Hvad du skal bruge for at lave en robotstøvsuger med dine egne hænder og arbejdsskemaer
Ideen om at skabe en fungerende robotstøvsuger med egne hænder er ikke ny. Så snart hjemmelavede produkter dukkede op på Arduino-mikrocontroller-platformen, begyndte hobbyfolk at udvikle mere seriøse ting på deres grundlag. For eksempel et "intelligent hjem" boligforvaltningskompleks eller en husrengører. Derudover kan den i en budgetversion køres bogstaveligt talt på knæ, på få aftener.
Hvad du skal bruge for at lave en hjemmelavet enhed
Der skal ikke meget til at lave en robotstøvsuger så god (men billigere) end en fabriksstøvsuger. Et af amatørdesignerne af støvsugeren er samlet af emballage lavet af bølgepap, som bruges til emballering af varer. Bokser er lavet af det. Men for et normalt æstetisk indtryk skal der noget mere til. Det kan være en støvsugerkrop limet af plastik eller et færdiglavet element lånt fra en slidt fabriksassistentrobot.
Så hvad har han brug for i første omgang:
- Arduino mikrocontroller.
- Brød skærebræt.
- Afstandsmålere.
- Motorstyringsanordning.
- Motorer.
- Hjul.
- Computer køler.
- Turbine.
- 18650 batterier.
- Tråd.
Dette er minimumskonfigurationen for en støvsuger.I fremtiden kan støvsugerens robotkompleks moderniseres, tilpasset en specifik situation.
Vi gør sagen
Hvis du ville gøre alt med det samme, kan du ikke undvære et etui til vores støvsuger. Til dette har vi brug for plastik - polystyren, polyvinylchlorid.
Først skal du bestemme, hvordan fyldet passer inde i sagen. Hvis du følger den mindste modstands vej, kan du gå med ergonomien fra enhver støvsuger ud af æsken. De er normalt skiveformede, omtrent samme størrelse. Det betyder, at du skal skære ud (lave) 2 cirkler med samme diameter og en sidevæg (hel strimmel) af støvsugeren.
Et batterirum er tildelt i henhold til strømforsyningen. Det er bedst at bruge de meget brugte 18650-batterier - disse findes i bærbare computere, legetøj og powerbanks. Bevægelsessensorer er placeret på fronten, de er ansvarlige for støvsugerens "opførsel". Sørg for at overveje placeringen af hjulene, deres drev, centralpladen (Arduino) og turbinen med støvopsamleren.
Det afhænger af rigtigheden af beregningen, grundigheden af arrangementet af delene, snart vil det være nødvendigt at radikalt ændre støvsugerens design eller være begrænset til en lille modernisering. Dimensionerne af sagen er relateret til typen af mikrocontroller, ekstra boards.
Den originale Arduino tilbyder 3 gradueringer: "Uno", "Pro", "Leonardo", samt boards med ekstra stik ("Mega", "Due"). Der er også mere kompakte muligheder - "Nano", "Micro". Og det tæller ikke de mange kinesiske kloner med, som ikke er dårligere med hensyn til funktionalitet. Men det er ofte meget billigere.
Derfor er det bedre at forudsige disse faktorer på forhånd. Og først derefter begynde at implementere din idé, skabe en støvsuger krop. Lav ikke en diameter mindre end 30 centimeter. Ellers passer intet. Det er bedre at bruge den ledige plads til at tilføje et batteri eller forlænge støvposen.
Udformningen af sagen bør også tage højde for muligheden for at demontere, reparere støvsugeren, derfor anbefales det at lave aftagelige dæksler eller luger for at give adgang til interiøret. Det vil tage lidt længere tid end blot at lave plastikdelene. Du skal måske endda lave en model af en støvsuger først, tegne en robot på papir.
Men sådan en taktisk gestus vil redde dig fra mange problemer forbundet med omarrangering, manipulation med støvsugeren. Ofte kræver eliminering af sådanne vanskeligheder mere indsats end den indledende beregning, placering af noder under hensyntagen til de anførte krav.
Det skader heller ikke at tage i betragtning, at Arduino-mikrocontrolleren vil kræve ændring af firmware og software. For at gøre dette er det bydende nødvendigt at tage stikket ud, hvormed robottens "hjerne" bliver forbundet til en stor pc. Og efter at alle hovedpunkterne er blevet identificeret, kan du begynde at omsætte ideen om en støvsuger til virkelighed.
Når du vælger en sag lavet af PVC, polystyren, bruges et klæbemiddel af den passende sammensætning til montering. Den er ikke egnet til limning af epoxystøbte dele. Og til "epoxy" fliser skal limen også have sin egen. Dette er vigtigt at forstå.
Det er muligt at samle støvsugerens krop selv fra tynd krydsfiner (op til 5 millimeter). En større tykkelse vil øge vægten. Mindre vil ikke give den nødvendige stivhed.Træbearbejdning er ikke en vanskelig opgave: stykkerne skæres til med en stiksav, slibes, tilpasses og limes.
I dette tilfælde er det tilladt at afvige fra skivekonfigurationen og gøre robotstøvsugeren firkantet i bunden.
Og endelig er en mulighed for de dovne at finde en sag fra en ubrugelig robotstøvsuger eller købe en færdiglavet i en af kædebutikkerne. Men i dette tilfælde skal du vælge komponenterne på forhånd under hensyntagen til dimensionerne. Ellers bliver du nødt til at ændre én ting: enten kroppen eller detaljerne.
Robot montage
Samlingsprocessen inkluderer ikke kun installation, placering af alle dele på de udpegede steder, men også skæring af vinduer, huller, der danner sidevæggen af sagen. Polystyrenpladen bøjes let ved opvarmning. Du kan bruge en gryde med varmt vand eller en hårtørrer.
Ved limning fastgøres delene i hele sammensætningens hærdetid. Mere detaljerede instruktioner er givet på limrørene. Dette er normalt 24 timer. For epoxy og andre mærker af komponenter kan forberedelsestiden variere.
For at fastgøre brædderne, individuelle enheder inde i støvsugerens krop, er det tilladt at bruge en varmepistol med limstifter. Men fastgørelseselementer på selvskærende skruer bliver mere pålidelige og fleksible. Den mekaniske del af installationen udgør ingen vanskeligheder.
Den er tilgængelig for alle, der i barndommen har gennemgået øvelsen med montering og demontering på Lego-konstruktøren. Hvis der ikke har sneget sig en fejl ind i beregningerne, falder alle detaljer på plads.Det er vigtigt, at elektronikken, motorerne og hjulene er beskyttet mod støv. Til dette skal støvsamleren være isoleret fra de øvrige rum. Løsningsmuligheder er nedenfor. Du finder også et diagram over støvsugeren der.
Hvilken måde at bevæge sig på - alle bestemmer selv. Hvis du vil skabe en simpel hjemmeassistent, kan du gøre det med minimale detaljer uden at overbelaste strukturen.
Perfektionister kan vælge en mere kompliceret version af støvsugeren: Tilføj en ladningsindikator, roterende børster, "trylle" med hjul, hvilket giver den nødvendige bevægelseshastighed.
Det samme gælder for at øge (reducere) kapaciteten af batteriet, udskifte Arduino-kortet med et mere kompakt, inklusive ekstra sensorer. Og grundversionen af støvsugeren kan samles bogstaveligt talt i løbet af weekenden eller 2-3 aftener.
Hvor kan man hente og hvordan man downloader firmwaren
Software, eller firmware, er noget, uden hvilken vores robotstøvsuger ikke vil bevæge sig, ikke vil opfylde sine funktioner som hjemmeassistent. Du kan få det på den samme ressource, hvor Arduino-brættet blev købt, eller på en af amatørsiderne, hvor hjemmelavede produkter er indsamlet.
I en af løsningerne delte forfatteren af udviklingen venligt med læserne et program designet til den enkleste og mest kaotiske rengøring. Generelt er Arduino en platform, hvor entusiaster skaber løsninger til deres egne behov. Derfor er der 2 måder: skriv software selv (hvis du ved, hvordan du programmerer) eller brug nogens hjælp, få en færdiglavet.
Grundlæggende viden om Arduino, PC, princippet om deres interaktion er afgørende. For dem, der ikke er sikre på deres egne evner, er det bedre ikke at tage risici.Der er flere måder at synkronisere Arduino mikrocontroller, download softwaren:
- ved hjælp af Arduino IDE;
- programmør;
- forbindelse til et andet Arduino-kort.
Den første er at downloade (eller bruge online) Arduino IDE. Softwaren fungerer på de fleste moderne operativsystemer - Windows, Linux, Mac OS. Før du skrider til handling, anbefales det kraftigt at forstå præcis, hvad der bliver gjort.
At gøre noget blindt med Arduino gennem forsøg og fejl frarådes stærkt. Det er bedst at bestille et færdigsyet og syet bræt. Du skal også forberede et USB-forbindelseskabel på forhånd. Al information om at arbejde med Arduino, dets softwaremiljø er på nettet. Det er ikke svært at mestre det, der ville være en trang.
Arduino IDE-grænsefladen er ret enkel og intuitiv. Hvis noget ikke virker, kan du altid henvende dig til den dedikerede sektion af Arduino Wiki for at få hjælp.
Den næste måde er at bruge en programmør. Dette er en speciel enhed, der sælges separat. Men det giver dig mulighed for at arbejde med forskellige Arduino boards, uploade software til dem.
Det seneste forslag bruger en af Arduinos som programmør. Metoden er ikke værre end de andre, den er ret effektiv. For at implementere hver af de foreslåede muligheder uden at skille støvsugeren ad hver gang, skal du give adgang til kortstikket i kabinettet. Det kan være et vindue, en forlængerledning med USB-stik, taget ud under støvsugerens låg eller din egen metode. Hvis bare det var praktisk at bruge.
Produkt test
Som regel kræver den samlede støvsuger ikke særligt indbrud. Efter opladning af batteriet er det straks "kampklar".De allerførste få minutters drift vil afsløre andre enheder, der skal opgraderes. For eksempel hjulene på en støvsuger. Eller udskift gearkasser og motorer med langsommere, mere pålidelige.
I basistilstand skal støvsugeren i det mindste bevæge sig rundt i rummet uden problemer og identificere forhindringer. Og hvis han også samler affald op, betyder det, at ideen var 100 % vellykket.
Moderniseringsmuligheder
Der er ingen grænser for perfektion. Opgradering af en robotstøvsuger kan påvirke både mekanikken (hjul, installation af yderligere roterende børster) og elektronikken (udskiftning af Arduino-kortet, sensorer, ladecontroller osv.).
Det er muligt, at under drift vil ejeren af støvsugeren ønske at male kroppen; nitro spray emaljer er velegnede til dette. Eller udskift softwaren ved at tilpasse den til Android-miljøet for at gøre støvsugeren endnu smartere. Og det kunne styres ved hjælp af en smartphone. Der er allerede færdige ideer og løsninger. Og du kan skabe noget selv, Arduino-platformen blev skabt til dette.