- Oversikt åpne prosjekter
Vi har en hel del åpne prosjekter på robotikklinja. Dette er en grov oversikt. Jakob.Rockenberger@Osloskolen.no supplerer gjerne med mer informasjon etter intresse. Spør på teams/mail om det dere er intressert i så fyller jeg på her.
Vi tregner en pull up bar, hvorfor ikke sette opp en display med rekorden og en sensor som teller at de blir ordentlig gjort.
Styreskapet er ygget opp av Eskil fra 3ELR 2024 HT - 2025 VT
Skåpet har en frekvensomformer og PLS for styring av en induksjonsmotor og to 24V ventiler. Knapp-boks og nødstop.
https://github.com/robotikklinja/Hydraulikk-anlegg
Utviklingsmuligheter:
- KRITISK Fikse transportskaden på en av ventilene, 24V ledene er brukket av til en av ventilene, anlegget er død tils det blir fikset. Vi kan bruke dremel for å komme til lednings-stumpene jeg regner med at de må loddes. Pass på å ikke puste inn plastik-støv eller røyk.
- Sjekke at indusksjonsmotoren er koblet i Delta, jeg misstenker at den er stjernekoblet.
- Programmere digital signal fra frekvensomformer om belastning til PLS. (ukomplisert, detekterer når den når endeposisjon)
- Temperaturmåling med PT100, den overhetter rask, varsle førs bruker, sen senk effekte og til sist slå av motoren for å unngå overhetning.
- Digitale og analoge sensorer for å måle posisjon av stemplene med PLS. Har vinkelssensor og braketter klare. Her er 3d-modell av hvordan den analoge sensoren skall monteres https://a360.co/3XKyN8c
-
Montere sylindrene så at de kan skyve en kloss rundt i en firkant. Styreskap finns allerede.
-
-
Ev bygge en egen ny mini-fabrikk. Finns massor med variert utstyr.
Montere delene og bygge kontrollskap for en 3 etg heis Vi har deler.
Vi har delene, du designer, bygger og kobler.
- Induksjonsmotor med frekvensomformer
- Rør som heisekanal
- Fiskeline som heisekabel
- Kapasitive sensorer
- Encoder
- Knappeboks
- El-Skåp med PLS
Vi kan også bygge en 24V-versjon av denne! Då monterer vi en 24VDC motor på toppen av et skap og heise-røret på siden.
Referensebilde av en annen heisemodell, deres knappe og koblingspanel blir då vårt skap.
Våre store 24VDC-motorer, uten gir. Må nok bruke motordriver for å senke farta (vi har i auto-skuff i elektronikk-skap).
Vi har også små girete motorer
https://www.aliexpress.com/item/1005005463819387.html
JGY370 Worm Gear Motor DC 12V 8MM D7 Axis Gearbox Reducer 6V 24V Self-locking Reverse Gearbox Length 25MM Low Speed Micro Motor 24V Bracket Motor, 150RPM, Other, CHINA US $12.50x1
JGY370 Worm Gear Motor DC 12V 8MM D7 Axis Gearbox Reducer 6V 24V Self-locking Reverse Gearbox Length 25MM Low Speed Micro Motor 24V Bracket Motor, 90RPM, Other, CHINA US $12.50x1
Bygge en dør-modell (uten kontrollskap). Denne kan etterpå bli brukt av elevene som "garasjeport" eller "heisdør".
Vi monterer giret DC-motor bak en blikkplate og 3D-printer en "viser" som på en analog klokkke som kan vippe endebryterne.
Vi har delene, du designer, bygger og kobler. Du trenger å gjøre litt utviklingsarbeid i fusion360 og 3D-printing.
- DC motor 24V (relestyrt)
- Endebryter
- Laserbarrier med reflektor
- PIR sensor
- Knappeboks
- PIR sensor
Alt kobles til rekkeklemmmer så kan elever koble opp mot det og lage egen kode.
Mulig videreutvikling er å lage en skyvedør. Vi kan bruke linjere glidelager eller alu profiler
Ekstra utstyr:
- Linjer føring
- 3D printe rack and pinion
Her kan man gjøre mye forksjelligt
- Øve og sen holde introkurs for elektro vg1 eller lærer.
- Robot vision med gripper. Montere, kalibrere og teste, lage elevoppgave.
- Robot vision med Webcam, PC og OpenCV + Modubus til robot. Eksempler finnes.
- 3D print. Forbedre innfesting av belter og sensorer. Jigger for re-gripping av materialer, magasin for klosser.
- Stable tårn med robot-algoritme, kloss-magasin finnes ferdig printet.
- Montere trykklyft til robot, vaccum og gripper.
- Modbus kommunikasjon til PLS, guide finns.
- Integrere sikkerhets-utstyr: laserbarrier RoboComp Oslo oppgaven youtube
3D-printe et hode til robot-kroppen som kommer, TEK-lager pidestal, ferdig i Januar 2025. Ev motorisere det, legge til mic og kamera.
Vi kan lage noe som ligner på dette:
https://youtu.be/Sq1QZB5baNw?si=I7clyEtGbZXPwZCC
Base-torso: Sveises på kuben, bestillt
Hode: 3D-printe, legg till steppers og servo. Bevegelser styres av dedikert mikrokontroller. ESP32 som lytter til modbus?
Armer: UR3, vi har to. E-series blir host. Dom snakker modus sammen og får instruksjoner via det. Pre-programmere moves og korrdinatsystem og sett den til å vente på modbus.
HMI I/O: Konfigurere først en AI med vanlig laptop, webcam, mic or høyttaler. Den sender enkle kommandon til modbus-server, den har en liste som den kan velge fra. Når det virker, få det at virke med webcam, mic og høyttaler i hode.
Spørsmål:
Hva ønsker vi at den skall kunne gjøre på en åpen dag? Ideer: Spille jenga med motspiller Spille tic tac toe eller motsv, kanske den med ferget disks i vertikale løp Packe noe, eller lage noe på kommando. Servere noe, velge fra et bord med ting.
Fikk en idee til et sammerbeids-prosjekt for neste år. Dette kan bli godt rekruteringsmaterial for TEK og robotikklinja. Jeg har lyst på en humanoid-robot-overkropp. Vi har armene allerede og hode kan vi lage sen av 3D-print og webcamera.
Torbjørn (lærer på TEK vg1) og mine elever er allerede i gang at lære seg å bruke «smart-kamera» til forskjellige ting, og en mikrofon med røststyring ala Siri/Alexa må vi jo klare.
Vi har to UR3-armer som er passe like store som armene til et menneske:
Sånn skulle det kunne se ut montert på bordet som dere allerede hjulpet oss at bygge:
Fusion link https://a360.co/4adXei3
Her er bilde på bare torso uten noe feste-hull
Det er egentlig bare en boks med noe profiler på innsiden for styrke. Den trenger ikke å være veldig presis, bare den blir stiv og uten skarpe detaljer på fremsiden.
Den kan ha gjengete feste-hull eller være åpen på baksiden så at man kan sette mutter.
Lignende prosjekter: [ADAM The Waiter: Table Setting Task - RoboticsLab UC3M
ADAM The Waiter: Table Setting Task - RoboticsLab UC3M](https://www.youtube.com/watch?v=9KxwCN91rDA)
UR3 dual arm robot stand €2,310.64 EUR
Idee: Elever 3-printer et hode som passer til robot-torsoen som sveis lager for oss.
Så må vi kobler opp det til kamera, mic og høyttaler og trener opp en AI modell at gjøre noe.
Ref: InMoov Amazing First 3D printed robot Open Source
https://www.youtube.com/watch?v=H4Z09edx52E
inMoov Head https://inmoov.fr/head-3 Do calibrator first!!
Testkjøre og gjøre det til en bruklig elev-stasjon med eksempler på oppgaver.
https://github.com/robotikklinja/veiecelle
"Vanntanken"
Installere og koble sikkerhets-sensorer i tankene og Ø22mm potentiometer i knappeboks
Mulighet å fordype seg i regulering og teste og viderutvikle nye øvninger.
Eventuellt:
- lodde/koble återkobling for endebryter i motorventiler.
