LEGO Mindstorms EV.3 Education ตัวเรียงสีชิ้นงาน (Color Sorter)

การทดลองที่ 2

ตัวเรียงสีชิ้นงาน (Color Sorter)

1.1 วัตถุประสงค์

1.1.1 เพื่อให้สามารถประกอบชิ้นส่วนของหุ่นยนต์ตามรูปแบบได้

1.1.2 เพื่อให้สามารถออกแบบสร้างสรรค์โปรแกรมควบคุมหุ่นยนต์ ตัวเรียงสีชิ้นงาน (Color Sorter) ได้

1.1.3 เพื่อให้สามารถเรียนรู้หลักการทำงานของหุ่นยนต์ตามรูปแบบที่กำหนด (Color Sorter)

1.2 เครื่องมือ / อุปกรณ์ / วัสดุ

          1.2.1 LEGO Mindstorms EV.3 Education 1 ชุด

1.3 การเตรียมชิ้นงาน/ปฏิบัติงาน/ทดลอง/เครื่องมือ/อุปกรณ์

          1.3.1 ชิ้นส่วนต่างๆที่ต้องเตรียมในการนำมาประกอบเป็นหุ่นยนต์ มีดังนี้

        

1.3.2 ประกอบชิ้นส่วนต่างๆ ของโครงร่างตามแบบที่กำหนด

1.4 ลำดับขั้นการปฏิบัติงาน/ทดลอง

     1.4.1 เตรียมอุปกรณ์ต่างๆ ที่ใช้ในการประกอบหุ่นยนต์ไว้แล้วบันทึกผลการปฏิบัติงาน

             

บันทึกผลการปฏิบัติงาน

     

1.4.2 ประกอบชิ้นส่วนของหุ่นยนต์เข้าด้วยกันแล้วบันทึกผลประกอบชิ้นส่วน

บันทึกผลประกอบชิ้นส่วน

1.4.3 ทดสอบการขับเคลื่อนของหุ่นยนต์ที่ประกอบโครงร่างแล้วบันทึกผลการทดลอง

บันทึกผลการทดลอง

           รูปแบบการเคลื่อนที่ แบบที่ 1

                                           

          จากรูปการทำงานของโปรแกรม ที่ได้ออกแบบไว้ มีดังนี้

1. เริ่มต้นด้วยการเช็คว่าการเปิดใช้งานหุ่นยนต์ครั้งแรก/สิ้นคำสั่งสุดท้ายของการทำงานของโปรแกรม ว่าสล็อตลำเลียงสินค้าสีต่างๆได้อยู่ที่ บริเวณจุดเริ่มต้น (Home) ของสล็อตรึเปล่า อยู่ด้านซ้ายสุดบริเวณสายพานลำเรียงหรือเปล่า โดยจะมี Touch Sensor คอยเช็คที่บริเวณจุดเริ่มต้นของสล็อตลำเลียง ถ้าไม่อยู่บริเวณ Home ระบบจะสั่งให้ Large Motor ทำงาน เพื่อลำเลียงสายพานไปยังบริเวณ Home (บริเวณที่สัมผัสกับ Touch Sensor)

2. จากนั้นระบบจะอยู่ในสถานะรอผู้ช้งานนำสินค้าสีต่างๆมาตรวจสอบสีกับ Color Sensor โดยเมื่อมีการเก็บค่าสีไว้ในอาเรย์โดยตั้ง Valua ไว้ว่า Blue = 2, Green = 3, Yellow = 4, Red = 5 โดยถ้า Color Sensor รับค่า สีใดของสินค้ามา ก็จะเก็บค่าตัวเลขของสีนั้นไว้ใน Array โดยรับค่าสีสินค้าได้ไม่เกิน 5 ชิ้น หรือถ้าต้องการให้หุ่นยนต์ทำการลำเลียงโดนที่สินค้ามี > 0&&<5 ก็สามารถทำได้โดยกดปุ่มกลางโปรแกรมก็จะสั่งให้ลำเลียงไปจุดต่างๆต่อไป

3. ต่อไปโปรแกรมจะนำค่าใน Array มาตรวจสอบเงื่อนไข โดยมีการสร้างเงื่อนไข switch case ไว้คือ

- เริ่มที่ case 2 { เคลื่อนที่สายพานไปยังตำแหน่งที่กำหนดคือ    degrees = 10}

- ที่ case 3 { เคลื่อนที่สายพานไปยังตำแหน่งที่กำหนดคือ        degrees = 132}

- ที่ case 4 { เคลื่อนที่สายพานไปยังตำแหน่งที่กำหนดคือ        degrees = 360}

- ที่ case 5 { เคลื่อนที่สายพานไปยังตำแหน่งที่กำหนดคือ        degrees = 530}

4. เมื่อโปรแกรมทำงาน case ใด case หนึ่งเสร็จ  Medium Motor ที่อยู่กับสล็อตลำเลียงจะผลักสินค้าสีนั้นๆ ไปยังภาชนะตำแหน่งที่เซ็ทไว้ในแต่ละ case แล้วก็กลับมายังจุด Home เพื่อลำเลียงสินค้าชิ้นต่อไป

5. โดยจะมีการวนทำงานขั้นตอนที่ 3, 4 ไปเรื่อยๆ จนหมดสินค้า

6. กลับมาที่จุด Home เพื่อทำในงานในขั้นตอนที่ 2 – 6 ต่อไป เรื่อยๆจนครบ 3 รอบ เครื่องจะหยุดการทำงาน 

