Robiť vysávač robota doma vlastnými rukami

Ak chcete vytvoriť robotický vysávač Urobte si to sami, stačí získať potrebné minimum teoretických vedomostí a súbor ľahko dostupných komponentov. Takýto asistent udrží podlahy v čistých priestoroch a ušetrí čas na čistenie. Vďaka prítomnosti špeciálnych snímačov sa mechanizmus nezávisle od pohybu nepohybuje len po miestnosti, ale tiež ho vedie. Proces tvorby doma si vyžaduje čas a trpezlivosť, ale systém tvorby je pomerne jednoduchý a prístupný aj pre amatérov a peniaze, ktoré sa naň vynaložia, sú oveľa nižšie ako ceny trhových aparátov.

Teoretické aspekty problému

Domáce remeselníci praktickým spôsobom odvodili požiadavky na robotické vysávače, ktoré by sa mali dodržiavať pri ich vytváraní. Výsledkom súladu bude mechanizmus vhodný na ďalšiu prevádzku. Zoznam základných pravidiel je nasledovný:

• odporúča sa urobiť robota v tvare malého valca;
• aby sa stroj na mieste otáčal - kolesá by mali byť umiestnené pozdĺž priemeru;
• nie je potrebný žiadny ďalší volant;
• mechanizmus musí zbierať odpad v ľahko odstrániteľnom odpadkovom koši;
• robot musí byť vybavený nárazníkzaberá najmenej polovicu obvodu;
• Nabíjanie prístroja by sa malo vykonávať z nabíjačky bez toho, aby ste ho rozobrali;
• najlepším miestom pre ťažisko robota sú kolesá, je tiež dovolené mať ich v blízkosti;
• optimálna rýchlosť pohybu - od 25 do 35 cm / s;
• Motory pracujú v spojení s prevodovkami vybavenými pružinami.

Existujú modely s krokovými motormi, ktoré vám umožňujú programovo riadiť ich bez použitia prevodoviek.

Spôsoby zabezpečenia pohybu, čistenia a výkonu robotického vysávača

Pohyb robotického zariadenia vo všeobecnom prípade sa uskutočňuje dvomi spôsobmi: v špirále (od stredu k vonkajšej strane) a v kľukatých kličkách. V mikrokontroléroch je možné zaznamenávať aj schémy miestností samostatne.

Priestorová orientácia, obchádzka prekážok pozdĺž vysávača vďaka zabudovaným kontaktným a infračerveným senzorom - tvorí spätnú väzbu. Infračervené regulujú pohyb, určujú vzdialenosť od stien, objektov, výškové rozdiely. Kontaktné senzory pracujú pri nárazoch do nárazníkov (podrobnejšie informácie o fungovaní zariadenia nájdete v článkuprincípy prevádzky robotických vysávačov).

Automatizovaný vysávač s autonómnym zdrojom energie sa samozrejme nevyvíja sací výkonako manuálnu možnosť. Praktické skúšky ukázali veľkú účinnosť použitia malej kefy spolu so sacou turbínou. pre čistenie v rohoch Predná časť vysávača je vybavená 2 kefami, ktoré pri použití naberajú nečistoty do hlavnej.

Napájanie robotického systému je možné realizovať z viacerých batérií, pričom napätie na svorkách je 12 V (18 V) a jeho kapacita je 7 Ah. Nabíjanie sa vykonáva priamym kontaktom alebo bezdrôtovo. Použitie týchto zariadení zvyšuje náklady na komponenty.

Nezávislý návrat robota do miesta nabíjania je náročná úloha, ktorú možno vyriešiť inštaláciou vysielacieho majáka.

Ide o akýkoľvek automatizovaný model založené na regulátore (mozgový systém). Preto je potrebné študovať jeho programovací jazyk pre zadanie príkazového algoritmu. Mala by tiež brať do úvahy intuitívnu orientáciu príkazového rozhrania, čo značne zjednodušuje proces.Mikrokontrolér aj použité senzory majú často štandardizované konektory pre pripojenie, takže spájkovanie je zriedkavo potrebné.

