Kaj potrebujete za izdelavo robotskega sesalnika z lastnimi rokami in delovnimi shemami
Zamisel o ustvarjanju delujočega robotskega sesalnika z lastnimi rokami ni nova. Takoj, ko so se na platformi mikrokontrolerjev Arduino pojavili domači izdelki, so ljubitelji začeli na njihovi osnovi razvijati resnejše stvari. Na primer stanovanjski kompleks za upravljanje "pametnega doma" ali hišni čistilec. Poleg tega ga je v varčni različici mogoče voziti dobesedno na kolenih, v nekaj večerih.
Kaj potrebujete za izdelavo domače naprave
Ni potrebno veliko, da postane robotski sesalnik tako dober (vendar cenejši) kot tovarniški sesalnik. Ena od amaterskih zasnov sesalnika je sestavljena iz embalaže iz valovitega kartona, ki se uporablja za pakiranje blaga. Škatle so narejene iz njega. A za normalen estetski vtis je potrebno nekaj več. Lahko je ohišje sesalnika, zlepljeno iz plastike, ali že pripravljen element, izposojen iz obrabljenega tovarniškega robota pomočnika.
Torej, kaj bo najprej potreboval:
- Arduino mikrokrmilnik.
- Deska za rezanje kruha.
- Daljinomeri.
- Naprava za krmiljenje motorja.
- Motorji.
- Kolesa.
- Hladilnik za računalnik.
- Turbina.
- 18650 baterije.
- nit.
To je minimalna konfiguracija za sesalnik.V prihodnosti je mogoče robotski kompleks sesalnika posodobiti, prilagoditi specifični situaciji.
Mi naredimo primer
Če želite vse opraviti takoj, brez etuija za naš sesalnik ne gre. Za to potrebujemo plastiko - polistiren, polivinilklorid.
Najprej morate določiti, kako se bo polnilo prilegalo notranjosti ohišja. Če sledite poti najmanjšega odpora, se lahko odločite za ergonomijo katerega koli sesalnika iz škatle. Običajno so v obliki diska, približno enake velikosti. To pomeni, da boste morali izrezati (narediti) 2 kroga enakega premera in stransko steno (polni trak) sesalnika.
Predal za baterije je dodeljen glede na napajanje. Najbolje je, da uporabite široko uporabljene baterije 18650 – te najdemo v prenosnikih, igračah in power bankih. Senzorji gibanja so nameščeni na sprednji strani, odgovorni so za "obnašanje" sesalnika. Ne pozabite upoštevati lokacije koles, njihovih pogonov, centralne plošče (Arduino) in turbine z zbiralnikom prahu.
Odvisno od pravilnosti izračuna, temeljitosti razporeditve delov, kmalu bo treba korenito spremeniti zasnovo sesalnika ali se omejiti na majhno posodobitev. Dimenzije ohišja so povezane z vrsto mikrokontrolerja, dodatne plošče.
Originalni Arduino ponuja 3 gradacije: "Uno", "Pro", "Leonardo", kot tudi plošče z dodatnimi priključki ("Mega", "Due"). Obstajajo tudi bolj kompaktne možnosti - "Nano", "Micro". In to ne šteje številnih kitajskih klonov, ki po funkcionalnosti niso nič slabši. Vendar je pogosto veliko cenejši.
Zato je te dejavnike bolje predvideti vnaprej. In šele nato začnite izvajati svojo idejo in ustvarite telo sesalnika. Ne naredite premera manj kot 30 centimetrov. V nasprotnem primeru ne bo nič ustrezalo. Raje uporabite prosti prostor za dodajanje baterije ali podaljšanje vrečke za prah.
Tudi zasnova ohišja mora upoštevati možnost razstavljanja, popravila sesalnika, zato je priporočljivo narediti odstranljive pokrove ali lopute za dostop do notranjosti. To bo trajalo malo dlje kot samo izdelava plastičnih delov. Morda boste morali celo najprej narediti model sesalnika, na papir narisati robota.
