Mechatronics Exercises

Workspace Navigation

Kukkienkastelurobotti

Versions Compared

Key

  • This line was added.
  • This line was removed.
  • Formatting was changed.

Jäsenet:

Aleksi Hirvonen

Jarno Lauronen 

Jarno Lauronen, Totti Berg ja Aleksi Hirvonen

Projektin tavoite

Rakentaa kukkien kasteluun tarkoitettu automatisoitu kastelulaite, joka kykenee kastelemaan 2 kasvia. Laitteistoa tulee pystyä käyttämään mobiilisovelluksen kautta ja sovelluksessa on mahdollisesti vaihtoehtoja eri kasveille (kastelutiheys, määrän yms. suhteen) Laitteisto kykenee myös havaitsemaan mullan kosteuden (kosteusanturi) ja kastelee kasvia aina tarvittaessa. Laitteisto kykenee kastelemaan kahta kasvia viikon ajan. 

...

Kukkienkastelurobotti kykenee kastelemaan 0-2 kukkaa yhtäjaksoisesti jopa 40 päivää. Käyttäjä voi sovelluksesta valita haluamansa kukan paikalle narsissin tai kaktuksen. Vaihtoehtoisesti käyttäjä voi myös valita "ei käytössä" kohdan, jolloin myös yhden kukan kastelu on mahdollista. On käyttäjän vastuulla, että hän asettaa kukan oikeaan kastelukohtaan. Jalustassa on merkinnät, jotka määrittävät kukkien 1 ja 2 paikat. Kukan valitseminen aiheuttaa kukan kastelun parametrien muutokseen, jolloin laitteisto osaa kastella kukaa juuri oikealla tiheydellä ja juuri oikean määrän kerrallaan. Oikean määrän määrittäminen tapahtuu kosteusantureiden avulla. Kun kosteusanturi alittaa halutun kosteuden ja kasteluväli ylittää halutun ajan, kastellaan kukkaa. Kastelussa ja kosteusdatan mittaamisessa on myös huomioitu veden imeytymiseen vaadittu aika. Kasteluväli parametrin avulla pystymme huolehtimaan myös kasveista, jotka vaativat säännöllistä kuivahtamista. Pystymme tarjoamaan siis esimerkiksi kaktukselle 

Image Added

Kuva 1, laitteisto

Demonstraation vuoksi, käytämme kukkien tilalla vesilaseja kuvan 1 mukaisesti. Kun sovelluksesta on asettanut haluamansa kukan oikealle paikalle 


Kokoonpano

Kokoonpanossa olemme hyödyntäneet 3D-printtaamista. Sekä jalusta, että laitteiston pyörivä osa on 3D-printattu. Pyörivän osan ja jalustn välille on rakennettu laakerointi, jolloin pystymme välttämään servomoottorille kohdistuvaa liiallista aksiaalista kuormitusta. Kokoonpano on muuten toteutettu liimalla, ruuveilla ja 2-puolisella teipillä.


Kuva 2 Lopullinen kytkentä ennen asennusta                       Kuva 3, TinkerCad malli kokoonpanosta ilman sarjaliikennettäImage Removed


Koodaus

Image RemovedImage Added

Kehitysideat

...

Projektia varten tilasimme lähes kaikki komponentit suomalaisesta Ahaa-elektroniikka nettikaupasta. (https://www.elektroniikkaosat.com/) Päädyimme suomalaiseen vaihtoehtoon, jotta saamme komponentit varmuudella ja toimitus heillä olikin erittäin nopea, mutta toki komponentitkin melko hintavia. Lisäksi hankkimme Motonetista tarvittavan määrän putkea ja kuulia laakerointiin. Päädyimme myös tilaamaan wifi-yhteyden rakentamista varten Aliexpressistä ESP8266 modulin.

KomponenttikplHinta/kplHinta yhteensäLinkki

Arduino Uno, aloituspakkaus:

1 x Arduino Uno R3
1 x koekytkentäalusta
15 x LED
8 x vastus 220 ohm
30 x koekytkentäjohtoja
1 x USB-johto

125.95 €25.95 €AHAA ELEKTRONIIKKA
ESP8266 NodeMCU12,52 €2,52 €ALIEXPRESS
9V paristo13 €3 €
9V paristoneppari11.90 €1.90 €AHAA ELEKTRONIIKKA
Servo TowerPro SG9015,45 €5,45 €AHAA ELEKTRONIIKKA
Kosteusanturi 27,45 €14,90 €AHAA ELEKTRONIIKKA
Vesipumppu 5,5-12 V115,95 €15,95 €AHAA ELEKTRONIIKKA
Vesiputki 8mm halk.14 €4 €
Laakerointi kuulat15 €5 €
MOFSET transistori1lainalaina

Hinta yhteensä

78,67 €

Suunnittelu

Projekti aloitettiin suunnittelemalla laitteisto ja sen toiminta. Kuvassa 1 on ensimmäinen havainnekuva suunnitellusta kokoonpanosta. Suunnittelun jälkeen tilasimme komponentit toteutusta varten.

...