รูปแบบการเคลื่อนที่ แบบที่ 2

จากรูปการทำงานของโปรแกรม ที่ได้ออกแบบไว้ มีดังนี้

1.เริ่มต้นด้วยการเช็คว่าการเปิดใช้งานหุ่นยนต์ครั้งแรก/สิ้นคำสั่งสุดท้ายของการทำงานของโปรแกรม ว่าสล็อตลำเลียงสินค้าสีต่างๆได้อยู่ที่ บริเวณจุดเริ่มต้น (Home) ของสล็อตรึเปล่า อยู่ด้านซ้ายสุดบริเวณสายพานลำเรียงหรือเปล่า โดยจะมี Touch Sensor คอยเช็คที่บริเวณจุดเริ่มต้นของสล็อตลำเลียง ถ้าไม่อยู่บริเวณ Home ระบบจะสั่งให้ Large Motor ทำงาน เพื่อลำเลียงสายพานไปยังบริเวณ Home (บริเวณที่สัมผัสกับ Touch Sensor)

2.จากนั้นระบบจะอยู่ในสถานะรอผู้ช้งานนำสินค้าสีต่างๆมาตรวจสอบสีกับ Color Sensor โดยเมื่อมีการเก็บค่าสีไว้ในอาเรย์โดยตั้ง Valua ไว้ว่า Blue = 2, Green = 3, Yellow = 4, Red = 5 โดยถ้า Color Sensor รับค่า สีใดของสินค้ามา ก็จะเก็บค่าตัวเลขของสีนั้นไว้ใน Array พร้อมทั้งแสดง สถานะจำนวนสินค้าไว้บนหน้าจอด้วย โดยรับค่าสีสินค้าได้ไม่เกิน 8 ชิ้น หรือถ้าต้องการให้หุ่นยนต์ทำการลำเลียงโดนที่สินค้ามี > 0&&<8 ก็สามารถทำได้โดยกดปุ่มกลางโปรแกรมก็จะสั่งให้ลำเลียงไปจุดต่างๆต่อไป

3. ต่อไปโปรแกรมจะนำค่าใน Array มาตรวจสอบเงื่อนไข โดยมีการสร้างเงื่อนไข switch case ไว้คือ

- เริ่มที่ case 2 {display เสียง Blue+เคลื่อนที่สายพานไปยังตำแหน่งที่กำหนดคือ degrees = 10}

- ที่ case 3 {display เสียง Green+เคลื่อนที่สายพานไปยังตำแหน่งที่กำหนดคือ degrees = 132}

- ที่ case 4 {display เสียง Yellow+เคลื่อนที่สายพานไปยังตำแหน่งที่กำหนดคือ degrees = 360}

- ที่ case 5 {display เสียง Red+เคลื่อนที่สายพานไปยังตำแหน่งที่กำหนดคือ degrees = 530}

4. เมื่อโปรแกรมทำงาน case ใด case หนึ่งเสร็จ  Medium Motor ที่อยู่กับสล็อตลำเลียงจะผลักสินค้าสีนั้นๆ ไปยังภาชนะตำแหน่งที่เซ็ทไว้ในแต่ละ case แล้วก็กลับมายังจุด Home เพื่อลำเลียงสินค้าชิ้นต่อไป

5. โดยจะมีการวนทำงานขั้นตอนที่ 3, 4 ไปเรื่อยๆ                                                           จนหมดสินค้า

6. กลับมาที่จุด Home เพื่อทำในงานในขั้นตอนที่ 2 – 6 ต่อไป 

ลิ้งสำหรับไฟล์โปรแกรมทั้ง 2 แบบ

https://drive.google.com/drive/folders/0B_SuowEAmOPIZXZ5REM5ZzlheUk?usp=sharing

1.5 สรุปผลการทดลอง

          จากการทดลองประกอบชิ้นส่วนขึ้นเป็นรูปร่างของหุ่นยนต์ตัวเรียงสีชิ้นงาน (Color Sorter) พร้อมทั้งออกแบบโปรแกรมควบคุมการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ เพื่อให้หุ่นยนต์ทำงานตามที่กำหนด ทั้งรับค่าสีต่างๆมาจำแนก ลำเลียงชิ้นงานแต่ละสีไปยังจุดที่กำหนดไว้ โดยการทดลองข้างต้นนี้ได้ออกแบบการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ 2 แบบคือ รับค่าสีจากชิ้นงานจำนวนชิ้นตามที่กำหนดแล้วก็ลำเลียงชิ้นงานแต่ละสีไปยังจุดที่กำหนด และแบบรับค่าสีจากชิ้นงานจำนวนชิ้นตามที่กำหนดแล้วก็ลำเลียงชิ้นงานแต่ละสีไปยังจุดที่กำหนดและมีเสียงกับการแสดงผลสถานะที่หน้าจอหุ่นยนต์เพื่อบอกสถานะ การทำงาน ผลปรากฏว่า หุ่นยนต์ทำงานได้ตรงตามที่ได้กำหนดกับโปรแกรมไว้ในข้างต้นทั้ง 2 แบบ

          การทดลองที่ 2 ตัวเรียงสีชิ้นงาน (Color Sorter) ทำให้รู้ถึงหลักการทำงานของการลำเลียงชิ้นงานเพื่อลำเลียงชิ้นงานไปยังจุดต่างๆได้อย่างไร และสามารถนำความรู้ที่ได้นี้ไปใช้กับงานจริงในงานอุตสาหกรรมต่างๆได้