Правете робот прахосмукачка у дома със собствените си ръце

За да създадете робот прахосмукачка със собствените си ръце, достатъчно е да придобиете необходимия минимум от теоретични знания и набор от лесно достъпни компоненти. Този асистент ще поддържа чистите подове на помещенията, спестявайки време за почистване. Благодарение на наличието на специални сензори, механизмът не само се движи из стаята, но и го напътства. Производственият процес у дома ще отнеме време и търпение, но схемата за създаване е доста проста и достъпна дори за аматьори, а парите, изразходвани за това, са много по-ниски от цените на пазарните апарати.

Теоретични аспекти на проблема

Вътрешните занаятчии изучиха практически изискванията за роботизирани прахосмукачки, които трябва да се следват при създаването им.Резултатът от съответствието ще бъде механизъм, подходящ за по-нататъшна работа. Списъкът на основните правила е следният:

• се препоръчва да се направи робот във формата на малък цилиндър;
• за да може машината да се завърти на място - колелата трябва да се поставят по диаметъра;
• не е необходим допълнителен волан;
• механизмът трябва да събира боклука в лесно сваляем контейнер за боклук;
• роботът трябва да бъде оборудван контактна бронякато заема най-малко половината от обиколката си;
• Зареждането на устройството трябва да се извършва от зарядното устройство, без да се разглобява;
• най-доброто място за центъра на тежестта на робота са колелата, също така е позволено да има близо до тях;
• оптимална скорост на движение - от 25 до 35 cm / s;
• Двигателите работят заедно с предавателни кутии, оборудвани с пружини.

Има модели със стъпкови двигатели, които ви позволяват да ги управлявате по програмируем начин без използване на скоростни кутии.

Начини за осигуряване на движение, почистване и мощност на прахосмукачката за роботи

Движението на роботизираното устройство обикновено се осъществява по два начина: в спирала (от центъра до външната страна) и в зигзаг.В микроконтролерите могат да се записват и схемите на помещенията отделно.

Пространствена ориентация, заобикалящи препятствия по начина, по който прахосмукачката осигурява благодарение на вградените контактни и инфрачервени сензори - те образуват система за обратна връзка. Инфрачервеното регулира движението, определя разстоянието до стените, предметите, измененията на височината. Сензорите за контакт работят в брони, когато удрят препятствия (за повече подробности относно функционирането на устройството вижте статиятапринципите на работа на прахосмукачки за роботи).

Автоматична прахосмукачка с автономен източник на енергия, разбира се, не се развива такава засмукваща мощносткато ръчна опция. Практическите тестове показаха голяма ефективност при използването на малка четка заедно със смукателна турбина. за почистване в ъглите Предната част на прахосмукачката е оборудвана с 2 четки, които, когато се използват, изваждат отломки до основната.

Електрозахранването на роботизираната система може да се извърши от няколко батерии, напрежението на клемите от които е 12 V (18 V) и капацитетът й е 7 Ah. Зареждането се осъществява чрез директен контакт или безжично. Използването на последната увеличава цената на компонентите.

Независимото връщане на робота на мястото за зареждане е трудна задача, която може да бъде решена чрез инсталиране на предавателен сигнал.

Всеки автоматизиран модел ще се развива на базата на контролера (мозъчна система). Следователно е необходимо да се изучава програмния език за въвеждане на командния алгоритъм. Тя трябва да отчита и интуитивната ориентация на командния интерфейс, което значително опростява процеса. Както използваният микроконтролер, така и сензорите често имат стандартизирани съединители за свързване, така че рядко се изисква запояване.

Подготовка за практическото изпълнение на проекта

Обмислете прилагането на горепосочените принципи въз основа на платформата Arduino Mega 2560. Процесът на създаване ще се състои от няколко етапа:

• подготовка на инструменти и материали;
• производството на корпус с колела и отделение за боклук, прахоуловители и турбини;
• монтаж на сензори и микроконтролери, мотори с предавателни кутии, акумулатори, четки;
• изготвяне на електрически връзки;
• въвеждането на програмата в Arduino, определяне на последователността на сензорите;
• функционален тест на прахосмукачката за роботи и способността й да се зарежда самостоятелно.

Идеята се реализира с помощта на следните материали и инструменти:

• Контролер Arduino - 1 бр., С драйвери;
• лист шперплат (или дебел картон) - 1 кв.м;
• колела - 3 броя;
• проводник с напречно сечение не повече от 0.75 mm.kv (усукана двойка ще направи) - около 2 m;
• захранване - 4 батерии от по 18 V, индикатор за зареждане за тях, зарядно устройство;
• инфрачервени датчици - 4 броя, контакт - 2 броя;
• електродвигатели: за турбина - 1 бр., въртящ се четка - 1 бр., 2 двигателя с редуктор осигуряват движение;
• случай на поливинил хлорид - 1 бр;
• лепило - 1 опаковка, самонарезни винтове - 10 бр., шотландска лента - 1 бр., комплект магнити;
• комплект от отвертки и бормашини, клещи, нож за писане, молив, влак, отвертка, мозайка.

Монтаж на прахосмукачката за роботи

Подготвяйки всичко, от което се нуждаете, можете да започнете да се събирате. Това е преминаването на горните стъпки.

1. Създаваме цилиндрично тяло от картон или поливинил хлорид: диаметър - 30 см, височина - 9 см, дебелина на стената - 0.6 см. По-добре е да изрежете дъното от шперплата.
2. Поправяме случая поливинилхлоридна броня с помощта на самозалепваща лента, като предварително инсталират инфрачервените сензори и реагират на удара.
   

   Сензор за сблъсък

   

   Прикрепена броня

3. Създаваме отделение за боклук от картон или поливинил хлорид с капак, закрепен с магнити.
   
4. Ние правим филтър от кърпа салфетки.
   

5. Ние правим турбина от поливинилхлорид и компютърни дискове, инсталирайте.
6. Свързваме сензорите към контролера: нормалният режим на работа съответства на логически и реакцията на нула.
7. пред четката на двигателя се свърже с Ардуино мега 2560 чрез MOSFET транзистор, който осигурява бързото въртене на ъгъла и да забави достатъчно, за основната зона на помещението.
8. инсталирам 4 батерии (свържете ги по двойки, всяка двойка - в серия) и зарядното устройство, свържете ги.
9. Ние монтираме четки, направени независимо от риболовната линия и колелата (закупени или извадени от подходяща играчка) на дъното.
   

   Радиална четка

10. Ние инсталираме необходимите програми на arduino с помощта на компютър, който може да се намери в Интернет.
11. Проверяваме фиксирането на всички компоненти към дъното и стените на корпуса.
12. Нарежете капак от картон или поливинилхлорид, закрепете го с винтове.

Важната точка на работата е връщането на бронята в нейното първоначално положение след удряне на препятствие, т.е. нейната достатъчна еластичност.

Всички части са закрепени към съединителите, които са налични за тази цел с винтове или лепило или лента. Резултатът е показан на снимката: