Empatikus tervezés: Arduino automatikus patkányadagoló: 18 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Ez az útmutató mindenre kiterjedő útmutatásként szolgál egy hasonló méretű patkány vagy háziállat automatikus etetőeszközének létrehozásához. Ennek a projektnek az inspirációját a húgom patkánya adta, akit minden nap pontosan 4 élelmiszer pelletet kell etetni. Tekintettel a jelenlegi körülményekre (COVID-19), a húgom nem tudja minden nap etetni a patkányt. Az általam tervezett rendszer Arduino Nano -t, „mikro” szervót és egyedi 3D nyomtatott házat használ. A tolórúd segítségével a gépnek 24 óránként 4 élelmiszer-pelletet kell adagolnia következetesen és megszakítás nélkül. A rendszer működtethető egy 5 voltos fali konnektorból, vagy ha kicsi lítium-ion akkumulátorról van szó, akárhogy is, minimális energiát fogyaszt.

Kellékek

Anyagok:

3x 6”hosszú, 22 AWG elektromos vezeték (kenyérsütő huzal)

1x Micro Servo

1x Arduino Nano (vagy Metro Mini)

1x tekercs bármilyen nem rugalmas 3D nyomtatószálból (PLA, PETG, ABS, PEK, NYLON vagy bármilyen gyanta, ha SLA nyomtatót használ)

1x 20 mm -es zsugorcső

3x 1 mm -es zsugorcső

1x Micro Servo Arm (normál esetben a Micro Servo tartozék)

1x tekercs fluxusos forrasztópáka

Felszerelés:

3D nyomtató (FDM vagy SLA)

Átlós öblítővágók

Tű-orr fogó

Öngyújtó vagy hőpisztoly

Forrasztópáka

1. lépés: Empatikus kutatás

Mi az empátia?

Az empátiát úgy írják le, hogy képesek vagyunk megérteni és megosztani mások érzéseit. Bár ez egyszerűnek tűnhet, valójában három különböző típusú empátia létezik: kognitív, érzelmi és együttérző. A kognitív empátia csak annyit tesz, hogy megértsük, mit érez az ember, és tudják, mit gondolnak. A kognitív empátia nem igényel érzelmi kapcsolatot, de mégis hihetetlenül hasznos a mindennapi életben. Az érzelmi empátia magában foglalja egy másik ember érzelmeinek internalizálását, éreznie kell, amit az illető érez, hogy megtapasztalja az érzelmi empátiát. Ez szerves része a szoros kapcsolatoknak és foglalkozásoknak, amelyek megkövetelik az egyénektől, hogy mások életéről döntsenek. Sajnos az érzelmi empátia időnként elsöprő lehet. Végül létezik az együttérző empátia, amely lényegében ötvözi az empátia első két formáját. Kiegyensúlyozza a gondos mérlegelést, a kapcsolódó érzelmeket, és ami a legfontosabb, a cselekvést. Az együttérző empátia szerves része az a vágy, hogy cselekedjünk az érzéseink szerint, és segítsünk a rászorulókon.

Miért fontos az együttérzés egy adott ügyféllel?

A jó tervezésnél az empátia kritikus, legyen az kognitív, érzelmi vagy együttérző. Legalábbis minden tervezőnek mindent meg kell tennie annak érdekében, hogy megértse ügyfelei igényeit és kívánságait. Ezért látjuk, hogy a legtöbb tervező a kognitív empátiát választja a projekt során. Nyilvánvaló, hogy az érzelmi empátia nem megfelelő tervezési szempontból, és nagy valószínűséggel szakszerűtlennek tekinthető. Amikor azonban a tervező együttérzően képes együtt érezni az ügyféllel, elért egy olyan kommunikációs szintet, amely elősegíti egy hihetetlen termék létrehozását. Így amikor egy ügyfélnek tervezek, arra törekszem, hogy ne csak megértsem az érzéseit és a perspektíváját, hanem érezzem is, amit éreznek, annak érdekében, hogy a legjobb tudásom szerint megfeleljek a szabványoknak.

Hogyan vezetett ez az empátia különösen ennek a projektnek a létrehozásához

Ezt a patkány etetőt a húgomnak tervezték. Nemrég lett egy dumbo patkány tulajdonosa (dumbo a nagy füle miatt, nem az értelem miatt), és megtapasztalta a nagy szőrös rágcsáló birtoklásának hullámvölgyét. A patkány szégyenlős volt, és még mindig az, amikor először elvette, hogy felvegye, a fogaival összecsapva, és az ujjába harapott-utána jó egy órán át sírt. Egy -két hétbe telt, mire elég bátorságot gyűjtött, hogy visszahelyezze a kezét a ketrecbe, de végül sikerült. Láttam, hogyan változik hozzáállása a megvetéstől a törődésig, naponta etette a patkányt, hetente mosta, sőt új ketrecet is épített, hogy körbe tudjon futni. Nem csak azért, mert a testvére vagyok, hanem azért is, mert gondoltam egy kis rágcsálóra is. Féltem, hogy megharap, és azt is hadd üljön a vállamon, miközben körbejártam a szobámat, az érzelmek állandóan változó dagályát első kézből tapasztaltam. Sajnos a COVID-19 miatt és néhány más ok miatt távol élünk a város normális otthonától. A nővéremnek továbbra is naponta kell etetnie a patkányát, és így a végtelenségig itt ragad. Míg a családom többi tagja - köztük én is - szabadon utazhat, amikor akar, a húgomnak maradnia kell, hogy gondoskodjon a patkányáról. Így egy automatikus patkányadagoló létrehozásával szabadon mehet, ahová csak akar, ameddig csak akar. És ezt meg is érdemli.

2. lépés: Tervezés

A projekt összes összetevőjét az Autodesk Inventor segítségével terveztem.

Lépés: Töltse le az összes 3D nyomtatott fájlt

Keresse fel ezt a linket: https://www.thingiverse.com/thing:4354393, és töltse le az 5 elérhető fájlt.

4. lépés: Nyomtassa ki a dugattyúházat

Az egyes alkatrészek nyomtatási beállításai kissé eltérnek. Ezek a "Dugattyúház" nyomtatási beállításai

Az optimális hőmérséklet és beállítások nyomtatónként eltérőek, de itt van néhány útmutató a töltéshez és a segédanyagokhoz.

Anyag: PLA vagy PETG

Kitöltés: 10%

Kerület/fal: 2

Támogató anyag: Igen

Sebesség/pontosság: gyors

5. lépés: Nyomtassa ki a szervókar -hosszabbítót

Az egyes alkatrészek nyomtatási beállításai kissé eltérnek. Ezek a "Servo Arm Extension" nyomtatási beállításai

Az optimális hőmérséklet és beállítások nyomtatónként eltérőek, de itt van néhány útmutató a töltéshez és a segédanyagokhoz.

Anyag: PLA vagy PETG

Kitöltés: 10%

Kerület/fal: 2

Támogató anyag: Nem

Sebesség/pontosság: standard

6. lépés: Nyomtassa ki a dugattyúfejet

Az egyes alkatrészek nyomtatási beállításai kissé eltérnek. Ezek a "Dugattyúfej" nyomtatási beállításai

Az optimális hőmérséklet és beállítások nyomtatónként eltérőek, de itt van néhány útmutató a töltéshez és a támogató anyagokhoz.

Anyag: PLA vagy PETG

Kitöltés: 10%

Kerület/fal: 2

Támogató anyag: Nem

Sebesség/pontosság: standard

7. lépés: Nyomtassa ki a dugattyúkart

Az egyes alkatrészek nyomtatási beállításai kissé eltérnek. Ezek a "Dugattyúkar" nyomtatási beállításai

Az optimális hőmérséklet és beállítások nyomtatónként eltérőek, de itt van néhány útmutató a töltéshez és a támogató anyagokhoz.

Anyag: PLA vagy PETG

Kitöltés: 10%

Kerület/fal: 2

Támogató anyag: Igen

Sebesség/pontosság: standard

8. lépés: Nyomtassa ki a garatot

Az egyes alkatrészek nyomtatási beállításai kissé eltérnek. Ezek a "Hopper" nyomtatási beállításai

Az optimális hőmérséklet és beállítások nyomtatónként eltérőek, de itt van néhány útmutató a töltéshez és a támogató anyagokhoz.

Anyag: PLA vagy PETG

Kitöltés: 5%

Kerület/fal: 1

Támogató anyag: Nem

Sebesség/pontosság: gyors

9. lépés: Készítse elő az alkatrészeket

Támogató anyag eltávolítása:

A dugattyúház hordozóanyaggal van nyomtatva, ezt tűhegyes fogóval kell eltávolítani.

A dugattyúrúd szerszámok nélkül könnyen eltávolítható a tartóanyagból.

Választható: Minden alkatrészt enyhén csiszoljon.

10. lépés: Csatlakoztassa a dugattyúfejet és a dugattyúkart

Igazítsa a dugattyúkar "T" alakú oldalát a dugattyúfej nyílásához

Nyomja le határozottan a dugattyúkart, amíg be nem illeszkedik a kör alakú mélyedésbe

11. lépés: Szerelje fel a szervót

Helyezze be a szervo motort a megfelelő résbe úgy, hogy a tengely a dugattyúház teteje felé nézzen.

A mellékelt csavarokkal rögzítse a szervo motort a helyén. Ne húzza túl a csavarokat, mivel a PLA törékeny és repedésre hajlamos.

12. lépés: A szervókar és a szervokar adapter csatlakoztatása

Helyezze be a szervomotorhoz mellékelt kisméretű műanyag szervokarot a szervokar adapter mélyedésébe.

Győződjön meg arról, hogy a szervokar egy szintben van a szervokar adapterrel, és ha nem, akkor fordítsa el a szervokárt, és megfelelően illeszkedjen.

Nyomja meg erősen a szervokart és a szervoadaptert a szervomotor kimenő tengelyéhez.

Használja a szervomotorhoz mellékelt legkisebb csavart mindkét rész rögzítéséhez.

Ha helyesen van telepítve, akkor nem lehet függőleges "lejátszás" (egyáltalán nem)

13. lépés: Összeszerelés (mechanikus alkatrészek)

Helyezze be a dugattyúfejet a dugattyúházba, ügyeljen arra, hogy a dugattyú vége egy vonalban legyen a dugattyúház végével.

Igazítsa a lyukakat a szervo karon és a dugattyúkaron. A szervó sérülés nélkül mozgatható, ezért szükség esetén bátran tegye meg.

Helyezzen be egy hüvelyk hosszú M3 csavart a szervókaron és a dugattyúkaron keresztül, 2 anyával rögzítse az ellenkező oldalon.

Nem mindegy, hogy a csavart hogyan kell behelyezni.

14. lépés: A szervó csatlakoztatása az Arduino -hoz

A forrasztás opcionális. Kérjük, ugorjon a következő lépésre, ha nem akar/nem tud forrasztani.

Huzal előkészítés:

Vágja el a vezetékeket a szervomotoron úgy, hogy 3 hüvelyk maradjon.

Válassza le a vezetékeket, de csak az első 1 hüvelykre.

Csavarja le a 1/2 szigetelést minden vezetékről.

Forrasztás:

Ón forrasztópáka, és forrasztja a barna vezetéket a GND -hez (földelés), a piros vezetéket 5 V -ra, és sárgát a 9 -es tűhöz

Kövesse a fenti sémát!

15. lépés: Szerelje fel az Arduino -t

Az Arduino Nano rögzítéséhez az adagolóház hátsó részéhez használjon további 2 kis szervókulcsot.

Csatlakoztassa az adagolótartályt

16. lépés: Csatlakoztassa és villanja be a kódot az Arduino -hoz

Másolja ki az alábbi kódot, és töltse fel az Arduino -ba az Arduino CC segítségével:

#befoglalni

Szervo myservo; // szervoobjektum létrehozása a szervo vezérléséhez // tizenkét szervo objektum hozható létre a legtöbb táblán

int pos = 0; // változó a szervo pozíció tárolására

void setup () {myservo.attach (9); // a szervót a 9 -es tűn rögzíti a szervo -objektumhoz}

void loop () {for (pos = 0; pos = 0; pos -= 1) {// 45 fokról 0 fokra megy myservo.write (pos); // mondja meg a szervónak, hogy menjen a pozícióba a "pos" késleltetésben (15); // 15 ms -ig vár, amíg a szervó eléri a pozíciót}}

17. lépés: Szerelje fel a ketrecre

Cipzárak segítségével rögzítse a patkányadagoló arcát kedvencének ketrecéhez!

Kérjük, győződjön meg arról, hogy az adagoló nyílását nem akadályozzák a ketrec vezetékei.

A dugattyú 24 óránként 4 -szer cikluszik, az időzítő pedig az Arduino áramellátását követően indul el.

A tápegység csak 5 V feszültséget igényel, így bármilyen fali konnektorról lemerülhet Micro USB -n vagy külső akkumulátoron keresztül.

18. lépés: Gondoljon a háziállatok gondozására

Ennek a terméknek a teljes célja az volt, hogy gondoskodjon szerette kedvenceiről, vagy esetleg saját kedvenceiről, hogy megérdemelje a törődést és odafigyelést. Ez elvégzi azt a munkát, amelyet a gondnok általában lehetővé tesz számukra, hogy gond nélkül eltölthessenek rövid időt a háziállattól.

Felszabadulni annyi, mint szabadnak lenni, és a szabadság felelősséggel jár.

Teljesen világossá akarom tenni: ez a termék NEM Állandó megoldás a háziállatok gondozására. Mivel empátiámat kifejtettem húgom felé, amikor ezt a terméket neki készítettem, kérem, hogy kiterjessze empátiáját kedvencei iránt; csak mert teheti, ne hagyja őket napokig, játsszon velük rendszeresen, ügyeljen arra, hogy környezetük tiszta és biztonságos legyen.

Köszönöm, Kanoa.