Vad du behöver för att göra en robotdammsugare med dina egna händer och arbetsscheman
Tanken på att skapa en fungerande robotdammsugare med egna händer är inte ny. Så fort hemgjorda produkter dök upp på Arduino-mikrokontrollerplattformen började hobbyister utveckla mer seriösa saker på grundval av dem. Till exempel ett "smart hem" bostadsförvaltningskomplex eller en husstädare. Dessutom, i en ekonomisk version, kan den köras bokstavligen på knäna, på några kvällar.
Vad du behöver för att göra en hemmagjord enhet
Det krävs inte mycket för att göra en robotdammsugare lika bra (men billigare) än en fabriksdammsugare. En av amatördesignerna av dammsugaren är sammansatt av förpackningar gjorda av wellpapp, som används för att förpacka varor. Lådor är gjorda av det. Men för ett normalt estetiskt intryck behövs något mer. Det kan vara en dammsugarkropp limmad av plast eller ett färdigt element lånat från en utsliten fabriksassistentrobot.
Så vad kommer han att behöva i första hand:
- Arduino mikrokontroller.
- Brödskärbräda.
- Avståndsmätare.
- Motorstyrenhet.
- Motorer.
- Hjul.
- Datorkylare.
- Turbin.
- 18650 batterier.
- Tråd.
Detta är den lägsta konfigurationen för en dammsugare.I framtiden kan dammsugarens robotkomplex moderniseras, anpassas till en specifik situation.
Vi gör fallet
Vill du göra allt direkt kan du inte klara dig utan ett fodral till vår dammsugare. För detta behöver vi plast - polystyren, polyvinylklorid.
Först måste du bestämma hur fyllningen kommer att passa in i höljet. Om du följer minsta motståndets väg kan du gå med ergonomin hos vilken dammsugare som helst ur lådan. De är vanligtvis skivformade, ungefär lika stora. Det betyder att du måste skära ut (göra) 2 cirklar med samma diameter och en sidovägg (hel remsa) på dammsugaren.
Ett batterifack är tilldelat enligt strömförsörjningen. Det är bäst att använda de mycket använda 18650-batterierna - dessa finns i bärbara datorer, leksaker och powerbanks. Rörelsesensorer är placerade på framsidan, de är ansvariga för dammsugarens "beteende". Var noga med att överväga platsen för hjulen, deras drivningar, centralkortet (Arduino) och turbinen med dammuppsamlaren.
Det beror på korrektheten i beräkningen, noggrannheten i arrangemanget av delarna, snart kommer det att bli nödvändigt att radikalt ändra dammsugarens design eller begränsas till en liten modernisering. Måtten på höljet är relaterade till typen av mikrokontroller, extra kort.
Den ursprungliga Arduino erbjuder 3 graderingar: "Uno", "Pro", "Leonardo", såväl som kort med extra kontakter ("Mega", "Due"). Det finns också mer kompakta alternativ - "Nano", "Micro". Och då räknas inte de många kinesiska klonerna, som inte är sämre när det gäller funktionalitet. Men det är ofta mycket billigare.
Därför är det bättre att förutsäga dessa faktorer i förväg. Och först då börja implementera din idé, skapa en dammsugarkropp. Gör inte en diameter mindre än 30 centimeter. Annars kommer ingenting att passa. Bättre då att använda det lediga utrymmet för att lägga till ett batteri eller förlänga dammpåsen.
Utformningen av höljet bör också ta hänsyn till möjligheten att demontera, reparera dammsugaren, därför rekommenderas det att göra avtagbara lock eller luckor för att ge tillgång till interiören. Det kommer att ta lite längre tid än att bara tillverka plastdelarna. Du kan till och med behöva göra en modell av en dammsugare först, rita en robot på papper.
Men en sådan taktisk gest kommer att rädda dig från många problem i samband med omarrangering, manipulering av dammsugaren. Ofta kräver elimineringen av sådana svårigheter mer ansträngning än den initiala beräkningen, placeringen av noder, med hänsyn till de listade kraven.
Det skadar inte heller att ta hänsyn till att Arduino-mikrokontrollern kommer att kräva modifiering av firmware och mjukvara. För att göra detta är det absolut nödvändigt att ta ut kontakten med vilken robotens "hjärna" kommer att anslutas till en stor PC. Och efter att alla huvudpunkter har identifierats kan du börja omsätta idén om en dammsugare till verklighet.
När du väljer ett fodral av PVC, polystyren, används ett lim av lämplig sammansättning för montering. Den är inte lämplig för limning av epoxiformade delar. Och för "epoxi"-plattor måste limmet också ha sitt eget. Detta är viktigt att förstå.
Det är möjligt att montera dammsugarens kropp även från tunn plywood (upp till 5 millimeter). En större tjocklek ökar vikten. Mindre ger inte den nödvändiga styvheten.Träbearbetning är ingen svår uppgift: bitarna skärs med en sticksåg, slipas, anpassas till storlek och limmas.
I det här fallet är det tillåtet att avvika från skivkonfigurationen och göra robotdammsugaren fyrkantig vid basen.
Och, slutligen, ett alternativ för de lataste är att hitta ett fodral från en oanvändbar robotdammsugare eller köpa en färdig i någon av butikskedjorna. Men i det här fallet måste du välja komponenterna i förväg, med hänsyn till dimensionerna. Annars måste du ändra en sak: antingen kroppen eller detaljerna.
Robot montering
Monteringsprocessen inkluderar inte bara installation, placering av alla delar på de angivna platserna, utan också skärning av fönster, hål, bildar sidoväggen på fallet. Polystyrenskivan böjs lätt vid uppvärmning. Du kan använda en kastrull med varmt vatten eller en hårtork.
Vid limning fixeras delarna under hela kompositionens härdningstid. Mer detaljerade instruktioner finns på limrören. Detta är vanligtvis 24 timmar. För epoxi och andra märken av komponenter kan förberedelsetiden skilja sig.
För att fixera brädor, individuella enheter inuti dammsugarens kropp, är det tillåtet att använda en värmepistol med limstift. Men fästelement på självgängande skruvar kommer att bli mer pålitliga och flexibla. Den mekaniska delen av installationen utgör inga svårigheter.
Den är tillgänglig för alla som i barndomen har genomgått övningen av montering och demontering på Lego-konstruktören. Om inget fel smugit sig in i beräkningarna faller alla detaljer på plats.Det är viktigt att elektronik, motorer och hjul skyddas mot damm. För detta måste dammuppsamlaren vara isolerad från de andra facken. Lösningsalternativ finns nedan. Du hittar även ett diagram över dammsugaren där.
Vilket sätt att röra sig - var och en bestämmer själv. Om du vill skapa en enkel hemassistent kan du göra det med minimal detalj utan att överbelasta strukturen.
Perfektionister kan välja en mer komplicerad version av dammsugaren: lägg till en laddningsindikator, roterande borstar, "trolla" med hjul, vilket ger den nödvändiga rörelsehastigheten.
Detsamma gäller för att öka (minska) kapaciteten på batteriet, ersätta Arduino-kortet med ett mer kompakt, inklusive ytterligare sensorer. Och grundversionen av dammsugaren kan monteras bokstavligen över helgen eller 2-3 kvällar.
Var och hur man laddar ner firmware
Programvara, eller firmware, är något utan vilken vår robotdammsugare inte kommer att röra sig, inte kommer att uppfylla sina funktioner som hemassistent. Du kan få det på samma resurs där Arduino-brädet köptes, eller på en av amatörsajterna där hemgjorda produkter samlas in.
I en av lösningarna delade författaren till utvecklingen vänligt med läsarna ett program utformat för den enklaste och mest kaotiska rengöringen. Generellt sett är Arduino en plattform där entusiaster skapar lösningar för sina egna behov. Därför finns det 2 sätt: skriv programvara själv (om du vet hur man programmerar) eller använd någons hjälp, skaffa en färdig.
Grundläggande kunskap om Arduino, PC, principen för deras interaktion är väsentlig. För dem som inte är säkra på sin egen förmåga är det bättre att inte ta risker.Det finns flera sätt att synkronisera Arduino-mikrokontrollern, ladda ner programvaran:
- använder Arduino IDE;
- programmerare;
- anslutning till ett annat Arduino-kort.
Den första är att ladda ner (eller använda online) Arduino IDE. Programvaran fungerar på de flesta moderna operativsystem - Windows, Linux, Mac OS. Innan du vidtar åtgärder rekommenderas det starkt att du förstår exakt vad som görs.
Att göra något blint med Arduino genom att trial and error avråds starkt. Det är bäst att beställa en färdig och sydd tavla. Du måste också förbereda en USB-kabel i förväg. All information om att arbeta med Arduino, dess mjukvarumiljö finns på nätet. Det är inte svårt att bemästra det, det skulle finnas ett sug.
Arduino IDE-gränssnittet är ganska enkelt och intuitivt. Om något inte fungerar kan du alltid vända dig till den dedikerade delen av Arduino Wiki för att få hjälp.
Nästa sätt är att använda en programmerare. Detta är en speciell enhet som säljs separat. Men det låter dig arbeta med olika Arduino-kort, ladda upp mjukvara till dem.
Det senaste förslaget använder en av Arduinos som programmerare. Metoden är inte sämre än de andra, den är ganska effektiv. För att implementera vart och ett av de föreslagna alternativen utan att demontera dammsugaren varje gång, måste du ge tillgång till kortkontakten i fodralet. Det kan vara ett fönster, en förlängningssladd med USB-kontakt, uttagen under dammsugarens lock, eller din egen metod. Om det bara var bekvämt att använda.
Produkttester
Som regel kräver den sammansatta dammsugaren ingen speciell inkörning. Efter att ha laddat batteriet är det omedelbart "stridsklart".De allra första minuterna av drift kommer att avslöja andra enheter som behöver uppgraderas. Till exempel hjulen på en dammsugare. Eller byt ut växellådor och motorer mot långsammare, mer pålitliga.
I grundläget ska dammsugaren åtminstone röra sig i rummet utan problem och identifiera hinder. Och om han dessutom plockar skräp betyder det att idén var 100 % framgångsrik.
Moderniseringsmöjligheter
Det finns inga gränser för perfektion. Att uppgradera en robotdammsugare kan påverka både mekaniken (hjul, installation av ytterligare roterande borstar) och elektroniken (ersätter Arduino-kortet, sensorer, laddningsregulator, etc.).
Det är möjligt att dammsugarens ägare under drift kommer att vilja måla kroppen; Nitrosprayemaljer är lämpliga för detta. Eller byt ut programvaran genom att anpassa den till Android-miljön för att göra dammsugaren ännu smartare. Och det kunde styras med en smartphone. Det finns redan färdiga idéer och lösningar. Och du kan skapa något själv, Arduino-plattformen skapades för detta.