Izrada robotskog usisivača kod kuće vlastitim rukama

Stvoriti usisivač robota Svojim vlastitim rukama dovoljno je steći potreban minimum teorijskog znanja i skup lako pristupačnih komponenti. Takav pomoćnik će održavati podove prostorija čistima i štediti vrijeme za čišćenje. Zbog prisutnosti posebnih senzora, mehanizam se neovisno ne samo kreće po prostoriji, nego je i vodi. Proces izrade kod kuće će zahtijevati vrijeme i strpljenje, ali shema stvaranja je prilično jednostavna i dostupna čak i amaterima, a novac potrošen na to je mnogo niži od cijene tržišnih aparata.

Teorijski aspekti problema

Domaći su obrtnici na praktičan način zaključili zahtjeve za robotske usisivače, koje treba slijediti prilikom izrade. Rezultat usklađenosti bit će mehanizam prikladan za daljnje djelovanje. Popis osnovnih pravila je sljedeći:

• preporuča se izraditi robota u obliku malog cilindra;
• kako bi stroj napravio okretanje na licu mjesta - kotači se postavljaju duž promjera;
• nije potreban dodatni upravljač;
• mehanizam mora skupljati smeće u lako uklonjivoj kanti za smeće;
• robot mora biti opremljen kontaktirajte odbojnikzauzimaju barem polovicu svog opsega;
• Punjenje uređaja treba izvesti iz punjača, bez njegovog rastavljanja;
• najbolje mjesto za težište robota su kotači, također je dopušteno da ih ima u blizini;
• optimalna brzina kretanja - od 25 do 35 cm / s;
• Motori rade zajedno s prijenosnicima opremljenim oprugama.

Postoje modeli s koračnim motorima, koji vam omogućuju da ih programski upravljate bez uporabe mjenjača.

Načini osiguravanja kretanja, čišćenja i snage usisivača robota

Kretanje robotskog uređaja u općem slučaju provodi se na dva načina: spiralno (od centra prema van) i cik-cak. U mikrokontrolerima se također mogu snimati i sheme soba zasebno.

Prostorna orijentacija, zaobilazeći prepreke na način na koji usisavač osigurava zahvaljujući ugrađenim kontaktnim i infracrvenim senzorima - oni tvore povratni sustav. Infracrveno reguliranje pokreta, određivanje udaljenosti do zidova, objekata, visinske razlike. Kontaktni senzori rade u odbojnicima kada udaraju o prepreku (za više pojedinosti o tome kako uređaj radi, pogledajte članaknačela rada usisavača robota).

Automatizirani usisavač s autonomnim izvorom napajanja, naravno, ne razvija takav snaga usisavanjakao ručna opcija. Praktična ispitivanja pokazala su veliku učinkovitost korištenja male četke zajedno s usisnom turbinom. za čišćenje u kutovima Prednji dio usisavača opremljen je s dvije četke koje, kada se koriste, zahvate krhotine do glavnog.

Napajanje robotskog sustava može se izvesti iz nekoliko baterija, čiji je napon na terminalima 12 V (18 V), a njegov kapacitet je 7 Ah. Punjenje se vrši izravnim kontaktom ili bežično. Korištenje potonjeg povećava cijenu komponenti.

Nezavisni povratak robota na mjesto punjenja je težak zadatak koji se može riješiti instaliranjem odašiljača.

Svaki automatizirani model ide na temelju kontrolera (moždani sustav). Stoga je potrebno proučiti njegov programski jezik za unos algoritma naredbe. Također treba uzeti u obzir intuitivnu orijentaciju komandnog sučelja, što uvelike pojednostavljuje proces.I mikrokontroler i korišteni senzori često imaju standardizirane konektore za povezivanje, pa je lemljenje rijetko potrebno.

Priprema za praktičnu provedbu projekta

Razmotrite primjenu gore navedenih načela temeljenih na platformi Arduino Mega 2560. Proces stvaranja će se sastojati od nekoliko faza:

• priprema alata i materijala;
• proizvodnju kućišta s kotačima i odjela za smeće, sakupljače prašine i turbine;
• ugradnja senzora i mikrokontrolera, motora s mjenjačima, baterija, četkica;
• izradu električnih veza;
• uvođenje programa u Arduino, određivanje konzistentnosti senzora;
• funkcionalno ispitivanje usisavača robota i njegova sposobnost samostalnog punjenja.

Ideja se provodi pomoću sljedećih materijala i alata:

• Arduino kontroler - 1 kom, s vozačima;
• šperploča (ili debeli karton) - 1 četvorni metar;
• kotači - 3 komada;
• žica s poprečnim presjekom ne većim od 0,75 mm.kv (upleteni par će učiniti) - oko 2 m;
• napajanje - 4 baterije od po 18 V, indikator punjenja za njih, punjač;
• infracrveni senzori - 4 komada, kontakt - 2 komada;
• elektromotori: za turbinu - 1 kom, rotirajući četkom - 1 kom, 2 motora s reduktorom osiguravaju kretanje;
• kutija od polivinilklorida - 1 kom;
• ljepilo - 1 pakiranje, samorezni vijci - 10 komada, scotch traka - 1 kom, set magneta;
• set odvijača i bušilica, kliješta, nož za pisanje, olovka, ravnalo, odvijač, ubodna pila.

Sastavljanje robotskog usisivača

Pripremajući sve što vam je potrebno, možete nastaviti s montažom. Sastoji se od prolaska kroz gore opisane korake.

1. Izrađujemo cilindrično tijelo od kartona ili polivinil klorida: promjer - 30 cm, visina - 9 cm, debljina stijenke - 0,6 cm.
2. Popravljamo slučaj PVC odbojnik pomoću vrpce sa viskalom, unaprijed instalirajući infracrvene senzore i reagirajući na udar.
   

   Senzor sudara

   

   Priloženi odbojnik

3. Izrađujemo odjeljak za smeće iz kartona ili polivinil klorida s poklopcem, fiksiran magnetom.
   
4. Izrađujemo filter od platnenih salveta.
   

5. Izrađujemo turbinu od polivinilklorida i računalnih diskova, instaliramo.
6. Senzore povezujemo s regulatorom: normalan način rada odgovara logičkom, a odgovor na nulu.
7. Motor prednje četke je spojen na arduino mega 2560 preko MOSFET tranzistora, što osigurava njegovu brzu rotaciju na uglovima i prilično sporo duž glavnog područja prostorije.
8. instalirati 4 baterije (spojite ih u paru, svaki par - u seriji) i punjač, ​​spojite ih.
9. Na dnu montiramo četke neovisno o liniji i kotačima (kupljeni ili uklonjeni s prikladne igračke).
   

   Radijalna četka

10. Potrebne programe instaliramo na arduino pomoću računala koje se može naći na internetu.
11. Provjeravamo pričvršćivanje svih komponenti na dno i zidove kućišta.
12. Izrežite kartonsku ili PVC masku, pričvrstite je vijcima.

Važna točka rada je povratak odbojnika u njegov prvobitni položaj nakon udarca o prepreku, odnosno njezine dovoljne elastičnosti.

Svi dijelovi pričvršćeni su na priključke koji su u tu svrhu dostupni pomoću vijaka ili ljepila ili trake. Rezultat je prikazan na fotografiji: