Anleitung Legoteilzählmaschine
Dies ist ein Unterartikel von der Legoteil_Zählmaschine, welcher die Anleitung für die Maschine beschreibt.
Anleitung Programmstart
Vor dem Starten der Legoteil-Zählmaschine müssen einige Voraussetzungen erfüllt sein. Es gilt zu prüfen, ob alle benötigten Komponenten mit dem Rechner verbunden sind, von dem das Programm gestartet werden soll. Dazu zählen:
- USB-Kabel zum Arduino
- USB-Kabel zur Webcam in der Separierungseinheit
- USB-Kabel zur Webcam in der Erkennungseinheit
Außerdem muss die Anlage an das Stromnetz und die Ventilinsel an eine Druckluftleitung angeschlossen sein.
Vor dem Start gilt es außerdem zu überprüfen, ob die Notschalter der Anlage deaktiviert sind und ob der Linearläufer in seine Initialposition gebracht wurde. Ist dies nicht der Fall ist dies durchzuführen. Anschließend ist der Luftdruck, der an der Ventilinsel anliegt einzustellen. Empfohlen werden zwischen 3 und 5 Bar. Der Start des Programms wird durch ausführen der Datei START.m ausgelöst. Die Bedienung des GUI ist weiter unten zu finden.
Die Schritte im Allgemeinen:
- Vorbereitung
- Mehrfachstecker mit LED-Schalter anschließen
- Hauptstecker (Stecker vom Schaltschrank) anschließen
- Hauptschalter (Schaltschrank) betätigen
- Am PC mit user hshl-user anmelden
- Matlab Programm öffnen
- unter SVN\MTR_SDE_Praktikum_2015\SRC\Matlab START.m öffnen
- Programm starten
- Sollte die Datenbank nicht richtig konfiguriert werden, muss wie folgt vorgegangen werden:
- Unter Systemsteuerung\System und Sicherheit\Verwaltung Datenquellen(ODBC) auswählen
- Unter dem Reiter Benutzer-DSN auf "Hinzufügen" MYSQL ODBC 5.3 ANSI Treiber auswählen
- Bei "Name" Lego eintragen, bei "Server" localhost
- Im Browser localhost aufrufen, in der Navigationsleiste phpMyAdmin anwählen und überprüfen, ob unter legoteileliste (links) die Tabellen kasten, kastendetails und legoteileliste vorhanden sind
- Weiteres Vorgehen und die Anleitung zur Bedienung der GUI sind im nächsten Abschnitt zu finden
Anleitung zur Bedienung des GUI
Sortierfunktion starten
Das Programm wird gestartet mit der Funktion START.m. Nach dem Start vergehen einige Sekunden, in denen die Kamerakalibrierung eingestellt wird, danach erscheint das Hauptfenster, in dem zwischen Teach_In, Baukasten bearbeiten und der Sortierung gewählt werden kann.
Ein Klick auf den Button Teile sortieren ruft das nächste Auswahlmenü auf.
Dort können die Baukästen ausgewählt werden, in die später sortiert werden soll. Es kann zurzeit zwischen den Sets 45544 (Grundset) und 45560 (Erweiterung) gewählt werden.
Ein Klick auf den Button Beenden beendet das Programm nach der Abfrage, ob auch wirklich beendet werden soll. Mit Speichern kann die aktuelle Auswahl gespeichert werden.
Unter dem Reiter Legoteil ID sind die einzelnen Teile mit der entsprechenden ID hinterlegt. Unter dem Reiter Soll-Anzahl steht die Soll-Anzahl und bei Gezählt sind die von Hand abgezählten Teile einzutragen. Der Baukasten kann mit zurück zur Baukastenauswahl neu ausgewählt werden, ansonsten startet das Programm mit speichern. Die Maschine nimmt dann ihre Arbeit auf und die Laufbänder werden eingeschaltet.
Teach-In von neuen Teilen
Wenn die Maschine nicht zählen und sortieren, sondern neue Teile eingeteacht werden sollen, kann dies über dem Hauptbildschirm über den Button Teile einteachen angewählt werden.
Das neue Fenster fragt den Benutzer nach einer Lego-ID, diese ist auf den Deckblättern des Legokastens zu finden. Unter dieser ID werden die Merkmale des entsprechenden Legoteils gespeichert. Es ist empfehlenswert, das gleiche Legoteil mehrmals in verschiedenen Positionen anzulernen. Dafür kann die gleiche ID einfach erneut eingegeben werden, nachdem das vorherige Teil gespeichert wurde.
Nach der Eingabe der ID erscheint ein neues Fenster.
In dem Fenster ist die Aufnahme der Kamera zu sehen. In der Abbildung oben sieht man das Legoteil, das gerade angelernt werden soll. Um ein verwertbares Bild zu erhalten, muss zunächst die Enter-Taste gedrückt werden. Anschließend kann das Teil mit der Leertaste ausgewertet werden. Es erscheint folgendes neues Fenster:
In dem Fenster ist das Binärbild des Legoteils zu sehen. An dieser Stelle kann überprüft werden, ob das Teil mit den Einstellungen gut erkannt wird. Es kann bei vereinzelten Teilen dazu kommen, dass sie nicht hundertprozentig erkannt werden. Dabei ist es trotzdem möglich, dass genug Informationen gesammelt wurden, um eine eindeutige Identifzierung gewährleisten zu können. Bei Unsicherheiten kann das Teil über die Sortierfunktion getestet werden und im Einzelfall über die Verwertbarkeit entschieden werden. Sollte das Legoteil nicht sicher erkannt werden, kann es vorsortiert und die Anzahl per Hand eingetragen werden.
Nachdem das Teil mit der Leertaste ausgewertet wurde, wird es in der SQL-Datenbank gespeichert und kann sofort erkannt werden, vorausgesetzt, dass ausreichend Positionen angelernt wurden.
Teach-In von neuen Sets
Neue Sets können über die Funktion "Baukasten bearbeiten" in dem Haupt-GUI hinzugefügt werden.
In dem Feld "Baukasten-ID" wird die neue Set-ID eingegeben. Im nächsten Feld "Anzahl der Teile im Baukasten" wird die Anzahl der benötigten IDs eingetragen. Mit Drücken des Buttons "Speichern & weiter" wird eine entsprechende Anzahl an Zeilen zur Verfügung gestellt, in die dann die Merkmale eingetragen werden können. Eine Änderung ist noch möglich, dazu einfach erneut den Button "Speichern & weiter", der jetzt seinen Namen geändert hat.
Löschen von Teilen und Sets
Das Löschen von Teilen und Sets funktioniert über das Feld "Bestehenden Baukasten bearbeiten". Dazu wird der entsprechende Baukasten ausgewählt, anschließend kann zusätzlich die ID des zu löschenden Teils markiert werden. Das Teil kann dann wahlweise nur aus dem Bausatz gelöscht werden oder komplett, also aus allen Bausätzen und aus der Merkmalsdatenbank. Wurde "Baukasten löschen" ausgewählt, wird der Baukasten mit allen Teilen gelöscht, die IDs der Teile bleiben jedoch in der Merkmalsdatenbank erhalten.
Bearbeiten von bestehenden Einträgen
Im letzten Feld können die bestehenden Einträge bearbeitet werden. Die Funktion ist zum aktuellen Zeitpunkt noch nicht implementiert, so dass der Button "Änderungen speichern" keine Auswirkung hat.
Zugriff auf die SQL-Datenbank
Die Teile, sowie Informationen über die Kästen und deren Inhalte sind in der SQL-Datenbank hinterlegt. Zugreifen kann man auf diese über das XAMPP Control Panel under dem Punkt Admin der MySQL-Zeile.
Es öffnet sich ein Fenster in Firefox. Auf der linken Seite sind die Datenbanken kasten, kastendetails und legoteileliste zu finden.
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Nützliche SQL-Befehle
Die Datenbankverbindung wird gesetzt mit dem Befehl
DatenbankVerbindung = database.ODBCConnection('Lego','root','');
Der auszuführende Befehl kann als String gespeichert werden, hier in sqlquery. Der Befehl exec sendet dann den Befehl an die Datenbank und speichert den Rückgabewert in curs, der mit fetch ausgelesen wird. Mit curs.Data kann auf den Rückgabewert der SQL-Datenbank zugegriffen werden.
sqlquery = strcat('Select LegoteileID from kasten where KastenID = ', num2str(Grundset));
curs = exec(DatenbankVerbindung, sqlquery);
curs = fetch(curs);
GrundsetIDs = curs.Data;
Nützliche Befehle, um die Datenbank zu manipulieren und Werte zu erhalten:
- Eintrag aus Datenbank beziehen
SELECT 'Ausgabe Gewünschter Spaltenname' FROM 'Gewünschte Datenbank(kasten, kastendetails, legoteileliste)' WHERE 'Eingabe Gewünschte Spalte' = 'Abfrage des gewünschten Eintrags'
'Select LegoteileID from kasten where KastenID = 45544'
- Eintrag in Datenbank bearbeiten
UPDATE 'Spaltenname' SET 'Gewünschtes Set' WHERE 'Gewünschter Spaltenname'
'UPDATE legoteileliste SET kasten WHERE id=2456'