DIY vákuum robot: 20 lépés (képekkel)

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

Ez az első vákuumrobotom, amelynek fő célja, hogy bárki rendelkezzen takarító robotgal anélkül, hogy ennyi pénzt fizetne, megtanulja, hogyan működik, és hogy építsen egy szép robotot, amelyet bármikor módosíthat, frissíthet és programozhat, és persze porszívózni az összes idegesítő szöszöt.

Ez a projekt a lehető legegyszerűbben felépíthető, mivel minden elem és alkatrész könnyen megtalálható a Digikey, az eBay, az Amazon stb.

Az egész alvázat a Solidworks -ben tervezték, így 3D -s nyomtatásra is alkalmas volt.

Jelenleg egy Arduino Uno-t használ (ha nem tetszik túlságosan, könnyen kicserélheti egy másik mikrovezérlőre, úgy döntöttem, hogy ezt használom, mivel az a célom, hogy bárki ténylegesen megépíthesse), mikro-fém motorok, ventilátor propeller, infravörös érzékelők és a megfelelő meghajtó modulok.

Egy másik harapja a port!

1. lépés: Anyagok

Tehát először definiálom az összes felhasznált anyagot, majd később más hasonló viselkedésű lehetőségeket javaslok.

Vezérlők:

• 1 x Arduino Uno tábla (vagy hasonló) (DigiKey)
• 1 x IRF520 MOS FET illesztőprogram modul (Aliexpress)
• 1 x H-híd L298 kétmotoros meghajtó (Aliexpress)

Állítóművek:

• 2 x Micro Metal hajtóműves motor 6V 298: 1 (DigiKey)
• 1 x mikro fém hajtóműmotor konzol pár (Pololu)
• 1 x kerék 42 × 19 mm -es pár (DigiKey)
• 1 x ventilátorfúvó AVC BA10033B12G 12V vagy hasonló (BCB1012UH Neato motorja) (Ebay, NeatoOption)

Érzékelők:

2 x Sharp távolságérzékelő GP2Y0A41SK0F (4 - 30 cm) (DigiKey)

Erő:

• 1 x ZIPPY Compact 1300mAh 3S 25C Lipo Pack (HobbyKing)
• 1 x LiPo akkumulátor töltő 3s (Amazon-töltő)
• 1 x 1 k ohmos ellenállás
• 1 x 2 k ohmos kis potenciométer

3D nyomtatás:

• 3D nyomtató, minimális nyomtatási mérettel 21 L x 21 W cm.
• PLA töltés vagy hasonló.
• Ha nincs, kinyomtathatja a fájlt a 3DHubs -on.

Más anyagok:

• 20 x M3 csavar (3 mm átmérővel)
• 20 x M3 dió
• 2 x #8-32 x 2 IN csavar anyákkal és alátéttel.
• 1 x porszívó szűrő (kendő típusú)
• 1 x golyós görgő 3/4 ″ műanyag vagy fém golyóval (Pololu)
• 2 nyomógomb (Aliexpress)
• 1 x be/ki kapcsoló

Eszközök:

• Csavarhúzó
• Forrasztópáka
• Fogó
• Olló
• Kábel (3 m)

2. lépés: Hogyan működik?

A porszívók többségében ventilátoros motor van. Amint a ventilátor lapátjai forognak, előrenyomítják a levegőt, a kipufogónyílás felé. A kipufogónyíláson szűrő található, amely megakadályozza a porrészecskék újbóli kidobását.

Hogyan működik a vákuum robot?

Az elv meglehetősen hasonló, de amint a második képen is látható, a ventilátor motorja az utolsó lépésnél van, ami azt jelenti, hogy a port nem vezetik át rajta. A beszívott levegőt először leszűrjük, majd a kipufogónyílás felé toljuk.

A fő különbség az egyes porszívók között az, hogy a robot rendelkezik mikrokontrollerrel és érzékelőkkel, amelyek lehetővé teszik a robot számára, hogy döntéseket hozzon, így önállóan porszívózhatja a szobát. Manapság a legtöbb vákuumrobotnak nagyon szép algoritmusai vannak beépítve, például leképezhetik a szobát, hogy megtervezhessék az utat, és gyorsabb tisztítást végezhessenek. Más funkciókkal is rendelkeznek, például oldalkefék, ütközésérzékelés, visszatérés a töltőállomáshoz stb.

3. lépés: Az összetevőkről…

Ahogy az elején mondtam, a lehető legtöbbet elmagyarázom, hogy bárki megérthesse, de ha már ismeri az alapokat, nyugodtan hagyja ki ezt a lépést.

A rajongó

A vákuum legfontosabb dolga az, hogy megfelelő ventilátort válasszon tisztességes CFM -mel (légáram köbméter per perc), ez a légáramlás ereje egy felületen, amely felveszi a szennyeződést, és áthelyezi a porzsákba vagy a tartályba. Ezért minél nagyobb a légáramlás, annál jobb a porszívó tisztítási képessége [BestVacuum.com]. A nagy porszívók többsége több mint 60 CFM -et használ, de mivel kicsi akkumulátort használunk, legalább 35 CFM -el megvagyunk. Az általam használt AVC ventilátor 38 CFM -es [AVC link], és valójában sok energiával rendelkezik, de használhat bármilyen azonos méretű (lásd az 1. ábrát).

A ventilátor sofőrje

Mivel szükség van a vezérlés módjára, amikor a ventilátor be vagy ki van kapcsolva, szükségünk van egy illesztőprogramra. A MOS-FET IRF520-at fogom használni, amely alapvetően kapcsolóként működik, és amikor jelet kap a mikrovezérlőtől, a bemeneti feszültséget biztosítja a kimenetre (ventilátor). (Lásd a 2. ábrát)

A H-híd

A motorokhoz valami másra lesz szükségünk, mint a ventilátor -illesztőprogram, mivel mostantól minden motor irányát szabályoznunk kell. A H-híd egy tranzisztró tömb, amely lehetővé teszi számunkra az áramlás szabályozását, és ennek szabályozásával képesek leszünk szabályozni a motorok irányát. Az L298 egy meglehetősen tisztességes H-híd, amely csatornánként 2A-t képes szolgáltatni, így motorjaink számára tökéletes lesz! Egy másik példa az L293D, de ez csak 800 mA -t ad csatornánként. (A 3. kép a H-híd fogalmát ábrázolja)

4. lépés: A tervezés

A robot tervezése a SolidWorks -ben történt, 8 fájlból áll.

Ez a lépés volt a legidőigényesebb, mivel az összes robot a semmiből készült, figyelembe véve a lökhárítót, a tartályt, a szűrőt stb.

A robot teljes mérete 210 mm x 210 mm x 80 mm.

5. lépés: 3D nyomtatás

Főnyeremény a Robotika Versenyen 2017

Második díj a Design Now: In Motion Contest versenyen