レゴ 全自動リフトアーム選別機をつくりました 

レゴのリフトアームを長さ別に分ける機械です。
前回のシャフト選別機に比べて単純な構造です。
動力源はPF XLモーター1個です。

IMG_0147-2.jpg

スポンサーサイト

レゴ シャフト選別機 AS-L40A をつくりました 

久しぶりに少し実用的なものをレゴでつくってみました。

レゴのノーマルシャフト10種類を機械的に選別します。
全てモーター1つで動いています。



PIC_0135.jpg

PIC_0253.jpg

PIC_0159.jpg

PIC_0204.jpg

レゴのレゴ選別マシン その2  

動画をアップすると書くことがなくなってしまいましたが、レゴ選別機判定部について書きます。

upした動画



流れは動画を見ていただけたら分かると思います。

カメラにはLogicoolのC200を使っています。採用理由は安価であることと、マニュアルフォーカスであることです。実はレゴにはカメラがあるのですが、持ってないし古い製品なので性能も悪そうなので無理して入手せず市販のカメラを使いました。

秤は0~100g,0.01g刻みのものです。レゴの重さを量るには十分です。電池を除けばまず100gを超えることはありません。

判定はPCでやっています。OpenCVという画像処理用のオープンソースのライブラリを使っています。無料で簡単に画像処理が出来るので良いです。
カメラの画像から二値化処理で部品を抽出し、部品の面積や輪郭の長さなどの特徴量を抽出し、データベースのどの部品に一番近いで判定しています。そのため一つ一つの部品についてデータベースに特徴を登録しなければなりません。部品はいろいろな方向を向くので、それぞれの部品について1~3方向から見た画像をデータベースに登録しています。データベースは部品名、特徴量、選別先番号を一組にして登録してあります。選別先番号を変えることで、大雑把に分けたり、細かく部品の長さごとに分けたり出来ます。
今データベースの登録数は150ほどですが、かなり登録がめんどくさいです。CADデータから取り込めたらいいなと思うのですが。
部品が正しい位置あれば部品の認識の正解率は99%以上ですが、データベースの登録数を増やすと下がるかもしれません。


現在の問題点
1. 部品が2個以上重なって判定部に落ちると、輪郭がひっついて一つの部品と認識し誤判定する。
2. 部品が複数判定部に落ちることが多く、非効率。
3. 秤の仕様で1分ほど秤の上に部品がない状態が続くと、自動的に電源がOFFになる。
4. プログラムがメモリリークを起こす。
5. 遅い。
6. 出力8個と少ない。


解決策
1. データベースに登録してある輪郭形状と大きく異なった場合はエラーにする。
2. 部品をもっとバラけるように機構を工夫する。エラー部品を最初の投入部に自動的に戻すコンベアを作る。
3. 秤の電源が切れたら自動で秤の電源を入れなおすようにプログラムを変える。
4. がんばってメモリを開放してない部分を探す。
5. 機構の変更、待機時間の短縮。現在の3倍の速さには簡単にできると思う。
6. 容器を10列×10行のように配置する。数百個は欲しい。

今のところ4が一番深刻です。3も厄介な問題です。高級な秤が欲しくなります。


部品を一つずつにする方法として、ベルトコンベア上にある部品を直接マニピュレータで一つずつつかむという方法があります。工場では良く使われてる方法ですが、レゴの場合は部品形状が非常に多いのでつかむ部分の製作が難しいこと、機構が複雑になりモーター数が増えること、部品の重さをはかりにくくなることを理由に採用しませんでした。また挑戦してみようと思います。

レゴのレゴ選別マシン その1 

現在製作中のレゴの選別マシンについて紹介します.
目標ははレゴの全部品を仕分けることです.(たぶん全部品は永遠に無理)
できるだけ安く作ろうと思っています.(NXT基本セット×2+テクニックの部品程度)

需要があるかわかりませんが,完成しだい動画を公開しようと思います.
これは実用重視なので,色にはこだわっていません.あえて普段使わない色を使っています.
今回は機構部を紹介します.


legosorter2

部品をはじめに投入する部分です.ここにザバッと部品を投入したら部品が選別されるというのが最終目標です.黒い段の部分が上下して,部品をちょっとずつ次のコンベアに供給します.ブロックを節約するため,基礎板を活用しています.


legosorter3

上下させる仕組みです.ラックギアを使用.結構力がかかります.NXTの電池を充電するのがめんどくさいのでACアダプタで電源を供給しています.


legosorter4

ベルトコンベアで,部品を判定部に送ります.部品をできるだけ一個ずつ判定部に送りたいので二段構成にしています.二段目のコンベアは一段目の25倍の速度で動きます.


legosorter5

リニアアクチュエータを使い,右のギアを回すことでベルトコンベアのテンション調節ができるようにしています.非常にメンテナンス性が良いです.

ベルトにはただのコピー用紙を使っています.できればここもレゴの部品で作りたかったのですが,ものすごい量のキャタピラパーツがいるので紙にしました.


legosorter6

とりあえず出力は8つにしています.100均で買った容器を使用.結構重いのでヘイルファイヤーのベアリングを使い,中央にNXTのモーターを埋め込んであります.

容器を動かす構造にしたのはモーターの数をできるだけ減らしたかったため.この構造はあまり合理的ではないので,次は改良しようと思います.

次回は部品の判別部分について書こうと思います.

レゴでレゴの選別機を製作中・・・ 

レゴの部品の整理って大変ですよね?
自分は片付けが苦手なのですぐに部屋がレゴで埋まってしまいます.
そういうわけで,現在レゴの自動選別装置をレゴで製作中です.


legosorter1

ここまでテスト期間中の約10日間で製作しました.(テスト期間中に何やってるんだろう・・・)
現在はプログラムの修正を行っています.
製作が進み次第アップしていく予定です.