Príprava na praktickú realizáciu projektu

Zvážte aplikáciu vyššie uvedených princípov založených na platforme Arduino Mega 2560. Proces tvorby bude pozostávať z niekoľkých fáz:

• Príprava nástrojov a materiálov;
• výroba puzdier s kolesami a oddelenia pre odpad, zberače prachu a turbíny;
• Inštalácia snímačov a mikrokontrolérov, motory s prevodovkami, batérie, kefy;
• výroba elektrických spojení;
• zavedenie programu v Arduine, určovanie konzistencie senzorov;
• funkčný test robotického vysávača a jeho schopnosť nabíjania nezávisle.

Myšlienka je implementovaná pomocou nasledujúcich materiálov a nástrojov:

• Arduino regulátor - 1 ks, s ovládačmi;
• preglejková doska (alebo hrubá lepenka) - 1 m2;
• kolieska - 3 kusy;
• drôt s prierezom nie väčším ako 0,75 mm.kv (pár so skrúteným párom) - približne 2 m;
• napájanie - 4 batérie po 18 V, indikátor nabíjania, nabíjačka;
• infračervené senzory - 4 ks, kontakt - 2 kusy;
• elektromotory: pre turbínu - 1 ks, otočná kefa - 1 ks, 2 motory s redukciou umožňujú pohyb;
• puzdro z polyvinylchloridu - 1 ks;
• lepidlo - 1 ks, samorezné skrutky - 10 ks, lepiaca páska - 1 ks, sada magnetov;
• sada skrutkovačov a vŕtačky, kliešte, kancelársky nôž, ceruzka, pravítko, skrutkovač, skladačka.

Montáž robotického vysávača

Pripravte si všetko, čo potrebujete, môžete pokračovať na montáž. Spočíva v prechode vyššie opísanými krokmi.

1. Vyrábame valcové telo z kartónu alebo polyvinylchloridu: priemer - 30 cm, výška - 9 cm, hrúbka steny - 0,6 cm, lepšie je odrezať dno z preglejky.
2. Opravíme prípad PVC nárazník pomocou lepiacej pásky, predinštalovaním infračervených senzorov a reagovaním na náraz.
   

   Snímač kolízie

   

   Pripojený nárazník

3. Vyrábame priestor na odpad z kartónu alebo polyvinylchloridu s vekom, upevneným magnetmi.
   
4. Vyrábame filter z látkových obrúskov.
   

5. Vyrábame turbínu z polyvinylchloridu a počítačových diskov, inštalujeme.
6. Snímače pripojíme k regulátoru: normálny prevádzkový režim zodpovedá logickému a odozva na nulu.
7. Motor prednej kefy je pripojený k arduino mega 2560 cez tranzistor MOSFET, ktorý zabezpečuje jeho rýchle otáčanie v rohoch a pomerne pomalý pozdĺž hlavnej časti miestnosti.
8. inštalovať 4 batérie (pripojte ich v pároch, každý pár v sérii) a nabíjačku, pripojte ich.
9. Na dno montujeme kefy vyrobené nezávisle od rybárskeho vlasca a kolies (zakúpené alebo odstránené z vhodnej hračky).
   

   Radiálna kefa

10. Potrebné programy inštalujeme na arduino pomocou počítača, ktorý nájdete na internete.
11. Kontrolujeme upevnenie všetkých komponentov na dno a steny skrine.
12. Rozrežte kartón alebo PVC kryt, upevnite ho skrutkami.

Dôležitým bodom práce je návrat nárazníka do pôvodnej polohy po zasiahnutí prekážky, to znamená jej dostatočnej pružnosti.

Všetky časti sú upevnené na konektory, ktoré sú na tento účel k dispozícii skrutkami alebo lepidlom alebo páskou. Výsledok sa zobrazí na fotografii: