Hva du trenger for å lage en robotstøvsuger med egne hender og arbeidsordninger
Ideen om å lage en fungerende robotstøvsuger med egne hender er ikke ny. Så snart hjemmelagde produkter dukket opp på Arduino-mikrokontrollerplattformen, begynte hobbyister å utvikle mer seriøse ting på grunnlag av dem. For eksempel et "smarthjem" boligforvaltningskompleks eller en husvasker. I tillegg, i en økonomisk versjon, kan den kjøres bokstavelig talt på knærne, på noen få kvelder.
Hva du trenger for å lage en hjemmelaget enhet
Det skal ikke mye til for å gjøre en robotstøvsuger like god (men billigere) enn en fabrikkstøvsuger. En av amatørdesignene til støvsugeren er satt sammen av emballasje laget av bølgepapp, som brukes til å pakke varer. Bokser er laget av det. Men for et normalt estetisk inntrykk trengs det noe mer. Det kan være en støvsugerkropp limt av plast eller et ferdiglagd element lånt fra en utslitt fabrikkassistentrobot.
Så hva trenger han i utgangspunktet:
- Arduino mikrokontroller.
- Brødskjærebrett.
- Avstandsmålere.
- Motorstyringsenhet.
- Motorer.
- Hjul.
- Datakjøler.
- Turbin.
- 18650 batterier.
- Tråd.
Dette er minimumskonfigurasjonen for en støvsuger.I fremtiden kan robotkomplekset til støvsugeren moderniseres, tilpasset en spesifikk situasjon.
Vi gjør saken
Hvis du ville gjøre alt umiddelbart, kan du ikke klare deg uten et etui til vår støvsuger. For dette trenger vi plast - polystyren, polyvinylklorid.
Først må du bestemme hvordan fyllingen vil passe inn i saken. Hvis du følger minst motstands vei, kan du gå med ergonomien til enhver støvsuger ut av esken. De er vanligvis skiveformede, omtrent like store. Dette betyr at du må kutte ut (lage) 2 sirkler med samme diameter og en sidevegg (hel stripe) av støvsugeren.
Et batterirom er tildelt i henhold til strømforsyningen. Det er best å bruke de mye brukte 18650-batteriene - disse finnes i bærbare datamaskiner, leker og strømbanker. Bevegelsessensorer er plassert på forsiden, de er ansvarlige for "oppførselen" til støvsugeren. Sørg for å vurdere plasseringen av hjulene, deres stasjoner, sentralbordet (Arduino) og turbinen med støvsamleren.
Det avhenger av riktigheten av beregningen, grundigheten av arrangementet av delene, snart vil det være nødvendig å radikalt endre støvsugerens utforming eller være begrenset til en liten modernisering. Dimensjonene til saken er relatert til typen mikrokontroller, tilleggskort.
Den originale Arduino tilbyr 3 graderinger: "Uno", "Pro", "Leonardo", samt brett med ekstra kontakter ("Mega", "Due"). Det er også mer kompakte alternativer - "Nano", "Micro". Og det teller ikke de mange kinesiske klonene, som ikke er dårligere når det gjelder funksjonalitet. Men det er ofte mye billigere.
Derfor er det bedre å forutsi disse faktorene på forhånd. Og først da begynne å implementere ideen din, lage en støvsuger kropp. Ikke lag en diameter mindre enn 30 centimeter. Ellers vil ingenting passe. Det er bedre å bruke den ledige plassen til å legge til et batteri eller forlenge støvposen.
Utformingen av saken bør også ta hensyn til muligheten for å demontere, reparere støvsugeren, derfor anbefales det å lage avtakbare deksler eller luker for å gi tilgang til interiøret. Det vil ta litt lengre tid enn bare å lage plastdelene. Du må kanskje til og med lage en modell av en støvsuger først, tegne en robot på papir.
Men en slik taktisk gest vil redde deg fra mange problemer forbundet med omorganisering, tukling med støvsugeren. Ofte krever eliminering av slike vanskeligheter mer innsats enn den første beregningen, plassering av noder, under hensyntagen til de listede kravene.
Det skader heller ikke å ta i betraktning at Arduino-mikrokontrolleren vil kreve modifikasjon av fastvare og programvare. For å gjøre dette er det viktig å ta ut kontakten som "hjernen" til roboten kobles til en stor PC med. Og etter at alle hovedpunktene er identifisert, kan du begynne å oversette ideen om en støvsuger til virkelighet.
Når du velger en sak laget av PVC, polystyren, brukes et lim av passende sammensetning til montering. Den er ikke egnet for liming av epoksystøpte deler. Og for "epoxy"-fliser må limet også ha sitt. Dette er viktig å forstå.
Det er mulig å montere støvsugerens kropp selv fra tynn kryssfiner (opptil 5 millimeter). En større tykkelse vil øke vekten. Mindre vil ikke gi den nødvendige stivheten.Trebearbeiding er ikke en vanskelig oppgave: bitene kuttes med en stikksag, slipes, tilpasses og limes.
I dette tilfellet er det tillatt å avvike fra skivekonfigurasjonen og gjøre robotstøvsugeren firkantet i bunnen.
Og til slutt, et alternativ for de lateste er å finne et etui fra en ubrukelig robotstøvsuger eller kjøpe en ferdig i en av kjedebutikkene. Men i dette tilfellet må du velge komponentene på forhånd, med tanke på dimensjonene. Ellers må du endre én ting: enten kroppen eller detaljene.
Robotmontering
Monteringsprosessen inkluderer ikke bare installasjon, plassering av alle deler på de angitte stedene, men også kutting av vinduer, hull, som danner sideveggen til saken. Polystyrenplaten bøyer seg lett ved oppvarming. Du kan bruke en gryte med varmt vann eller en hårføner.
Ved liming festes delene i hele sammensetningens herdetid. Mer detaljerte instruksjoner er gitt på limrørene. Dette er vanligvis 24 timer. For epoksy og andre merker av komponenter kan forberedelsestiden variere.
For å fikse brettene, individuelle enheter inne i støvsugerens kropp, er det tillatt å bruke en varmepistol med limstifter. Men festemidler på selvskruende skruer vil bli mer pålitelige og fleksible. Den mekaniske delen av installasjonen utgjør ingen vanskeligheter.
Den er tilgjengelig for alle som i barndommen har gjennomgått øvelsen med montering og demontering på Lego-konstruktøren. Hvis det ikke har sneket seg inn noen feil i beregningene, faller alle detaljene på plass.Det er viktig at elektronikken, motorene og hjulene er beskyttet mot støv. For dette må støvsamleren være isolert fra de andre rommene. Løsningsalternativer er nedenfor. Du finner også et diagram over støvsugeren der.
Hvilken måte å bevege seg på - alle bestemmer selv. Hvis du vil lage en enkel hjemmeassistent, kan du gjøre det med minimale detaljer uten å overbelaste strukturen.
Perfeksjonister kan velge en mer komplisert versjon av støvsugeren: legg til en ladeindikator, roterende børster, "trylle" med hjul, gir den nødvendige bevegelseshastigheten.
Det samme gjelder å øke (redusere) kapasiteten til batteriet, og erstatte Arduino-kortet med et mer kompakt, inkludert ekstra sensorer. Og grunnversjonen av støvsugeren kan monteres bokstavelig talt over helgen eller 2-3 kvelder.
Hvor du kan hente og hvordan du laster ned fastvaren
Programvare, eller fastvare, er noe uten hvilken vår robotstøvsuger ikke vil bevege seg, ikke vil oppfylle sine funksjoner som hjemmeassistent. Du kan få det på den samme ressursen der Arduino-brettet ble kjøpt, eller på en av amatørsidene der hjemmelagde produkter samles inn.
I en av løsningene delte forfatteren av utviklingen vennlig med leserne et program designet for den enkleste og mest kaotiske rengjøringen. Generelt er Arduino en plattform der entusiaster lager løsninger for sine egne behov. Derfor er det 2 måter: skriv programvare selv (hvis du vet hvordan du programmerer) eller bruk noens hjelp, skaff deg en ferdig.
Grunnleggende kunnskap om Arduino, PC, prinsippet om deres interaksjon er avgjørende. For de som ikke er trygge på sine egne evner, er det bedre å ikke ta risiko.Det er flere måter å synkronisere Arduino-mikrokontrolleren på, last ned programvaren:
- bruker Arduino IDE;
- Programmerer;
- tilkobling til et annet Arduino-brett.
Den første er å laste ned (eller bruke online) Arduino IDE. Programvaren fungerer på de fleste moderne operativsystemer - Windows, Linux, Mac OS. Før du gjør noe, anbefales det på det sterkeste å forstå nøyaktig hva som gjøres.
Å gjøre noe blindt med Arduino gjennom prøving og feiling frarådes sterkt. Det er best å bestille et ferdiglaget og sydd brett. Du må også klargjøre en USB-tilkoblingskabel på forhånd. All informasjon om å jobbe med Arduino, programvaremiljøet er på nettet. Det er ikke vanskelig å mestre det, det ville være et sug.
Arduino IDE-grensesnittet er ganske enkelt og intuitivt. Hvis noe ikke fungerer, kan du alltid henvende deg til den dedikerte delen av Arduino Wiki for å få hjelp.
Den neste måten er å bruke en programmerer. Dette er en spesiell enhet som selges separat. Men det lar deg jobbe med forskjellige Arduino-brett, laste opp programvare til dem.
Det siste forslaget bruker en av Arduinoene som programmerer. Metoden er ikke verre enn de andre, den er ganske effektiv. For å implementere hvert av de foreslåtte alternativene uten å demontere støvsugeren hver gang, må du gi tilgang til kortkontakten i kassen. Det kan være et vindu, en skjøteledning med USB-kontakt, tatt ut under dekselet på støvsugeren, eller din egen metode. Hvis det bare var praktisk å bruke.
Produkttesting
Som regel krever den sammensatte støvsugeren ikke spesielt innbrudd. Etter lading av batteriet er det umiddelbart "kampklart".De aller første minuttene av drift vil avsløre andre enheter som må oppgraderes. For eksempel hjulene til en støvsuger. Eller bytt ut girkasser og motorer med tregere, mer pålitelige.
I grunnleggende modus bør støvsugeren i det minste bevege seg rundt i rommet uten problemer, og identifisere hindringer. Og hvis han også plukker søppel, betyr det at ideen var 100 % vellykket.
Moderniseringsmuligheter
Det er ingen grenser for perfeksjon. Oppgradering av en robotstøvsuger kan påvirke både mekanikken (hjul, installering av ekstra roterende børster) og elektronikken (erstatter Arduino-kortet, sensorer, ladekontroller osv.).
Det er mulig at under drift vil eieren av støvsugeren ønske å male kroppen; nitro spray emaljer er egnet for dette. Eller bytt ut programvaren ved å tilpasse den til Android-miljøet for å gjøre støvsugeren enda smartere. Og den kan styres med en smarttelefon. Det finnes allerede ferdige ideer og løsninger. Og du kan lage noe selv, Arduino-plattformen ble laget for dette.