Izrada robotskog usisavača kod kuće s vlastitim rukama

Da biste stvorili robotski usisivač vlastitim rukama, dovoljno je stjecati potrebno najmanje teorijsko znanje i skup lako dostupnih komponenti. Takav asistent će čistiti podove prostorije, čime se štedi vrijeme. Zbog prisustva posebnih senzora, mehanizam ne samo da se kreće po sobi, već je i orijentiran u njega. Proces proizvodnje kod kuće će zahtijevati vrijeme i strpljenje, ali shema stvaranja je dovoljno jednostavna i dostupna je i za amatere, a novac koji je potrošen za to je znatno niži od cijene tržišnih strojeva.

Teorijski aspekti problema

Domaći obrtnici su donijeli praktične zahtjeve za robote, usisavače, koji bi se trebali pridržavati prilikom njihovog stvaranja. Rezultat usklađenosti bit će mehanizam pogodan za daljnju eksploataciju. Popis osnovnih pravila je sljedeći:

  • preporučuje se napraviti robot u obliku malog cilindra ;
  • kako bi se osiguralo da stroj može izvršiti okretaje na licu mjesta - kotači bi trebali biti postavljeni duž promjera;
  • dodatni upravljač nije potreban;
  • mehanizam mora sakupljati smeće u lako uklonjivu posudu za otpatke;
  • Robot mora nužno biti opremljen kontaktnim odbojnikom koji zauzima najmanje polovicu njegovog opsega;
  • punjenje uređaja treba izvesti iz punjača, bez rastavljanja;
  • Najbolje mjesto gravitacije robota su kotači, a moguće je i pored njih;
  • optimalna brzina kretanja je od 25 do 35 cm / s;
  • Motori rade zajedno sa zupčanicima opremljenim oprugama.

Dodjeljuju se modeli s motorima za postrojenje, koji im omogućuje da se programski kontroliraju bez uporabe zupčanika.

Pročitajte također: ocjena robotskih usisavača za 2017. godinu.

Načini vožnje, čišćenja i napajanja robotskog usisavača

Kretanje robotskog uređaja u općem slučaju provodi se na dva načina: u spiralu (od središta prema van) i u cik-cakovima. U mikrokontrolerima također možete unijeti sheme soba pojedinačno.

Prostorna orijentacija, skretanje prepreke na putu usisavača, obavlja se zahvaljujući ugrađenim kontaktnim i infracrvenim senzorima - one čine povratni sustav. Infracrvena kontrola kretanja, određivanje udaljenosti od zidova, objekata, visina. Kontaktni senzori djeluju u odbojnici kada udaraju protiv prepreka (za više detalja o tome kako uređaj funkcionira, pogledajte članak o tome kako roboti rade u usisavačima).

Automatski usisivač s autonomnim izvorom napajanja, naravno, ne razvija takvu usisnu snagu kao ručna verzija. Praktična ispitivanja pokazala su veću učinkovitost korištenja male četke zajedno s usisnom turbinom. Za čišćenje na uglovima, prednji dio usisavača opremljen je s 2 četke, koji, pri radu, skupljaju smeće na glavnu.

Moć robotskog sustava može se provesti s nekoliko baterija, napon na njihovim stezaljkama iznosi 12 V (18 V) i kapacitet je 7 A * h. Punjenje se obavlja izravnim kontaktom ili bežično. Primjena ovog potonjeg povećava trošak dijelova komponenata.

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

Bilo koji automatizirani model sastavljen je na temelju kontrolora (moždani sustav). Stoga je potrebno naučiti jezik svog programiranja za ulazak u algoritam naredbi. Također treba uzeti u obzir intuitivan fokus sučelja naredbe, što uvelike olakšava proces. I mikrokontroler i senzori koji se koriste često imaju standardizirane priključke za priključke, pa se rijetko zahtijeva lemljenje.

Priprema za praktičnu provedbu projekta

Razmotriti primjenu navedenih načela na temelju platforme Arduino Mega 2560. Postupak stvaranja sastojat će se od nekoliko faza:

  • priprema alata i materijala;
  • proizvodnja trupa s kotačima i odjeljkom za smeće, kolektora prašine i turbine;
  • montaža senzora i mikrokontrolera, motora s reduktorima, akumulatorom, četkama;
  • izvedba električnih priključaka;
  • uvođenje programa u Arduino, određivanje dosljednosti senzora;
  • provjerite učinkovitost robota za čišćenje i njegovu sposobnost da se samostalno napuni.

Ideja se ostvaruje uz pomoć sljedećih materijala i alata:

  • kontroler Arduino - 1 kom, s vozačima;
  • list od šperploče (ili guste kartone) - 1 m.
  • kotači - 3 kom;
  • žičana sekcija ne više od 0, 75 mm.kv (prikladno upletena parica) - oko 2 m;
  • napajanje - 4 baterije od 18 V, punjač za punjenje, punjač;
  • infracrveni senzori - 4 kom, kontakt - 2 kom;
  • električni motori: za turbinu - 1 kom, rotirajuće četkice - 1 kom, 2 motora s mjenjačem omogućuju kretanje;
  • polivinilkloridno tijelo - 1 kom;
  • ljepilo - 1 paket, samorezni vijci - 10 kom, ljepljiva traka - 1 kom, set magneta;
  • set odvijači i bušilice, kliješta, nož za tiskanice, olovka, vodilica, odvijač, električna pista.
Također pročitajte: izbor usisavača robota za pranje.

Montaža robotskog usisavača

Nakon što ste pripremili sve što vam je potrebno, možete početi s montažom. Sastoji se od prolaza gore opisanih stadija.

  1. Izrađujemo tijelo cilindričnog oblika od kartona ili polivinil klorida: promjer - 30 cm, visina - 9 cm, debljina zida - 0, 6 cm. Dno je bolje izrezati od šperploče.
  2. Fiksiranje odbojnika polivinil klorida na tijelu uz pomoć ljepljive vrpce, koji je prethodno ugradio infracrvene senzore i reagirao na udar.

    Osjetnik sudara

    Priloženi odbojnik

  3. Napravimo od kartona ili polivinilklorida odjeljak za smeće s pokrovom pričvršćenim magnetima.
  4. Napravimo filtar iz tkanine.
  5. Izrađujemo turbinu od polivinilklorida i računalnih diskova, instaliramo.
  6. Spojite senzore na regulator: normalni način rada odgovara logičkoj jedinici, a rad na nulu.
  7. Motor prednje četke povezan je s arduino mega 2560 preko MOSFET tranzistora koji osigurava brzu rotaciju na uglovima i prilično usporen u glavnom prostoru prostorije.
  8. Instalirajte 4 baterije (spojite ih u paru, svaki par - u seriji) i punjač, ​​spojite ih.
  9. Postavljamo četke izrađene bez obzira na liniju i kotače (kupljene ili uklonjene s odgovarajuće igračke) na dnu.

    Radijalna četka

  10. Instalirajte potrebne programe na arduino pomoću računala koje se mogu naći na Internetu.
  11. Provjeravamo pričvršćenje svih dijelova na dno i strane kućišta.
  12. Izrezali smo poklopac od kartona ili polivinil klorida poklopac, pričvrstili smo ga vijcima.

Važna točka rada je povratak odbojnika u početnu poziciju nakon što udari prepreku, odnosno njezinu dostatnu elastičnost.

Svi detalji su pričvršćeni na priključke koji su dostupni u ove svrhe sa samohvatnim vijcima ili ljepilom, ljepljivom trakom. Rezultat je prikazan na fotografiji: