myCobot 280 JN + AIKit 3D Vision
บทที่ 3

การประกอบและติดตั้ง

ขั้นตอนการประกอบหุ่นยนต์ myCobot 280 JN เข้ากับชุด AIKit 3D Vision อย่างละเอียด พร้อมข้อควรระวังในแต่ละขั้นตอน

3.1 ภาพรวมของขั้นตอนการประกอบ

การประกอบระบบทั้งหมดแบ่งออกเป็น 6 ขั้นตอนหลัก:

  1. ติดตั้งฐาน AIKit 3D Vision บนโต๊ะทำงาน
  2. ติดตั้งหุ่นยนต์ myCobot 280 JN บนฐาน
  3. ติดตั้งกล้อง 3D Vision เหนือพื้นที่ทำงาน
  4. ติดตั้ง End-Effector (ปั๊มสุญญากาศ หรือ Gripper)
  5. ต่อสายไฟและสายสัญญาณ ทั้งหมด
  6. ตรวจสอบความเรียบร้อย ก่อนเปิดเครื่อง
💡
คำแนะนำ

ควรทำการประกอบบนโต๊ะที่มั่นคง แห้ง และมีแสงสว่างเพียงพอ ใช้เวลาประมาณ 30-45 นาที สำหรับผู้ที่ประกอบเป็นครั้งแรก

3.2 การติดตั้งฐานและหุ่นยนต์

3.2.1 การติดตั้งฐาน AIKit 3D Vision

ฐาน AIKit 3D Vision ออกแบบมาเพื่อรองรับการทำงานของหุ่นยนต์และกล้อง 3D Vision โดยมีพื้นที่ทำงาน (Working Area) ที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน

  1. วางฐาน AIKit บนโต๊ะให้อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม โดยให้มีพื้นที่ว่างรอบฐานอย่างน้อย 30 เซนติเมตร ในทุกทิศทาง
  2. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าฐานอยู่ในแนวระนาบ ไม่เอียงหรือโยก หากพื้นโต๊ะไม่เรียบ ให้ใช้แผ่นรองปรับระดับ
  3. ขันสกรูยึดฐานเข้ากับโต๊ะ (ถ้ามีรูสำหรับยึด) เพื่อความมั่นคง

3.2.2 การติดตั้งหุ่นยนต์ myCobot 280 JN

  1. นำหุ่นยนต์ myCobot 280 JN วางบนฐาน AIKit ในตำแหน่งที่ระบุไว้ (โดยทั่วไปอยู่ด้านหนึ่งของฐาน)
  2. จัดให้รูยึดของฐานหุ่นยนต์ตรงกับรูยึดบนฐาน AIKit
  3. ใช้สกรูที่ให้มาในชุด (โดยทั่วไปเป็นสกรู M4) ขันยึดให้แน่น 4 จุด
  4. ตรวจสอบว่าหุ่นยนต์ไม่โยกหรือคลอน เมื่อจับเขย่าเบา ๆ
⚠️
คำเตือน

ห้ามยกหุ่นยนต์โดยจับที่ข้อต่อ (Joint) เด็ดขาด เพราะอาจทำให้มอเตอร์ภายในเสียหายได้ ให้จับที่ฐานหรือลำตัวของหุ่นยนต์เท่านั้น

3.3 การติดตั้งกล้อง 3D Vision

กล้อง 3D Vision ทำหน้าที่ตรวจจับวัตถุและประมาณตำแหน่งในระนาบ 3 มิติ การติดตั้งที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญต่อความแม่นยำของระบบ

3.3.1 ตำแหน่งและความสูง

  • ติดตั้งกล้องบนแท่นยึด เหนือพื้นที่ทำงาน
  • ความสูงที่แนะนำ: 35-45 เซนติเมตร จากพื้นผิวการทำงาน
  • กล้องต้องมองเห็นพื้นที่ทำงานทั้งหมดอย่างชัดเจน ไม่มีสิ่งบดบัง
  • ทิศทางของกล้องต้องตั้งฉากกับพื้น (Top-down view) หรือเอียงเล็กน้อยตามที่กำหนด

3.3.2 ขั้นตอนการติดตั้ง

⚠️
ก่อนเริ่ม

ปิดเครื่องและถอด Adapter ออกก่อนต่อสายของกล้องเข้ากับ Jetson Nano เพื่อป้องกันความเสียหายจากไฟฟ้าลัดวงจร

  1. ประกอบแท่นยึดกล้อง (Camera Mount) เข้ากับฐาน AIKit ตามคู่มือฮาร์ดแวร์
  2. ติดตั้งกล้อง 3D Vision เข้ากับแท่นยึด โดยขันสกรูยึดให้แน่น
  3. ปรับมุมและทิศทางของกล้องให้มองเห็นพื้นที่ทำงานทั้งหมด
  4. ตรวจสอบเลนส์กล้องว่าสะอาด ไม่มีรอยนิ้วมือหรือฝุ่น
ℹ️
ข้อมูลสำคัญ

ตำแหน่งกล้องที่ถูกต้องส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำในการตรวจจับวัตถุ หากกล้องเอียงหรือสูงเกินไป อาจทำให้ระบบประมาณตำแหน่งผิดพลาดได้

3.4 การติดตั้ง End-Effector

End-Effector คือเครื่องมือที่ติดอยู่ปลายแขนหุ่นยนต์เพื่อใช้หยิบจับวัตถุ ชุด AIKit รองรับ End-Effector หลัก 2 ประเภท

3.4.1 การติดตั้งปั๊มสุญญากาศ (Vacuum Pump V2.0)

ปั๊มสุญญากาศใช้สำหรับหยิบจับวัตถุที่มีพื้นผิวเรียบ เช่น ลูกบาศก์พลาสติก แผ่นโลหะบาง หรือกระดาษแข็ง โดยปลายแขนหุ่นยนต์จะติดตั้งหัวดูด (Suction Cup) และต่อสายเข้ากับชุดปั๊มที่ควบคุมผ่าน GPIO ของ Jetson Nano

⚠️
คำเตือน

ก่อนเริ่มต่อสายไฟและสายสัญญาณทุกครั้ง ให้ปิดเครื่อง Jetson Nano และถอดอะแดปเตอร์ออกจากเต้ารับเสียก่อน เพื่อป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและความเสียหายต่อบอร์ด

  1. นำหัวดูดสุญญากาศ (Suction Cup) ประกอบเข้ากับ Flange ที่ปลายแขนหุ่นยนต์ (Joint 6)
  2. ใช้ LEGO Plugin ยึดหัวดูดให้แน่นบนแขนหุ่นยนต์ จำนวน 3-5 จุด
    หัวดูดสุญญากาศพร้อมเดือย LEGO Plugin สำหรับยึดเข้ากับแขนหุ่นยนต์
    รูปที่ 3-0: หัวดูดสุญญากาศที่มีเดือย LEGO Plugin ดำ ๆ ด้านล่าง ใช้กดเข้ากับรูบนแขนหุ่นยนต์เพื่อยึด สังเกตรูยึดด้านข้างของตัวปั๊มด้วย
  3. ต่อสายอากาศจากหัวดูดมายังปั๊ม ให้สายโค้งงอได้สะดวก ไม่ตึงและไม่หักงอจนตัน
  4. ดู Pinout ที่ฐาน Jetson Nano มีสติกเกอร์สีระบุหมายเลข BCM ของแต่ละพินอยู่ใต้ Header
    GPIO 40-pin pinout ที่ฐาน Jetson Nano
    รูปที่ 3-1: Pinout ของ Header J41 (40-pin GPIO) ที่ฐาน Jetson Nano สังเกตพิน 5V, GND, 20, และ 21 ทางขวาสุด
  5. ดูพอร์ตที่ตัวปั๊มสุญญากาศ มีป้าย GND, 5V, G2, G5 กำกับชัดเจน
    พอร์ตที่ตัวปั๊มสุญญากาศ V2.0 GND, 5V, G2, G5
    รูปที่ 3-2: พอร์ตด้านข้างของ Vacuum Pump V2.0 มี 4 พิน GND / 5V / G2 / G5 สำหรับต่อเข้ากับ Jetson Nano
  6. ต่อสาย DuPont ตามตารางสีสายด้านล่าง โดยทั่วไปสาย DuPont ที่มาในชุดจะมี 4 เส้น 4 สี
    สีสาย พอร์ตที่ปั๊ม พินบน Jetson Nano หน้าที่
    ⚫ ดำGNDGND (พินใดก็ได้ในแถวขวาสุด)กราวด์
    🔴 แดง5V5V (Pin 2 หรือ Pin 4)ไฟเลี้ยง
    🟡 เหลืองG2BCM 21 (Pin 40)สัญญาณปล่อยลม (Release)
    ⚪ ขาวG5BCM 20 (Pin 38)สัญญาณดูด (Suction ON)
  7. ผลลัพธ์เมื่อต่อเสร็จ ตรวจสอบว่าสายเสียบแน่นทุกเส้น และไม่กดทับสายอื่น
    ตัวอย่างการต่อสายปั๊มสุญญากาศกับ Jetson Nano สำเร็จ
    รูปที่ 3-3: ตัวอย่างการต่อสายเสร็จสมบูรณ์ สายดำ/แดง/เหลือง/ขาว เสียบเข้ากับ GND, 5V, BCM 21, BCM 20 ตามลำดับ
ℹ️
ข้อมูลสำคัญ Pin Mapping

