. Harus diperhatikan bahawa bantalan digunakan untuk menahan poros roda yang sebaliknya dapat membengkok.
• Roda: Cetakan 3d mewakili hampir teras projek kami. Ia dirancang dengan cara yang sebesar mungkin untuk menahan jumlah pil maksimum tetapi pada masa yang sama tetap ringan dan mudah didorong oleh motor. Ia juga dirancang dengan tepi licin di sekelilingnya agar tidak pil tersekat. Ia mempunyai 14 bahagian yang mana mungkin untuk memperuntukkan pil. Bahagian tengah, dan juga perbatasan di antara setiap bagian, telah dikosongkan untuk membiarkan roda menjadi sekecil mungkin. Kemudian terdapat poros berdiameter 6,4 mm dan panjang 30 mm yang boleh masuk dengan sempurna ke dalam galas di sisi lain. Akhirnya hubungan yang kuat dengan motor dicapai dengan pengganding poros yang disambungkan di satu sisi dengan roda oleh 4 lubang yang dapat dilihat pada gambar dan di sisi lain dengan motor stepper.
• Roda penutup: Tutup roda dirancang sedemikian rupa sehingga pil yang berada di dalam roda tidak dapat keluar darinya melainkan sampai ke bahagian yang dibuka di bahagian bawah roda. Lebih-lebih lagi, penutupnya dapat melindungi roda dari persekitaran luar memastikan penyimpanan yang betul. Diameternya sedikit lebih besar daripada roda itu sendiri dan mempunyai 2 bukaan utama. Yang di bahagian bawah dimaksudkan untuk melepaskan pil sementara yang di atas digunakan untuk mekanisme pengisian semula yang diperincikan sebelumnya. Lubang utama di tengah adalah untuk membiarkan poros roda melewati dan 6 lubang yang tersisa digunakan untuk sambungan dengan plat dan galas. Selain itu, di bahagian bawah, terdapat 2 lubang di mana 2 magnet kecil diletakkan. Seperti yang diperincikan selepas ini, ini akan dimaksudkan untuk mempunyai hubungan yang kuat dengan palamnya.
• Corong: Idea corong, seperti yang dapat ditebak dengan jelas, adalah mengumpulkan pil yang jatuh dari roda dan mengumpulkannya di dalam gelas di bahagian bawah. Khusus untuk pencetakannya, ia telah dibahagikan kepada 2 langkah yang berbeza. Terdapat badan corong dan kemudian 2 kaki yang telah dicetak terpisah, jika tidak, percetakan akan menyiratkan terlalu banyak sokongan. Untuk pemasangan terakhir, 2 bahagian mesti dilekatkan bersama.
• Pemegang PIR: fungsinya adalah untuk menahan PIR pada posisi yang betul. Ini memiliki lubang kuadrat di dinding sehingga membiarkan kabel melewati dan 2 lengan untuk menahan PIR tanpa sambungan tetap.
• Palam: komponen kecil ini telah dirancang untuk memudahkan mekanisme pengisian semula. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, setelah tiba waktunya mengisi ulang, bahagian bawah penutup roda harus ditutup dengan palam, jika tidak, pil semasa pengisian akan jatuh ke bawah. Untuk memudahkan hubungannya dengan penutup, terdapat 2 lubang kecil dan dua magnet. Dengan cara ini pautan dengan topi kuat dan mesra pengguna. Ia boleh diletakkan di kedudukan dan dikeluarkan dengan tugas yang sangat mudah.

Langkah 7: Langkah 7: CAD untuk Bahagian Bercetak 3d

Langkah 8: Langkah 8: Perhimpunan CAD Akhir

Langkah 9: Ujian untuk Komponen Individu

Beberapa ujian individu telah dilakukan sebelum menyambungkan semua komponen elektronik bersama-sama. Khususnya, video mewakili ujian mekanisme pengeluaran dan pengisian semula, untuk fungsi butang, untuk penggera untuk ujian led.

Langkah 10: Perhimpunan Akhir

Bahagian pertama pemasangan telah dikhaskan untuk pemasangan bahagian struktur robot. Pada plat asas, 2 plat lateral dan plat depan telah ditetapkan dan corong dipasang. Sementara itu, setiap roda dihubungkan ke motor steppernya melalui pengganding poros dan kemudian dipasang dengan penutupnya. Setelah itu, sistem penutup roda telah dipasang secara langsung pada robot. Pada ketika ini komponen elektronik dipasang pada robot. Akhirnya, baki plat dipasang untuk menyelesaikan projek.

Langkah 11: Komponen Pendawaian ke Arduino

Langkah 12: Carta Alir Program

Carta alir berikut menunjukkan logik program yang kami tulis, untuk satu roda.

Langkah 13: Pengaturcaraan

Langkah 14: Sambungan Aplikasi Telefon Pintar Robot

Seperti yang telah disebutkan, komunikasi dengan robot dijamin oleh aplikasi smartphone yang dihubungkan melalui modul bluetooth ke robot. Gambar berikut menunjukkan fungsi aplikasi. Yang pertama mewakili ikon aplikasi sementara yang kedua dan yang ketiga, masing-masing berkaitan dengan mekanisme pengeluaran manual dan menu waktu pengaturan. Dalam kes terakhir, mekanisme pengeluaran dilakukan secara automatik pada waktu yang dipilih oleh pengguna.

Aplikasi ini dibina di Massachusetts Institute of Technology App Inventor (ai2.appinventor.mit.edu/?locale=en#6211792079552512).