- installere en over-flow slange.
https://github.com/robotikklinja/Flow-and-level-control
Ferdigstille stajsonen. Mulighet at øve seg på regulering.
- Sikkre varmekabelen, nå er tapen en brannrisk.
- Prøve Av/På regulering med PLS. Datalogging, energibruk og temeperatur.
- Lage elevoppgaver.
Robotikk har et LED-lystårn med opp til 300 programmerbare LEDs. Den kan programmeres til å reagere på mensker, signaler, lyd eller noe annet gøy.
les mer på: https://github.com/Jaknil/Dancing_lights/blob/main/README.md
Video der den reagerer på elektrisk felt fra mennesker i bevegelse https://youtube.com/shorts/MSAI1wNTsRs
Vi har tilgang på beltebilene fra vg1. De kan programmeres for å løse oppgaver autonomt med sensorer eller med fjernstyring via kamera (telerobotikk)
Vi har kjøpt inn to LIDAR sensorer som vi ønsker å montere på robotgressklipperen. Først bør vi teste dem med PC / arduino.
Roboten trenger en fastmontert "hjerne", laderutine og online dokumentasjon med forslag på elevoppgaver
Styres med ESP32 med display. Wifi-microkontroller som kan ta arduino-kode
https://www.aliexpress.com/item/1005004698244864.html
Få opp CNCn i bruk, som Pen-plotter, pneumatic-vaccum-picker eller fresemaskin.
https://github.com/robotikklinja/cnc-fres
Den sitter montert på tavla i vg2-klasserom. Kan brukes for matte/programmering/fysikk-fordyping. Bygge en fast montert "hjerne" til den. Gjøre ting bedre. Alt utstyr finns på huset.
https://www.youtube.com/watch?v=T0jwdrgVBBc
Vi har et samlebånd koblet til en steppermotor. Det kan styres via arduino.
Vi har en lite kulebane med en steppermotor. Det kan videreutvikles og styres via arduino.
videreutvikling: Koble inn sensorer. Legge til knapper.
Vår tidligere lærer-kollega og inisjativtaker bak robotikklinja James Fox arbeider nå for Beckhoff
Der skall han utvikle en pakke for norges automatiserings-utdanninger. Basert på utstyret vi har på skolen.
Vore det ikke en perfekt person at spørre om utplassering for vg3 elever? Mail: j.fox@beckhoff.no
- Vi har mange fine Beckhoff-PLSer med forskjellige ekspansjons-moduler og HMI touch screens.
- Vi har 500 fine men svake (sikre) servo-motorer som bare kan brukes med disse PLSerne. Du kan prøve at lage et eget prosjekt med moduler-PLS med mulighet til tekstprogrammering og HMI-touch-screen.
- Lærer kan ordne online-kurs-access
https://github.com/robotikklinja/Beckhoff-PLS
Vi har et halvferdig anlegg som skulle styres av Beckhoff PLS.
Bechoff servo + PLC + mekanisk arbeid.
https://github.com/robotikklinja/anodiseringsanlegg
https://github.com/robotikklinja/Beckhoff-PLS
Vi har utstyret men har ikke begynt å bygge disse ennå
Bygge en regulerings-øvings-rigg der en induksjonsmotor genererer strøm.
Oppskrift:
- Koble en induksjonsmotor til en 24V DC-motor motor-akse-til-motor-akse. (pass på "snagging"-risiko)
- DC-motoren blir en generator.
- Koble generatoren til en stor resistiv last via rele. (Har tre lastkombinasjoner, alternativt kan vi bruke solid state relay for å pulse)
- Overvåke RPM til motoren, eller effekt over lasten og kompensere med PLS når lasten endres med rele og knapper
Alternativt utførende er å bruke en stor BLDC som generator, då kan vi bruke en Solid state relay eller Solid state regulator for å dynamisk koble inn lasten.
Bygge en regulerings-øvings-rigg med 24V DC motor.
Vi har: 24VDC motor, Hall sensor for å måle RPM, og en tinnløs DC motor driver som vi kan PLS styre. Koble motoren til en noe, et svingjul med brems eller en vifte så at vi får en trygg belastning vi kan endre litt på. Bruke PLS for å lage en fartsholder som kompenserer for endring i belasting.
