Как сделать простого робота-уборщика своими руками
Как сделать простого робота-уборщика своими руками
В век высоких технологий все больше процессов человек пытается поручить автоматизированной технике. И уборка помещений здесь не исключение. «Роботы-уборщики» занимают все больше места на прилавках магазинов. Но ведь простое устройство можно сделать и своими руками.
- Что нужно, что бы сделать «робота-уборщика»
- Сборка корпуса и движущихся частей
- Подключение электрической части
- Завершение работы и первый запуск
Каких роботов можно сделать из ЛЕГО?
Используя пластмассовые кубики, можно создать множество разных конструкций. Даже Терминатора.
Когда речь заходит о том, чтобы самостоятельно построить робота из ЛЕГО, помните об ожиданиях. Создать Терминатора мечтают многие, но не забывайте о ресурсах. Это и наличие деталей, и терпение, и желание идти до конца :-).
Робот-киборг из ЛЕГО может выглядеть по-другому:
В интернете множество видео с роботами из LEGO. И c созданными из специализированных робототехнических конструкторов, и из деталей других наборов.
Ориентация на местности
Большинство моделей ориентируются на показания датчиков: инфракрасные подсказывают уровень перепада высоты, механические предупреждают столкновения с препятствиями. Анализируя полученные данные, прибор принимает решение о дальнейших действиях.
Ряд производителей дополняют свои приборы ультразвуком, чтобы приборы могли оценивать расстояние до тех или иных предметов. На «открытых пространствах» такой пылесос ускоряется, а к преградам подъезжает с заранее просчитанной плавностью: время уборки сокращается!
Продвинутые роботы способны рисовать в своем «воображении» виртуальную карту помещения с помощью встроенной камеры (iRobot, LG, Samsung).
Впрочем, настоящие сложности начинаются при переходе из одной комнаты в другую. Самое простое – это последовательно запускать робота в каждую из комнат по очереди, плотно закрывая дверь. Но автономной такую уборку уже не назовешь. Чтобы помочь пылесосу сориентироваться, можно установить несколько виртуальных стенок (определенное их количество часто идет в комплекте): инфракрасный луч не хуже всякой двери преградит роботу путь и направит, куда надо.
Не у всех виртуальный стенки входят в комплект. Однако даже к не самым дорогим моделям их можно докупить. «Маяки», если что, тоже докупаются – правда, они совместимы уже только с премиальными представителями роботов-уборщиков.
Впрочем, сейчас уже появились фактически которые не только рисуют виртуальные карты, но и сохраняют расположение комнат, предметов и зарядной станции в памяти.
Детали для сборки робота из ЛЕГО
Что же делать если у вас масса LEGO-деталей и непреодолимое желание построить из них робота? Очевидное решение — купить контроллер LEGO EV3 — слишком дорого, т.к. стоимость приближается к цене нового набора LEGO Mindstorms. Приобрести контроллер и датчики других производителей целесообразнее.
Бюджетный вариант — использовать Arduino. Эта недорогая плата станет «мозгом» создаваемого легоробота, позволит подключить сенсоры и двигателей разных производителей, реализовать идеи и развить проект самодельного робота. Платформа Arduino популярна и научиться работать с ней можно и в кружках, и самостоятельно, используя онлайн-ресурсы. При разработке робота из ЛЕГО с использованием Arduino необходимо решить, как крепить конструктивно несовместимые контроллер и датчики. Например, сделать из деталей LEGO корпусы для электроники.
Корпус для Arduino UNO из LEGO. Фото linksprite.com
Корпус для Arduino из деталей LEGO. Фото arduino.ru
Крепления электронных компонентов к элементам конструктора LEGO можно создать с помощью 3D-печати.
Держатель для сервопривода, изготовленный с использованием 3D-печати. blog.arduino.cc
Завершение работы и первый запуск
После этого второй большой пластиковый контейнер устанавливается на сам корпус. Он будет использоваться как емкость для жидкости. К нему подсоединяется конструкция из пластиковых водопроводных труб, сделанная буквой Т, и в эту конструкцию из труб устанавливается кран.
Вот и все. Простой «робот-уборщик» готов. Можно заполнить емкость водой с чистящим средством. И приоткрыть кран, что бы вода понемногу капала на пол. А затем взять пульт в руки, и начать свою первую уборку с помощью собранного своими руками устройства.
Ориентация на местности
Большинство моделей ориентируются на показания датчиков: инфракрасные подсказывают уровень перепада высоты, механические предупреждают столкновения с препятствиями. Анализируя полученные данные, прибор принимает решение о дальнейших действиях.
Ряд производителей дополняют свои приборы ультразвуком, чтобы приборы могли оценивать расстояние до тех или иных предметов. На «открытых пространствах» такой пылесос ускоряется, а к преградам подъезжает с заранее просчитанной плавностью: время уборки сокращается!
Продвинутые роботы способны рисовать в своем «воображении» виртуальную карту помещения с помощью встроенной камеры (iRobot, LG, Samsung).
Впрочем, настоящие сложности начинаются при переходе из одной комнаты в другую. Самое простое – это последовательно запускать робота в каждую из комнат по очереди, плотно закрывая дверь. Но автономной такую уборку уже не назовешь. Чтобы помочь пылесосу сориентироваться, можно установить несколько виртуальных стенок (определенное их количество часто идет в комплекте): инфракрасный луч не хуже всякой двери преградит роботу путь и направит, куда надо.
Не у всех виртуальный стенки входят в комплект. Однако даже к не самым дорогим моделям их можно докупить. «Маяки», если что, тоже докупаются – правда, они совместимы уже только с премиальными представителями роботов-уборщиков.
Впрочем, сейчас уже появились фактически которые не только рисуют виртуальные карты, но и сохраняют расположение комнат, предметов и зарядной станции в памяти.
Детали для сборки робота из ЛЕГО
Что же делать если у вас масса LEGO-деталей и непреодолимое желание построить из них робота? Очевидное решение — купить контроллер LEGO EV3 — слишком дорого, т.к. стоимость приближается к цене нового набора LEGO Mindstorms. Приобрести контроллер и датчики других производителей целесообразнее.
Бюджетный вариант — использовать Arduino. Эта недорогая плата станет «мозгом» создаваемого легоробота, позволит подключить сенсоры и двигателей разных производителей, реализовать идеи и развить проект самодельного робота. Платформа Arduino популярна и научиться работать с ней можно и в кружках, и самостоятельно, используя онлайн-ресурсы. При разработке робота из ЛЕГО с использованием Arduino необходимо решить, как крепить конструктивно несовместимые контроллер и датчики. Например, сделать из деталей LEGO корпусы для электроники.
Корпус для Arduino UNO из LEGO. Фото linksprite.com
Корпус для Arduino из деталей LEGO. Фото arduino.ru
Крепления электронных компонентов к элементам конструктора LEGO можно создать с помощью 3D-печати.
Держатель для сервопривода, изготовленный с использованием 3D-печати. blog.arduino.cc
Что нужно, что бы сделать «робота-уборщика»
Такое устройство можно сделать из большого пластикового контейнера. Он как нельзя лучше подойдет для корпуса такого робота. Итак, что же понадобится:
- Два пластиковых контейнера (один большой, другой поменьше).
- Круглые моторы – 7шт.
- Маленький контейнер.
- Колеса – 4шт.
- Провода.
- Выключатели 2шт., кнопка – 1 шт.
- Лист фанеры.
- Губка.
- Салфетки для протирания – 2шт.
- Пластиковые водопроводные трубки.
- Сантехнический кран.
Основные характеристики
Ключевой критерий выбора – размеры и планировка квартиры или дома. Опытные продавцы и некоторые производители (например, iRobot) с ходу предоставят вам сравнительные таблицы – на какое количество комнат в среднем рассчитана та или иная модель. Однако сориентироваться можно и самому.
Если аккумулятор разрядится, а часть территории останется необработанной, то, чтобы «ожить» вновь, может потребоваться до 8 часов – и в итоге уборка грозит растянуться на целый день.
Кроме того, далеко не все модели (и прежде всего это относится умеют возвращаться «домой», на базу самостоятельно: придется подключать их к сети или базе своими руками.
К счастью, так называемые полностью автономные лишены этого недостатка. Они не только контролируют уровень заряда батареи и подзаряжаются без посторонней помощи, но и своевременно опустошают мусорный мешок. Его объем – еще один важный показатель наряду с емкостью аккумулятора.
Компактный размер прибора – большой плюс, когда нужно забраться под кровать, но большой минус с точки зрения вместительности. Так что для больших квартир лучше всего подойдут роботы, база которых предусматривает возможность очистки: возвращаясь на «дозаправку», пылесос заодно и «опорожняется».
Примеры роботов, сделанных из LEGO
ArGo — робот-автомобиль из конструктора Lego Technic и Arduino:
Подробнее об этом проекте здесь.
Робот-танк из деталей Lego с arduino на борту, который управляется по Wi-Fi:
Подробнее об этом проекте здесь.
Шестиногий шагающий робот-жук, сделанный из LEGO и платы Arduino. Крепления сервомоторов, рычаги, насадки на ноги и крепление Arduino к LEGO распечатаны на 3D принтере.
Сделали классного робота? Добавьте его в наш каталог проектов! Расскажите о своих успехах читателям Занимательной робототехники.