Pin 38 (BCM 20) ใช้ควบคุมการ เปิด/ปิดสุญญากาศ (ต่อจาก G5)
Pin 40 (BCM 21) ใช้ควบคุมการ ปล่อยลม (Release) เพื่อปล่อยวัตถุ (ต่อจาก G2)

⚠️
คำเตือน ห้ามต่อสลับขั้ว

หากต่อสาย 5V กับ GND สลับกัน วงจรของปั๊มจะลัดวงจรทันที อาจทำให้ทั้งปั๊มและ Jetson Nano เสียหายถาวร ตรวจสอบสี/ตำแหน่งทุกครั้งก่อนเปิดเครื่อง

3.4.2 การติดตั้ง Gripper

Gripper เหมาะสำหรับการหยิบวัตถุที่มีรูปทรงไม่สม่ำเสมอ หรือวัตถุที่ปั๊มสุญญากาศไม่สามารถจับได้

⚠️
คำเตือน

ก่อนเริ่มต่อสายควบคุม Gripper เข้ากับหุ่นยนต์ ให้ปิดเครื่อง myCobot และถอด Adapter ออกจากเต้ารับเสียก่อน

  1. นำ Gripper ประกอบเข้ากับ Flange ที่ปลายแขนหุ่นยนต์
  2. ใช้ LEGO Plugin ยึด Gripper ให้แน่นบนแขนหุ่นยนต์ จำนวน 3-5 จุด
    Gripper พร้อมเดือย LEGO Plugin ด้านท้ายสำหรับยึดเข้ากับแขนหุ่นยนต์
    รูปที่ 3-4: ด้านท้ายของ Gripper เห็นเดือย LEGO Plugin (สีดำ) 3 จุด พร้อมรูยึดด้านข้าง สำหรับกดเข้ากับแขนหุ่นยนต์
  3. ต่อสายควบคุม Gripper เข้ากับพอร์ตที่กำหนดบนหุ่นยนต์ myCobot
  4. ทดสอบการเปิด/ปิด Gripper เบื้องต้นด้วยมือ (ถ้าสามารถทำได้)
💡
คำแนะนำ

สามารถเปลี่ยน End-Effector ได้ตามลักษณะงาน แต่ต้อง Calibrate ใหม่ทุกครั้งหลังเปลี่ยน เพื่อให้ระบบรู้ตำแหน่งปลายเครื่องมือที่ถูกต้อง

3.5 การต่อสายไฟและสายสัญญาณ

การต่อสายเชื่อมระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ เป็นขั้นตอนสำคัญที่ต้องทำอย่างถูกต้องเพื่อให้ระบบทำงานได้สมบูรณ์

3.5.1 ขั้นตอนการต่อสาย

⚠️
คำเตือน

ก่อนเริ่มต่อสายทุกครั้ง ให้ปิดเครื่อง Jetson Nano และถอด Adapter ทั้งหมดออกจากเต้ารับเสียก่อน

  1. ต่อสาย USB จากหุ่นยนต์ myCobot 280 JN เข้ากับพอร์ต USB ของ Jetson Nano
  2. ต่อสาย USB จากกล้อง 3D Vision เข้ากับพอร์ต USB อีกพอร์ตของ Jetson Nano (แนะนำใช้พอร์ต USB 3.0)
  3. ต่อสายควบคุม GPIO ของปั๊มสุญญากาศเข้ากับ Pin 38 และ 40 บน Jetson Nano
  4. ต่อ Adapter 12V/5A ตัวเดียว (ที่มาในชุด) เข้ากับช่อง Power Input ของหุ่น — จ่ายไฟทั้งระบบ ทั้งแขนและ Jetson Nano ที่อยู่ในฐาน (ไม่มี Adapter 5V/4A แยกสำหรับ Jetson)
  5. ปั๊มสุญญากาศรับไฟ 5V + GND จาก Header J41 บนตัวหุ่นโดยตรง — ไม่มี Adapter แยก
  6. ต่อ Adapter เข้ากับปลั๊กไฟผ่านปลั๊กพ่วงคุณภาพดี
  7. ต่อสายจอภาพ (HDMI), แป้นพิมพ์ (USB), และเมาส์ (USB) เข้ากับ Jetson Nano
⚠️
คำเตือน

ห้ามต่อสาย USB ของ myCobot และกล้องเข้ากับ USB Hub ที่ไม่มีไฟเลี้ยง (Unpowered Hub) เพราะอาจทำให้กระแสไฟไม่เพียงพอ ระบบทำงานผิดพลาดได้

3.5.2 ตารางสรุปการเชื่อมต่อ

อุปกรณ์พอร์ตที่ใช้ปลายทางหมายเหตุ
myCobot 280 JNUSB-CJetson Nano USBสายข้อมูล + คำสั่งควบคุม
กล้อง 3D VisionUSB 3.0Jetson Nano USB 3.0ใช้พอร์ต USB 3.0 เพื่อความเร็ว
ปั๊มสุญญากาศ (ควบคุม)GPIO Pin 38, 40Jetson Nano GPIOBCM 20, 21
ปั๊มสุญญากาศ (ไฟ)5V + GNDHeader J41ห้ามต่อผิด ไม่งั้นพัง
ไฟเลี้ยงทั้งระบบ (แขน + Jetson)DC Jack 6.5×2.0 mmAdapter 12V/5A (ตัวเดียว)ใช้ Adapter เดิมเท่านั้น — ไม่มี 5V/4A แยกสำหรับ Jetson
จอภาพHDMIJetson HDMIรองรับ 1080p
แป้นพิมพ์ / เมาส์USB 2.0Jetson USB 2.0ทั่วไป
ℹ️
หมายเหตุ Serial port ของ myCobot

พอร์ต USB-C ของ myCobot 280 JN สำหรับ debug/programming ภายนอกเท่านั้น การสื่อสารหลักระหว่าง Jetson Nano (ใน base) กับ controller ของแขนกล ใช้ UART ภายใน ที่ /dev/ttyTHS1

3.6 รายการตรวจสอบก่อนเปิดเครื่อง

ก่อนเปิดเครื่องครั้งแรก ให้ตรวจสอบรายการต่อไปนี้ทั้งหมดเพื่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพการทำงาน:

  • ฐานหุ่นยนต์ติดตั้งแน่นหนา ไม่โยกคลอน
  • สกรูทุกตัวบนหุ่นยนต์ขันแน่น ไม่หลวม
  • End-Effector ติดตั้งถูกต้องและขันแน่น
  • กล้อง 3D Vision อยู่ในตำแหน่งและทิศทางที่ถูกต้อง
  • สาย USB ทั้งหมดต่อกับ Jetson Nano อย่างถูกต้อง
  • สายไฟทุกเส้นต่อเข้ากับ Adapter ที่ถูกต้องตามแรงดันที่กำหนด
  • GPIO ของปั๊มสุญญากาศต่อกับ Pin 38, 40 (ถ้าใช้ปั๊ม)
  • พื้นที่ทำงานปลอดภัย ไม่มีสิ่งกีดขวางในรัศมีการทำงานของหุ่นยนต์
  • จอภาพ แป้นพิมพ์ และเมาส์เชื่อมต่อพร้อมใช้งาน
  • ปลั๊กไฟพร้อม แต่ยังไม่เสียบไฟ
ℹ️
ข้อมูลสำคัญ

เมื่อตรวจสอบครบทุกรายการแล้ว สามารถเสียบปลั๊กไฟและเริ่มเปิดเครื่องได้ (ดู บทที่ 4: การเปิดเครื่องและทดสอบครั้งแรก)