3D-printer filament trekker til seg fukt fra luften og kvaliteten på print blir redusert. For å fikse det så kan man tørke filamentet med et varmeelement og en vifte. Det finnes en masse ferdige løsninger og DIY-resept.
Eksempel:
https://all3dp.com/2/best-filament-dryer-diy-dry-box/
https://3d-print-files.com/instruction-diy-filament-dry-box-the-anybox-v2/
Utstyr: Kontroller. Kan bruke en PLS eller Arduino
Tempmåler. Obligatorisk Vi har for eksempel PT1000 element Fuktmåler (nice to have) Finnes integrerte med tempmåler for arduino: https://www.kjell.com//no/produkter/elektro-og-verktoy/arduino/arduino-tilbehor/temperatur-og-luftfuktighetssensor-for-arduino-p87086?gclid=Cj0KCQiA-JacBhC0ARIsAIxybyNGc9SVYx43SXQXpULnlAyK_M_nAhLJMLT7Mm6PrhUatSerlXwuNAUaAhN0EALw_wcB&gclsrc=aw.ds Varmeelement: Jeg (jakob) har flere 24V kjeramiske varmeelement med innebygget overhettningsbeskyttelse: https://www.aliexpress.com/item/4000479062611.html?spm=a2g0o.order_list.order_list_main.371.2e8c1802SgJTab
Vifte: Vi har 5V og 24V vifter
Boks: Det velger/fikser eleven, finnes mange måter å løse problemet på.
Liten varmeregulerings-rigg for av-på regulering, uten egen PLS. Kan også kobles til ekstern regulator!
Kjølevifte, kjøleribber, heatpipe tar bort varme (nå 12V, men kan byttes)
PTC-element tilfør varme
PT100 temp-måler
Legg til en PT100 termistor, signalomvandler og koble til rekkeklemmer så kan elever koble sitt brett til og gjøre av-på regulering av vifte og varme-element
Aliexpress PTC-varmeelement, 24V blir maks 70-80C
Øvningsbrett med PI&D diagram uten PLS. Elevene lager PLS program som styrer processen med av på regulering. Brummundal har ferdige oppgaer
Repliker disse, lage platem laminer illustrasjon, fest bryter og lys, koble til rekkeklemmer
Kan være en elevbedrift!
Fordyping i regulering, HMI eller CNC eller 3D-printe moulds for å produsere ting med stasjonen.
Prøve lage ting med lav-temp plastik og leire. Inspirasjon Necromoulds
Vi har en "WorldSkills Shanghai 2022 Mobile Robotics"-robot
Den har "omi-directional" hjul som gjør at den kan kjøre i mange valgfri rettning.
Demo: https://youtu.be/2LQpXzpvWv4?si=Qm26Rp_q4IB3Ahel
Instruksjons-videos: https://www.youtube.com/StudicaRobotics
Les hva som er gjort før på kuben: https://github.com/robotikklinja/WorldskillsMobileRobotics
Controllern er kan programmeres i Java, C++, Python, LabVIEW, eller ROS (Robot Operating System) https://www.studica.co/vmx-robotics-controller
Nå så samler den støv i et skap, for at vi ikke vet hvor mye arbeid det er å komme i gang. Meget mulig at det er kjempe-enkelt!
Hvis man ønsker å arbeide med den så skall målet først være på at gjøre den tilgjengelig for andre etterkommende elever. Når en kom-igang manual for robotikk-elever finnes på plass her på github så kan bruke den for å løse morsomme oppgaver.
OBS! Husk å laste opp kopier av alle filer, datablader og tillvirker-manualer her, det er ikke noen garanti at tillverkeren altid har dem tillgjengelig online i fremtiden.
Kuben skall være vært for RoboComp 2026 i februar. Vi trenger robot-oppgaver for en uke for 4 elever fra forskjellige lender uten tidligere erfaring av roboter.
Inspirasjon
Integrere sikkerhetsburets sensorer og lås, og kollisions-gripper med roboten. Bruker Bechoff IOs og ev Beckhoff-PLS.
Jonas, lærer på 3AUA har tatt tak i dette prosjektet. Det blir flyttet ned i 1etg.