स्वचालित गोली डिस्पेंसर: 14 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

यह एक पिल डिस्पेंसर रोबोट है जो रोगी को सही मात्रा और प्रकार की दवा की गोलियां प्रदान करने में सक्षम है। गोली की खुराक अलार्म से पहले दिन के सही समय पर स्वचालित रूप से की जाती है। खाली होने पर, उपयोगकर्ता द्वारा मशीन को आसानी से रिफिल किया जा सकता है। वितरण और रिफिलिंग तंत्र को ब्लूटूथ के माध्यम से रोबोट से जुड़े एक एप्लिकेशन के माध्यम से और दो बटनों के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है।

ब्रुफेस मेक्ट्रोनिक्स प्रोजेक्ट ग्रुप 2

टीम के सदस्य: फेडेरिको गेज़्ज़िक

एंड्रिया मोलिनो

Giulia Ietro

मोहम्मद फकीहो

मोहम्मद लक्कीसो

चरण 1: खरीदारी की सूची

• एडफ्रूट मोटर शील्ड v2.3 (असेंबली किट) - Arduino के लिए मोटर/स्टेपर/सर्वो शील्ड
• Kwmobile आर्द्रता तापमान सेंसर
• Arduino PCM2704 KY-006 बजर पैसिव के लिए AZDelivery Carte
• AZ डिलीवरी रीयल टाइम क्लॉक, RTC DS3231 I2C, रास्पबेरी पाई
• २. ४८ डीसी के २८बीज ५ वी ४ Arduino के लिए ULN२००३ मॉड्यूल के साथ ५ माइक्रो स्टेप की फिल्म का चरण
• Arduino UNO R3 के लिए AZDelivery प्रोटोटाइप प्रोटोटाइप शील्ड
• AZDelivery PAQUET HD44780 LCD 1602, 2X16 वर्ण + l'इंटरफ़ेस I2C
• OfficeTree® 20 मिनी मैग्नेट OfficeTree® 20 6x2 मिमी
• शाफ्ट युग्मक पोलोलु-1203 यूनिवर्सल माउंटिबग हब
• 40 पिन 30 सेमी पुरुष से महिला जम्पर वायर
• सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड - 830 छेद
• यूएसबी 2.0 ए - बी एम / एम 1.80 एम
• Arduino के लिए पीर मोशन सेंसर
• AWG ब्रेडबोर्ड जम्पर वायर का सेट एक पिन
• R18-25b पुश स्विच 1p ऑफ-(चालू)
• L-793id LED 8mm रेड डिफ्यूज्ड 20mcd
• L-793gd LED 8mm ग्रीन डिफ्यूज्ड 20mcd
• 2 एक्स पुसोइर मैटलिक कैर + एवेक कैपुचॉन ब्लू
• स्पर्श स्विच 6x6mm
• 2 वर्ण 70x40 मिमी
• ग्रीप प्लास्ट विट 64 मिमी
• घुंडी एल्यूमीनियम 12 मिमी
• अल्ट्राजेल 3gr
• ५० नाग २x३५
• एलसीडी आरजीबी बैकराउंड लाइट
• 2 बॉल बेयरिंग 6.4 मिमी शाफ्ट
• लेजर कटिंग के लिए 2 पूर्ण एमडीएफ शीट
• लेजर काटने के लिए प्लेक्सीग्लस का 1 टुकड़ा
• 1 पोटेंशियोमीटर
• Arduino uno

चरण 2: घटकों की पसंद पर तकनीकी संकेत

वितरण और फिर से भरने के तंत्र के लिए गोलियों वाले पहियों की बड़ी सटीकता और कम गति की आवश्यकता होती है। इस कारण से, हम दो स्टेपर मोटर्स का उपयोग करने का निर्णय लेते हैं।

स्टेपर मोटर्स अस्तबल हैं, घर्षण और जड़त्वीय भार की एक विस्तृत श्रृंखला को चला सकते हैं, प्रतिक्रिया की आवश्यकता नहीं है। मोटर भी एक स्थिति ट्रैसड्यूसर है: स्थिति और गति के सेंसर की आवश्यकता नहीं होती है। इसके अलावा, उनके पास उत्कृष्ट दोहराव है और उसी स्थान पर सटीक रूप से वापस आते हैं।

