有智慧的传输带
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有智慧的传输带 发布于:2023/02/25
    设计背景:
  传输带被广泛应用于物流等行业。目前,虽然传输带具备自动传输和自动分拣等功能,但是仍需人工控制,耗时耗力,且上面易附着病毒和细菌,存在传播隐患。另外,物流盘点工作主要依靠人工,比较费时。我们决定发明智能传输带。
  设计思路:
  传输带与消毒装置组装在一起,在传输的过程中直接完成消毒灭菌工作,大大提高工作效率。整个过程全自动化,无需依靠人工。
  传输带自带计数、暂停功能,更加节能。
  制作过程:
  1.准备材料
  我们备齐了木制框架、橡胶输送带、直流马达、双向开关、4.5 V电池盒、蓝色KT泡沫板、超声波加湿器模块、UNO主控板、OLED显示屏、2个继电器、2个红外避障传感器等。
  2.搭建模型
  我们将木制框架作为传输带模型主体,先将橡胶输送带装在框架上方,再将滑轮安装在木制框架的侧上方,用来带动橡胶输送带,然后将双向开关、4.5 V电池盒和直流减速电机装在木制框架底部,直流减速电机通过橡皮筋与滑轮连接。
  接着,我们对蓝色KT泡沫板进行切割、拼接,搭建消毒通道,并将其与木制框架、智能硬件等组装在一起,搭出传输带模型。
  3.连接硬件
  硬件包括UNO主控板、2个继电器、2个红外避障传感器、显示模块,面包板主要为多数元器件解决供电问题,所有的线正极均与5 V相连,负极与GND相连。连接方式见表1。
  4.设计流程
  (1)接通电源,程序初始化。
  (2)当传输带前端的红外避障传感器检测到物品时,传输带连接的继电器和雾化消毒装置自动开启。
  (3)当物品经过传输带后端的红外避障传感器时,OLED显示屏显示数量为+1。
  (4)当红外避障传感器检测到一定数量的物品经过旁边时,雾化消毒装置暂停工作,以方便搬运物品及更换转移工具,OLED显示屏上显示倒计时。
  (5)当一段时间内没有物品通过传输带时,雾化消毒装置自动关闭,以节省能源和雾化药剂。
  5.编写程序
  (1)初始化模块
  我们将变量声明、OLED显示屏和继电器等进行初始化,避免复位时程序出错。
  (2)定时中断模块
  当通过传输带的物品达到一定数量后,需要暂停10秒以卸货并换转运车,10秒后传输带和雾化消毒装置自动开启(倒计时类型1)。一段时间没有检测到物品经过,传输带和雾化消毒装置自动关闭(倒计时类型0)。这里用了Mixly中的MsTimer模块,实现定时中断功能。
  (3)物品计数模块
  每件物品的长度不一样,通过单一的等间隔传感器信号无法判断物品是否经过,所以,我们引入了红外标记。当红外避障传感器检测到有物品,红外标记赋值为1;当红外避障传感器检测到物品离开,也就是出口检测数量变成0,而红外标记未改变时,开始计数。数量+1,红外標记赋值为0。
  除了以上这些程序代码,我们还编写了显示屏程序代码、换搬运工具等待程序代码等。
  改进的想法:
  1.在物品包裹上贴RFID标签,实现物品快速清点,配合分拣程序在消毒灭菌的同时实现包裹分拣。
  2.用机械臂代替人工进行物品搬运,或者用循迹小车代替人工,实现全过程自动化。
  指导老师   杨洁
  老师推荐:智能传输带是非常接地气的作品,把物流的自动化与防疫相联系,减少了人工操作,实用性较强。
作者:赵乐川 薛雯心 金奕宏 吴易轩 来源:发明与创新·小学生
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