Projektlabor Robotik MINTgrün

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======= Spirited-Assistant - Projektdokumentation: =======
//cocktailroboter3 wird gemunkelt//

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===== Einleitung: Die Aufgabe unserer Maschiene =====
Der Getränkespender oder -mixer dient, wie der Name schon sagt, dazu, auf einfache Weise Getränke zusammen zu mischen oder einfach in ein Glaß zu füllen. Unsere Maschine ist dann von Vorteil, wenn man so ziemlich exakte Dosen oder Mengen einses oder mehrerer Getränke abmessen möchte und das auf eine vielleicht spannendere/lustiegere Art, als mit Flasche und Messbecher. Als erstes schließt man dafür bis zu vier Getränke seiner wahl an die Maschine an, anschliesend kann man sich, mithilfe eines joysticks, von diesen Getränken aussuchen, welches Getränk man, wie viel, ausgegeben haben möchte. Die Nutzerverwaltung erfolg dabei über einen Bildschirm. Man kann dabei seine eigenen Maßangaben angeben, aber es gibt auch für spezielle, angeschlossene Getränke bereits vorgegebene Mischungen, die man sozusagen einfach nur ankllichen muss. 

====Links zu ähnlichen Arbeiten====
Unser Projekt ist die Fortführung eines Projekts aus vergangenen Semestern. Neben diesem gibt es auch ein oder zwei bereits abgeschlossenes Projekte, das/die eine etwas andere, aber vom Grundprinzip her ähnliche Maschine beinhaltet/beinhalten.


-https://www.mintgruen.tu-berlin.de/robotikWiki/doku.php?id=projektewise20:cocktailroboter1public:start

-https://www.mintgruen.tu-berlin.de/robotikWiki/doku.php?id=projektewise20:cocktailroboter2public:start

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=====Methoden/Umsetzung:=====

====Baugruppen====
*Einteilung der Teile in Baugruppen: Welche teile sind betroffen/was musste (noch) mit ihnen gemacht werden*
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  - Gerüst:           Das Gerüst/die Form war von der Vorgruppe grob gegeben.
                           * leichte abänderungen.
{{:projektesose24:s_assist:geruesst.jpeg?170|}}
> **Abbildung 1:** grobes Geruest
  - Grobe Bauteile:   Deckel mit Scharnieren, schwarz bemalte Wände, Vorderplatte mit Loch und Hinterplatte, sowie Abropfschalfe/Auslaufhahn.
                           * Messen, zurechtsägen, bemalen und drucken. Später befestigen.
{{:projektesose24:s_assist:grobbauteile.jpeg?300|}}
> **Abbildung 2:** Seitenbauteile und Auffangbecken
  - Technik:          Bildschirm, Stick, Arduino, kabel, 3D-gedruckte Teile etc.
                           * Planen, zusammenstecken und einbauen.
{{:projektesose24:s_assist:technik.jpeg?300|}}
> **Abbildung 3:** Bildliche Zusammenfassung unserer Technik
  - Programmieren:    Joysstick-Bildschirm connection, Bildschirmausgabe und Pumpenintegration. {{:projektesose24:s_assist:arduinologo.png?40|}}
                           * Programmieren (Das von der letzten Gruppe zur verfügung gestellte Programm wurde praktisch komplett neugestalltet.)
> **Abbildung 4:** Arduino IDE Logo

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====Welche Aufgaben...====

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===...galt es zu lösen.===

  * Gehäusebau: Veränderung der Bauteile, von der Idee der letzten Gruppe zu unserer und einigermaßen Lückenfreie zusammensetzung dieser.

  * Zusammenführung und Ausgabe der Flüssigkeiten ohne wirkliches Zwischenbehälltnis.

  * Simple Bedienung der Maschine mit nur einem kleinem display und einem joystick.
   
  * Die vom Nutzer eingegebenen Getränke müssen gespeichert werden. (es gibt auch 10 Vorprogrammierte)
 
  * Bewegung vom Stick muss gewünschte Auswirkungen auf dem Bildschirm haben.
 
  * Die Punpen sollen je nach gewählter Mischung, je x-lang laufen.

  * Integrierung eines entfernungsmessers, für den stop der Glasbefüllung.

  * Zusammenhalt der Bauteile, sodas beim benutzen keine Flüssigkeiten auslaufen.

