描述

廚房正在發(fā)生變化，融入更多的機器人流程，讓生活變得更加簡單和高效。該按鈕指示用戶是否想制作華夫餅、用戶是否噴了鍋、是否合上了蓋子以及用戶何時收到華夫餅。

該系統(tǒng)使用三個主要組件：

• MSP 430
• 橙色PI
• 阿杜諾

MSP430 微控制器控制機器人的狀態(tài)，并通過 I2C 將此信息發(fā)送到 OrangePI。它從 OrangePI 接收數(shù)據(jù)，指示華夫餅何時完成烹飪。MSP430 還控制華夫餅熨斗的旋轉(zhuǎn)。

OrangePI 處理相機數(shù)據(jù)，從 MSP430 接收華夫餅狀態(tài)，計算反向運動學并將角位置命令發(fā)送到 Arduino。從相機數(shù)據(jù)中收集綠色像素的數(shù)量，以指示華夫餅是否已完成烹飪。由于光照波動，綠色像素數(shù)是 20 張圖像的平均值。然后將該平均值與之前的平均值進行比較。如果讀數(shù)有很大差異，則表明 LED 已打開。如果計算到足夠多的綠色像素（并且華夫餅已經(jīng)烤了至少 90 秒），則華夫餅已經(jīng)完成烹飪并被旋轉(zhuǎn)到其原始位置以供移除。

由于 OrangePI 具有最強的計算能力，它用于計算反向運動學代碼并通過 I2C 將角位置數(shù)據(jù)發(fā)送到 Arduino。根據(jù)從 MSP430 接收到的華夫餅狀態(tài)發(fā)送不同的命令。Arduino 然后將這些命令發(fā)送到 Sainsmart 機器人手臂中的伺服電機。

花在這個項目上的大部分時間都集中在設(shè)置 I2C 通信、解決連接問題以及校準機器人代碼上。松散的電線、多個逆向運動學解決方案、伺服電機齒輪的退化以及伺服電機扭矩能力的計算是該項目面臨的最大問題。當 I2C 通信失敗時，通常是由于電路板上的電線松動造成的。有時，機器人手臂會被編程為移動通過具有多個解決方案的點，從而導致手臂以不希望的方式移動。這是通過降低速度和稍微改變路徑來解決的。經(jīng)過多次迭代，兩個微型伺服電機中的齒輪出現(xiàn)了劣化。替換件必須稍作修改（鉆螺絲孔），但比原來的要好得多。

對于可用于該項目的伺服電機，使用伺服電機提升華夫餅熨斗需要的扭矩太大。因此，抬起華夫餅熨斗和取出華夫餅的任務就交給了用戶。此外，機械臂舉起 2 小杯面糊，以盡量減少扭矩。

對于此項目的未來迭代，建議使用更強大的伺服電機來自動打開/關(guān)閉華夫餅熨斗，以及自動放置/倒出杯子和面糊的系統(tǒng)。此外，系統(tǒng)可以更好地組織起來，讓用戶更好地觸及面糊杯放置位置和按鈕。