एक मोटर शील्ड दो स्टेपर मोटर्स को चलाती है। इसमें 4 एच-ब्रिज शामिल हैं जो मोटर्स की दिशा और गति दोनों को नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं। मोटर शील्ड का उपयोग करके, हम मुक्त पिनों की संख्या बढ़ाते हैं।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि गोलियां हमेशा अच्छी स्थिति में हों, एक आर्द्रता और तापमान सेंसर डिस्पेंसर के अंदर तापमान और आर्द्रता को महंगा रूप से मापता है।

उपयोगकर्ता को यह सूचित करने के लिए कि उसकी चिकित्सा लेने का समय आ गया है, हमने बजर और रीयल-टाइम घड़ी के साथ एक अलार्म बनाया। आरटीसी मॉड्यूल एक बैटरी पर चलता है और समय का ट्रैक रख सकता है, भले ही हम माइक्रोकंट्रोलर को फिर से शुरू कर दें या मुख्य शक्ति को डिस्कनेक्ट कर दें।

दो बटन और एक आरजीबी लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले उपयोगकर्ता को डिस्पेंसर के साथ बातचीत करने की अनुमति देता है। उपयोगकर्ता स्मार्टफोन के लिए एक ऐप के माध्यम से अपनी चिकित्सा और वितरण समय भी निर्धारित कर सकता है। वह अपने व्यक्तिगत उपकरण को ब्लूटूथ कनेक्शन के माध्यम से लिंक कर सकता है (एक ब्लूटूथ मॉड्यूल Arduino से जुड़ा है)।

एक पीर सेंसर एक आंदोलन का पता लगाता है यदि उपयोगकर्ता अपनी दवा लेता है और डिस्पेंसर के सही काम की प्रतिक्रिया देता है। इसकी महान संवेदनशीलता और इसकी व्यापक पहचान के कारण, यह जानबूझकर कुछ दिशाओं में बेकार माप से बचने के लिए बाधित है।

चरण 3: विनिर्माण भाग

निम्नलिखित में, 3डी प्रिंटर या लेजर कटर द्वारा निर्मित पुर्जों की एक विस्तृत सूची प्रदान की गई है। सभी आयामों और ज्यामितीय पहलुओं को मजबूत कनेक्शन के साथ-साथ एक अच्छी दिखने वाली डिज़ाइन के साथ सभी भागों के बीच उचित मिलान करने के लिए चुना जाता है।

हालांकि, विभिन्न उद्देश्यों के अनुसार आयाम और ज्यामितीय पहलू को बदला जा सकता है। अगले खंडों में यहां सूचीबद्ध सभी घटकों के सीएडी का पता लगाना संभव है।

विशेष रूप से, परियोजना के लिए प्रारंभिक विचार अधिक पहियों के साथ एक गोली डिस्पेंसर बनाना था ताकि उच्चतम मात्रा और उच्चतम प्रकार की गोलियां वितरित की जा सकें। पाठ्यक्रम के दायरे के लिए, हमने अपना ध्यान उनमें से केवल 2 तक ही सीमित रखा है, लेकिन डिजाइन में थोड़े से संशोधन के साथ, अधिक पहियों को जोड़ा जा सकता है और लक्ष्य तक पहुंच सकते हैं। इसलिए हम आपको हमारे डिजाइन को स्वतंत्र रूप से संशोधित करने की संभावना देते हैं ताकि, यदि आप इसे पसंद करते हैं, तो आप इसे बदल सकते हैं और इसे किसी भी व्यक्तिगत स्वाद के लिए अनुकूलित कर सकते हैं।

कोष्ठक के बीच मोटाई के साथ सभी 3डी प्रिंटेड और लेजर कटे हुए हिस्सों की सूची यहां दी गई है:

• बैक प्लेट (एमडीएफ 4 मिमी) x1
• बेस प्लेट (एमडीएफ 4 मिमी) x1
• ललाट प्लेट (एमडीएफ 4 मिमी) x1
• पार्श्व प्लेट_कोई छेद नहीं (mdf 4 मिमी) x1
• पार्श्व प्लेट_होल (एमडीएफ 4 मिमी) x1
• आर्डिनो प्लेट (एमडीएफ 4 मिमी) x1
• ऊर्ध्वाधर निरंतरता के लिए प्लेट (mdf 4 मिमी) X1
• कनेक्टर प्लेट (एमडीएफ 4 मिमी) X1
• पहिया की टोपी के लिए प्लेट (mdf 4 मिमी) x2
• पहिया के लिए प्लेट (mdf 4 मिमी) x2
• शीर्ष प्लेट (प्लेक्सीग्लस 4 मिमी) X1
• ओपनिंग प्लेट (एमडीएफ 4 मिमी) X1
• असर धारक (3 डी मुद्रित) x2
• कैप व्हील (3डी प्रिंटेड) x2
• फ़नल (3डी प्रिंटेड) X1
• फ़नल फ़ुट (3डी प्रिंटेड) x2
• पीर होल्डर (3डी प्रिंटेड) X1
• व्हील कैप के लिए प्लग (3डी प्रिंटेड) x2
• पहिया (3 डी प्रिंटेड) x2

चरण 4: लेजर कटिंग के लिए तकनीकी चित्र

बॉक्स की असेंबली गोंद के उपयोग से बचने के लिए डिज़ाइन की गई है। यह एक क्लीनर काम का एहसास करने की अनुमति देता है और, यदि आवश्यक हो, तो कुछ मुद्दों को ठीक करने के लिए डिस्सेप्लर किया जा सकता है।

विशेष रूप से, असेंबली बोल्ट और नट्स के माध्यम से की जाती है। एक उचित ज्यामिति के एक छेद में, एक तरफ से एक बोल्ट, और दूसरी तरफ से एक नट, सभी एमडीएफ प्लेटों के बीच एक मजबूत संबंध रखने के लिए पूरी तरह से फिट होता है। विशेष रूप से विभिन्न प्लेटों के संबंध में:

• केबल को गुजरने देने के लिए पार्श्व प्लेट में एक छेद होता है ताकि Arduino और कंप्यूटर के बीच संबंध हो।
• फ्रंटल प्लेट में 2 अपर्चर होते हैं। सबसे कम का उपयोग तब किया जाता है जब व्यक्ति को वह गिलास लेना होता है जहां गोली दी गई है। दूसरे का उपयोग तब किया जाता है जब यह फिर से भरने का समय होता है। इस विशेष स्थिति में एक प्लग होता है (बाद में डिज़ाइन देखें) जो नीचे से पहिया की टोपी पर एपर्चर को बंद कर सकता है। इस कैप की स्थिति वास्तव में इस दूसरे एपर्चर का शोषण करके की जाती है। एक बार प्लग लगाने के बाद, बटन या ऐप का उपयोग करके, व्यक्ति पहिया को एक बार में एक सेक्शन को घुमाने दे सकता है और प्रत्येक सेक्शन में एक गोली रख सकता है।
• सस्टेनेबल प्लेट को उन रेलों के लिए एक ऊर्ध्वाधर समर्थन के लिए तैनात किया जाता है जहां पहिया और टोपी को तैनात किया जाता है ताकि अधिक विश्वसनीय और कठोर संरचना हो।
• उद्घाटन प्लेट को उपयोगकर्ता द्वारा रिफिलिंग तंत्र को सुविधाजनक बनाने के लिए शब्द के अनुसार डिज़ाइन किया गया है
• शीर्ष प्लेट, जैसा कि चित्र से देखा जा सकता है, अंदर क्या हो रहा है, इसकी दृष्टि को बाहर से सक्षम करने के लिए plexiglass में किया जाता है।

अन्य सभी प्लेटों का कोई विशेष उद्देश्य नहीं है, वे सभी भागों को पूरी तरह से एक साथ मिलान करने में सक्षम बनाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। कुछ हिस्से सभी इलेक्ट्रॉनिक सामान (जैसे Arduino और मोटर्स) को जाने देने के लिए विभिन्न आयामों और ज्यामिति के साथ विशेष छेद पेश कर सकते हैं या 3डी प्रिंटेड सामान (जैसे फ़नल और पीआईआर होल्डर) को उचित तरीके से जोड़ा जाना।

चरण 5: चरण 5: लेजर कटे हुए भागों के लिए सीएडी

चरण 6: 3डी प्रिंटिंग के लिए तकनीकी चित्र

विश्वविद्यालय के फैबलैब प्रयोगशाला में उपलब्ध अल्टिमेकर्स 2 और प्रूसा आईएमके प्रिंटर का उपयोग करके 3डी प्रिंटेड भागों को महसूस किया जाता है। वे इस अर्थ में समान हैं कि वे दोनों एक ही सामग्री का उपयोग करते हैं जो कि पीएलए (हमारे सभी मुद्रित भागों के लिए उपयोग किया जाता है) और नोजल का समान आयाम है। विशेष रूप से पतले फिलामेंट के साथ प्रूसा का काम, हटाने योग्य प्लेट (गोंद का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं) और बेस प्लेट की गैर सपाट सतह के लिए क्षतिपूर्ति करने वाले सेंसर के लिए अधिक उपयोगकर्ता के अनुकूल धन्यवाद है।

सभी 3डी मुद्रित भागों को मानक सेटिंग्स को छोड़कर महसूस किया जाता है जब तक कि पहिया के लिए जहां अधिक कठोर शाफ्ट रखने के लिए 80% की इंफिल सामग्री घनत्व का उपयोग नहीं किया जाता है। विशेष रूप से पहले प्रयास में, 20% की एक infill सामग्री घनत्व गलती को ध्यान में रखे बिना मानक सेटिंग के रूप में छोड़ दिया गया था। प्रिंट के अंत में पहिया पूरी तरह से महसूस किया गया था लेकिन शाफ्ट तुरंत टूट गया। पहिए को दोबारा प्रिंट न करने के लिए, चूंकि इसमें काफी लंबा समय लगता है, इसलिए हमने एक बेहतर समाधान के लिए जाने का फैसला किया। हमने तय किया कि शाफ्ट को केवल एक आधार के साथ पुनर्मुद्रण किया जाएगा जो कि 4 अतिरिक्त छेदों के साथ पहिया के लिए तय किया जाएगा जैसा कि आंकड़ों में देखा जाएगा।

यहां प्रत्येक घटक के एक विशेष विवरण का अनुसरण किया जाएगा:

• असर धारक: इस घटक को उचित स्थिति में असर को पकड़ने और समर्थन करने के लिए महसूस किया जाता है। असर धारक वास्तव में एक केंद्रित छेद के साथ असर के व्यास के सटीक आयाम के साथ महसूस किया जाता है ताकि एक बहुत सटीक कनेक्शन हो। 2 पंखों का उद्देश्य केवल प्लेट पर घटक का उचित निर्धारण करना है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि असर का उपयोग पहिया के शाफ्ट को बनाए रखने के लिए किया जाता है जो अन्यथा झुक सकता है।
• व्हील: 3डी प्रिंटेड हमारी परियोजना के लगभग मूल का प्रतिनिधित्व करता है। इसे इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि जितना संभव हो उतना बड़ा हो ताकि अधिकतम मात्रा में गोलियां रखी जा सकें लेकिन साथ ही साथ हल्के और मोटरों द्वारा संचालित होने में आसान हो। इसके अलावा इसे चारों ओर चिकने किनारों के साथ डिज़ाइन किया गया है ताकि गोलियां चिपकी न रहें। इसमें विशेष रूप से 14 खंड हैं जहां गोलियों को आवंटित करना संभव है। पहिया को यथासंभव हल्का रखने के लिए मध्य भाग, साथ ही प्रत्येक खंड के बीच की सीमा को खाली कर दिया गया है। फिर ६.४ मिमी व्यास और ३० मिमी लंबा एक शाफ्ट होता है जो दूसरी तरफ असर में पूरी तरह से फिट हो सकता है। अंत में मोटर के साथ एक मजबूत संबंध एक शाफ्ट कपलर द्वारा प्राप्त किया जाता है जो एक तरफ पहिया के साथ 4 छेद से जुड़ा होता है जिसे चित्र में देखा जा सकता है और दूसरी तरफ स्टेपर मोटर के साथ।
• व्हील कैप: पहिए के कैप को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि पहिए के अंदर एक बार गोलियां इससे बाहर नहीं निकल सकतीं, जब तक कि वे पहिये के नीचे खुले हिस्से तक नहीं पहुंच जातीं। इसके अलावा, टोपी एक उचित भंडारण सुनिश्चित करने के लिए बाहरी वातावरण से पहिया की रक्षा कर सकती है। इसका व्यास स्वयं पहिये से थोड़ा बड़ा है और इसमें 2 मुख्य छिद्र हैं। नीचे वाले को गोली छोड़ने का इरादा है जबकि शीर्ष पर एक का उपयोग पहले से विस्तृत रीफिलिंग तंत्र के लिए किया जाता है। केंद्र में मुख्य छेद पहिया के शाफ्ट को गुजरने के लिए है और शेष 6 छेद प्लेट और असर के साथ कनेक्शन के लिए उपयोग किए जाते हैं। साथ ही, नीचे की तरफ 2 छेद मौजूद होते हैं जहां 2 छोटे चुम्बक रखे जाते हैं। जैसा कि बाद में विवरण दिया गया है, इनका इरादा प्लग के साथ एक मजबूत संबंध होना होगा।
• फ़नल: फ़नल का विचार, जैसा कि स्पष्ट रूप से अनुमान लगाया जा सकता है, पहिया से गिरने वाली गोलियों को इकट्ठा करना और उन्हें नीचे के गिलास में इकट्ठा करना है। विशेष रूप से इसकी छपाई के लिए इसे 2 अलग-अलग चरणों में बांटा गया है। फ़नल का शरीर है और फिर 2 फीट अलग-अलग मुद्रित किए गए हैं अन्यथा मुद्रण में बहुत अधिक समर्थन निहित होता। अंतिम असेंबली के लिए 2 भागों को एक साथ चिपकाना होगा।
• PIR धारक: इसका कार्य PIR को उचित स्थिति में रखना है। इसमें दीवार में एक चौकोर छेद होता है ताकि केबल गुजर सकें और 2 भुजाएं स्थायी जोड़ के बिना पीआईआर को पकड़ सकें।
• प्लग: इस छोटे से घटक को रिफिलिंग तंत्र को सुविधाजनक बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, एक बार जब यह फिर से भरने का समय हो, तो पहिया की टोपी के नीचे प्लग द्वारा बंद कर दिया जाना चाहिए, अन्यथा फिर से भरने के दौरान गोलियां नीचे गिर जाएंगी। टोपी के साथ इसके कनेक्शन की सुविधा के लिए 2 छोटे छेद और दो चुंबक मौजूद हैं। इस तरह टोपी के साथ लिंक मजबूत और उपयोगकर्ता के अनुकूल है। इसे स्थिति में रखा जा सकता है और एक बहुत ही आसान काम से हटाया जा सकता है।

चरण 7: चरण 7: 3डी मुद्रित भागों के लिए सीएडी

चरण 8: चरण 8: अंतिम सीएडी असेंबली

चरण 9: व्यक्तिगत घटकों के लिए परीक्षण

सभी इलेक्ट्रॉनिक्स घटकों को एक साथ जोड़ने से पहले कई व्यक्तिगत परीक्षण किए गए हैं। विशेष रूप से, वीडियो वितरण और रिफिलिंग तंत्र के लिए परीक्षण का प्रतिनिधित्व करते हैं, बटन के कामकाज के लिए, एल ई डी परीक्षण के लिए अलार्म के लिए।

चरण 10: अंतिम विधानसभा

असेंबल का पहला भाग रोबोट के संरचनात्मक भाग को माउंट करने के लिए समर्पित किया गया है। बेस प्लेट पर 2 लेटरल प्लेट्स और फ्रंटल प्लेट को सेट किया गया है और कीप को फिक्स किया गया है। इस बीच, शाफ्ट कपलर के माध्यम से प्रत्येक पहिया को उसके स्टेपर मोटर से जोड़ा गया और फिर उसकी टोपी के साथ लगाया गया। बाद में, व्हील-कैप सिस्टम को सीधे रोबोट पर लगाया गया है। इस बिंदु पर इलेक्ट्रॉनिक घटकों को रोबोट पर सेट किया गया था। अंत में, परियोजना को पूरा करने के लिए शेष प्लेटों को इकट्ठा किया गया।

चरण 11: Arduino के लिए तारों के घटक

चरण 12: प्रोग्राम फ़्लोचार्ट

निम्नलिखित प्रवाह-चार्ट एक पहिया के लिए हमारे द्वारा लिखे गए कार्यक्रम के तर्क को दर्शाता है।

चरण 13: प्रोग्रामिंग

चरण 14: रोबोट- स्मार्टफोन एप्लिकेशन कनेक्शन

जैसा कि पहले ही कहा गया है, रोबोट के साथ संचार ब्लूटूथ मॉड्यूल के माध्यम से रोबोट से जुड़े स्मार्टफोन एप्लिकेशन द्वारा सुनिश्चित किया जाता है। निम्नलिखित छवियां ऐप के कामकाज का प्रतिनिधित्व करती हैं। पहला एप्लिकेशन के आइकन का प्रतिनिधित्व करता है जबकि दूसरा और तीसरा, क्रमशः मैनुअल डिस्पेंसिंग मैकेनिज्म और सेटिंग टाइम मेनू से निपटता है। बाद के मामले में, वितरण तंत्र उपयोगकर्ता द्वारा चुने गए समय पर स्वचालित रूप से किया जाता है।

यह एप्लिकेशन मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी ऐप आविष्कारक (ai2.appinventor.mit.edu/?locale=en#6211792079552512) पर बनाया गया था।