Toda takšna taktična poteza vas bo rešila pred številnimi težavami, povezanimi s preureditvijo, poseganjem v sesalnik. Pogosto odprava takšnih težav zahteva več truda kot začetni izračun, postavitev vozlišč ob upoštevanju navedenih zahtev.
Prav tako ne boli upoštevati, da bo mikrokrmilnik Arduino zahteval spremembo strojne in programske opreme. Da bi to naredili, je nujno odstraniti konektor, s katerim bodo "možgani" robota povezani z velikim osebnim računalnikom. In ko so bile ugotovljene vse glavne točke, lahko začnete prevajati idejo o sesalniku v resničnost.
Pri izbiri ohišja iz PVC, polistirena se za montažo uporablja lepilo ustrezne sestave. Ni primeren za lepljenje delov iz epoksi smole. In za "epoksi" ploščice mora imeti tudi lepilo svoje. To je pomembno razumeti.
Telo sesalnika je mogoče sestaviti tudi iz tanke vezane plošče (do 5 milimetrov). Večja debelina bo povečala težo. Manj ne bo zagotovil zahtevane togosti.Obdelava lesa ni težka naloga: kosi so razrezani z vbodno žago, brušeni, prilagojeni velikosti in zlepljeni.
V tem primeru je dovoljeno odstopati od konfiguracije diska in narediti robotski sesalnik kvadraten na dnu.
In končno, možnost za najbolj lene je najti ohišje neuporabnega robotskega sesalnika ali kupiti že pripravljenega v eni od trgovinskih verig. Toda v tem primeru morate vnaprej izbrati komponente ob upoštevanju dimenzij. V nasprotnem primeru boste morali spremeniti eno stvar: bodisi telo ali podrobnosti.
Sestavljanje robota
Postopek montaže ne vključuje samo namestitve, postavitve vseh delov na določena mesta, temveč tudi rezanje oken, lukenj, oblikovanje stranske stene ohišja. Polistirenska plošča se pri segrevanju zlahka upogne. Uporabite lahko lonec z vročo vodo ali sušilec za lase.
Pri lepljenju so deli pritrjeni za ves čas strjevanja kompozicije. Podrobnejša navodila so navedena na tubah lepila. To je običajno 24 ur. Pri epoksidih in drugih znamkah komponent se čas priprave lahko razlikuje.
Za pritrditev desk, posameznih enot znotraj ohišja sesalnika je dovoljeno uporabiti toplotno pištolo z lepilnimi palicami. Toda pritrdilni elementi na samoreznih vijakih bodo postali bolj zanesljivi in prilagodljivi. Mehanski del namestitve ne predstavlja nobenih težav.
Dostopen je vsem, ki so v otroštvu opravili prakso sestavljanja in razstavljanja na Lego konstruktorju. Če se v izračunih ni pojavila nobena napaka, se vse podrobnosti postavijo na svoje mesto.Pomembno je, da so elektronika, motorji in kolesa zaščiteni pred prahom. Za to mora biti zbiralnik prahu izoliran od drugih predelkov. Možnosti rešitve so spodaj. Tam boste našli tudi diagram sesalnika.
Na kakšen način se premakniti - vsak se odloči sam. Če želite ustvariti preprostega domačega pomočnika, lahko to storite z minimalnimi podrobnostmi, ne da bi preobremenili strukturo.
Perfekcionisti lahko izberejo bolj zapleteno različico sesalnika: dodajo indikator napolnjenosti, vrtljive ščetke, "pričarajo" s kolesi, ki zagotavljajo zahtevano hitrost gibanja.
Enako velja za povečanje (zmanjšanje) zmogljivosti baterije, zamenjavo plošče Arduino z bolj kompaktno, vključno z dodatnimi senzorji. In osnovno različico sesalnika lahko sestavite dobesedno čez vikend ali 2-3 večera.
