机器人制作开源方案 | 智能立体仓储系统模型

机器谱 · 发表于 2023-7-14 13:04:35

本帖最后由机器谱于 2023-7-14 13:04 编辑

1. 功能说明
本文示例将通过程序控制模拟立体仓储系统的运动效果--模拟立体仓储系统进行运输货物时各个结构的运动方式。立体仓储系统的运动有整体系统的水平移动、载货台的纵向移动、货叉的平动，所有的运动表现形式都是旋转运动转化为平动。

2. 结构说明
该立体仓储系统的水平移动使用丝杠平移，丝杠平移可以承载较重的物体；载货台的纵向移动使用丝杠平移，其稳定性较强，位移距离长；货叉的平动使用滑块平移机构，平移距离较短。

3. 电子硬件
本实验中采用了以下硬件：

主控板	Basra控制板（兼容Arduino Uno）
扩展板	Bigfish2.1扩展板
传感器	触碰传感器
电池	7.4v锂电池

电路连接说明：在下图所示的2个位置分别安装一个触碰传感器作为限位（限位：限定机械设备的运动极限位置）。

   ① 2个触碰传感器分别连接在Bigfish扩展板的A0、A4端口；
   ② 舵机连接在Bigfish扩展板的D4端口；
   ③ 2个电机分别连在Bigfish扩展板的D5，D6接口和D9，D10接口。

4. 功能实现
4.1 实现思路
   实现模拟立体仓储系统运输一个物体的功能。

   初始位置：整体立体仓库的运输机构沿-X向移动到极限位置（2号电机控制，传感器限位）；载货台沿-Z向移动到极限位置（1号电机控制，传感器限位）；货叉收回（3号舵机角度控制）；

   装货：货叉伸出去，停顿（3号舵机角度控制，大概延迟0.3s）；货叉收回，停顿（3号舵机角度控制，大概延迟0.3s）；

   运输：载货台沿+X向移动到中间位置（2号电机控制，运动所需延迟时间大概7s）；载物台沿+Z向移动到中间位置（1号电机控制，运动所需延迟时间大概7s）；

   卸货：货叉伸出去，停顿（3号舵机角度控制，大概延迟0.3s）；货叉收回，停顿（3号舵机角度控制，大概延迟0.3s）；
   复位：整体立体仓库的运输机构沿-X向移动到极限位置（2号电机控制，传感器限位）；载货台沿-Z向移动到极限位置（1号电机控制，传感器限位）；货叉收回（3号舵机角度控制）。

4.2 示例程序
   编程环境：Arduino 1.8.19
   下面提供一个参考例程（smartStoreHouse.ino），具体实验效果可参考演示视频。

/*------------------------------------------------------------------------------------
Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy at
https://opensource.org/licenses/MIT
by 机器谱 2023-06-15 https://www.robotway.com/
------------------------------*/
int sensor[4]= {A0,A2,A4,A3}; //定义数组~传感器接口
/* 宏定义舵机角度，以及延时时间 */
#define SERVO_OUT 70
#define SERVO_IN 120
#define Delay_right 7000
#define Delay_up 7000
#include <Servo.h>
Servo myservo;
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
for(int i=0;i<4;i++) //传感器接口设置为输入
pinMode(sensor[i],INPUT_PULLUP);
/* 电机接口设置为输出*/
pinMode(9, OUTPUT);
pinMode(10, OUTPUT);
pinMode(11, OUTPUT);
pinMode(12, OUTPUT);
pinMode(5, OUTPUT);
pinMode(6, OUTPUT);
Serial.begin(9600); //串口初始化
myservo.attach(4);
myservo.write(SERVO_IN); // 3号舵机收回来
delay(300);
motorReset(); // 电机初始化，回到复位位置
}
void loop()
{
myservo.write(SERVO_OUT); // 3号舵机伸出去
delay(300);
myservo.write(SERVO_IN); // 3号舵机收回来
delay(300);
X_Motor_right(); // 2 号电机右移 Delay_right时间，然后停止
delay(Delay_right);
X_Motor_stop();
Y_Motor_up(); // 1号电机上移 Delay_up时间，然后停止
delay(Delay_up);
Y_Motor_stop();
myservo.write(SERVO_OUT); // 3号舵机伸出去
delay(300);
myservo.write(SERVO_IN); // 3号舵机收回来
delay(300);
motorReset(); // 电机初始化，回到复位位置
}
/***************************** MOTOR **************************************/
void X_Motor_left()
{
digitalWrite(5,LOW);
digitalWrite(6,HIGH);
}
void X_Motor_right()
{
digitalWrite(5,HIGH);
digitalWrite(6,LOW);
}
void X_Motor_stop()
{
digitalWrite(5,LOW);
digitalWrite(6,LOW);
}
void Y_Motor_up()
{
digitalWrite(9,HIGH);
digitalWrite(10,LOW);
}
void Y_Motor_down()
{
digitalWrite(9,LOW);
digitalWrite(10,HIGH);
}
void Y_Motor_stop()
{
digitalWrite(9,LOW);
digitalWrite(10,LOW);
}
void motorReset(){
while(!SensorTrigger(0)) //A0传感器不触发，2号电机左移
{
X_Motor_left();
Serial.print("A0: ");
Serial.println(digitalRead(A0));
}
X_Motor_stop(); //A0传感器触发，2号电机停止
while(!SensorTrigger(2))//A4传感器不触发，1号电机向下移动
{
Y_Motor_down();
Serial.print("A4: ");
Serial.println(digitalRead(A4));
}
Y_Motor_up();//A0传感器触发，2号电机向上300ms，然后停止
delay(300);
Y_Motor_stop();
}
/***********************************************************************************/
boolean SensorTrigger( int which )
{
boolean where = false;
if( !digitalRead( sensor[ which ] ) )
{
delay( 100 );
if( !digitalRead( sensor[ which ] ) ) where = true;
}
return( where );
}

复制代码

5. 资料下载
资料内容：
①程序源代码
②样机3D文件
资料下载地址：智能立体仓储系统模型 https://www.robotway.com/sys-nd/12.html

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