Dokonywanie odkurzacza robota w domu własnymi rękami

Aby utworzyć odkurzacz robota własnymi rękami wystarczy zdobyć niezbędne minimum wiedzy teoretycznej i zestaw łatwo dostępnych elementów. Taki asystent utrzyma podłogi w czystości i zaoszczędzi czas na czyszczeniu. Dzięki obecności specjalnych czujników mechanizm niezależnie nie tylko porusza się po pokoju, ale także go prowadzi. Proces tworzenia w domu wymaga czasu i cierpliwości, ale schemat tworzenia jest dość prosty i dostępny nawet dla amatorów, a wydane na to pieniądze są znacznie niższe niż ceny urządzeń rynkowych.

Teoretyczne aspekty problemu

Domowi rzemieślnicy w praktyczny sposób wydedukowali wymagania dotyczące odkurzaczy automatycznych, których należy przestrzegać przy ich tworzeniu. Rezultatem zgodności będzie mechanizm odpowiedni do dalszej pracy. Lista podstawowych zasad jest następująca:

• zaleca się wykonanie robota w kształcie małego cylindra;
• aby maszyna wykonała skręty na miejscu - koła powinny być umieszczone wzdłuż średnicy;
• nie jest wymagana dodatkowa kierownica;
• mechanizm musi zbierać śmieci w łatwo usuwalnym koszu na śmieci;
• robot musi być wyposażony zderzak kontaktowyzajmujący co najmniej połowę obwodu;
• Ładowanie urządzenia powinno odbywać się z ładowarki, bez jego demontażu;
• najlepszym miejscem dla środka ciężkości robota są koła, dozwolone jest także, aby znajdowało się w pobliżu;
• optymalna prędkość ruchu - od 25 do 35 cm / s;
• Silniki współpracują z przekładniami wyposażonymi w sprężyny.

Istnieją modele z silnikami krokowymi, które umożliwiają programowe zarządzanie nimi bez użycia skrzyń biegów.

Sposoby zapewnienia ruchu, czyszczenia i mocy odkurzacza robota

Ruch urządzenia zrobotyzowanego w ogólnym przypadku odbywa się na dwa sposoby: w spirali (od środka na zewnątrz) i w zygzakach. W mikrokontrolerach można również rejestrować i schematy pomieszczeń oddzielnie.

Orientacja przestrzenna, przeszkody objazdowe wzdłuż drogi odkurzacza dzięki wbudowanym czujnikom kontaktu i podczerwieni - tworzą system sprzężenia zwrotnego. Podczerwień reguluje ruch, określając odległość do ścian, obiektów, różnic wysokości. Czujniki kontaktowe działają w zderzakach podczas uderzenia w przeszkodę (więcej informacji na temat działania urządzenia można znaleźć w artykulezasady działania odkurzaczy robotów).

Zautomatyzowany odkurzacz z autonomicznym źródłem zasilania oczywiście nie rozwija takiego odkurzacza moc ssaniajako opcja ręczna. Praktyczne testy wykazały dużą skuteczność stosowania małego pędzla razem z turbiną ssącą. Dla czyszczenie w rogach Przednia część odkurzacza wyposażona jest w 2 szczotki, które po użyciu zbierają zanieczyszczenia do głównego.

Zasilanie systemu robotycznego można wykonać z kilku baterii, których napięcie na zaciskach wynosi 12 V (18 V), a jego pojemność wynosi 7 Ah. Ładowanie odbywa się przez bezpośredni kontakt lub bezprzewodowo. Zastosowanie tego ostatniego zwiększa koszt komponentów.

Niezależny powrót robota do miejsca ładowania jest trudnym zadaniem, które można rozwiązać, instalując nadajnik.

Każdy automatyczny model będzie działał oparty na kontrolerze (układ mózgowy). Dlatego konieczne jest przestudiowanie języka programowania w celu wprowadzenia algorytmu poleceń. Powinien także uwzględniać intuicyjną orientację interfejsu poleceń, co znacznie upraszcza proces.Zarówno mikrokontroler, jak i używane czujniki często mają znormalizowane złącza dla połączeń, dlatego lutowanie jest rzadko wymagane.

Przygotowanie do praktycznej realizacji projektu

Rozważ zastosowanie powyższych zasad opartych na platformie Arduino Mega 2560. Proces tworzenia będzie się składał z kilku etapów:

• przygotowanie narzędzi i materiałów;
• produkcja obudów z kołami i działu śmieci, odpylaczy i turbin;
• instalacja czujników i mikrokontrolerów, silników z przekładniami, akumulatorem, szczotkami;
• wykonywanie połączeń elektrycznych;
• wprowadzenie programu do Arduino, określającego spójność czujników;
• test funkcjonalny odkurzacza robota i jego zdolność do niezależnego ładowania.

Pomysł jest realizowany przy użyciu następujących materiałów i narzędzi:

• Kontroler Arduino - 1 szt., Ze sterownikami;
• sklejka (lub gruba tektura) - 1 metr kwadratowy;
• koła - 3 sztuki;
• drut o przekroju nie większym niż 0,75 mm.kv (zrobi to para skręcona) - około 2 m;
• zasilanie - 4 baterie po 18 V każdy, wskaźnik naładowania dla nich, ładowarka;
• czujniki podczerwieni - 4 sztuki, kontakt - 2 sztuki;
• silniki elektryczne: dla turbiny - 1 szt., obracanie szczotki - 1 szt., 2 silniki z reduktorem zapewniają ruch;
• obudowa z polichlorku winylu - 1 szt .;
• klej - 1 paczka, wkręty samogwintujące - 10 szt., taśma klejąca - 1 szt., zestaw magnesów;
• zestaw śrubokrętów i wiertarek, szczypiec, noża papierniczego, ołówka, linijki, śrubokręta, wyrzynarki.

Montaż odkurzacza robota

Przygotowując wszystko, czego potrzebujesz, możesz przystąpić do montażu. Polega na przejściu opisanych powyżej kroków.

1. Tworzymy cylindryczny korpus wykonany z kartonu lub polichlorku winylu: średnica - 30 cm, wysokość - 9 cm, grubość ścianki - 0,6 cm. Dno lepiej wyciąć ze sklejki.
2. Naprawiamy sprawę Zderzak PCV za pomocą taśmy klejącej, wstępnej instalacji czujników podczerwieni i reagowania na uderzenia.
   

   Czujnik kolizji

   

   Dołączony zderzak

3. Wykonujemy komorę na śmieci z kartonu lub polichlorku winylu z pokrywką, przymocowaną magnesami.
   
4. Robimy filtr z serwetek z tkaniny.
   

5. Wykonujemy turbinę z polichlorku winylu i dysków komputerowych, instalujemy.
6. Podłączamy czujniki do kontrolera: normalny tryb pracy odpowiada logicznemu, a odpowiedź na zero.
7. Przedni silnik szczotki jest połączony z arduino mega 2560 przez tranzystor mosfet, który zapewnia szybki obrót w rogach i dość powolny wzdłuż głównego obszaru pomieszczenia.
8. Zainstaluj 4 baterie (podłącz je parami, każda para - szeregowo) i ładowarkę, podłącz je.
9. Montujemy szczotki wykonane niezależnie od żyłki i kół (zakupione lub usunięte z odpowiedniej zabawki) na dole.
   

   Szczotka promieniowa

10. Instalujemy niezbędne programy na arduino za pomocą komputera, który można znaleźć w Internecie.
11. Sprawdzamy mocowanie wszystkich elementów do dna i ścian obudowy.
12. Wytnij karton lub pokrywę z PCV, przymocuj ją śrubami.

Ważnym punktem pracy jest powrót zderzaka do pierwotnego położenia po uderzeniu w przeszkodę, to znaczy jego wystarczającą elastyczność.

Wszystkie części są przymocowane do łączników dostępnych w tym celu za pomocą śrub lub kleju lub taśmy. Wynik jest pokazany na zdjęciu: