FBTUG 子專案-Mini FarmBot
緣起
- 大家對 FarmBot 的改裝有不同興趣，預期有些夥伴對小型化會有喜好，想說針對小型化的改裝，可以分享在這邊
主要目的
由於FarmBot 體積龐大, 價格不是一般研究人員所能負擔, 為了方便開發, 而將它改成便於攜帶, 類似桌上型3D 印表機, CNC的機器, 也順便降低成本以加速推廣.
主要 Coordinator
工作事項
Phase 1:
- Mini FarmBot 架構/尺寸/零件評估.
- 先完成第一台原型機的主要XYZ結構
- 成立一個幾人開發小組, 有興趣的同好可以一起加入討論改善XYZ機構. (Mini Farmbot一起試做)
- UTM device 相關元件導入Mini farmbot
- 完成FarmBot.io 所列的基本功能並與Farmbot Web 連線, 此階段即為第一代架構完成.
Phase 2:
- 新增UTM devices, 收集意見並在mini farmbot 上先行開發.
- 改善UTM的負重能力, 讓UTM 功能更強大.
- 討論如何加速推廣mini Farmbot. (ex. Maker faire in taiwan, 與農業機構合作..)
- 各種尺寸的討論, 讓它方便客制化.
- 加快XYZ 的運作速度 (既然Mini 就沒有理由這麼慢)
Phase 3:
由於Mini Farmbot 是 XYZ 的架構, 希望借由UTM的方便更換的概念達到 combo 機的功能:
- 3D印表機 UTM模組 : 方便科技農夫印製UTM零件, 也可活化機器, 讓Farmbot 在農閒時期可以快速轉換成3D印表機.
- 雷射 UTM模組: 同上, 可以雷雕之外, 也可以有驅趕效果.
- 閃光 UTM模組: 可以有驅趕效果.
- 機器手UTM模組: 可以有夾取功能, 至於要夾什麼? 再提出討論.
- 改裝成可移動farmbot, 但結構須要改變.
- 改成線軌/CNC鐵件, 強化機構也更精準, 讓Farmbot 可以做到實驗室級的精密控制.
- 以下請自入idea~~ 天馬行空都可!
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Mini FarmBot 一起試做
- Mini FarmBot 第一版機構與電機已經有初步的確認，鼓勵有興趣自己複製一台的夥伴參與。系統初期，並不能保證穩定與完整，一起試做的目的是集合大家的力氣一起試做，藉由一起買，一起做，能讓大家輕鬆一點就能複製出一台。
- 一起做的方式
- 讓夥伴表達參與意願
- 確認預期 與之後試做相關配套
- 收錢團購
- 待所有零件到貨後，分裝
- 看是自取還是郵寄
- 自行組裝，或是辦個活動來一起組裝
- 系統目前狀態
- 目前只有確認
- 改裝過的機構
- XYZ 可正常被驅動（由Console 命令）
請參考以下BOM表, 試做零件會多一些螺絲,方便開發使用, 實際價格由ICshop評估
- https://drive.google.com/drive/u/0/folders/0B4jt5C3N9QstVERnWk5vQUFwUVE
第一批試做名單
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Mini FarmBot
規格：
機台尺寸: 500mm (X)* 500mm (Y)* 300mm(Z)
耕種面積: 250mm * 250mm
改裝部份：
1. 減少滑輪數： 因為整體架構縮小，結構上不需要特別強，縮小滑輪固定板面積也可加大耕地面積。
2. 已全機改壓克力雷切 (請參照下面連結)
3. 增加6個 end stop 極限開關在 X,Y,Z 兩端，避免耕地面積設錯，而造成機台的損壞。
Farmbot 已移除endstop FW控制, 除加end stop 極限開關, 還需改 Arduino code.(待討論)
4. 增加的3D 列印件：全改壓克力雷切以利快速複製機台, UTM開發階段再使用 3D printer.
To Do:
- 機構強度測試
- 加入UTM
- 電子箱固定/接線/整線
- 由Console 命令: UTM 移動測試, 確認移動距離與實際比較
- 由Console 命令: 開關UTM 水汞/空氣汞/土壤測試器/Camera.
- 連上FarmBot.io: 測試所有步驟
縮小UTM 75% , 以利 mini farmbot 開發. (先不改)
壓克力設計圖:
已放置於社團檔案 \MiniFarmbot\MiniFarmbot_Acrylic_plate.dxf
仍待驗証, 有興趣的可以拿去修改.
目前進度： (待更新進度)
- 完成度95%, 重改壓克力設計, Y軸馬達增為左右各一個.
- 裝上Cable carrier: 3條 (15*40半封閉內開R28) 各 60cm, 依據需求再去掉節數及改方向.
- 根據MiniFarmbot 的size 去壓線來客制 XYZ 的長度.
3. 龍門底部壓克力部份: 更改原設計為3 個滑輪, 兩個輔助軸承移動用, 實驗是否可減小移動阻力, 保留其它孔可改回5個滑輪的設計, 方便開發.
4. 右邊: 用原Farmbot 鐵件設計, 改成壓克力去 hold住兩邊的Y軸(龍門) .
5. 左邊: 用原Farmbot 鐵件設計, 改成壓克力去 hold住兩邊的Y軸(龍門) .
6. Z 軸安裝板用Farmbot 的檔重新設計,改用壓克力, 減少1/2 size
7. Z 軸安裝板背面改用3 個滑輪, 安裝板前後共用螺絲孔以利縮小板子的size
8.改用螺絲去固定Y-Z皮帶, 增加強度以及方便組裝
9.Y軸滑輪固定器改用壓克力
10. UTM: A~L 用一條12c電纜接,因為螺絲會受彈簧而上下作動, 所以用束線帶固定.
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11.另一端的接線方式-- (接rpi3 / Arduino)
12.吸種子改裝: (為了增加吸力) --- 証實Farmbot 已改用此設計
13.小改灑水頭 (開發中)
3D stl: https://drive.google.com/drive/u/0/folders/0Byy7w7GRwp9AV3prU1IyMWJyZ3c
14.控制水量設計:
3Dstl:https://drive.google.com/drive/u/0/folders/0Byy7w7GRwp9AeDBBTzlwTHhoMWc
設定 0度為關閉水流量
設定70度為全開最大水流量
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#include <Servo.h>
Servo myservo;
int pos = 0;
const int CloseWaterFlow = 0; // Set 0 degrees to close the water flow
const int FullWaterFlow = 70; // Set 70 degrees to maximum water flow
void setup() {
myservo.attach(9); // set servo to PWM (pin 9)
}
void loop() {
// from 0 to 70 degrees
for (pos = CloseWaterFlow; pos <= FullWaterFlow; pos += 1)
{
myservo.write(pos);
delay(15);
}
delay(1000);
// from 70 to 0 degrees
for (pos = FullWaterFlow; pos >= CloseWaterFlow; pos -= 1)
{
myservo.write(pos);
delay(15);
}
delay(1000);
}
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15.流量控制測試:
器材:
a. 水流量傳感器 (Water Flow Sensor - 1/8" SKU)
b. 微型水泵直流12V
使用Arduino UNO 暫時測試準確度, 測試code如下:
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volatile double waterFlow;
void setup() {
Serial.begin(115200); //baudrate
waterFlow = 0;
attachInterrupt(0, pulse, RISING); //DIGITAL Pin 2: Interrupt 0
}
void loop() {
Serial.print("waterFlow:");
Serial.print(waterFlow*1000);
Serial.println(" mL");
delay(500);
}
void pulse() //measure the quantity of square wave
{
waterFlow += 1.0 / 5880.0;
}
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暫時測試平台:
測試結果約 +-10cc 左右, 待導入farmbot 做完整測試