Robiąc odkurzacz robota w domu własnymi rękami

Aby stworzyć odkurzacz robota własnymi rękami, wystarczy zdobyć niezbędną minimalną wiedzę teoretyczną i zestaw łatwo dostępnych komponentów. Taki asystent utrzyma podłogi w czystości, oszczędzając czas na sprzątaniu. Ze względu na obecność specjalnych czujników sam mechanizm nie tylko porusza się po pomieszczeniu, ale także jest w nim zorientowany. Proces produkcyjny w domu wymaga czasu i cierpliwości, ale schemat tworzenia jest dość prosty i jest dostępny nawet dla amatorów, a pieniądze na to wydawane są znacznie niższe niż cena maszyn rynkowych.

Teoretyczne aspekty problemu

Domowi rzemieślnicy wprowadzili praktyczne wymagania dotyczące robotów, odkurzaczy, których należy przestrzegać podczas ich tworzenia. Wynikiem zgodności będzie mechanizm odpowiedni do dalszej eksploatacji. Lista podstawowych zasad wygląda następująco:

  • zaleca się wykonanie robota w postaci małego cylindra ;
  • w celu zapewnienia, że ​​maszyna może wykonywać zakręty na miejscu - koła powinny być umieszczone wzdłuż średnicy;
  • dodatkowe koło kierownicy nie jest wymagane;
  • mechanizm musi zbierać śmieci w łatwo usuwalnym pojemniku na odpady;
  • Robot musi być koniecznie wyposażony w zderzak stykowy zajmujący co najmniej połowę jego obwodu;
  • ładowanie urządzenia powinno odbywać się z ładowarki, bez demontażu;
  • Najlepszą lokalizacją środka ciężkości robota są koła, a także możliwe jest umieszczenie go obok nich;
  • optymalna prędkość ruchu wynosi od 25 do 35 cm / s;
  • Silniki pracują w połączeniu z zębatkami wyposażonymi w sprężyny.

Modele z silnikami krokowymi są przydzielane, co umożliwia ich programową kontrolę bez użycia narzędzi.

Przeczytaj także: ocena odkurzaczy zrobotyzowanych na rok 2017.

Metody prowadzenia, czyszczenia i zasilania odkurzacza robota

Ruch urządzenia robota w ogólnym przypadku odbywa się na dwa sposoby: w spiralę (od środka na zewnątrz) i zygzaki. W mikrokontrolerach można również indywidualnie wprowadzić schematy pomieszczeń.

Orientacja przestrzenna, objazd przeszkody wzdłuż trasy odkurzacza odbywa się dzięki wbudowanym czujnikom kontaktowym i podczerwonym - tworzą system sprzężenia zwrotnego. Podczerwień kontroluje ruch, określając odległość do ścian, obiektów, elewacji. Czujniki kontaktowe działają w zderzakach, gdy uderzają w przeszkody (więcej szczegółów na temat działania urządzenia można znaleźć w artykule na temat pracy robotów w odkurzaczach).

Automatyczny odkurzacz z niezależnym źródłem zasilania oczywiście nie rozwija takiej mocy ssania, jak wersja ręczna. Praktyczne testy wykazały większą skuteczność stosowania małego pędzla wraz z turbiną ssącą. Do czyszczenia naroży, przednia część odkurzacza jest wyposażona w 2 szczotki, które podczas pracy gromadzą śmieci na głównym.

Moc systemu robotycznego może być wykonana z kilku akumulatorów, napięcie na ich zaciskach wynosi 12 V (18 V), a jego pojemność wynosi 7 A * h. Ładowanie odbywa się przy bezpośrednim kontakcie lub bezprzewodowo. Zastosowanie tego ostatniego zwiększa koszt części składowych.

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

Każdy zautomatyzowany model jest montowany na podstawie kontrolera (systemu mózgowego). Dlatego konieczne jest nauczenie się języka programowania w celu wprowadzenia algorytmu poleceń. Należy również wziąć pod uwagę intuicyjną ostrość interfejsu poleceń, co znacznie ułatwia proces. Zarówno mikrokontroler, jak i używane czujniki często mają standardowe złącza do połączeń, więc lutowanie jest rzadko wymagane.

Przygotowanie do praktycznej realizacji projektu

Rozważ zastosowanie powyższych zasad w oparciu o platformę Arduino Mega 2560. Proces tworzenia będzie się składał z kilku etapów:

  • przygotowanie narzędzi i materiałów;
  • produkcja kadłuba z kołami i komorą na śmieci, kolektor pyłu i turbina;
  • montaż czujników i mikrokontrolerów, silników z reduktorami, baterii, szczotek;
  • wydajność połączeń elektrycznych;
  • wprowadzenie programu w Arduino, określenie spójności czujnika;
  • sprawdź wydajność czyszczenia robota i jego zdolność do ładowania niezależnie.

Pomysł jest realizowany za pomocą następujących materiałów i narzędzi:

  • kontroler Arduino - 1 szt., z driverami;
  • arkusz sklejki (lub gęsty karton) - 1 m.
  • koła - 3 szt .;
  • przekrój przewodu nie większy niż 0, 75 mm.kv (odpowiednia skrętka) - około 2 m;
  • zasilacz - 4 baterie po 18 V, wskaźnik ładowania, ładowarka;
  • czujniki podczerwieni - 4 szt., styk - 2 szt .;
  • silniki elektryczne: dla turbiny - 1 szt., obrotowa szczotka - 1 szt., 2 silniki ze skrzynią biegów zapewniają ruch;
  • korpus z polichlorku winylu - 1 szt .;
  • klej - 1 opakowanie, wkręty samogwintujące - 10 szt., taśma klejąca - 1 szt., zestaw magnesów;
  • zestaw wkrętaków i wiertarek, szczypce, przybory piśmienne, ołówek, linijka, śrubokręt, wyrzynarka elektryczna.
Przeczytaj także: wybór odkurzacza robota odkurzającego.

Montaż odkurzacza robota

Przygotowując wszystko, czego potrzebujesz, możesz zacząć składać. Polega ona na przejściu wyżej opisanych etapów.

  1. Tworzymy korpus o cylindrycznym kształcie z tektury lub polichlorku winylu: średnica - 30 cm, wysokość - 9 cm, grubość ścianki - 0, 6 cm, dno lepiej wyciąć ze sklejki.
  2. Naprawiamy zderzak z polichlorku winylu na ciele za pomocą taśmy samoprzylepnej, po uprzednim zainstalowaniu czujników podczerwieni i reagowaniu na uderzenie.

    Czujnik zderzeń

    Dołączony zderzak

  3. Wykonujemy z kartonu lub polichlorku winylu komorę na śmieci z pokrywą przymocowaną magnesami.
  4. Wykonujemy filtr z serwetek tkankowych.
  5. Wykonujemy turbinę z polichlorku winylu i dysków komputerowych, którą instalujemy.
  6. Podłącz czujniki do sterownika: normalny tryb pracy odpowiada jednostce logicznej, a operacja do zera.
  7. Silnik przedniej szczotki jest podłączony do arduino mega 2560 przez tranzystor mosfet, który zapewnia jego szybki obrót w rogach i raczej powolny w głównej części pomieszczenia.
  8. Zainstaluj 4 baterie (podłącz je parami, każda para - w szeregu) i ładowarkę, podłącz je.
  9. Szczotki montujemy niezależnie od linii i kół (kupionych lub usuniętych z odpowiedniej zabawki) na spodzie.

    Szczotka promieniowa

  10. Zainstaluj na arduino niezbędne programy przy użyciu komputera, który można znaleźć w Internecie.
  11. Sprawdzamy zamocowanie wszystkich komponentów na spodzie i bokach obudowy.
  12. Wycinamy przykrywkę z tektury lub polichlorku winylu jako okładkę, naprawiamy ją za pomocą śrub.

Ważnym punktem pracy jest powrót zderzaka do pozycji wyjściowej po uderzeniu w przeszkodę, czyli jej wystarczającej elastyczności.

Wszystkie szczegóły są przymocowane do łączników dostępnych do tych celów za pomocą wkrętów samogwintujących lub kleju, taśmy samoprzylepnej. Wynik przedstawiono na zdjęciu: