【RT-Thread作品秀】打飯機(jī)器人

概述

       餐廳打飯機(jī)器人，平時(shí)和疫情期間都可以使用。利用物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動化打飯，按預(yù)約順序打飯，或現(xiàn)場打飯防止先來的需要等，后來的先打到飯這種工作人員打飯時(shí)的存在的現(xiàn)象發(fā)生；還可以減少因?yàn)榇蝻埖墓ぷ魅藛T聽錯(cuò)打錯(cuò)飯的現(xiàn)象發(fā)生；同時(shí)還有防止占位的功能。提高客人的就餐效率，另外疫情期間還可以降低工作人員和就餐人員的感染風(fēng)險(xiǎn)。

開發(fā)環(huán)境

硬件：正點(diǎn)原子探索者STM32F407開發(fā)板，普通機(jī)械臂，ESP8266，超聲波模塊US-016，藍(lán)牙模塊HC-06，直流電源模塊

RT-Thread版本：RT-thread-nano3.1.3

開發(fā)工具及版本：KEIL5

RT-Thread使用情況概述

1. 使用了RT-thread-nano動態(tài)創(chuàng)建多任務(wù)的內(nèi)核功能
2. RT-thread-nano的定時(shí)器功能
3. 控制臺，F(xiàn)insh/msh功能

硬件框架

1.

機(jī)械臂采用正弦信號控制，使機(jī)械臂到達(dá)目標(biāo)狀態(tài)時(shí)，減少晃動。

2.

軟件框架說明

RT-thread-nano

Alot_task

軟件模塊說明

SP8266使用串口2，通過MQTT協(xié)議和阿里云物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信，最終實(shí)現(xiàn)手機(jī)端實(shí)現(xiàn)打飯，單獨(dú)占一個(gè)任務(wù)。

       機(jī)械臂控制任務(wù)（arm_all_work）不采用PID，而是采用模擬正弦曲線控制PWM隨時(shí)間的輸出，實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂由當(dāng)前狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)速度先加速后減速，這樣可以減小機(jī)械臂到達(dá)目標(biāo)狀態(tài)時(shí)的晃動；其次6個(gè)機(jī)械臂并行運(yùn)行，互不干擾。

       通過超聲波模塊在任務(wù)（TARG_dect）中檢測餐具是否存在同時(shí)和物聯(lián)網(wǎng)平臺確認(rèn)點(diǎn)餐狀態(tài)，當(dāng)餐具長時(shí)間不取走時(shí)機(jī)械臂會將其放置在一邊。當(dāng)點(diǎn)餐后超聲波模塊檢測到未放置餐具時(shí)會有蜂鳴器提醒，和顯示屏提醒。

演示效果

           高清圖如下：

圖1 正視圖

圖2 側(cè)視圖

圖3 俯視圖

演示視頻：

比賽感悟

       作為一名大三本科生，感謝本次大賽能讓我感受到RT-thread-nano的簡潔高效實(shí)用性，豐富了我的課余生活，提高了動手解決生活中現(xiàn)實(shí)問題的能力。學(xué)無止境，在萬物互聯(lián)，人工智能的浪潮下，我這也是第一次了解阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺，通過本次動手實(shí)踐讓我感受到生活處處有物聯(lián)，生活處處有智慧，理論要和實(shí)踐相結(jié)合。在結(jié)合的過程中難免遇到很多問題，論壇上有不少解答讓我受益匪淺。在keil5上使用nano，遇到不少問題，官網(wǎng)文檔給了HAL庫的例子，但我習(xí)慣庫函數(shù)和寄存器版的編寫程序，遇到時(shí)鐘初始化出錯(cuò)，串口收發(fā)異常，系統(tǒng)莫名其妙的卡死，任務(wù)莫名其妙的不執(zhí)行，rt_kprintf，F(xiàn)INSH的使用等等的問題。但最終我發(fā)現(xiàn)RT-thread-nano3.1.3博采眾長，有許多操作系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還有十分簡潔，移植性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)非常適合嵌入式設(shè)備。