Kje dobiti in kako prenesti firmware
Programska oprema ali vdelana programska oprema je nekaj, brez česar se naš robotski sesalnik ne bo premaknil, ne bo opravljal svojih funkcij domačega pomočnika. Lahko ga dobite na istem viru, kjer je bila kupljena plošča Arduino, ali na enem od amaterskih spletnih mest, kjer se zbirajo domači izdelki.
V eni od rešitev je avtor razvoja z bralci prijazno delil program, zasnovan za najpreprostejše in najbolj kaotično čiščenje. Na splošno je Arduino platforma, kjer navdušenci ustvarjajo rešitve za lastne potrebe. Zato obstajata dva načina: sami napišite programsko opremo (če znate programirati) ali uporabite pomoč nekoga, dobite že pripravljeno.
Bistveno je osnovno poznavanje Arduina, PC-ja, principa njune interakcije. Za tiste, ki niso prepričani v svoje sposobnosti, je bolje, da ne tvegajo.Obstaja več načinov za sinhronizacijo mikrokrmilnika Arduino, prenesite programsko opremo:
- z uporabo Arduino IDE;
- programer;
- povezava z drugo ploščo Arduino.
Prvi je prenos (ali uporaba spletnega) Arduino IDE. Programska oprema deluje na večini sodobnih operacijskih sistemov - Windows, Linux, Mac OS. Preden ukrepate, je zelo priporočljivo natančno razumeti, kaj se počne.
Močno odsvetujemo, da bi z Arduinom naredili nekaj na slepo s poskusi in napakami. Najbolje je naročiti že pripravljeno in sešito desko. Vnaprej morate pripraviti tudi priključni kabel USB. Vse informacije o delu z Arduinom, njegovim programskim okoljem so v omrežju. Ni ga težko obvladati, prišlo bi do hrepenenja.
Vmesnik Arduino IDE je precej preprost in intuitiven. Če nekaj ne deluje, se lahko za pomoč vedno obrnete na namenski razdelek Arduino Wiki.
Naslednji način je uporaba programatorja. To je posebna naprava, ki se prodaja ločeno. Vendar vam omogoča delo z različnimi ploščami Arduino, nalaganje programske opreme nanje.
Najnovejši predlog uporablja enega od Arduino kot programator. Metoda ni nič slabša od drugih, je precej učinkovita. Če želite izvesti vsako od predlaganih možnosti, ne da bi vsakič razstavili sesalnik, morate zagotoviti dostop do priključka plošče v ohišju. Lahko je okno, podaljšek z USB priključkom, vzet izpod pokrova sesalnika ali lastna metoda. Ko bi le bilo priročno za uporabo.
Testiranje izdelkov
Praviloma sestavljeni sesalnik ne zahteva posebnega vloma. Po polnjenju baterije je takoj "pripravljen na boj".Že prvih nekaj minut delovanja bo razkrilo druge enote, ki jih je treba nadgraditi. Na primer kolesa sesalnika. Ali pa zamenjajte menjalnike in motorje s počasnejšimi, zanesljivejšimi.
V osnovnem načinu naj bi se sesalnik vsaj brez težav premikal po prostoru in prepoznal ovire. In če še pobira smeti, pomeni, da je ideja 100% uspela.
Možnosti modernizacije
Za popolnost ni omejitev. Nadgradnja robotskega sesalnika lahko vpliva tako na mehaniko (kolesa, namestitev dodatnih vrtljivih ščetk) kot na elektroniko (zamenjava plošče Arduino, senzorjev, krmilnika polnjenja itd.).
Možno je, da bo lastnik sesalnika med delovanjem želel barvati telo; za to so primerni nitro emajli v spreju. Ali pa zamenjajte programsko opremo tako, da jo prilagodite okolju Android, da bo sesalnik še pametnejši. In to je mogoče nadzorovati s pametnim telefonom. Obstajajo že pripravljene ideje in rešitve. In lahko ustvarite nekaj sami, platforma Arduino je bila ustvarjena za to.