Uradi sam vakuumski robot: 20 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Ovo je moj prvi vakuumski robot, čija je glavna svrha omogućiti bilo kome da ima robota za čišćenje bez plaćanja toliko novca, da nauči kako radi, da izgradi lijepog robota kojeg možete mijenjati, ažurirati i programirati koliko god želite, i naravno usisati svu tu dosadnu pahuljicu.

Ovaj je projekt namijenjen što lakšoj izgradnji jer se svi elementi i dijelovi lako nalaze na Digikeyu, eBayu, Amazonu itd.

Cijela šasija dizajnirana je u Solidworksu tako da se može printati 3D.

Trenutno koristi Arduino Uno (ako vam se ne sviđa previše, lako ga možete promijeniti za drugi mikro kontroler, odlučio sam ovo upotrijebiti jer mi je cilj da ga bilo tko može napraviti), mikro-metalne motore, ventilatorski propeler, infracrveni senzori i odgovarajući upravljački moduli.

Još jedan grize prašinu!

Korak 1: Materijali

Dakle, prvo ću definirati sve materijale koje sam koristio, a kasnije ću predložiti druge opcije sa sličnim ponašanjem.

Kontroleri:

• 1 x Arduino Uno ploča (ili slična) (DigiKey)
• 1 x IRF520 MOS FET upravljački modul (Aliexpress)
• 1 x H-most L298 vozač s dva motora (Aliexpress)

Pokretači:

• 2 x Micro Metal Gearmotor HP 6V 298: 1 (DigiKey)
• 1 x Par metalnih nosača zupčanika (Pololu)
• 1 x Točak 42 × 19 mm par (DigiKey)
• 1 x ventilator AVC BA10033B12G 12V ili slično (BCB1012UH Neato -ov motor) (Ebay, NeatoOption)

Senzori:

2 x Oštri senzor udaljenosti GP2Y0A41SK0F (4 - 30 cm) (DigiKey)

Snaga:

• 1 x ZIPPY Compact 1300mAh 3S 25C Lipo paket (HobbyKing)
• 1 x LiPo punjač baterija 3s (Amazon-punjač)
• 1 x 1k Ohm otpornik
• 1 x 2k Ohm mali potenciometar

3D štampanje:

• 3D štampač sa minimalnom veličinom štampe 21 L x 21 W cm.
• PLA Fillament ili slično.
• Ako nemate, možete ispisati datoteku na 3DHub -ovima.

Ostali materijali:

• 20 x M3 vijci s (promjer 3 mm)
• 20 x M3 matice
• 2 x #8-32 x 2 IN vijka sa navrtkama i podloškom.
• 1 x filter za vakuumsku vrećicu (vrsta tkanine)
• 1 x Kotač sa 3/4 ″ plastičnom ili metalnom kuglom (Pololu)
• 2 tastera (Aliexpress)
• 1 x Prekidač za uključivanje/isključivanje

Alati:

• Šrafciger
• Lemilica
• Kliješta
• Makaze
• Kabel (3m)

Korak 2: Kako to funkcionira?

Većina usisavača ima motor s ventilatorom. Dok se lopatice ventilatora okreću, tjeraju zrak prema naprijed, prema ispušnom otvoru. Na izlazu ima filter koji sprječava ponovno bacanje čestica prašine.

Kako funkcioniše vakuumski robot?

Princip je prilično sličan, ali kao što možete vidjeti na drugoj slici, motor ventilatora je u posljednjem koraku, što znači da se kroz njega ne tjera prašina. Vazduh koji se usisava prvo se filtrira, a zatim gura prema ispušnom otvoru.

Glavna razlika između svakog usisavača je u tome što robot ima mikrokontroler i senzore koji omogućuju robotu da donosi odluke tako da može autonomno usisavati vašu sobu. Većina današnjih vakuumskih robota ima ugrađene zaista lijepe algoritme, na primjer, oni mogu mapirati vašu sobu tako da mogu planirati put i obaviti brže čišćenje. Imaju i druge značajke kao što su bočne četke, detekcija sudara, povratak na bazu za punjenje itd.

Korak 3: O sastojcima …

Kao što sam rekao na početku, objasnit ću koliko god mogu kako bi svi mogli razumjeti, ali ako već znate osnove, slobodno preskočite ovaj korak.

The Fan

Najvažnija stvar usisavača je odabir odgovarajućeg ventilatora s pristojnim CFM -om (protok zraka kubnih stopa u minuti), snaga ovog strujanja zraka po površini pokupi prljavštinu i premjesti je u vreću za prašinu ili spremnik. Stoga, što je veći protok zraka, to je bolja sposobnost čišćenja usisivača [BestVacuum.com]. Većina velikih usisavača koristi više od 60 CFM -a, ali budući da koristimo malu bateriju, u redu smo s najmanje 35 CFM -a. AVC ventilator koji ću koristiti ima 38 CFM [AVC veza] i zapravo ima veliku snagu, ali možete koristiti bilo koji s istim dimenzijama (vidi sliku 1).

Upravljački program ventilatora

Budući da nam je potreban način kontrole kad god je ventilator uključen ili isključen, potreban nam je upravljački program. Koristit ću MOS-FET IRF520 koji u osnovi radi kao prekidač, kad god primi signal od mikrokontrolera, napajat će ulazni napon na izlaz (ventilator). (Vidi sliku 2)

H-most

Za motore će nam trebati nešto malo drugačije od upravljačkog programa ventilatora jer ćemo sada morati kontrolirati smjer svakog motora. H-most je niz tranzistora koji nam omogućuje kontrolu trenutnog toka, a kontrolirajući to, moći ćemo kontrolirati smjer motora. L298 je prilično pristojan H-most koji može napajati 2A po kanalu pa će za naše motore biti savršen! Drugi primjer je L293D, ali daje nam samo 800 mA po kanalu. (Slika 3 prikazuje koncept H-mosta)

Korak 4: Dizajn

Dizajn robota urađen je u SolidWorksu, sastoji se od 8 datoteka.

Ovaj korak je bio dugotrajan jer je sav robot napravljen od nule s obzirom na branik, spremnik, filter itd.

Ukupna veličina robota je 210 mm x 210 mm x 80 mm.

Korak 5: 3D štampanje

Velika nagrada na takmičenju iz robotike 2017

Druga nagrada u dizajnu sada: In Motion takmičenje