Učinit vysavač robota doma vlastníma rukama

Vytvořit robot vysavač vlastními rukama stačí získat potřebné minimum teoretických znalostí a soubor snadno přístupných komponent. Takový asistent bude udržovat podlahy v prostorách čisté a šetří čas při čištění. Vzhledem k přítomnosti speciálních senzorů se mechanismus nezávisle nehýbe pouze po místnosti, ale také jej vede. Proces tvorby doma si vyžádá čas a trpělivost, ale systém tvorby je poměrně jednoduchý a přístupný i pro amatéry a peníze na to vynaložené jsou mnohem nižší než cena tržních přístrojů.

Teoretické aspekty problému

Domácí řemeslníci z praktického hlediska odvodili požadavky na robotické vysavače, které je třeba dodržovat při jejich tvorbě. Výsledkem shody bude mechanismus vhodný pro další provoz. Seznam základních pravidel je následující:

• Doporučujeme provést robota ve tvaru malého válce;
• aby se stroj mohl otáčet na místě - kola by měla být umístěna podél průměru;
• není vyžadován žádný další volant;
• mechanismus musí sbírat odpad ve snadno vyjímatelném popelnici;
• robot musí být vybaven nárazníkzabírající alespoň polovinu jejího obvodu;
• Nabíjení přístroje by mělo být prováděno z nabíječky, bez demontáže;
• nejlepším místem pro těžiště robota jsou kola, je také dovoleno mít je v blízkosti;
• optimální rychlost pohybu - od 25 do 35 cm / s;
• Motory pracují ve spojení s převodovkami vybavenými pružinami.

K dispozici jsou modely s krokovými motory, které umožňují programově řídit je bez použití převodovek.

Způsoby zajištění pohybu, čištění a výkonu vysavače robota

Pohyb robotického zařízení v obecném případě se provádí dvěma způsoby: ve spirále (od středu k vnější) a v klikatých. V mikroprocesorech lze také zaznamenávat a schémata místností zvlášť.

Prostorová orientace, objížďky překážek podél cesty, kterou vysavač poskytuje díky vestavěným kontaktním a infračerveným senzorům - tvoří systém zpětné vazby. Infračervený reguluje pohyb, určuje vzdálenost ke stěnám, objektům, výškovým rozdílům. Při nárazu do překážky pracují kontaktní senzory v náraznících (více informací o tom, jak zařízení pracuje, viz článekpracovní principy robotických vysavačů).

Automatizovaný vysavač s autonomním zdrojem energie se samozřejmě nevyvíjí sací výkonjako ruční volba. Praktické zkoušky ukázaly velkou účinnost použití malého kartáče spolu se sací turbínou. Pro čištění v rozích Přední část vysavače je vybavena 2 kartáči, které při použití nabírají nečistoty na hlavní.

Napájení robotického systému je možné provádět z několika baterií, jejichž napětí na svorkách je 12 V (18 V) a jeho kapacita je 7 Ah. Nabíjení se provádí přímým kontaktem nebo bezdrátově. Použití posledně uvedeného zvyšuje náklady na komponenty.

Nezávislý návrat robota do místa nabíjení je obtížný úkol, který lze vyřešit instalací vysílacího majáku.

Jde o jakýkoliv automatizovaný model regulátor (mozkový systém). Proto je nutné studovat jeho programovací jazyk pro zadávání příkazového algoritmu. Mělo by také brát v úvahu intuitivní orientaci příkazového rozhraní, což proces značně zjednodušuje.Mikrokontrolér i senzory mají často standardizované konektory pro připojení, takže pájení je vyžadováno jen zřídka.

Příprava na praktickou realizaci projektu

Zvažte aplikaci výše uvedených principů založených na platformě Arduino Mega 2560. Proces tvorby bude sestávat z několika fází:

• Příprava nástrojů a materiálů;
• výroba skříní s kolečky a oddělení pro odpadky, lapače prachu a turbíny;
• instalace senzorů a mikrokontrolérů, motorů s převodovkami, baterií, kartáčů;
• výroba elektrických spojení;
• zavedení programu v Arduinu, určování konzistence senzorů;
• funkční test robotického vysavače a jeho schopnost nabíjení nezávisle.

Myšlenka je implementována pomocí následujících materiálů a nástrojů:

• Regulátor Arduino - 1 ks, s ovladači;
• překližková deska (nebo silná lepenka) - 1 m2;
• kola - 3 kusy;
• drát s průřezem ne větším než 0,75 mm.kv (kroucený pár bude dělat) - asi 2 m;
• napájení - 4 baterie po 18 V, indikátor nabíjení, nabíječka;
• infračervené senzory - 4 ks, kontakt - 2 ks;
• elektromotory: pro turbínu - 1 ks, rotační kartáč - 1 ks, 2 motory s reduktorem zajišťují pohyb;
• PVC pouzdro - 1 ks;
• lepidlo - 1 balení, samořezné šrouby - 10 ks, lepicí páska - 1 ks, sada magnetů;
• sada šroubováků a vrtačky, kleště, papírnictví nůž, tužka, pravítko, šroubovák, skládačky.

Sestavení robotického vysavače

Příprava všeho, co potřebujete, můžete pokračovat k montáži. Spočívá v průchodu výše popsanými kroky.

1. Vyrábíme válcovité těleso z lepenky nebo polyvinylchloridu: průměr - 30 cm, výška - 9 cm, tloušťka stěny - 0,6 cm, lepší je řezat dno z překližky.
2. Opravíme případ PVC nárazník pomocí lepicí pásky, předinstalací infračervených senzorů do ní a reakcí na náraz.
   

   Senzor kolize

   

   Připojený nárazník

3. Vyrábíme prostor na odpadky z kartonu nebo polyvinylchloridu s víkem, upevněným magnety.
   
4. Vyrábíme filtr z ubrousků.
   

5. Vyrábíme turbínu z polyvinylchloridu a počítačových disků, instalujeme.
6. Senzory připojíme k regulátoru: normální provozní režim odpovídá logickému a odezva na nulu.
7. Přední kartáčový motor je připojen k arduino mega 2560 přes tranzistor MOSFET, který zajišťuje jeho rychlé otáčení v rozích a spíše pomalý podél hlavní části místnosti.
8. Nainstalujte 4 baterie (připojte je ve dvojicích, každé dvojice v sérii) a nabíječku, připojte je.
9. Na dno montujeme kartáče vyrobené nezávisle na vlasci a kolech (zakoupené nebo vyjmuté z vhodné hračky).
   

   Radiální kartáč

10. Potřebné programy instalujeme na arduino pomocí počítače, který najdete na internetu.
11. Kontrolujeme upevnění všech komponentů na dno a stěny skříně.
12. Řezané lepenky nebo PVC kryt, upevnit pomocí šroubů.

Důležitým bodem práce je návrat nárazníku do původní polohy po nárazu na překážku, tj. Její dostatečnou pružnost.

Všechny díly jsou připevněny ke konektorům, které jsou k dispozici pro tento účel pomocí šroubů nebo lepidla nebo pásky. Výsledek je zobrazen na fotografii: