Mire van szüksége egy robotporszívó saját kezű és munkasémák készítéséhez
Az ötlet, hogy saját kezűleg készítsen működő robotporszívót, nem új. Amint a házi készítésű termékek megjelentek az Arduino mikrokontroller platformon, a hobbisták komolyabb dolgokat kezdtek fejleszteni ezek alapján. Például egy "okos otthon" lakáskezelő komplexum vagy egy háztakarító. Ráadásul gazdaságos kivitelben szó szerint térdre is tekerhető, néhány este alatt.
Mire van szükség egy házi készítésű készülék elkészítéséhez
Nem kell sok ahhoz, hogy egy robotporszívó olyan jó (de olcsóbb) legyen, mint egy gyári porszívó. A porszívó egyik amatőr kialakítása hullámkartonból készült csomagolásból van összeállítva, amelyet áruk csomagolására használnak. Dobozok készülnek belőle. De a normális esztétikai benyomáshoz valami többre van szükség. Lehet műanyagból ragasztott porszívótest, vagy egy elhasználódott gyári segédrobottól kölcsönzött kész elem.
Tehát mire lesz szüksége először:
- Arduino mikrokontroller.
- Kenyér vágódeszka.
- Távolságmérők.
- Motorvezérlő készülék.
- Motorok.
- Kerekek.
- Számítógép hűtő.
- Turbina.
- 18650 akkumulátor.
- Cérna.
Ez a minimális konfiguráció a porszívóhoz.A jövőben a porszívó robotkomplexuma modernizálható, egy adott helyzethez igazítható.
Mi intézzük az ügyet
Ha mindent azonnal meg akart csinálni, nem nélkülözheti porszívónk tokját. Ehhez műanyagra van szükségünk - polisztirol, polivinil-klorid.
Először meg kell határoznia, hogy a töltelék hogyan illeszkedik a házba. Ha a legkisebb ellenállás útját követi, bármelyik porszívó ergonómiáját a dobozból kiveszi. Általában korong alakúak, körülbelül azonos méretűek. Ez azt jelenti, hogy ki kell vágnia (készítenie) 2 azonos átmérőjű kört és egy oldalfalat (teljes csíkot) a porszívóból.
Az akkumulátortartó rekesz a tápellátásnak megfelelően van kijelölve. A legjobb, ha a széles körben használt 18650-es akkumulátorokat használja – ezek megtalálhatók a laptopokban, játékokban és a power bankokban. A mozgásérzékelők az előlapon találhatók, ezek felelősek a porszívó "viselkedéséért". Ügyeljen arra, hogy vegye figyelembe a kerekek elhelyezkedését, hajtásukat, a központi táblát (Arduino) és a porgyűjtővel ellátott turbinát.
Ez a számítás helyességétől, az alkatrészek elrendezésének alaposságától függ, hamarosan radikálisan meg kell változtatni a porszívó kialakítását, vagy egy kis korszerűsítésre kell korlátozni. A ház méretei a mikrokontroller típusához, kiegészítő kártyákhoz kapcsolódnak.
Az eredeti Arduino 3 fokozatot kínál: "Uno", "Pro", "Leonardo", valamint további csatlakozókkal ellátott kártyákat ("Mega", "Due"). Vannak kompaktabb lehetőségek is - "Nano", "Micro". És ez nem számít a sok kínai klónnak, amelyek a funkcionalitás szempontjából nem rosszabbak. De gyakran sokkal olcsóbb.
Ezért jobb ezeket a tényezőket előre megjósolni. És csak ezután kezdje el megvalósítani ötletét, létrehozva egy porszívó testet. Ne legyen 30 centiméternél kisebb átmérő. Különben semmi sem fér bele. Inkább használja ki a szabad helyet akkumulátor behelyezésére vagy a porzsák meghosszabbítására.
A ház kialakításánál figyelembe kell venni a porszívó szétszerelésének, javításának lehetőségét is, ezért ajánlott levehető burkolatokat vagy nyílásokat készíteni a belső térbe való bejutáshoz. Kicsit tovább tart, mint a műanyag alkatrészek elkészítése. Előfordulhat, hogy először egy porszívó modelljét kell elkészíteni, papírra rajzolni egy robotot.
De egy ilyen taktikai gesztus megóvja Önt az átrendezéssel, a porszívó manipulálásával kapcsolatos sok problémától. Az ilyen nehézségek kiküszöbölése gyakran több erőfeszítést igényel, mint a kezdeti számítás, a csomópontok elhelyezése, figyelembe véve a felsorolt követelményeket.
Azt sem árt figyelembe venni, hogy az Arduino mikrokontroller firmware- és szoftvermódosítást igényel. Ehhez feltétlenül ki kell venni azt a csatlakozót, amelyen keresztül a robot "agya" egy nagy PC-hez kapcsolódik. És miután minden fő pontot azonosítottunk, elkezdheti a porszívó gondolatának a valóságba való átültetését.
PVC-ből, polisztirolból készült tok kiválasztásakor megfelelő összetételű ragasztót használnak az összeszereléshez. Nem alkalmas epoxi formázott alkatrészek ragasztására. Az "epoxi" csempékhez pedig a ragasztónak is sajátnak kell lennie. Ezt fontos megérteni.
A porszívó teste akár vékony rétegelt lemezből is összeállítható (5 milliméterig). A nagyobb vastagság növeli a súlyt. A kevesebb nem biztosítja a szükséges merevséget.A fa megmunkálása nem nehéz feladat: a darabokat kirakófűrésszel levágják, csiszolják, méretre illesztik és ragasztják.
Ebben az esetben megengedett a tárcsakonfigurációtól való eltérés, és a robotporszívót négyzet alakúvá tenni az aljánál.
És végül a leglustábbak számára egy lehetőség, hogy keressen egy használhatatlan robotporszívóból egy tokot, vagy vásároljon készen egyet az üzletláncok egyikében. De ebben az esetben előre ki kell választania az alkatrészeket, figyelembe véve a méreteket. Ellenkező esetben egy dolgot kell megváltoztatnia: vagy a testen, vagy a részleteken.
Robot összeállítás
Az összeszerelési folyamat nem csak a beszerelést, az összes alkatrésznek a kijelölt helyekre történő elhelyezését foglalja magában, hanem az ablakok, lyukak kivágását, a ház oldalfalának kialakítását is. A polisztirol lemez melegítés hatására könnyen meghajlik. Használhat egy fazék forró vizet vagy hajszárítót.
Ragasztáskor az alkatrészeket a kompozíció teljes kötési idejére rögzítik. Részletesebb utasítások a ragasztócsöveken találhatók. Ez általában 24 óra. Az epoxik és más márkájú alkatrészek esetében az előkészítési idő eltérhet.
A táblák, egyedi egységek rögzítéséhez a porszívó testén belül megengedett ragasztórudakkal ellátott hőpisztoly használata. Az önmetsző csavarok rögzítőelemei azonban megbízhatóbbak és rugalmasabbak lesznek. A telepítés mechanikus része nem jelent nehézséget.
Mindenki számára elérhető, aki gyermekkorában átesett az össze- és szétszerelés gyakorlatán a Lego konstruktoron. Ha nem csúszott hiba a számításokba, minden részlet a helyére kerül.Fontos, hogy az elektronika, a motorok és a kerekek védve legyenek a portól. Ehhez a porgyűjtőt el kell szigetelni a többi rekesztől. A megoldási lehetőségek alább találhatók. Ott találja a porszívó diagramját is.
Milyen módon kell mozogni - mindenki döntse el maga. Ha egyszerű otthoni asszisztenst szeretne létrehozni, akkor azt minimális részletekkel megteheti, anélkül, hogy túlterhelné a szerkezetet.
A perfekcionisták a porszívó bonyolultabb változatát is választhatják: töltésjelzőt, forgó keféket adnak hozzá, kerekekkel „varázsolnak”, biztosítva a szükséges mozgási sebességet.
Ugyanez vonatkozik az akkumulátor kapacitásának növelésére (csökkentésére), az Arduino kártya cseréjére egy kompaktabbra, beleértve a további érzékelőket. A porszívó alapváltozata pedig szó szerint hétvégén vagy 2-3 este összeállítható.
Hol szerezhető be és hogyan töltheti le a firmware-t
A szoftver vagy firmware olyan dolog, ami nélkül robotporszívónk nem mozdul, nem látja el otthoni asszisztens funkcióját. Ugyanazon a forráson szerezheti be, ahol az Arduino táblát vásárolta, vagy az amatőr webhelyek egyikén, ahol házi termékeket gyűjtenek.
Az egyik megoldásban a fejlesztés szerzője a legegyszerűbb és legkaotikusabb takarításra tervezett programot osztotta meg az olvasókkal. Általánosságban elmondható, hogy az Arduino egy olyan platform, ahol a rajongók megoldásokat hoznak létre saját igényeik szerint. Ezért 2 módja van: írj magadnak szoftvert (ha tudsz programozni) vagy használd valaki segítségét, szerezz be egy készet.
Elengedhetetlen az Arduino, PC alapismeretek, interakciójuk elvének ismerete. Azok számára, akik nem bíznak saját képességeikben, jobb, ha nem kockáztatnak.Az Arduino mikrokontroller szinkronizálásának többféle módja van, töltse le a szoftvert:
- az Arduino IDE használata;
- programozó;
- csatlakozik egy másik Arduino kártyához.
Az első az Arduino IDE letöltése (vagy online használata). A szoftver a legtöbb modern operációs rendszeren működik - Windows, Linux, Mac OS. Mielőtt intézkedne, erősen tanácsos megérteni, hogy pontosan mit kell tenni.
Erősen nem javasoljuk, hogy az Arduinóval vakon próbálkozzunk. A legjobb, ha kész és varrott táblát rendel. Előzetesen elő kell készítenie egy USB-csatlakozókábelt is. Minden információ az Arduino-val, annak szoftverkörnyezetével kapcsolatban a neten található. Nem nehéz elsajátítani, lenne rá vágy.
Az Arduino IDE felülete meglehetősen egyszerű és intuitív. Ha valami nem működik, mindig az Arduino Wiki erre a célra fenntartott részéhez fordulhat segítségért.
A következő módszer a programozó használata. Ez egy speciális eszköz, amely külön vásárolható meg. De lehetővé teszi, hogy különböző Arduino kártyákkal dolgozzon, szoftvereket töltsön fel rájuk.
A legújabb javaslat az egyik Arduinót használja programozóként. A módszer nem rosszabb, mint a többi, meglehetősen hatékony. A javasolt opciók mindegyikének megvalósításához a porszívó minden alkalommal történő szétszerelése nélkül hozzáférést kell biztosítania a tokban lévő kártyacsatlakozóhoz. Ez lehet ablak, USB csatlakozós hosszabbító, a porszívó burkolata alól kivett, vagy saját módszer. Ha csak kényelmes lenne használni.
Terméktesztelés
Az összeszerelt porszívó általában nem igényel speciális betörést. Az akkumulátor feltöltése után azonnal „harckész”.A működés legelső néhány perce felfedi azokat az egységeket, amelyeket frissíteni kell. Például egy porszívó kerekei. Vagy cserélje ki a sebességváltókat és a motorokat lassabb, megbízhatóbbakra.
Alap módban a porszívónak legalább gond nélkül kell mozognia a helyiségben, azonosítva az akadályokat. És ha a szemetet is összeszedi, az azt jelenti, hogy az ötlet 100%-ban sikerült.
Modernizációs lehetőségek
A tökéletességnek nincsenek határai. A robotporszívó korszerűsítése érintheti mind a mechanikát (kerekek, további forgókefék felszerelése), mind az elektronikát (Arduino kártya, érzékelők, töltésvezérlő stb. cseréje).
Lehetséges, hogy működés közben a porszívó tulajdonosa le akarja festeni a testet; a nitro spray zománcok alkalmasak erre. Vagy cserélje ki a szoftvert az Android környezethez való igazításával, hogy a porszívót még intelligensebbé tegye. És okostelefonnal is vezérelhető. Vannak már kész ötletek, megoldások. És létrehozhat valamit egyedül is, az Arduino platform erre készült.