El que necessiteu per fer un robot aspirador amb les vostres pròpies mans i esquemes de treball
La idea de crear un robot aspirador amb les teves pròpies mans no és nova. Tan bon punt van aparèixer productes casolans a la plataforma de microcontroladors Arduino, els aficionats van començar a desenvolupar coses més serioses sobre la seva base. Per exemple, un complex de gestió d'habitatges "casa intel·ligent" o un netejador de la casa. A més, en una versió econòmica, es pot muntar literalment de genolls, en poques tardes.
El que necessites per fer un aparell casolà
No es necessita gaire per fer que un robot aspirador sigui tan bo (però més barat) que un aspirador de fàbrica. Un dels dissenys aficionats de l'aspiradora està muntat a partir d'envasos de cartró ondulat, que s'utilitza per envasar productes. Les caixes estan fetes d'ell. Però per a una impressió estètica normal, cal alguna cosa més. Pot ser un cos d'aspiradora enganxat amb plàstic o un element ja fet prestat d'un robot ajudant de fàbrica gastat.
Aleshores, què necessitarà en primer lloc:
- Microcontrolador Arduino.
- Taula de tallar pa.
- Telèmetres.
- Dispositiu de control del motor.
- Motors.
- Rodes.
- Refrigerador d'ordinador.
- Turbina.
- 18650 bateries.
- Fil.
Aquesta és la configuració mínima per a una aspiradora.En el futur, el complex robòtic de l'aspiradora es podrà modernitzar, adaptant-se a una situació concreta.
Fem el cas
Si ho volies fer tot immediatament, no pots prescindir d'una funda per a la nostra aspiradora. Per a això necessitem plàstic: poliestirè, clorur de polivinil.
Primer heu de determinar com encaixarà el farcit dins de la caixa. Si seguiu el camí de menor resistència, podeu anar amb l'ergonomia de qualsevol aspiradora fora de la caixa. Normalment tenen forma de disc, aproximadament de la mateixa mida. Això vol dir que haureu de retallar (fer) 2 cercles del mateix diàmetre i una paret lateral (tira sencera) de l'aspiradora.
S'assigna un compartiment de bateries segons la font d'alimentació. El millor és utilitzar les bateries 18650 molt utilitzades, que es troben en ordinadors portàtils, joguines i bancs d'energia. Els sensors de moviment es troben a la part frontal, són els responsables del "comportament" de l'aspiradora. Assegureu-vos de tenir en compte la ubicació de les rodes, les seves unitats, la placa central (Arduino) i la turbina amb el col·lector de pols.
Depèn de la correcció del càlcul, de la minuciositat de la disposició de les peces, aviat caldrà canviar radicalment el disseny de l'aspiradora o limitar-se a una petita modernització. Les dimensions de la caixa estan relacionades amb el tipus de microcontrolador, plaques addicionals.
L'Arduino original ofereix 3 gradacions: "Uno", "Pro", "Leonardo", així com plaques amb connectors addicionals ("Mega", "Due"). També hi ha opcions més compactes: "Nano", "Micro". I això sense comptar els molts clons xinesos, que no són pitjors pel que fa a la funcionalitat. Però sovint és molt més barat.
Per tant, és millor predir aquests factors amb antelació. I només llavors comenceu a implementar la vostra idea, creant un cos d'aspiradora. No feu un diàmetre inferior a 30 centímetres. En cas contrari, no encaixarà res. Millor que utilitzeu l'espai lliure per afegir una bateria o estendre la bossa de pols.
A més, el disseny de la caixa ha de tenir en compte la possibilitat de desmuntar, reparar l'aspiradora, per tant, es recomana fer tapes o escotilles desmuntables per facilitar l'accés a l'interior. Trigarà una mica més que fer les peces de plàstic. Fins i tot potser haureu de fer primer un model d'aspiradora, dibuixar un robot al paper.
Però aquest gest tàctic us estalviarà molts problemes associats a la reordenació, manipulant l'aspiradora. Sovint, l'eliminació d'aquestes dificultats requereix més esforç que el càlcul inicial, la col·locació de nodes, tenint en compte els requisits enumerats.
Tampoc no està de més tenir en compte que el microcontrolador Arduino requerirà modificacions de firmware i programari. Per fer-ho, és imprescindible treure el connector pel qual es connectarà el "cervell" del robot a un ordinador gran. I un cop identificats tots els punts principals, podeu començar a traduir la idea d'una aspiradora en realitat.
En triar un estoig de PVC, poliestirè, s'utilitza un adhesiu de la composició adequada per al muntatge. No és adequat per unir peces modelades epoxi. I per a les rajoles "epoxi", la cola també ha de tenir la seva. Això és important entendre-ho.
És possible muntar el cos de l'aspiradora fins i tot amb fusta contraxapada fina (fins a 5 mil·límetres). Un gruix més gran augmentarà el pes. Menys no proporcionarà la rigidesa requerida.El treball de la fusta no és una tasca difícil: les peces es tallen amb un trencaclosques, es polien, s'ajusten a mida i s'enganxen.
En aquest cas, es permet desviar-se de la configuració del disc i fer que l'aspirador robot es quadra a la base.
I, finalment, una opció per als més ganduls és trobar una funda d'un robot aspirador inutilitzable o comprar-ne una de feta en una de les cadenes de botigues. Però en aquest cas, cal seleccionar els components amb antelació, tenint en compte les dimensions. En cas contrari, haureu de canviar una cosa: o el cos o els detalls.
Muntatge de robots
El procés de muntatge inclou no només la instal·lació, la col·locació de totes les peces als llocs designats, sinó també el tall de finestres, forats, formant la paret lateral de la caixa. La làmina de poliestirè es doblega fàcilment quan s'escalfa. Podeu utilitzar una olla d'aigua calenta o un assecador de cabells.
En enganxar, les peces es fixen durant tot el temps de fixació de la composició. Es donen instruccions més detallades als tubs de cola. Això sol ser de 24 hores. Per als epoxis i altres marques de components, el temps de preparació pot ser diferent.
Per fixar les taules, unitats individuals dins del cos de l'aspiradora, es permet utilitzar una pistola de calor amb barres de cola. Però els elements de fixació dels cargols autorroscants seran més fiables i flexibles. La part mecànica de la instal·lació no presenta cap dificultat.
És accessible per a tothom que durant la infància s'hagi sotmès a la pràctica del muntatge i desmuntatge del constructor Lego. Si no s'ha introduït cap error en els càlculs, tots els detalls s'ajusten.És important que l'electrònica, els motors i les rodes estiguin protegits de la pols. Per a això, el col·lector de pols s'ha d'aïllar dels altres compartiments. Les opcions de solució es mostren a continuació. També hi trobareu un esquema de l'aspiradora.
Quina manera de moure's - cadascú decideix per si mateix. Si voleu crear un assistent domèstic senzill, podeu fer-ho amb el mínim detall sense sobrecarregar l'estructura.
Els perfeccionistes poden triar una versió més complicada de l'aspiradora: afegir un indicador de càrrega, raspalls giratoris, "conjurar" amb rodes, proporcionant la velocitat de moviment necessària.
El mateix passa amb augmentar (disminuir) la capacitat de la bateria, substituint la placa Arduino per una de més compacta, amb sensors addicionals. I la versió bàsica de l'aspiradora es pot muntar literalment durant el cap de setmana o 2-3 vespres.
On obtenir i com descarregar el firmware
El programari, o firmware, és quelcom sense el qual el nostre robot aspirador no es mourà, no complirà les seves funcions d'assistent domèstic. Podeu obtenir-lo al mateix recurs on es va comprar la placa Arduino, o en un dels llocs d'aficionats on es recullen productes casolans.
En una de les solucions, l'autor del desenvolupament va compartir amablement amb els lectors un programa dissenyat per a la neteja més senzilla i caòtica. En general, Arduino és una plataforma on els entusiastes creen solucions per a les seves pròpies necessitats. Per tant, hi ha 2 maneres: escriure programari tu mateix (si saps programar) o utilitzar l'ajuda d'algú, aconseguiu-ne un de fet.
El coneixement bàsic d'Arduino, PC, el principi de la seva interacció és essencial. Per a aquells que no confien en les seves pròpies capacitats, és millor no córrer riscos.Hi ha diverses maneres de sincronitzar el microcontrolador Arduino, descarregueu el programari:
- utilitzant l'IDE Arduino;
- programador;
- connexió a una altra placa Arduino.
El primer és descarregar (o utilitzar en línia) l'IDE d'Arduino. El programari funciona amb la majoria dels sistemes operatius moderns: Windows, Linux, Mac OS. Abans de prendre mesures, és molt recomanable entendre exactament què s'està fent.
Es desaconsella molt fer alguna cosa a cegues amb l'Arduino mitjançant assaig i error. El millor és demanar un tauler ja fet i cosit. També heu de preparar un cable de connexió USB amb antelació. Tota la informació sobre el treball amb Arduino, el seu entorn de programari està a la xarxa. No és difícil dominar-lo, hi hauria un desig.
La interfície Arduino IDE és bastant senzilla i intuïtiva. Si alguna cosa no funciona, sempre podeu recórrer a la secció dedicada de l'Arduino Wiki per obtenir ajuda.
La següent manera és utilitzar un programador. Aquest és un dispositiu especial que es ven per separat. Però us permet treballar amb diferents plaques Arduino, carregar-hi programari.
L'última proposta utilitza un dels Arduinos com a programador. El mètode no és pitjor que els altres, és bastant efectiu. Per implementar cadascuna de les opcions proposades sense desmuntar l'aspiradora cada vegada, heu de proporcionar accés al connector de la placa de la caixa. Pot ser una finestra, un cable d'extensió amb un connector USB, extret de sota la coberta de l'aspiradora o el vostre propi mètode. Si només fos convenient d'utilitzar.
Prova de producte
Per regla general, l'aspiradora muntada no requereix un rodatge especial. Després de carregar la bateria, està immediatament "a punt per al combat".Els primers minuts de funcionament revelaran altres unitats que s'han d'actualitzar. Per exemple, les rodes d'una aspiradora. O substituïu les caixes de canvis i els motors per altres més lents i fiables.
En el mode bàsic, l'aspiradora s'ha de moure com a mínim per l'habitació sense cap problema, identificant obstacles. I si també recull les escombraries, això vol dir que la idea va tenir èxit al 100%.
Possibilitats de modernització
No hi ha límits a la perfecció. L'actualització d'un robot aspirador pot afectar tant la mecànica (rodes, instal·lació de raspalls giratoris addicionals) com l'electrònica (substitució de la placa Arduino, sensors, controlador de càrrega, etc.).
És possible que durant el funcionament el propietari de l'aspiradora vulgui pintar el cos; Els esmalts nitro spray són adequats per a això. O substituïu el programari adaptant-lo a l'entorn Android per fer que l'aspiradora sigui encara més intel·ligent. I es podria controlar amb un telèfon intel·ligent. Ja hi ha idees i solucions ja fetes. I podeu crear alguna cosa per vosaltres mateixos, la plataforma Arduino es va crear per a això.