"ROBOBARMEN" LOYIHASINI ISHLAB CHIQISH VA MAKETINI YARATISH
Abstract
“Robobarmen” nomli avtomatlashtirilgan suyuqlik quyish tizimi loyihasi ishlab chiqildi va qurilma maketi yaratishda Arduino Nano mikrokontrolleri asosida bitta suyuqlikni servo motor yordamida aniq dozada avtomatik ravishda quyish imkonini beruvchi tizim ko‘zda tutilgan. Qurilmaning boshqaruvi OLED displey orqali amalga oshiriladi. Qurilmaning korpusi sifatida yog‘och material tanlangan.
Full text
THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”, NOVEMBER 20, 2025 239 “ROBOBARMEN” LOYIHASINI ISHLAB CHIQISH VA MAKETINI YARATISH Abdihakimov Behro‘z Ikromjon o‘g‘li Toshkent shahridagi Belarus-O‘zbekiston qo‘shma tarmoqlararo amaliy texnik kvalifikatsiyalar instituti https://doi.org/10.5281/zenodo.17767855 “Robobarmen” nomli avtomatlashtirilgan suyuqlik quyish tizimi loyihasi ishlab chiqildi va qurilma maketi yaratishda Arduino Nano mikrokontrolleri asosida bitta suyuqlikni servo motor yordamida aniq dozada avtomatik ravishda quyish imkonini beruvchi tizim ko‘zda tutilgan. Qurilmaning boshqaruvi OLED displey orqali amalga oshiriladi. Qurilmaning korpusi sifatida yog‘och material tanlangan. Robobarmen - xizmat ko‘rsatish sohasida inson omilini kamaytirish va sifatli xizmat ko‘rsatishni ta’minlash uchun avtomatlashtirilgan qurilmadir. Loyihada elektron sxema tuzilib, Arduino C++ dasturlash tilida dastur yozildi. Qurilma sinovdan o‘tkazilib, samaradorligi tasdiqlandi. Ish natijasida kichik xizmat ko‘rsatish muassasalari uchun qulay va arzon avtomatlashtirilgan suyuqlik quyish tizimi taklif qilindi. Kelajakda tizimni ko‘p suyuqlik qo‘llash, sensorli ekran va masofadan boshqarish imkoniyatlari bilan boyitish rejalashtirilmoqda. Bu loyiha nafaqat ishlab chiqarish jarayonlarining samaradorligini oshirishga, balki texnika va texnologiyalarning barcha sohalarida zamonaviy yechimlar joriy qilishga xizmat qiladi. Jahon moliyaviy-iqtisodiy inqiroz sharoitida bunday yondashuv nafaqat ishlab chiqarishni, balki butun sohadagi ish unumdorligini oshirish imkonini beradi. Zamonaviy texnologiyalar jadal rivojlanib borayotgan bir davrda turli xizmat ko‘rsatish sohalarida avtomatlashtirilgan tizimlarning qo‘llanilishi tobora kengaymoqda. Xususan, restoran va kafe kabi muassasalarda inson ishtirokisiz ichimliklar tayyorlash va ulash tizimlariga bo‘lgan ehtiyoj ortib bormoqda. Ushbu ehtiyojni qondirish uchun yaratilayotgan “aqlli” qurilmalardan biri — Robobarmen hisoblanadi. Bunday qurilma nafaqat xizmat ko‘rsatish sifatini oshiradi, balki inson omilidan kelib chiqadigan xatoliklarni kamaytiradi, gigiyena talablariga javob beradi va resurslardan oqilona foydalanishga yordam beradi. Mazkur maqolaning asosiy maqsadi — ichimliklarni avtomatik tarzda quyish funksiyasiga ega bo‘lgan, Arduino mikrokontrolleri asosida ishlovchi “Robobarmen” qurilmasini ishlab chiqish va uning maketini yaratishdan iborat. Qurilma foydalanuvchi buyruqlariga muvofiq turli suyuqliklarni ma’lum miqdorda aralashtirib berishi, LED yoritgichlar orqali jarayonni aks ettirishi va ishonchli ishlashi kerak. Ushbu loyiha amaliy jihatdan katta ahamiyatga ega. U xizmat ko‘rsatish sohalarida avtomatlashtirish imkoniyatlarini kengaytiradi, xizmat sifati va tezligini oshiradi. Qurilma prototipi asosida sanoat miqyosida yirik loyihalarni ishlab chiqish mumkin. Shuningdek, loyiha texnik ta’lim jarayonida laboratoriya mashg‘ulotlari uchun namuna sifatida qo‘llanilishi mumkin. Arduino platalari — bu mikrokontrollerga asoslangan, ochiq manbali elektron qurilmalar bo‘lib, foydalanuvchilar tomonidan osonlik bilan ishlatilishi va dasturlanishi uchun ishlab chiqilgan. Ular ko‘pincha interaktiv qurilmalarni ishlab chiqish uchun tanlanadi va bugungi kunda ularning mashhurligi talabalar, havaskorlar, startaplar va hatto tijorat loyihalari doirasida ham
THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”, NOVEMBER 20, 2025 240 keng tarqalgan. Har bir Arduino platasida markaziy boshqaruvchi mikrokontroller, kirish (input) va chiqish (output) pinlari, shuningdek, modelga qarab turli yordamchi komponentlar — masalan, USB port, quvvat regulatorlari yoki sensorlar bilan ishlash uchun interfeyslar mavjud. Arduino IDE orqali yozilgan dasturlar ushbu platalarga yuklab beriladi va ular yordamida LED chiroqlarni yoqishdan tortib, murakkab motorlarni boshqarishgacha bo‘lgan amallar bajariladi(1.1-rasm). Platalarning ochiq manbali dizayni tufayli foydalanuvchilar ularni o‘z ehtiyojlariga moslab tahrirlashi, qayta loyihalashi yoki yangi versiyalarini yaratishi mumkin. Shu sababli Arduino platformasi innovatsiyalar va yangi texnologiyalar uchun keng imkoniyatlar yaratmoqda. 1-rasm. Arduino Uno — ATmega328P mikrokontrolleriga tayangan eng mashhur Arduino platalaridan biridir. Unda 14 ta raqamli kirish-chiqish pinlari mavjud bo‘lib, ularning 6 tasi PWM chiqish sifatida ishlatiladi. Shuningdek, 6 ta analog kirish pinlari, 16 MGts chastotali kvarts rezonatori, USB ulanish porti, tashqi quvvat ulagichi, ICSP (dasturlash) konnektori va qayta ishga tushirish (reset) tugmasi plataning tarkibiga kiradi. Uno ixcham o‘lchamlari, foydalanishdagi qulayligi, yuqori ishonchliligi va nisbatan arzonligi bilan Arduino oilasidagi boshqa modellardan ajralib turadi; shu sababli u eng ko‘p qo‘llaniladigan plata hisoblanadi. Arduino Uno — ixcham va qulay plata bo‘lib, raqamli kirish-chiqish, PWM, analog o‘lchov va USB interfeysi kabi barcha zarur komponentlarni o‘zida jamlagan. Platformaning ochiq manbali ekotizimi, arzonligi va ko‘p platformali dasturlash muhiti uni har qanday tajriba darajasidagi foydalanuvchi uchun ideal tanlovga aylantiradi. Servo — bu elektr motor asosidagi maxsus qurilma bo‘lib, u mexanik aktuatorni belgilangan burchak, tezlik yoki holatga aniq harakatlantira oladi. Servo tizimi odatda teskari aloqa (feedback) bilan boshqariladi, ya’ni u motor holatini doimiy nazorat qilib, kerakli joyga yetkazadi va aniqlikni saqlaydi. Arduino bilan servoni ulash(2-rasm.) Servomotorda odatda uchta sim bo‘ladi va ular quyidagi funksiyalarni bajaradi: • Jigarrang sim — GND (yerga ulanadi); • Qizil sim — +5V quvvat manbaiga ulanadi; • To‘q sariq yoki sariq sim — bu signal simi bo‘lib, Arduino piniga ulanadi. Shu tarzda servo Arduino bilan bog‘lanadi va kerakli kod orqali boshqarilishi mumkin.
THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”, NOVEMBER 20, 2025 241 2-rasm. Kuchli servomotorlarni to‘g‘ridan-to‘g‘ri Arduino platasiga ulash tavsiya etilmaydi, chunki bu Arduino’ga zarar yetkazishi, ortiqcha yuklanish yoki servoning uzluksiz “qaltirashi” kabi muammolarga olib kelishi mumkin. Bunday holatlarning oldini olish uchun kuchli servolarni alohida tashqi quvvat manbai orqali oziqlantirish maqsadga muvofiqdir. Shu bilan birga, tashqi manba bilan Arduino o‘rtasidagi GND (yer) kontaktlarini birlashtirish zarur — bu umumiy tayanish nuqtasini ta’minlaydi. SG90 — bu eng mashhur mini servo modellardan biri bo‘lib, ixchamligi va arzonligi bilan mashhur. U yengil yukli loyihalar uchun juda mos va Arduino bilan juda yaxshi ishlaydi. Harakati yuqorida aytib o‘tilgan impuls davomiyliklariga mos keladi(1.4-rasm). 3-rasm. SG90 servoprivodining xususiyatlari va ulanishi Agar siz eng oddiy va arzon servo izlayotgan bo‘lsangiz, SG90 servoprivodi eng maqbul tanlov bo‘ladi. Bu model odatda kichik va yengil mexanizmlarni boshqarishda, 0° dan 180° gacha bo‘lgan burilish burchaklari uchun ishlatiladi. Texnik tavsiflari: • Harakat tezligi: 60° ga burilish uchun 0,12 soniya; • Quvvatlanish kuchlanishi: 4,8V, biroq 5V ham mos keladi; • Ishlash harorati: -30°C dan +60°C gacha; • O‘lchamlari: 3,2 x 1,2 x 3 sm; • Og‘irligi: 9 gramm. Tushuntirish: • Burilish tezligi — bu servo 60° ga burilish uchun qancha vaqt sarflashini bildiradi; • Aylantirish momenti (kg/sm) — valdan 1 sm uzoqlikdagi lever (qo‘shimcha qism) qanday og‘irlikni ko‘tara olishini bildiradi; • Quvvat kuchlanishi va iste’mol qilinadigan tok — qurilmaning barqaror ishlashi uchun zarur bo‘lgan elektr parametrlari. Muhim tavsiyalar:
THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”, NOVEMBER 20, 2025 242 • SG90 juda arzon bo‘lgani uchun aniq boshlang‘ich va yakuniy pozitsiyalarni kafolatlamaydi. • 0° va 180° kabi eng chekka holatlarda servo ortiqcha yuklanishi va g‘ijirlagan tovush (tresk) chiqishi mumkin. Shu sababli bu nuqtalar o‘rniga 10° va 170° kabi xavfsiz burchaklar tavsiya etiladi. • Qurilma ishlayotganda quvvat kuchlanishini nazorat qilish muhim, chunki haddan tashqari yuklama plastmassa tishli elementlarning shikastlanishiga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, 360 darajali doimiy aylanishga ega servo modellari ham mavjud bo‘lib, ular burchakni emas, balki aylanish tezligini boshqaradi. Bunday servo motorlar robot g‘ildiraklari va harakatlanish tizimlarida keng qo‘llaniladi. 4-rasm. MG995 — bu Arduino loyihalarida SG90 modelidan keyingi eng ommabop servolardan biri hisoblanadi. U SG90'ga nisbatan kuchliroq va bardoshliroq bo‘lib, arzon narxga nisbatan yaxshi ishlash ko‘rsatkichlariga ega. Bu servo ikkita versiyada mavjud:(4-rasm) RGB LEDlar 2 metr uzunlikdagi chiziq 60 ta RGB LEDni o'z ichiga oladi , ularni bir simli interfeys yordamida alohida-alohida hal qilish mumkin, bu sizga har bir RGB LED rangini to'liq nazorat qilish imkonini beradi. Moslashuvchan, suv o'tkazmaydigan tasma 5 V kuchlanishda ishlaydi va qo'shimcha WS2812B chiziqlar bilan zanjirlangan bo'lib, uzoqroq masofalarni hosil qiladi yoki qisqaroq qismlar uchun har bir LED o'rtasida ajratiladi(6-rasm). 