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===...wurden bewusst ausgeklammert.===

  * Automatische abwaschfunktion

  * Vorprogramierung von Cocktails/Mischungnen für mehrere, unterschiedliche, angeschlossenen Getränkegruppen.

  * Das der Nutzer angibt, an welchen Schlauch er welches Getränk anschließt. (und angabe dessen auf dem Bildschirm)

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====Genaue Beschreibung der Herrstellungsabläufe====

===Die Hülle des Ganzen===

Das Gerüst muss nicht exakt bemessen werden, für uns hat es gereicht, wenn es im innenraum genug Platz gibt um die Kabel, Schläuche, Pumpen und den hinteren Teil des Auslaufhahns gibt. Die Gefäse, stellen wir ausserhalb der Maschine auf, weil sie innen nur unnötig Platz brauchen und auch viel schwieriger zu wechseln sind.
Je nach Punpe und Energiezufluss, kann die Flüssigkeiten mit recht großer Geschwindigkeit aus den Plastigschläuchen austreten, also sollte man aufpassen, wenn man in nicht geschlossenen Umgebungen mischt oder leitet, dass das Holz oder die Technik nicht nass werden. Ein wenig an den falschen Stellen reicht ja bekanntlich.
Den "Deckel" haben wir einfach mit Scharnieren befästigt, wir würden empfelen, dass man zu bewegende oder allgemein nicht total feste Bauteile als erstes einbaut oder mindestens genau testet, wie man sie einbauen möchte. Bei sehr symetrischen Bauwerken, kann es da schnell zu Problemen kommen, wie nach Bewegung abstehende Teile oder das nicht aufkriegen einer Öffnung.
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===Sparsam mixen===

Unsere Maschine soll, wie gesagt, Flüssigkeiten aus Behälltnissen(oft Flaschen, aber beliebig) zusammenführen und kombiniert in ein Glas geben. Dazu führen kleine Plastikrohre aus der Maschine herraus, diese werden vom Benutzer in die Behälltnisse geführt. Eine Pumpe in der Maschiene sagt die Flüssigkeit dann aus der Flasche und führt sie in den Innenraum underes Auslaufhahns. Den Auslaufhahn mussten wir speziell so designen, dass er von zusammenfuhr, bis ausgabe alles kombiniert, weil ein Zwischenbehälltniss nur noch mehr Pumpen beansprucht und wir wollten einen "coolen" abgang der Flüssigkeit. D.h. für uns einfach, nicht durch mehrere sichtbare Röhren dirket ins Glas.

{{:projektesose24:s_assist:zusammefuehrung.jpeg?250|}}
> **Abbildung 5:** Gedruckter Gießhahn mit Rohren drinne
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===Abfangbecken und Wasserflecken===

Es ist relativ schwierig, einen Strah hinzukriegen, der die Holzkonstruktion oder Technik nicht trifft. Zugegeben, wir waren nicht hundert Prozent erfolgreich. In unserem Mischprozess, sowie beim Ausgeben ist immer etwas nass geworden und die Lösungen dafür waren oft leichter gesagt als getan. Als Lösung haben wir uns gesagt, dass der Wasserdruck recht niedrig ist, dadurch fließt das ganze nicht so schnell, ist aber sicherer. Für die öffnung, aus der die Flüssigkeit ins Glas fließt, ist haben wir gemerkt, dass ein einfaches Loch im Boden den Strahl an der allen Aussenseiten des Loches, unregelmäßig verteil austritt. Daher haben wir zum Loch hin bereits eine Absenkung, die die Flüssigkeit an einer Stelle am Loch ankommen lässt. Diese ist auf der Abbildung 6, etwas zu erkennen.

{{:projektesose24:s_assist:roehreoben.jpg?100|}}
{{:projektesose24:s_assist:roehreseite.jpg?245|}}
{{:projektesose24:s_assist:abfangbecken.jpeg?198|}}
{{:projektesose24:s_assist:wasserplantsche.jpg?200|}}
> **Abbildung 6:** Gießhahn von oben
> **Abbildung 7:** Gießhahn von der Seite
> **Abbildung 8:** Maschine von vorne, fokus auf Abtropfbecken zu Hahn - Verhältnis
> **Abbildung 9:** testen des Hahnes
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====Was und wie wurde programmiert?====

===Library===

Integrieren einer library zur Kommunikation mit dem Display. Da wir ein lcd mit I2C Backpack verwenden, welches als Schnittstelle parallel zum interface des Displays fungiert und somit die Benutzung deutlich vereinfacht. Wir kommunizieren mit dem Displaycontroler  per I2C / TWS, für welches wir die library brauchen.
 
{{:projektesose24:s_assist:library.png?500|}}
> **Abbildung 10:** Einbindung der library I2C

===Speichern der Getränke===

Nach Nutzereingabe werden die Getränke in einem 4-dimensionalen Array gespeichert. Hier unsere Dimensionen:

1. Dimension
[Welcher Getränk, Nummer der Getränke ([2] zweites Getränk aus der Liste)]

2. Dimension
[Auswahl, ob man der Name oder die Menge des Getränks will ([1] = Namen,[2] = Menge)]

3. Dimension
[Jedes Getränke besteht aus 4 Flüssigkeiten, die dritte Dimension ist für die Auswahl der Flüssigkeit]

4. Dimension
[Die Mage er Flüssigkeiten ist in 2 Bit (2-stelligen zahl gespeichert also brauchten wir noch eine weitere Dimension, damit wir auch 2 selige zahlen speichern können]

Die festgelegten 10 Getränke müssen manuel, im vorhinein, im Programmiercode festgelegt werden.

{{:projektesose24:s_assist:getraenke.png?300|}}
> **Abbildung 11:** Programmiercode des Getränkespeichers

===MoveAvailable und extramodule===

Moveavailable:

Dar das Programm seine loop Promesse viele male pro Sekunde ausführt, würde es aus bei nur ganz kurzem antippen des Joysticks gleich mehrere Zeilen springen, um dass zu verhindern haben wir eine boolsche Moveavailable variable eingeführt, welche dafür sorgt das man nur eine Action ausführt bis der Joystick das Nächte mal in die ruhe Position kommt, und die Moveavailabelvariable reseted wird.

Extramode:

Extramode ist der Modus, in welchen man selbst auswählen kann, wie viel der verschiedenen Flüssigkeiten man will. Damit man in dem Modus den Joystick frei bewegen kann ohne ihn ausversehen zu verlasen hab ich, die Funktion hinzugefugt das man den Joystick für 10 durchlaufe nach oben drücken um den Modus zu verlassen.

{{:projektesose24:s_assist:moveavailableoderso.png?500|}}
> **Abbildung 12:** Programmiercode zum Extramode

===Einbinden der Pummpen===

Ich steuere die pumpen so, dass ich sie der Reihe nach durch gehe und sie jeweils, je nach gewollter Flüssigkeitenmenge, unterschiedlich lang anlasse.

{{:projektesose24:s_assist:pumpen.png?500|}}
{{:projektesose24:s_assist:abc.jpeg?300|}}
> **Abbildung 13:** Programmiercode zur ansteuerung der Punpen
> **Abbildung 14:** Programmiercode zur ansteuerung der Punpen Nummer 2

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====Technische Daten, Bauteile, Pins, etc.====

  * Arduino

  * Entfernungsmesser

  * Punpen X4
   
  * Kabel 15+
 
  * Kondensatoren 4X
 
  * Plastikröhrchen

  * 100k Ohm Wiederstände 4X

  * 100 Ohm Wiederstände 4X

  * 4 Zeilen Bildschirm

  * Joystick

====Unser Schaltplan====

{{:projektesose24:s_assist:schalltplan.pdf|}}

{{:projektesose24:s_assist:bild.jpeg?300|}}
> **Abbildung 15:** Schaltplan vom Getränkemixer
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===CODE===

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====Materiealien:==== 


^ Materialien                           ^ Vorhanden?  ^
^ Gerüst                                | JA          |                                     
^ Seiteplatten (hier bemalt)            | JA          |                                     
^ Dach/Hinter/Vorder-platte             | JA          |                                     
^ Sehr kleine Schrauben (1cm - kleiner) | JA          |                                     
^ Mittelgroße Schrauben                 | JA          |                                                                         
^ Technik                               | JA          |                                                                                                        
^ Überlaufbehälter                      | JA          |                                     
^ "Trichterröhre"                       | JA          |
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