Zelf een robotstofzuiger maken met je eigen handen

Maken robotstofzuiger met uw eigen handen volstaat het om het noodzakelijke minimum aan theoretische kennis en een reeks gemakkelijk toegankelijke componenten te verwerven. Zo'n assistent houdt de vloeren van het pand schoon, waardoor er tijd wordt bespaard voor het schoonmaken. Door de aanwezigheid van speciale sensoren beweegt het mechanisme onafhankelijk niet alleen door de kamer, maar geleidt het ook. Het productieproces thuis kost tijd en geduld, maar het scheppingsschema is vrij eenvoudig en toegankelijk, zelfs voor amateurs, en het geld dat hieraan wordt uitgegeven is veel lager dan de prijs van marktapparatuur.

Theoretische aspecten van het probleem

Huishoudelijke vakmensen hebben op praktische wijze de vereisten voor robotstofzuigers afgeleid, die moeten worden gevolgd bij het maken ervan.Het resultaat van compliance zal een mechanisme zijn dat geschikt is voor verdere werking. De lijst met basisregels is als volgt:

• het wordt aanbevolen om een ​​robot te maken in de vorm van een kleine cilinder;
• zodat de machine bochten ter plaatse kan maken - de wielen moeten langs de diameter worden geplaatst;
• geen extra stuur vereist;
• het mechanisme moet afval verzamelen in een gemakkelijk te verwijderen vuilnisbak;
• de robot moet zijn uitgerust contact bumperbezetten ten minste de helft van de omtrek;
• Het opladen van het apparaat moet worden uitgevoerd vanuit de lader, zonder het te demonteren;
• de beste locatie voor het zwaartepunt van de robot zijn de wielen, het is ook toegestaan ​​om het in de buurt te hebben;
• optimale bewegingssnelheid - van 25 tot 35 cm / s;
• Motoren werken in combinatie met versnellingsbakken met veren.

Er zijn modellen met stappenmotoren, waarmee u ze programmatisch kunt beheren zonder versnellingsbakken te gebruiken.

Manieren om de beweging, het schoonmaken en de kracht van de robotstofzuiger te garanderen

De beweging van een robotapparaat wordt over het algemeen op twee manieren uitgevoerd: in een spiraal (van het centrum naar de buitenkant) en in zigzags.In de microcontrollers kan ook worden vastgelegd en de schema's van kamers afzonderlijk.

Ruimtelijke oriëntatie, omzeil obstakels langs de weg die de stofzuiger biedt dankzij het ingebouwde contact en infraroodsensoren - ze vormen een feedbacksysteem. Infrarood regelt beweging, het bepalen van de afstand tot de muren, objecten, hoogteverschillen. Contact sensoren werken in bumpers bij het raken van een obstakel (voor meer informatie over hoe het apparaat werkt, zie het artikelwerkingsprincipes van robotstofzuigers).

Een geautomatiseerde stofzuiger met een autonome stroombron ontwikkelt zich natuurlijk niet zo zuigkrachtals een manuele optie. Praktijktests hebben de grote efficiëntie aangetoond van het gebruik van een kleine borstel samen met een zuigturbine. voor schoonmaken in de hoeken Het voorste gedeelte van de stofzuiger is uitgerust met twee borstels die, indien gebruikt, puin naar de hoofdreiniger opscheppen.

De stroomtoevoer van het robotsysteem kan uit verschillende batterijen worden uitgevoerd, de spanning op de klemmen is 12 V (18 V) en de capaciteit is 7 Ah. Het opladen vindt plaats door direct contact of draadloos. Het gebruik van de laatste verhoogt de kosten van componenten.

Onafhankelijke terugkeer van de robot naar de plaats van opladen is een moeilijke taak die kan worden opgelost door een zendend baken te installeren.

Elk geautomatiseerd model gaat controller gebaseerd (hersensysteem). Daarom is het noodzakelijk om de programmeertaal te bestuderen voor het invoeren van het opdrachtalgoritme. Het moet ook rekening houden met de intuïtieve oriëntatie van de opdrachtinterface, wat het proces enorm vereenvoudigt. Zowel de microcontroller als de gebruikte sensoren hebben vaak gestandaardiseerde connectoren voor verbindingen, dus solderen is zelden nodig.

Voorbereiding op de praktische uitvoering van het project

Overweeg de toepassing van de bovenstaande principes op basis van het Arduino Mega 2560-platform. Het maakproces zal uit verschillende fasen bestaan:

• voorbereiding van gereedschappen en materialen;
• de productie van huizen met wielen en een afdeling voor afval, stofafscheiders en turbines;
• installatie van sensoren en microcontroller, motoren met versnellingsbakken, batterij, borstels;
• het maken van elektrische verbindingen;
• de introductie van het programma in de Arduino, het bepalen van de consistentie van sensoren;
• functionele test van de robotstofzuiger en zijn vermogen om onafhankelijk op te laden.

Het idee is geïmplementeerd met behulp van de volgende materialen en hulpmiddelen:

• Arduino-controller - 1 stuk, met drivers;
• een plaat van multiplex (of dik karton) - 1 m²;
• wielen - 3 stuks;
• een draad met een doorsnede van niet meer dan 0,75 mm.kv (gedraaid paar zal het doen) - ongeveer 2 m;
• voeding - 4 batterijen van elk 18 V, laadindicator voor hen, oplader;
• infraroodsensoren - 4 stuks, contact - 2 stuks;
• elektromotoren: voor een turbine - 1 stuk, een borstel ronddraaien - 1 stuk, 2 motoren met een verloopstuk zorgen voor beweging;
• behuizing van polyvinylchloride - 1 stuk;
• lijm - 1 pak, zelftappende schroeven - 10 stks, scotch tape - 1 stuk, set magneten;
• een set van schroevendraaiers en boren, tangen, briefpapiermes, potlood, liniaal, schroevendraaier, decoupeerzaag.

Assemblage van de robotstofzuiger

Bereid alles voor dat je nodig hebt, je kunt beginnen met monteren. Het is de passage van de bovenstaande stappen.

1. We maken een cilindrisch lichaam gemaakt van karton of polyvinylchloride: diameter - 30 cm, hoogte - 9 cm, wanddikte - 0,6 cm Het is beter om de bodem uit multiplex te zagen.
2. We repareren de zaak bumper van polyvinylchloride met behulp van plakband, vooraf installeerend daarin de infrarode sensoren en reagerend op effect.
   

   Botsing sensor

   

   Bevestigde bumper

3. We maken een compartiment voor afval van een karton of polyvinylchloride met een deksel, gefixeerd met magneten.
   
4. We maken een filter van stoffen servetten.
   

5. We maken een turbine van polyvinylchloride en computerschijven, installeer.
6. We verbinden de sensoren met de controller: de normale werkingsmodus komt overeen met een logische en de reactie op nul.
7. De voorborstelmotor is verbonden met de arduino mega 2560 via een mosfet-transistor, die zorgt voor een snelle rotatie in de hoeken en vrij langzaam langs het hoofdgedeelte van de kamer.
8. installeren 4 batterijen (verbind ze in paren, elk paar - in serie) en de oplader, sluit ze aan.
9. We monteren borstels onafhankelijk van vislijn en wielen (gekocht of verwijderd uit een geschikt speeltje) op de bodem.
   

   Radiale borstel

10. We installeren de benodigde programma's op Arduino met behulp van een computer die kan worden gevonden op het internet.
11. We controleren de bevestiging van alle componenten op de bodem en de wanden van de behuizing.
12. Snijd een deksel van karton of polyvinylchloride, maak het vast met schroeven.

Het belangrijke punt van het werk is de terugkeer van de bumper naar zijn oorspronkelijke positie na het raken van een obstakel, dat wil zeggen, voldoende elasticiteit.

Alle onderdelen zijn bevestigd aan de connectoren die voor dit doel beschikbaar zijn met schroeven of lijm of tape. Het resultaat wordt getoond in de foto: