uArm Metal - Desktop Robotic Arm

Dieses Projekt wurde ab August 2017 im beruflichen Gymnasium Datenverarbeitungstechnik im Kurs Prozessautomatisierung durch 2 Teams bearbeitet. Das Projekt besteht aus einem Roboter "uArm Metal", Sensoren und Anzeigen.

Das Ziel des Projektes ist das Integrieren eines Roboters, dessen großes Vorbild der Industrieroboter „ABB PalletPack IRB460“ ist, in eine prozessautomatisierte Anlage.

Die Aufgabe des Projektes ist es, gleichförmige Objekte, deren Farben Schwarz oder Rot sind, als Eingangsgrößen zu erkennen, die Objekte zu packen und dann je nach Farbe in getrennte Boxen zu sortieren. Dabei können die Objekte als Eingangsgröße im Prozess zufällig in der Farbe vorkommen.

Eine große Herausforderung ist das Einarbeiten in die API (application programming interface, wörtlich ‚Anwendungs­programmier­schnittstelle) des Roboters, teils mit Eingriff in das API, um Anpassungen zu entwickeln. Die API liegt als OpenSource-Code vor und ist weltweit erst seit einem Jahr im Einsatz. Die Projektbearbeiter lernen die Entwicklungsplattform GitHub kennen und kommunizieren mit den Entwicklern des API.

Um Objekte zu erkennen, sind die Auswahl und die Tests von Sensoren durchzuführen. Untersuchungen wurden zu Näherungssensoren, Fotowiderständen und Farbsensoren durchgeführt. Der Projektaufbau benötigt zur Triggerung des Roboters eine Datenkommunikation zwischen dem Gerät zur Überwachung der Sensoren und der Ausbereitung der Ausgaben und dem Roboter. Hier sind Kommunikation über Meldeleitung und serielle Kommunikation (RX,TX) zu untersuchen.

Der Roboter selbst ist bis auf einen Endlagenschalter am Sauggreifer ohne Sensoren ausgestattet. Er benötigt also externe Sensoren und geeignet codierte Informationen, um als Reaktion darauf seine Aufgaben zu erfüllen.

Die Reaktionen des Roboters sind ausschließlich selbst zu entwickelnde Programmmodule. Das Projekt verbindet und synchronisiert also rein über Datenkommunikation 2 selbstständig laufende Programme. Geeignete Ausgaben sollen den Zustand der Anlage visualisieren. Hier sind LEDs, Matrixanzeigen und / oder LCDs möglich. Um das ganze Projekt zu fixieren, ist ein auch ein Hardwareaufbau notwendig.