5-rasmUshbu moslashuvchan RGB LED chiziqlar loyihaga murakkab yoritish effektlarini qo'shishning oson usuli hisoblanadi. Har bir LEDda har bir LEDning rangi va yorqinligini mustaqil ravishda boshqarish imkonini beruvchi o'rnatilgan drayver mavjud. Ushbu chiziqlardagi birlashtirilgan LED/drayv IC juda ixcham WS2812B (asosan 5050 RGB LEDga to'g'ridan-to'g'ri integratsiyalangan takomillashtirilgan WS2811 LED drayveri) bo'lib, yuqori LED zichligini ta'minlaydi. O'ngdagi rasmda siz o'rnatilgan drayverni va uni yashil, qizil va ko'k LEDlarga ulaydigan simlarni ko'rishingiz mumkin, ular eng xira sozlamada yoqilgan. Bizning eng yuqori zichlikdagi tasmada WS2812 LEDlari iloji boricha mahkam o'ralgan bo'lib, natijada 0,5 metrli chiziqda 72 ta LED (ya'ni, har bir metrga 144 LED) paydo bo'ladi(6rasm). Ushbu sahifadagi ma'lumotlar biz sotadigan WS2812 asosidagi barcha LED chiziqlar uchun amal qiladi.
THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”, NOVEMBER 20, 2025 243 6-rasm. Har bir LED tasmasi uchta ulanish nuqtasiga ega: kirish ulagichi, yordamchi quvvat simlari va chiqish ulagichi. Bularni qo'shni rasmda chapdan o'ngga qarab ko'rish mumkin: yordamchi quvvat simlari, kirish ulagichi, chiqish ulagichi. Ip 3-pinli JST SM ulagichlaridan foydalanadi. Kirish ulagichida har biri taxminan 0,1 dyuym bilan ajratilgan plastik konnektor qopqog'i ichida uchta erkak pin mavjud. Qora sim tuproqli, yashil sim - signal kirishi va qizil sim - quvvat liniyasi. Yordamchi quvvat simlari LED chizig'ining kirish tomoniga ulangan va tozalangan qora va qizil simlardan iborat. Qora sim tuproqli, qizil sim esa quvvat liniyasidir. Bu LED tasma quvvati uchun muqobil (va, ehtimol, qulayroq) ulanish nuqtasini ta'minlaydi. Chiqish ulagichi chiziqning boshqa uchida joylashgan bo'lib, LED chiziqlarini zanjirlash imkonini berish uchun boshqa LED tasmasining kirish ulagichi bilan birlashishga mo'ljallangan. Qora sim tuproqli, yashil sim - signal chiqishi va qizil sim - quvvat liniyasi. Barcha uchta qora tuproq simlari elektrga ulangan va uchta qizil quvvat simlari elektr bilan ulangan. 7-rasm. LED chiziqlarimiz uchun JST SM ulagichlarining yaqindan ko'rinishi. Ushbu LED chiziqlar moslashuvchan silikon qavslar va vintlar bilan birga keladi. Uzunligi 1 metr yoki undan katta bo'lgan chiziqlar beshta qavs va har bir metrga o'n vintni o'z ichiga oladi . Bizning 0,5 metrli yuqori zichlikdagi tasma jami ikkita qavs va to'rtta vint bilan jo'natiladi. Qavslar suv o'tkazmaydigan qobiq ustiga mos keladi va LED tasmasini o'rnatish uchun ishlatilishi mumkin. LED tasmasi plastik g'altakda ham yuboriladi. “Robobarmen” qurilmasida foydalanuvchiga holat haqida vizual ma’lumot berish uchun RGB LED moduli qo‘llanilgan. Ushbu modul yordamida qurilma har bir bosqichda o‘zining holatini rangli ko‘rinishda bildiradi. Bunda ishlatilgan LED’lar WS2812B turiga mansub adreslanadigan RGB LED modullari bo‘lib, ular turli xil ranglarni chiqarish imkoniyatiga ega. Xulosa Mazkur maqola davomida ichimliklarni avtomatik tarzda aralashtirib, belgilangan miqdorda taqdim etuvchi “Robobarmen” qurilmasi konsepsiyadan tortib, tayyor maketgacha bo‘lgan barcha bosqichlarda ishlab chiqildi. Tadqiqot va tajriba ishlari quyidagi asosiy natijalarni berdi:
THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”, NOVEMBER 20, 2025 244 Tadqiqot doirasida Arduino platformasi asosida turli datchiklar, nasoslar, suyuqlik quygichlar va boshqaruv modullari integratsiyasi amalga oshirildi. Qurilmaning dasturiy ta’minoti foydalanuvchi buyruqlarini aniqlash, ichimlik tarkibini belgilash va suyuqliklarni aniq o‘lchovda quyish funksiyalarini bajaradi. Robobarmen inson ishtirokisiz ichimlik tayyorlab berish orqali xizmat ko‘rsatish sohasida mehnat samaradorligini oshirish va inson resursiga bo‘lgan ehtiyojni kamaytirishga xizmat qiladi. Tadqiqot natijalari shuni ko‘rsatdiki, ushbu turdagi qurilmalar xizmat ko‘rsatish sohasida avtomatlashtirish darajasini oshiribgina qolmay, mijozlarga zamonaviy va interaktiv xizmat turini taklif etish imkonini ham beradi. Shuningdek, mazkur loyiha yoshlarni robototexnika va avtomatika yo‘nalishlariga qiziqtirish, amaliy ko‘nikmalarini rivojlantirish uchun samarali platforma bo‘la oladi. Maqolada yaratilgan “Robobarmen” prototipi ichimlik tayyorlash jarayonini to‘liq avtomatlashtirish orqali mehnat unumdorligini oshirish, xom-ashyo sarfini optimallashtirish va mijozga barqaror sifatdagi servis ko‘rsatish imkoniyatini amalda isbotladi. Ushbu qurilma nafaqat xizmat ko‘rsatish sektorida, balki laboratoriya sinovlari va kichik hajmli ishlab chiqarishda ham resurslarni aniq dozalash talab qilinadigan jarayonlar uchun mos keladi. Kelgusi bosqichda yuqorida keltirilgan takomillashtirish yo‘nalishlari amalga oshirilsa, “Robobarmen”ni tijoratlashtirish va mahalliy bozorda muvaffaqiyatli qo‘llash uchun mustahkam poydevor yaratiladi. FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR 1. Vaxidov A.X., Abdullayeva D.A. “Avtomatikaning texnik vositalari” -Тoshkent . «Fan va texnologiya» 2012,192 bet. 2. Oribov Aslbek Dilshodbek o’g’li & Aziz Sotvoldiyev, (2025). Texnologik jarayonlarni avtomatlashtirishni takomillashtirish. Ta’lim innovatsiyasi va integratsiyasi, 45(2), 137–143. 3. https://xod.io/ru/docs/guide/ws2812-neopixel/?utm_source 4. Ergashev a.e., & abdihakimov behro’z ikromjon o’g’li. (2024). Arduino orqali harakat sensorlari tizimini yaratish. Ta’lim innovatsiyasi va integratsiyasi, 34(2), 22-26. Https://scientific-jl.org/tal/article/view/4322 5. Ergashev A.E., & Abdihakimov Behro’z Ikromjon o’g’li. (2024). Arduino bilan namlik va harorat sozlagichi: uy iqlim nazorati. Ta’lim innovatsiyasi va integratsiyasi, 34(2), 27-31. Https://scientific-jl.org/tal/article/view/4323 6. "Сервоприводы в автоматике: теория и практика" — Москва: ДМК пресс, 2018. – 320 с. 7. M. A. Mazidi, R. D. Mckinlay, D. Causey "The 8051 microcontroller and embedded systems: using assembly and c for atmel", 2nd edition – pearson, 2006.