A szemétgyűjtő robot prototípusa: 10 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Lakóotthonban élő egyetemistákként azt tapasztaltuk, hogy kollégiumaink gyakran otthont adnak rendetlen diákoknak, akik először élnek önállóan. Ezek a diákok általában túl lusták vagy felelőtlenek ahhoz, hogy felvegyék vagy eltakarítsák saját rendetlenségeiket. Ez az általános tisztátalanság kifejezetten gyakori volt hálótermeink fürdőszobájában. Ezt szem előtt tartva javasoltuk a megoldás megoldását erre a problémára egy praktikus segédszemét -tisztító robot formájában, amely képes a helyiséget különféle szemétszűrésre vizsgálni és a hulladékot ártalmatlanítani. A projekt fő célkitűzései között szerepelt egy automatizált robot létrehozása, amely összegyűjti a szemetet, lehetővé téve a felhasználók számára, hogy specifikus paramétereket állítsanak be ehhez a robothoz, valamint hogy költséghatékony és egyszerű legyen az építése.

1. lépés: Projektünk néhány konkrét célja:

• Hozzon létre egy automatizált újratölthető robotot, amely hatékonyan képes söpörni a helyiség meghatározott területét, és felszedni az emeleten lévő szemetet.
• Tegye hozzáférhetővé és felhasználóbaráttá a robotban lévő szemetet
• Készítse el a robotot olcsó anyagok felhasználásával
• Legyen a robot elég kicsi, hogy ne legyen nagy zavar a helyén

2. lépés: Videó a projektünkről működés közben

Kérjük, töltse le a projektről készült rövid videó megtekintéséhez.

3. lépés: Vásárolja meg az építőanyagokat

Annak érdekében, hogy megismételhessük a felépítést, anyagjegyzéket mellékeltünk. Ha szeretné megismerni a folyamatunk javításával kapcsolatos elképzeléseinket és a felépítésünk egyes részeit, utólag módosítanánk, kérjük, tekintse át az utolsó fejezetet Néhány ötlet a javításhoz, ahol néhány lehetséges módosítást talál az anyagjegyzékben.

4. lépés: A robotváz vágása

A robot alkatrészeinek összeszerelése előtt alvázra van szükség. Az alváz nyomtatásához ¼”akrilt használtunk, és két„ 10 x 5”téglalapot rajzoltunk az Adobe Illustrator programban. Ezek a téglalapok több kivágást igényelnek az elektromos alkatrészek, kerekek és motorok számára. Nézze meg a fenti képeket, hogy hogyan modellezzük az alvázat

Az illusztrátor rajzait ezután lézerrel vágják akrilra, és a két alvázlemezt 4 1 hüvelykes 2,5 mm -es csavarok és 12 2,5 mm -es csavarok segítségével csatlakoztatják egymáshoz. Az alváz két lemeze a csavarokkal és csavarokkal össze van kötve az alvázlemezek négy sarkával

5. lépés: A robot összeszerelése

Miután megvan a robotkeret, elkezdheti az alkatrészek hozzáadását. Csatlakoztassa a 2 motort a ház hátsó végéhez. Az alvázkeretben lévő lyukak és számos felülről származó csavar és anya használható a motorok rögzítésére

A nodemcu (mikrovezérlő) a motorvezérlőhöz van csatlakoztatva. Ez az alkatrész az alváz közepén van rögzítve. Ezenkívül az akkumulátor is csatlakoztatva van. A feszültséget és a földet az illesztőprogram és az áramforrás között rögzítik az m/m áthidaló vezetékekkel

Ahhoz, hogy a motorvezérlőt a két motorhoz rögzítse, forrasztjon két m/m vezetéket minden motorhoz, vezesse át a vezetékeket az alsó házon, és csatlakoztassa a vezetékeket a csomópont kimeneti csapjához

Ezután egyszerűen csúsztassa a két kereket minden egyenáramú motorra, és rögzítse a harmadik, kisebb forgó kereket az alsó alváz eleje felé, négy 2,5 M -es csavar segítségével, és rögzítse őket a négy lyukon keresztül

A robot összeállításnak most késznek kell lennie, hogy tesztelje a funkcionalitást, töltsön fel egy egyszerű előre parancsot (crimsonbot.forward (100)) a nodemcu -jába

6. lépés: A vákuumrendszer megváltoztatása

Szerelje szét a vásárolt hordozható porszívót, és távolítsa el a ventilátort és a motor alkatrészeit

Vizsgálja meg a vákuum burkolat burkolatát, és látni fogja, hogy a vákuum lényegében az alkatrészek, a ventilátor és a motor, valamint a burkolatház segítségével működik, amely lehetővé teszi a levegő kiáramlását és a vákuumszívást

A megváltozott vákuumszereléssel az volt a célunk, hogy a porszívó alkatrész méretét és súlyát csökkentsük ahelyett, hogy a teljes nagy hordozható vákuumhéjat használnánk

Kezdje el modellezni a vákuumhéjat egy 3D modellező szoftverrel. Modellünkhöz a Fusion 360 -at használtuk

A vákuumhéj 3D -s modellje egy egyszerű, nyitott felső hengerből állt, két részből, az egyik oldal légtelenít, a másik pedig szilárd. Ügyeljen arra, hogy hagyjon lyukat a henger alján, hogy illeszkedjen a motor és a ventilátor köré. A burkolathoz megfelelő mérések megtalálása nehéz lehet, és ha van pár féknyerge, javasoljuk azok használatát

Azt szeretné, hogy a burkolat szorosan illeszkedjen a motor és a ventilátor köré a jobb szívás érdekében

7. lépés: A vákuumrendszer összeszerelése

A vákuumrendszer összeszerelése meglehetősen egyszerű. Mindössze annyit kell tennie, hogy a nyomtatott vákuumkomponens két oldalát a ventilátor és a motor köré rögzíti, amelyet eltávolított a hordozható porszívóból. Az összeszereléshez forró ragasztót használtunk, azonban az erősebb ragasztó, például az epoxi, nagyobb szívóerőt biztosít

Ezután szűrőelemet kell hozzáadnia az alkatrész elejéhez, ez megvédi a ventilátort a nagy szemétdaraboktól, miközben továbbra is porszívóz. Rögzítse ezt a zsákot (a hordozható porszívó szűrőzsákját használtuk) a vákuumkomponens elejére ugyanazzal a ragasztóval, amelyet az előző lépésben használt

Az összegyűjtött szemetet tároló tartályhoz a hordozható porszívó karját használtuk. Ez jól illeszkedik a szűrőhöz és a 3D nyomtatott darabokhoz. Ezt a darabot a súrlódáson kívül semmilyen más módon nem ragasztják vagy csatlakoztatják. Ez lehetővé teszi a fúvóka eltávolítását és a szemét kidobását

8. lépés: A vákuumrendszer hozzáadása a robothoz

A vákuumkomponens robothoz való hozzáadásához először el kell távolítani az alváz felső szintjét. Ezután a vákuumkomponenst az alsó alvázszint tetejére rögzítik. Fontos, hogy a vákuumfúvóka vége egy szintben legyen a padlóval (ez elsősorban a vákuum alacsony teljesítményének köszönhető). A vákuumkomponens forró ragasztóval ismét az alsó alvázszinthez van rögzítve, és a szög, amelyen nyugszik, lehetővé teszi a fúvóka érintését a talajjal

9. lépés: Futtassa a robotot a kódjával

Most itt az ideje, hogy tesztelje a szemétlerakó robotot. Keressen egy olyan szobát, amelynek méreteit ismeri, vagy mérje meg egy olyan szoba méretét, amelyet nem. Ezután szerkessze a python kódot a szobájának megfelelő távolságokkal. Töltse fel a kódot a nodemcu -ba, és nézze meg, hogyan fut a készülék. Mivel a vákuum túlnyúlik az alvázon, a mozgások nem mindig pontosak, és szükség lehet bizonyos szerkesztésekre, hogy a robot folyamatosan működjön

Ebben a lépésben megadjuk a nodemcu és a robot számára használt kódot. Minden kódolás a python használatával jött létre a VisialStudioCode -on keresztül

10. lépés: Gondolkodás a projektünkről - ötlet a fejlesztésre:

Amit megtanultunk az építkezésből:

Csoportként a tesztelésünk nagy részét más méretű roboton és alvázon végeztük a kódunkkal, azonban amikor vákuumkomponenssel váltottunk a valódi alvázunkra, megállapítottuk, hogy a forduló sugár és a robot mozgási módja nagyon eltérő volt, és a szükséges kód változtatni kell

A hordozható vákuumból kinyert motor és ventilátor viszonylag kis teljesítményű volt. Ez vezetett ahhoz, hogy a vákuumfúvókát nagyon közel helyeztük el a talajhoz. Hatékonyabb lehetett volna egy hatékony porszívózási módszert találni

A robotunk összeszerelése során néha előfordultak olyan esetek, amikor a mérések vagy az alkatrészek közötti kapcsolatok nem voltak pontosak. Ez bizonyos problémákhoz vezetett a kód tesztelésekor