Κάνοντας μια σκούπα ρομπότ στο σπίτι με τα χέρια σας

Για να δημιουργήσετε σκούπα ρομπότ το κάνετε μόνοι σας, αρκεί να αποκτήσετε τα απαραίτητα ελάχιστα θεωρητικά στοιχεία και ένα σύνολο εύκολα προσβάσιμων στοιχείων. Ένας τέτοιος βοηθός θα κρατήσει τα δάπεδα των χώρων καθαρά, εξοικονομώντας χρόνο στον καθαρισμό. Λόγω της παρουσίας ειδικών αισθητήρων, ο μηχανισμός ανεξάρτητα όχι μόνο μετακινείται γύρω από το δωμάτιο, αλλά και καθοδηγεί. Η διαδικασία της λήψης στο σπίτι απαιτεί χρόνο και υπομονή, αλλά το σχέδιο της δημιουργίας είναι αρκετά απλή και προσιτή ακόμη και για ερασιτέχνες, και πέρασε τα χρήματα για αυτό είναι πολύ χαμηλότερη από την τιμή των συνόλων της αγοράς.

Θεωρητικές πτυχές του προβλήματος

Οι εγχώριοι τεχνίτες έχουν συμπεράνει πρακτικά τις απαιτήσεις για τις ρομποτικές ηλεκτρικές σκούπες, οι οποίες θα πρέπει να τηρούνται κατά τη δημιουργία τους.Το αποτέλεσμα της συμμόρφωσης θα είναι ένας μηχανισμός κατάλληλος για περαιτέρω λειτουργία. Ο κατάλογος των βασικών κανόνων είναι ο ακόλουθος:

• Συνιστάται να κάνετε ένα ρομπότ σε σχήμα μικρού κυλίνδρου;
• ώστε η μηχανή να κάνει στροφές στο σημείο - οι τροχοί πρέπει να τοποθετηθούν κατά μήκος της διαμέτρου.
• δεν απαιτείται πρόσθετο τιμόνι.
• ο μηχανισμός πρέπει να συλλέγει σκουπίδια σε ένα εύκολα αφαιρούμενο κάδο απορριμμάτων.
• το ρομπότ πρέπει να είναι εξοπλισμένο επαφή προφυλακτήραπου καταλαμβάνει τουλάχιστον το ήμισυ της περιφέρειας του.
• Η φόρτιση της συσκευής θα πρέπει να πραγματοποιείται από το φορτιστή, χωρίς να αποσυνδέεται.
• η καλύτερη θέση για το κέντρο βάρους του ρομπότ είναι οι τροχοί, επιτρέπεται επίσης να το έχετε κοντά τους.
• βέλτιστη ταχύτητα μετακίνησης - από 25 έως 35 cm / s.
• Οι κινητήρες λειτουργούν σε συνδυασμό με κιβώτια ταχυτήτων εξοπλισμένα με ελατήρια.

Υπάρχουν μοντέλα με βηματικούς κινητήρες, τα οποία σας επιτρέπουν να τα διαχειρίζεστε προγραμματικά χωρίς τη χρήση κιβωτίων ταχυτήτων.

Τρόποι για να εξασφαλιστεί η κίνηση, ο καθαρισμός και η ισχύς της ηλεκτρικής σκούπας ρομπότ

Η κίνηση μιας ρομποτικής συσκευής πραγματοποιείται γενικά με δύο τρόπους: σε μια σπείρα (από το κέντρο προς το εξωτερικό) και σε ζιγκ-ζαγκ.Στους μικροελεγκτές μπορούν επίσης να καταγραφούν και τα σχήματα των δωματίων ξεχωριστά.

Ο χωρικός προσανατολισμός, εμπόδια παράκαμψης κατά μήκος του τρόπου με τον οποίο παρέχει η ηλεκτρική σκούπα χάρη στους ενσωματωμένους αισθητήρες επαφής και υπερύθρων - αποτελούν ένα σύστημα ανάδρασης. Οι υπέρυθρες ρυθμίζουν την κίνηση, καθορίζουν την απόσταση από τους τοίχους, τα αντικείμενα, τις μεταβολές των ανυψώσεων. Οι αισθητήρες επαφής λειτουργούν σε προφυλακτήρες όταν χτυπά ένα εμπόδιο (για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τον τρόπο λειτουργίας της συσκευής, ανατρέξτε στο άρθροαρχές λειτουργίας των ηλεκτρικών σκονών ρομπότ).

Μια αυτόματη ηλεκτρική σκούπα με αυτόνομη πηγή ενέργειας, φυσικά, δεν αναπτύσσεται δύναμη αναρρόφησηςως χειροκίνητη επιλογή. Πρακτικές δοκιμές έχουν δείξει τη μεγάλη αποτελεσματικότητα της χρήσης μιας μικρής βούρτσας μαζί με ένα στρόβιλο αναρρόφησης. Γιατί καθαρισμό στις γωνίες Το μπροστινό μέρος της ηλεκτρικής σκούπας είναι εξοπλισμένο με 2 βούρτσες που, όταν χρησιμοποιούνται, απορροφούν τα συντρίμμια στο κύριο.

Η τροφοδοσία του ρομποτικού συστήματος μπορεί να πραγματοποιηθεί από πολλές μπαταρίες, η τάση των οποίων στα τερματικά είναι 12 V (18 V) και η χωρητικότητά του είναι 7 Ah. Η φόρτιση πραγματοποιείται απευθείας ή ασύρματα. Η χρήση του τελευταίου αυξάνει το κόστος των εξαρτημάτων.

Ανεξάρτητη επιστροφή του ρομπότ στον τόπο φόρτισης είναι ένα δύσκολο έργο που μπορεί να επιλυθεί εγκαθιστώντας ένα φάρο εκπομπής.

Οποιοδήποτε αυτοματοποιημένο μοντέλο πρόκειται βασισμένο στον ελεγκτή (σύστημα του εγκεφάλου). Επομένως, είναι απαραίτητο να μελετηθεί η γλώσσα προγραμματισμού για την εισαγωγή του αλγόριθμου εντολών. Θα πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη τον διαισθητικό προσανατολισμό της διασύνδεσης εντολών, η οποία απλουστεύει σε μεγάλο βαθμό τη διαδικασία. Τόσο ο μικροελεγκτής όσο και οι αισθητήρες που χρησιμοποιούνται συχνά διαθέτουν τυποποιημένους συνδετήρες για συνδέσεις, οπότε σπάνια απαιτείται συγκόλληση.

Προετοιμασία για την πρακτική εφαρμογή του σχεδίου

Εξετάστε την εφαρμογή των παραπάνω αρχών με βάση την πλατφόρμα Arduino Mega 2560. Η διαδικασία δημιουργίας θα αποτελείται από διάφορα στάδια:

• προετοιμασία εργαλείων και υλικών ·
• την κατασκευή κατοικιών με τροχούς και ένα τμήμα για τα απορρίμματα, τους συλλέκτες σκόνης και τους στρόβιλους.
• εγκατάσταση αισθητήρων και μικροελεγκτών, κινητήρες με κιβώτια ταχυτήτων, μπαταρίες, βούρτσες.
• κατασκευή ηλεκτρικών συνδέσεων.
• την εισαγωγή του προγράμματος στο Arduino, καθορισμός της συνέπειας των αισθητήρων,
• λειτουργική δοκιμή της ηλεκτρικής σκούπας ρομπότ και της δυνατότητάς της να φορτίζει ανεξάρτητα.

Η ιδέα υλοποιείται χρησιμοποιώντας τα ακόλουθα υλικά και εργαλεία:

• Ελεγκτής Arduino - 1 τεμ., Με οδηγούς.
• ένα φύλλο κόντρα πλακέ (ή παχύ χαρτόνι) - 1 τ.μ.
• τροχοί - 3 τεμάχια.
• ένα καλώδιο με διατομή που δεν υπερβαίνει τα 0,75 mm.kv (συνεστραμμένο ζεύγος θα κάνει) - περίπου 2 m?
• τροφοδοσία ρεύματος - 4 μπαταρίες των 18 V έκαστο, ένδειξη φόρτισης για αυτά, φορτιστής?
• αισθητήρες υπερύθρων - 4 τεμάχια, επαφή - 2 τεμάχια.
• ηλεκτρικοί κινητήρες: για στρόβιλο - 1 τεμ, περιστρεφόμενος βούρτσα - 1 τεμ., 2 κινητήρες με μειωτήρα παρέχουν κίνηση.
• θήκη από πολυβινυλοχλωρίδιο - 1 τεμάχιο.
• κόλλα - 1 πακέτο, βίδες με αυτοκόλλητη τομή - 10 τεμ., ταινία scotch - 1 τεμ., σετ μαγνητών.
• ένα σετ κατσαβιδιών και τρυπάνια, πένσες, μαχαίρι χαρτικής, μολύβι, χάρακα, κατσαβίδι, παζλ.

Συναρμολόγηση της ηλεκτρικής σκούπας ρομπότ

Προετοιμάζοντας όλα όσα χρειάζεστε, μπορείτε να αρχίσετε να συναρμολογείτε. Είναι το πέρασμα των παραπάνω βημάτων.

1. Δημιουργούμε ένα κυλινδρικό σώμα από χαρτόνι ή χλωριούχο πολυβινύλιο: διάμετρος - 30 cm, ύψος - 9 cm, πάχος τοιχώματος - 0.6 cm. Είναι καλύτερο να κοπεί το κάτω μέρος από κόντρα πλακέ.
2. Διορθώνουμε την υπόθεση προφυλακτήρα πολυβινυλοχλωριδίου με τη βοήθεια κολλητικής ταινίας, προεγκαθιστώντας τους υπέρυθρους αισθητήρες και ανταποκρινόμενοι σε κρούσεις.
   

   Αισθητήρας σύγκρουσης

   

   Προσαρτημένος προφυλακτήρας

3. Κάνουμε ένα διαμέρισμα για σκουπίδια από χαρτόνι ή πολυβινυλοχλωρίδιο με καπάκι, στερεωμένο με μαγνήτες.
   
4. Κάνουμε ένα φίλτρο από χαρτοπετσέτες.
   

5. Κάνουμε μια τουρμπίνα από χλωριούχο πολυβινύλιο και δίσκους υπολογιστών, εγκαταστήστε.
6. Συνδέουμε τους αισθητήρες στον ελεγκτή: ο κανονικός τρόπος λειτουργίας αντιστοιχεί σε έναν λογικό και η απόκριση στο μηδέν.
7. Ο κινητήρας της μπροστινής βούρτσας συνδέεται με το arduino mega 2560 μέσω ενός τρανζίστορ MOSFET, ο οποίος εξασφαλίζει την γρήγορη περιστροφή του στις γωνίες και μάλλον αργή κατά μήκος της κύριας περιοχής του δωματίου.
8. Εγκαταστήστε 4 μπαταρίες (συνδέστε τα σε ζεύγη, κάθε ζεύγος - σε σειρά) και το φορτιστή, συνδέστε τα.
9. Τοποθετούμε βούρτσες που κατασκευάζονται ανεξάρτητα από τη γραμμή αλιείας και τους τροχούς (που αγοράζονται ή αφαιρούνται από ένα κατάλληλο παιχνίδι) στο κάτω μέρος.
   

   Ακτινική βούρτσα

10. Εγκαθιστούμε τα απαραίτητα προγράμματα στο arduino χρησιμοποιώντας έναν υπολογιστή που μπορεί να βρεθεί στο Internet.
11. Ελέγχεται η στερέωση όλων των εξαρτημάτων στο κάτω μέρος και στους τοίχους της θήκης.
12. Κόψτε ένα κάλυμμα από χαρτόνι ή πολυβινυλοχλωρίδιο, στερεώστε το με βίδες.

Το σημαντικό σημείο της εργασίας είναι η επιστροφή του προφυλακτήρα στην αρχική του θέση μετά από το χτύπημα ενός εμποδίου, δηλαδή της επαρκούς ελαστικότητάς του.

Όλα τα εξαρτήματα στερεώνονται στις συνδέσεις που είναι διαθέσιμες για το σκοπό αυτό με βίδες ή κόλλα ή ταινία. Το αποτέλεσμα εμφανίζεται στη φωτογραφία: