Čo potrebujete na výrobu robotického vysávača vlastnými rukami a pracovnými schémami
Myšlienka vytvorenia pracovného robotického vysávača vlastnými rukami nie je nová. Hneď ako sa na platforme mikrokontrolérov Arduino objavili domáce produkty, začali fandovia na ich základe vyvíjať vážnejšie veci. Napríklad komplex správy bývania „inteligentného domu“ alebo čističku domu. Navyše v ekonomickej verzii sa dá jazdiť doslova na kolene, za pár večerov.
Čo potrebujete na výrobu domáceho zariadenia
Aby bol robotický vysávač taký dobrý (ale lacnejší), ako továrenské vysávače, netreba veľa. Jeden z amatérskych návrhov vysávača je zostavený z obalov z vlnitej lepenky, ktorá sa používa na balenie tovaru. Sú z neho vyrobené škatuľky. Pre normálny estetický dojem však treba niečo viac. Môže to byť telo vysávača zlepené z plastu alebo hotový prvok požičaný z opotrebovaného továrenského pomocného robota.
Čo teda bude potrebovať v prvom rade:
- Arduino mikrokontrolér.
- Doska na krájanie chleba.
- Diaľkomery.
- Zariadenie na ovládanie motora.
- motory.
- Kolesá.
- Počítačový chladič.
- Turbína.
- 18650 batérií.
- Niť.
Toto je minimálna konfigurácia pre vysávač.V budúcnosti je možné robotický komplex vysávača modernizovať, prispôsobiť konkrétnej situácii.
Robíme prípad
Ak ste chceli všetko vybaviť ihneď, bez obalu na náš vysávač sa nezaobídete. Na to potrebujeme plast - polystyrén, polyvinylchlorid.
Najprv musíte určiť, ako sa náplň zmestí do puzdra. Ak pôjdete cestou najmenšieho odporu, môžete ísť s ergonómiou akéhokoľvek vysávača z krabice. Zvyčajne majú tvar disku, približne rovnakej veľkosti. To znamená, že budete musieť vyrezať (vyrobiť) 2 kruhy rovnakého priemeru a bočnú stenu (plný pás) vysávača.
Priestor na batérie je pridelený podľa napájacieho zdroja. Najlepšie je použiť bežne používané batérie 18650 – tie sa nachádzajú v notebookoch, hračkách a powerbankách. Pohybové senzory sú umiestnené na prednej strane, zodpovedajú za „správanie“ vysávača. Nezabudnite zvážiť umiestnenie kolies, ich pohonov, centrálnej dosky (Arduino) a turbíny so zberačom prachu.
Závisí to od správnosti výpočtu, dôkladnosti usporiadania dielov, čoskoro bude potrebné radikálne zmeniť dizajn vysávača alebo sa obmedziť na malú modernizáciu. Rozmery skrinky súvisia s typom mikrokontroléra, prídavnými doskami.
Pôvodné Arduino ponúka 3 gradácie: "Uno", "Pro", "Leonardo", ako aj dosky s prídavnými konektormi ("Mega", "Due"). Existujú aj kompaktnejšie možnosti - "Nano", "Micro". A to nerátame množstvo čínskych klonov, ktoré na tom nie sú z hľadiska funkčnosti o nič horšie. Ale často je to oveľa lacnejšie.
Preto je lepšie tieto faktory predvídať vopred. A až potom začnite realizovať svoj nápad a vytvorte telo vysávača. Nerobte priemer menší ako 30 centimetrov. Inak sa nič nezmestí. Voľný priestor potom radšej využite na pridanie batérie alebo rozšírenie vrecka na prach.
Konštrukcia puzdra by mala brať do úvahy aj možnosť demontáže, opravy vysávača, preto sa odporúča vyrobiť odnímateľné kryty alebo poklopy, ktoré umožnia prístup do interiéru. Bude to trvať trochu dlhšie, než len samotná výroba plastových častí. Možno budete musieť najskôr vyrobiť model vysávača, nakresliť robota na papier.
Ale takéto taktické gesto vás ušetrí od mnohých problémov spojených s preskupením, manipuláciou s vysávačom. Odstránenie takýchto ťažkostí si často vyžaduje viac úsilia ako počiatočný výpočet, umiestnenie uzlov, berúc do úvahy uvedené požiadavky.
Nezaškodí tiež vziať do úvahy, že mikrokontrolér Arduino bude vyžadovať úpravu firmvéru a softvéru. Na tento účel je bezpodmienečne nutné vytiahnuť konektor, ktorým bude „mozog“ robota pripojený k veľkému PC. A po identifikácii všetkých hlavných bodov môžete začať prekladať myšlienku vysávača do reality.
Pri výbere puzdra z PVC, polystyrénu sa na montáž používa lepidlo vhodného zloženia. Nie je vhodný na lepenie epoxidových lisovaných dielov. A pre "epoxidové" dlaždice musí mať lepidlo aj svoje vlastné. Toto je dôležité pochopiť.
Telo vysávača je možné zostaviť aj z tenkej preglejky (do 5 milimetrov). Väčšia hrúbka zvýši hmotnosť. Menej nezabezpečí požadovanú tuhosť.Spracovanie dreva nie je náročná úloha: kusy sú rezané priamočiarou pílou, brúsené, prispôsobené veľkosti a lepené.
V tomto prípade je dovolené odchýliť sa od konfigurácie kotúča a urobiť robotický vysávač v základni štvorcový.
A nakoniec, možnosťou pre tých najlenivejších je nájsť puzdro na nepoužiteľný robotický vysávač alebo si kúpiť hotový v niektorom z obchodných reťazcov. V tomto prípade však musíte komponenty vybrať vopred, berúc do úvahy rozmery. V opačnom prípade budete musieť zmeniť jednu vec: buď telo, alebo detaily.
Montáž robota
Proces montáže zahŕňa nielen inštaláciu, umiestnenie všetkých dielov na určené miesta, ale aj vyrezanie okienok, otvorov, formovanie bočnej steny puzdra. Polystyrénová doska sa pri zahrievaní ľahko ohýba. Môžete použiť hrniec s horúcou vodou alebo sušič vlasov.
Pri lepení sú diely fixované po celú dobu tuhnutia kompozície. Podrobnejšie pokyny sú uvedené na tubách s lepidlom. Zvyčajne je to 24 hodín. V prípade epoxidov a komponentov iných značiek sa čas prípravy môže líšiť.
Na upevnenie dosiek, jednotlivých jednotiek vo vnútri tela vysávača je povolené použiť teplovzdušnú pištoľ s lepiacimi tyčinkami. Ale upevňovacie prvky na samorezných skrutkách budú spoľahlivejšie a flexibilnejšie. Mechanická časť inštalácie nespôsobuje žiadne ťažkosti.
Je prístupná všetkým, ktorí v detstve absolvovali nácvik skladania a rozkladania na stavebnici Lego. Ak sa do výpočtov nevkradla žiadna chyba, všetky detaily zapadnú na svoje miesto.Je dôležité, aby bola elektronika, motory a kolesá chránené pred prachom. Na tento účel musí byť zberač prachu izolovaný od ostatných oddelení. Možnosti riešenia sú nižšie. Nájdete tam aj schému vysávača.
Aký spôsob pohybu - každý sa rozhodne sám za seba. Ak chcete vytvoriť jednoduchého domáceho asistenta, môžete to urobiť s minimálnymi detailmi bez preťaženia konštrukcie.
Perfekcionisti si môžu vybrať zložitejšiu verziu vysávača: pridať indikátor nabitia, rotačné kefy, „čarovať“ s kolieskami, ktoré poskytujú požadovanú rýchlosť pohybu.
To isté platí pre zvýšenie (zníženie) kapacity batérie, výmena dosky Arduino za kompaktnejšiu vrátane ďalších senzorov. A základná verzia vysávača sa dá zložiť doslova za víkend alebo 2-3 večery.
Kde získať a ako stiahnuť firmvér
Softvér alebo firmvér je niečo, bez čoho sa náš robotický vysávač nepohne, nesplní svoje funkcie domáceho asistenta. Môžete ho získať na rovnakom zdroji, kde bola zakúpená doska Arduino, alebo na jednej z amatérskych stránok, kde sa zhromažďujú domáce produkty.
V jednom z riešení sa autor vývoja láskavo podelil s čitateľmi o program určený na čo najjednoduchšie a najchaotickejšie čistenie. Vo všeobecnosti je Arduino platformou, kde nadšenci vytvárajú riešenia pre svoje vlastné potreby. Preto existujú 2 spôsoby: napíšte si softvér sami (ak viete programovať) alebo použite niekoho pomoc, zaobstarajte si hotový.
Podstatná je základná znalosť Arduina, PC, princíp ich interakcie. Pre tých, ktorí si nie sú istí svojimi schopnosťami, je lepšie neriskovať.Existuje niekoľko spôsobov, ako synchronizovať mikrokontrolér Arduino, stiahnite si softvér:
- pomocou Arduino IDE;
- programátor;
- pripojenie k inej Arduino doske.
Prvým je stiahnuť (alebo použiť online) Arduino IDE. Softvér funguje na väčšine moderných operačných systémov - Windows, Linux, Mac OS. Pred prijatím opatrení sa dôrazne odporúča presne pochopiť, čo sa robí.
Robiť niečo naslepo s Arduinom prostredníctvom pokusov a omylov sa dôrazne neodporúča. Najlepšie je objednať hotovú a šitú dosku. Vopred si tiež musíte pripraviť prepojovací kábel USB. Všetky informácie o práci s Arduinom, jeho softvérovým prostredím sú na nete. Zvládnuť to nie je ťažké, bola by chuť.
Rozhranie Arduino IDE je pomerne jednoduché a intuitívne. Ak niečo nefunguje, vždy sa môžete obrátiť na vyhradenú sekciu Arduino Wiki a požiadať o pomoc.
Ďalším spôsobom je použitie programátora. Ide o špeciálne zariadenie, ktoré sa predáva samostatne. Ale umožňuje vám pracovať s rôznymi doskami Arduino, nahrávať do nich softvér.
Najnovší návrh používa jedno z Arduino ako programátora. Metóda nie je horšia ako ostatné, je dosť účinná. Ak chcete implementovať každú z navrhovaných možností bez toho, aby ste vysávač zakaždým rozobrali, musíte zabezpečiť prístup ku konektoru dosky v puzdre. Môže to byť okno, predlžovačka s USB konektorom, vytiahnutá spod krytu vysávača, alebo vlastný spôsob. Len keby to bolo pohodlné používať.
Testovanie produktu
Zostavený vysávač spravidla nevyžaduje špeciálne vlámanie. Po nabití batérie je okamžite „bojová“.Hneď prvých pár minút prevádzky odhalí ďalšie jednotky, ktoré je potrebné vylepšiť. Napríklad kolesá vysávača. Alebo vymeňte prevodovky a motory za pomalšie, spoľahlivejšie.
V základnom režime by sa mal vysávač aspoň bez problémov pohybovať po miestnosti a identifikovať prekážky. A ak zbiera aj odpadky, znamená to, že nápad bol 100% úspešný.
Možnosti modernizácie
Dokonalosti sa medze nekladú. Vylepšenie robotického vysávača môže ovplyvniť tak mechaniku (kolesá, inštalácia dodatočných rotačných kief), ako aj elektroniku (výmena dosky Arduino, senzorov, regulátora nabíjania atď.).
Je možné, že počas prevádzky bude chcieť majiteľ vysávača natrieť telo; Na to sú vhodné nitro sprejové emaily. Alebo vymeňte softvér tak, že ho prispôsobíte prostrediu Androidu, aby bol vysávač ešte inteligentnejší. A dalo sa ovládať pomocou smartfónu. Existujú už hotové nápady a riešenia. A môžete si niečo vytvoriť sami, na to bola vytvorená platforma Arduino.