Legoteil Zählmaschine 2016 2017 - Versionsgeschichte

Paul Klages: /* Gruppe: Sortierung */

2017-05-18T09:06:05Z

Gruppe: Sortierung

← Nächstältere Version		Version vom 18. Mai 2017, 11:06 Uhr
Zeile 360:		Zeile 360:
	[[File:Lego Zaehlmaschine Sortierer Ablaufplan.png\|400x400px]]		[[File:Lego Zaehlmaschine Sortierer Ablaufplan.png\|400x400px]]

	Es wurden noch weitere Konzepte ausgearbeitet. Mögliche Ansätze für zukünftige Optimierungen des Auswerfers findet man [[http://193.175.248.52/wiki/index.php/Legoteil_Z%C3%A4hlmaschine_Auswerfer_Konzepte\| hier]].<ref name="Autor: Hanemann"> Autor Simon Hanemann</ref>		Es wurden noch weitere Konzepte ausgearbeitet. Mögliche Ansätze für zukünftige Optimierungen des Auswerfers findet man [[http://193.175.248.52/wiki/index.php/Legoteil_Z%C3%A4hlmaschine_Auswerfer_Konzepte hier]].<ref name="Autor: Hanemann"> Autor Simon Hanemann</ref>
	<ref name="Autor: Krause"> Autor Sergej Krause</ref>		<ref name="Autor: Krause"> Autor Sergej Krause</ref>

Christo Tsibadze: /* Optmierungen */

2017-02-05T17:47:07Z

Optmierungen

← Nächstältere Version		Version vom 5. Februar 2017, 19:47 Uhr
Zeile 850:		Zeile 850:
	* Bildverarbeitung		* Bildverarbeitung
	** Modifizieren des Ausgangsrohrs, da ein paar Legoteile teilweise dort hängen bleiben		** Modifizieren des Ausgangsrohrs, da ein paar Legoteile teilweise dort hängen bleiben
			** Modifizieren des Box-Ausgangs (vergrößerung, da einige Legoteile beim Rauspusten an den oberen Rand zurückprallen können
	* Sortierung		* Sortierung
	** Einbau von zusätzlichen Sensoren für das Start/Kalibrierungsproblem des Linearläufers		** Einbau von zusätzlichen Sensoren für das Start/Kalibrierungsproblem des Linearläufers

Kevin Penner: /* Arduino-Kommunikation */

2017-02-03T16:44:02Z

Arduino-Kommunikation

← Nächstältere Version		Version vom 3. Februar 2017, 18:44 Uhr
Zeile 717:		Zeile 717:
	{		{
	case 0:		case 0:
	//Initialisierung des Linearläufers. ~~Auf~~ Position 0 ~~fahren. Der Linearläufer fährt weiter als bis zum Anschlag,~~		//Initialisierung des Linearläufers. Aktuelle Position = 0-Punkt
	~~//der Sensor muss angeschloßen und Initialisiert sein,~~
	Achse_X.setCurrentPosition(0);		Achse_X.setCurrentPosition(0);
	Position = 0;		Position = 0;

Kevin Penner: /* Teach In */

2017-02-03T16:38:13Z

Teach In

← Nächstältere Version		Version vom 3. Februar 2017, 18:38 Uhr
Zeile 344:		Zeile 344:
	Zum Testen wurden bisher nur ein paar Legoteile in die Datenbank eingeteacht. Zur Vollständigkeit müsste dies mit den restlichen Legoteilen auch geschehen.		Zum Testen wurden bisher nur ein paar Legoteile in die Datenbank eingeteacht. Zur Vollständigkeit müsste dies mit den restlichen Legoteilen auch geschehen.
	Praktisch wäre hier eine extra Teach-In Funktion, welche die Werte automatisch ermittelt und in die Excel-Tabelle einträgt. Erste Implementierungen wurden schon durchgeführt, sind jedoch noch mit Fehlern versehen: "[https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum_2015/trunk/SRC/Bildverarbeitung/Durchlicht_Auflicht_Verfahren\Teach_In.m Teach_In.m]"		Praktisch wäre hier eine extra Teach-In Funktion, welche die Werte automatisch ermittelt und in die Excel-Tabelle einträgt. Erste Implementierungen wurden schon durchgeführt, sind jedoch noch mit Fehlern versehen: "[https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum_2015/trunk/SRC/Bildverarbeitung/Durchlicht_Auflicht_Verfahren\Teach_In.m Teach_In.m]"
			<br />
			<ref name="Autor: Penner"> Autor Kevin Penner</ref> <ref name="Autor: Tsibadze"> Autor Christo Tsibadze</ref>
			<br />

	~~<br />~~
	=== Fazit ===		=== Fazit ===
	Durch die Konzeptänderung und die dadurch entstandene Änderung der BV-Box, wurden viele vorher aufgetauchte Probleme beseitigt. So sind Reflexionen und Schattierungen kein Problem mehr und auch schwarze und braune Legoteile stellen kein Problem mehr dar. Es gibt jedoch noch kleine Fehler beim Herauspusten von Legoteilen. So kann es passieren, dass die Legoteile durch den hohen Luftdruck nicht nach draußen, sondern gegen die innere Holzwand springen und damit doppelt gezählt werden. Aber auch ein Liegenbleiben im oberen Bereich des Rohrs kam häufiger vor. Hier ist eine Vergrößerung des Ausgangs möglich oder die Veränderung des Rohres (kürzer bzw. schmaler). Insgesamt kann man aber sagen, dass die Konzeptänderung der Bildverarbeitung erfolgreich verlaufen ist, aber noch mit wenig Aufwand optimiert werden kann.		Durch die Konzeptänderung und die dadurch entstandene Änderung der BV-Box, wurden viele vorher aufgetauchte Probleme beseitigt. So sind Reflexionen und Schattierungen kein Problem mehr und auch schwarze und braune Legoteile stellen kein Problem mehr dar. Es gibt jedoch noch kleine Fehler beim Herauspusten von Legoteilen. So kann es passieren, dass die Legoteile durch den hohen Luftdruck nicht nach draußen, sondern gegen die innere Holzwand springen und damit doppelt gezählt werden. Aber auch ein Liegenbleiben im oberen Bereich des Rohrs kam häufiger vor. Hier ist eine Vergrößerung des Ausgangs möglich oder die Veränderung des Rohres (kürzer bzw. schmaler). Insgesamt kann man aber sagen, dass die Konzeptänderung der Bildverarbeitung erfolgreich verlaufen ist, aber noch mit wenig Aufwand optimiert werden kann.

Kevin Penner: /* Gruppe: Bildverarbeitung/Legoteil-Erkennung */

2017-02-03T16:37:43Z

Gruppe: Bildverarbeitung/Legoteil-Erkennung

← Nächstältere Version		Version vom 3. Februar 2017, 18:37 Uhr
Zeile 344:		Zeile 344:
	Zum Testen wurden bisher nur ein paar Legoteile in die Datenbank eingeteacht. Zur Vollständigkeit müsste dies mit den restlichen Legoteilen auch geschehen.		Zum Testen wurden bisher nur ein paar Legoteile in die Datenbank eingeteacht. Zur Vollständigkeit müsste dies mit den restlichen Legoteilen auch geschehen.
	Praktisch wäre hier eine extra Teach-In Funktion, welche die Werte automatisch ermittelt und in die Excel-Tabelle einträgt. Erste Implementierungen wurden schon durchgeführt, sind jedoch noch mit Fehlern versehen: "[https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum_2015/trunk/SRC/Bildverarbeitung/Durchlicht_Auflicht_Verfahren\Teach_In.m Teach_In.m]"		Praktisch wäre hier eine extra Teach-In Funktion, welche die Werte automatisch ermittelt und in die Excel-Tabelle einträgt. Erste Implementierungen wurden schon durchgeführt, sind jedoch noch mit Fehlern versehen: "[https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum_2015/trunk/SRC/Bildverarbeitung/Durchlicht_Auflicht_Verfahren\Teach_In.m Teach_In.m]"

			<br />
			=== Fazit ===
			Durch die Konzeptänderung und die dadurch entstandene Änderung der BV-Box, wurden viele vorher aufgetauchte Probleme beseitigt. So sind Reflexionen und Schattierungen kein Problem mehr und auch schwarze und braune Legoteile stellen kein Problem mehr dar. Es gibt jedoch noch kleine Fehler beim Herauspusten von Legoteilen. So kann es passieren, dass die Legoteile durch den hohen Luftdruck nicht nach draußen, sondern gegen die innere Holzwand springen und damit doppelt gezählt werden. Aber auch ein Liegenbleiben im oberen Bereich des Rohrs kam häufiger vor. Hier ist eine Vergrößerung des Ausgangs möglich oder die Veränderung des Rohres (kürzer bzw. schmaler). Insgesamt kann man aber sagen, dass die Konzeptänderung der Bildverarbeitung erfolgreich verlaufen ist, aber noch mit wenig Aufwand optimiert werden kann.
	<br />		<br />
	<ref name="Autor: Penner"> Autor Kevin Penner</ref> <ref name="Autor: Tsibadze"> Autor Christo Tsibadze</ref>		<ref name="Autor: Penner"> Autor Kevin Penner</ref> <ref name="Autor: Tsibadze"> Autor Christo Tsibadze</ref>

Kevin Penner: /* Mechanischer Aufbau */

2017-02-03T16:26:35Z

Mechanischer Aufbau

← Nächstältere Version		Version vom 3. Februar 2017, 18:26 Uhr
Zeile 161:		Zeile 161:
	=== Mechanischer Aufbau ===		=== Mechanischer Aufbau ===

	Um die Lichtreflexionen und Schatten an den Legoteilen während der Bilderkennung zu vermeiden, wurde ein neues Konzept entwickelt. Wenn ein Legoteil sich auf einem halb-transparentem Milchglas befindet (siehe Skizze), wird zuerst die untere Beleuchtung ~~angeschaltet~~ und mittels Durchlichtverfahren die genaue Kontur des Legoteils mit der Kamera ermittelt. Hier können bereits einige Merkmale genau extrahiert werden und eine Maske erzeugt werden. Anschließend wird das untere Licht ausgeschaltet und das ~~Obere angeschaltet~~. Nach diesem Schritt wird mit Hilfe der Maske nur in dem Bereich wo das Legoteil liegt die Farbe ermittelt.		Um die Lichtreflexionen und Schatten an den Legoteilen während der Bilderkennung zu vermeiden, wurde ein neues Konzept entwickelt. Wenn ein Legoteil sich auf einem halb-transparentem Milchglas befindet (siehe Skizze), wird zuerst die untere Beleuchtung eingeschaltet und mittels einem Durchlichtverfahren die genaue Kontur des Legoteils mit der Kamera ermittelt. Hier können bereits einige Merkmale genau extrahiert werden (geometrische) und eine Maske erzeugt werden. Anschließend wird das untere Licht ausgeschaltet und das obere Licht eingeschaltet. Nach diesem Schritt wird mit Hilfe der Maske, nur in dem Bereich wo das Legoteil liegt, die Farbe ermittelt.
	<br />		<br />
	[[Datei:Konzept Skizze.png\|800px\|thumb\|zentriert\|Abbildung 8: BV-Box Funktionskonzept Skizze]]		[[Datei:Konzept Skizze.png\|800px\|thumb\|zentriert\|Abbildung 8: BV-Box Funktionskonzept Skizze]]
	<br />		<br />
	<br />		<br />
	Im nächsten Schritt wurde die Idee mit Hilfe ~~der~~ CAD ausgearbeitet. Die Konstruktion wurde einfach gehalten ~~-->~~ miteinander verschraubte Holzbretter.		Im nächsten Schritt wurde die Idee mit Hilfe eines CAD-Programms ausgearbeitet. Die Konstruktion wurde für den ersten Prototypen einfach gehalten und sich so für miteinander verschraubte Holzbretter entschieden.
	~~Im Unteren~~ Box am oberen Rand wurde die ~~halbtransparente~~ Plexiglasplatte angebracht. ~~Direkt da drunter in~~ einem bestimmten Abstand wurde eine weitere Ebene mit LEDs platziert. Der Abstand wurde so gewählt, dass bei angeschalteten LEDs das Licht ~~oben am~~ Plexiglas optimal gestreut wird (ohne ~~Helle~~ Punkte, ohne Licht-Spots).		In der unteren Box am oberen Rand wurde die halb-transparente Plexiglasplatte angebracht. In einem bestimmten Abstand wurde unter der Plexiglasscheibe eine weitere Ebene mit LEDs platziert. Der Abstand wurde so gewählt, dass bei angeschalteten LEDs das Licht durch das Plexiglas optimal gestreut wird (ohne helle Punkte, ohne Licht-Spots).
	Im oberen Box wurde im Deckel eine Bohrung ~~erzeugt~~, wo die ~~Leitungen~~ der Kamera und ~~weiteren~~ LEDs durchlaufen können. Die LEDs wurden in rechteckiger Form angeordnet und von innen an Deckplatte befestigt (siehe Abbildung 9). Auf einer weiteren ~~halbtransparenten~~ Plexiglasplatte wurde die Kamera befestigt. Für die Kamera wurde eine weitere Bohrung erzeugt. Im oberen Box wurden Ein- und Ausgänge für die Legoteile erzeugt, sowie eine Aussparung für eine flache Druckluftdüse. Zur besseren Vorstellung befindet sich unter den folgenden Link das CAD-Modell als 3dxml-Datei:		In der oberen Box wurde im Deckel eine Bohrung durchgeführt, wo die Stromleitungen der Kamera und der LEDs durchlaufen können. Die LEDs wurden in rechteckiger Form angeordnet und von innen an Deckplatte befestigt (siehe Abbildung 9). Auf einer weiteren halb-transparenten Plexiglasplatte wurde die Kamera befestigt. Für die Kamera wurde eine weitere Bohrung erzeugt. In der oberen Box wurden Ein- und Ausgänge für die Legoteile erzeugt, sowie eine Aussparung für eine flache Druckluftdüse. Zur besseren Vorstellung befindet sich unter den folgenden Link das CAD-Modell als 3dxml-Datei:
	[https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum_2015/trunk/Dokumentation/05_3D_Modelle/CAD_NEUE_Bildverarbeitung/BV_CAD_2016_2017\BV_Box_Komplett.3dxml BV_Box_Komplett.3dxml]. Der 3dxml viewer ist unter folgenden Link zu finden: [https://www.3ds.com/de/produkte-und-services/3d-xml/download/ Link]		[https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum_2015/trunk/Dokumentation/05_3D_Modelle/CAD_NEUE_Bildverarbeitung/BV_CAD_2016_2017\BV_Box_Komplett.3dxml BV_Box_Komplett.3dxml]. Der 3dxml viewer ist unter folgenden Link zu finden: [https://www.3ds.com/de/produkte-und-services/3d-xml/download/ Link]
	<br />		<br />
Zeile 175:		Zeile 175:
	<br />		<br />
	Anhand des CAD-Modells wurde die Bildverarbeitungsbox fertiggestellt und in Gesamtsystem integriert.		Anhand des CAD-Modells wurde die Bildverarbeitungsbox fertiggestellt und in Gesamtsystem integriert.
	Desweiteren wurde eine "Drosselklappe"~~, Prototyp~~ für die Vor-Separierung in Y-Richtung realisiert.		Desweiteren wurde eine "Drosselklappe" prototypisch für die Vor-Separierung in Y-Richtung realisiert.
	<br />		<br />
	[[Datei:BV-Box.JPG\|400px\|thumb\|zentriert\|Abbildung 10: BV-Box fertiggestellt]]		[[Datei:BV-Box.JPG\|400px\|thumb\|zentriert\|Abbildung 10: BV-Box fertiggestellt]]

Kevin Penner: /* Matlabimplementierung */

2017-02-03T16:19:30Z

Matlabimplementierung

@@ Zeile 268: / Zeile 268: @@
 ** Anschließend wird der minimalste Wert von den maximalen Abweichungen ermittelt --> '''Es wird genau die Farbe ermittelt, welches die kleinste Abweichung zu der Legoteil-Farbe hat.'''
 <br />
-Die ermittelte Farbe wird als String zurückgegeben. Es können weitere Farben im Nachhinein hinzugefügt werden oder Farbschwellwerte verändert werden, falls sich die Lichtverhältnisse in der Kamerabox durch Umbauten verändern.
+Die ermittelte Farbe wird als String zurückgegeben. Es können weitere Farben im Nachhinein hinzugefügt werden oder Farbschwellwerte verändert werden, falls sich die Lichtverhältnisse in der Kamerabox durch Umbauten verändern. Dazu muss in der Funktion [https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum_2015/trunk/SRC/Bildverarbeitung/Durchlicht_Auflicht_Verfahren\Bildverarbeitung_Main_V1.m  Bildverarbeitung_Main_V1] folgende Stelle unkommentiert sein:
-<br /><br /><br />
+<source lang=matlab>
 <u>''Geometrische Merkmale extrahieren:''</u><br />

Kevin Penner: /* Fazit */

2017-02-03T16:04:10Z

Fazit

← Nächstältere Version		Version vom 3. Februar 2017, 18:04 Uhr
Zeile 779:		Zeile 779:
	*** Bildverarbeitung der Separierung		*** Bildverarbeitung der Separierung
	*** Bildverarbeitung der Legoteilerkennung		*** Bildverarbeitung der Legoteilerkennung
			** GUI überarbeiten/erweitern
			*** Teach-In Einbindung in der GUI: Benutzerschnittstelle zu Eingabe und Bearbeitung der Teile
			*** Merge-Funktion: Auswahl von mehrern Kästen ermöglicht
			** Anleitung zum Start der Maschine eine „Broschüre“ mit vielen Bildern
			** Videoanleitung zum Erklären der Projektergebnisse
	* Separierung		* Separierung
	** Schutzbleche für herunterfallende Legoteile (am Bunker)		** Schutzbleche für herunterfallende Legoteile (am Bunker)

Kevin Penner: /* Offene Punkte */

2017-02-03T11:17:29Z

Offene Punkte

← Nächstältere Version		Version vom 3. Februar 2017, 13:17 Uhr
Zeile 785:		Zeile 785:
	** Teach-In Funktion implementieren		** Teach-In Funktion implementieren
	** alle Legoteile einteachen		** alle Legoteile einteachen
			** Bildverarbeitungsbox von Umgebungslicht vollständig abschirmen (Tunnel am Eingang der Box aus Blech erstellen; Schlitze in der Box abdichten)
	* Sortierung		* Sortierung
	** Montage und Einbindung der „Auswerfer-Klappe“ vor dem Linearläufer		** Montage und Einbindung der „Auswerfer-Klappe“ vor dem Linearläufer

Kevin Penner: /* Offene Punkte */

2017-02-03T11:03:05Z

Offene Punkte

← Nächstältere Version		Version vom 3. Februar 2017, 13:03 Uhr
Zeile 780:		Zeile 780:
	*** Bildverarbeitung der Legoteilerkennung		*** Bildverarbeitung der Legoteilerkennung
	* Separierung		* Separierung
	** Schutzbleche für herunterfallende Legoteile		** Schutzbleche für herunterfallende Legoteile (am Bunker)
	** Anbringung von Besen oder Abstreifern zur Verhinderung von Legoteil-Überlagerungen		** Anbringung von Besen oder Abstreifern zur Verhinderung von Legoteil-Überlagerungen
	* Bildverarbeitung		* Bildverarbeitung