12. PROJEKT: Automatizovaný systém triedenia a triedenia odpadu pomocou Dobot Magician

Dobot Blockly je programátorská platforma založená na Google Blockly. V tomto procese môžu používatelia programovať cez formát hádaniek, ktorý je jednoduchý a ľahko pochopiteľný. Používatelia môžu tiež kedykoľvek používať integrované API Dobotu.

12.1 Blokové rozhranie

Otvorte DobotStudio a kliknite na DobotBlock Lab:

12.2 Blokový kód

 

12.3 Inicializácia a definícia problému

Kontext a motivácia

V modernom priemysle a ekológii je manuálne triedenie odpadu pomalý, neefektívny a často nebezpečný proces. Cieľom tohto projektu je vytvoriť autonómny systém, ktorý využíva počítačové videnie a robotickú manipuláciu na rozpoznávanie a fyzické oddelenie rôznych materiálov (v tomto prípade organický odpad a plast).

Vyhlásenie problému

Hlavnou výzvou je synchronizácia troch nezávislých podsystémov:

1.    Dopravný systém: Dopravný pás, ktorý privádza predmety do pracovného priestoru.

2.    Senzorický systém: Kamera, ktorá musí identifikovať typ predmetu v reálnom čase.

3.    Aktuačný systém: Robotické rameno, ktoré musí presne vykonávať vyberanie a umiestňovanie na základe spätnej väzby zo senzora.

 

12.4 Architektúra riešení

Riešenie je založené na platforme Dobot Magician a blokovom programovacom prostredí (Blockly), ktoré integruje AI moduly na rozpoznávanie obrázkov.

Hardvérové komponenty

  • Dobot Magician Arm: Vysoko presný 4-osový robot.
  • Prísavka: Používa sa ako koncový efektor pre svoju všestrannosť pri manipulácii s rôznymi tvarmi.
  • USB kamera: Namontovaná nad pásom pre stabilný pohľad zhora.
  • Dopravníkový pás: Ovládaný krokovým motorom pripojeným k Dobotu.

Softvérová logika

Algoritmus nasleduje iteratívny uzavretý model: Spustiť pás -> Zastaviť -> Zachytiť -> Analyzovať -> Zoradiť -> Vrátiť sa domov.

12.5 Podrobná analýza kódových blokov

Program je rozdelený do štyroch kľúčových častí:

Konfigurácia (Setup)

  • použiť kameru 1: Deklaruje hardvérový vstup pre vizuálne dáta.
  • Nastav koncový efektor [Prísavka]: Soft-mapuje ovládanie vzduchového čerpadla na výstup robota.
  • Prejdite na X:175, Y:39.5, Z:48.1: Toto je "Bezpečnostná pozícia." Robot ustupuje, aby neblokoval kameru a zabezpečil optimálnu cestu na akékoľvek miesto na páse.

Logistika (riadenie dopravníkov)

Vo vnútri bloku opakovania navždy:

  • Nastavte dopravníkový motor [STEPPER1] Rýchlosť 15 mm/s: Aktivuje pás kontrolovanou rýchlosťou, aby zabránil kĺzaniu ľahkých predmetov.
  • počkať 3 sekundy: Kritická časová konštanta definujúca vzdialenosť medzi položkami.
  • Rýchlosť 0: Zastaví pás, aby robot mohol vykonať presný "statický pick".

AI inšpekcia (rozpoznávanie obrázkov)

  • Odpočítavanie 4 s: Poskytuje stabilizačný čas pre zaostrenie kamery a pre AI vyskakovacie okno na spracovanie obrazu.
  • Ak obrázok rozpozná tag 1 = [organický/plastic]: Volá Deep Learning API na porovnanie aktuálneho rámca s trénovaným datasetom a vráti class tag.

Kinematika a manipulácia

Pre každú vetvu (organickú/plastovú) systém používa dva typy pohybu:

1.    Pohyb kĺbu (PTP): Pohybuje všetkými kĺbmi súčasne pre najrýchlejší prechod z bodu do bodu.

2.    Priamka (lineárna): Pohybuje ramenom striktne vertikálne po osi Z, aby sa zabezpečil dokonalý kontakt prísavky bez prevrátenia predmetu.

12.6 Operačný algoritmus (krok za krokom)

·        ŠTART: Inicializujte nástroje a nastavte koncový efektor.

·        TRANSPORT: Pohybujte pásom na 3 sekundy, potom zastavte.

·        SENSE: Zachytiť obrázok a identifikovať značku pomocou AI.

·        ROZHODNUTIE:

·        Ak organické: Presuň sa, aby si získal súradnice, zapni sanie, presuň sa do organického zásobníka, vypni odsávanie.

·        Ak je plast: Presuň sa, aby si získal súradnice, zapni sanie, presuň sa do plastového boxu, vypni odsávanie.

·        Ak je prázdny: Vykonajte signálny pohyb "trasenia" (otáčanie osi R).

·        RESET: Vráťte sa na počiatočné bezpečnostné súradnice.

·        LOOP: Opakujte cyklus donekonečna.

 

12.7 Technické špecifikácie súradníc

Na základe skriptu boli kalibrované nasledujúce súradnice:

Bod

X (mm)

Y (mm)

Z (mm)

R (°)

Popis

Domov

175.0

39.5

48.1

12.7

Poloha na voľnobeh/čakanie

Prístup

-56.3

155.5

7.4

109.9

Pozícia nad položkou

Chyť

-52.8

125.3

-24.8

112.8

Kontaktný bod (znížený)

Organický zásobník

180.9

-67.5

-43.5

-20.5

Likvidácia na organické materiály

Plastový kontajner

161.9

63.2

-20.9

21.3

Likvidácia plastov

 

12.8 Riešenie problémov s implementáciou

·        Nepresné chytanie: Uistite sa, že je predmet v strede. Ak sa to líši, použite vodiace prvky na páse alebo integrujte dynamickú spätnú väzbu X/Y z AI kamery.

·        Chyby v klasifikácii: Rozpoznávanie AI je citlivé na svetlo. Použite vysoko kontrastnú farbu pásu a konzistentné vonkajšie LED osvetlenie.

·        Bezpečnosť: Vždy sa uistite, že pracovný priestor je čistý od prekážok pred začatím nekonečného cyklu.

 

 

Last modified: Friday, 19 June 2026, 6:29 AM