Fenny read-only
- Разработка робототехники
- Из песочницы
Поделюсь опытом создания дешевого робота-пылесоса из подручных средств и всемогущего китайского магазина. Изначально планировал просто изучить среду Arduino, но это изучение переросло в пылесос.
Необходимые детали:
— много плотного картона (бесплатно);
— аналог arduino (210 р);
— маленькая макетка (80 р);
— 2 уз-дальномера (300 р);
— контроллер моторов — H-мост (80 р);
— 2 мотор-редуктора с колесом (600 р);
— блок аккумуляторов на +18v и контроллер заряда;
— пара метров витой пары;
— турбина от пылесоса;
— компьютерный кулер.
Материалы для сборки робота-пылесоса в домашних условиях
Перед тем, как сделать робот-пылесос, нужно подготовить все необходимое.
- Ножницы;
- Циркуль;
- Простой карандаш;
- Линейка;
- Пистолет для термоклея;
- Две трубки термоклея.
- Гофрированный картон размером 1.5х1.0 м;
- Марля размером 0.3х0.3 м;
- Резинка для банкнот.
- Два блока колес;
- Плата ARDUINO UNO;
- Драйвер двигателя L298N;
- Два мотора на метелки по 12 В;
- Датчик приближенности для Ардуино ультразвуковой;
- Блок аккумуляторов;
- Кулер от компьютера из системного блока;
- Опорное колесо.
Как сделать робот-пылесос своими руками в домашних условиях
Когда все комплектующие и материалы в наличии, следует преступить к сборке.
Общий план таков:
- Вначале собирают корпус – здесь каждая деталь оригинальна и изготавливается отдельно;
- Следующий этап – установка Ардуино для робота-пылесоса своими руками и другой электроники, блока аккумуляторов и коммутация их проводами;
- В корпус устанавливают приводы – это колеса и моторы боковых щеток;
- Далее изготавливают всасывающий узел и крепят его к корпусу;
- Крепят самодельные боковые метелки;
- Программируют устройство и проводят полевые испытания;
- Если все работает, закрывают корпус верхней панелью.
Сборка корпуса из картона и установка Ардуино
Как сделать робот-пылесос, начиная с корпуса:
- Из картона вырезают два круга диаметром 46 см. Один круг – это нижнее основание корпуса, другой – верхняя панель;
- В нижней части посередине вырезают отверстие, равное диаметру крыльчатки компьютерного кулера;
- Впереди нижней части по бокам вырезают два прямоугольника под моторы боковых щеток (ориентир – как у любого промышленного аппарата);
- Сзади по бокам вырезают пазы под ведущие колеса – чем ближе к краю корпуса, тем лучше. Строго впереди – паз под опорное колесо;
- Из картона вырезают прямоугольник размером 20 см на 146 см;
- Гофрированный картон надрезают по одной плоскости через каждые 2 см. Режут поперек длинной стороны;
- Полученную заготовку сворачивают в цилиндр и приклеивают к основанию термоклеем. Таким же способом приклеивают блоки колес, моторы на метелки, опорное колесо;
- Блок Ардуино, соединенный с драйвером колес, крепят в передней части внутри корпуса, не закрывая среднее отверстие под турбину;
- В торцовой части впереди вырезают два отверстия под датчик приближения.
Изготовление всасывающего модуля с турбиной
- Из картона делают прямоугольный канал без торцовых частей, размер которых равен размеру основания кулера. Высота канала 25 см;
- Посередине канала под наклоном 30 градусов вклеивают перегородку. С верхней стороны наклона должен быть зазор шириной 2 см между перегородкой и стенкой канала;
- Изготавливают маленькую коробочку без крышки с размером сторон равным размеру перегородки и высотой бортов 5 см и устанавливают ее на перегородку;
- Под перегородку в низ основания канала вставляют и вклеивают кулер так, чтобы он дул на перегородку;
- На верхнюю часть канала надевают кусок марли, и свободные концы фиксируют резинкой для банкнот вокруг канала;
- Канал стороной кулера приклеивают напротив отверстия в середине основания пылесоса;
- В верхней панели вырезают прямоугольник под канал и надевают сверху.
Коммутация схем и настройка программы
После того, как установлены все элементы, питание колес подключают на драйвер колес на соответствующие управляемые разъемы. Моторы метелок подключают к выводам, где появляется постоянное напряжение при включении тумблера.
Тумблер впаивают между батареей и питанием схемы Ардуино. Схему датчика приближения подсоединяют к Ардуино. При включении тумблера пылесос начнет двигаться по площади, обходя предметы.
Настройка платы заключается в регулировке скорости (величины подачи напряжения на ведущие колеса), которая не должна превышать 30-25 см/с. Чтобы аппарат не ехал куда не нужно, можно подумать, как сделать виртуальную стену для пылесоса-робота своими руками.
Сборка корпуса из пластика и фанеры
Как сделать робот-пылесос не из картона, а, например, из пластика и фанеры? Очень просто.
В этом случае нижнюю часть вырезают из 4 мм фанеры при помощи электролобзика (размеры аналогичны вышеописанным).
В качестве торцовой части корпуса и верхней крышки можно использовать пластиковое ведро из-под фасадной краски (диаметр не должен превышать основания). Его обрезают так, чтобы высота с дном не превышала 20 см.
После того как на нижней части установят все оборудование и на ведре закрепят датчик приближения, ведро переворачивают и прикрепляют к основанию при помощи уголков.
Изготовление системы всасывания пыли
Турбину для робота-пылесоса своими руками в этом варианте конструкции можно изготовить по-иному принципу:
- В качестве емкости пылесборника берут пластиковую емкость (объем — 1 литр);
- В дне емкости посередине делают прорез шириной 1 см и длиной 10 см;
- Из прозрачного файла для бумаги вырезают прямоугольник шириной 3 см и длиной 12 см;
- Этим прямоугольником накрывают прорезь внутри емкости и фиксируют пленку с одной стороны скотчем на всю длину (12 см);
- Получается клапан, который при втягивании воздуха внутрь емкости открывается, а при выключении пылесоса перекрывает канал;
- В крышке от емкости делают отверстие, по диаметру равное диаметру крыльчатки вентилятора;
- Вентилятор крепят к крышке с внутренней стороны, с наружной – наклеивают мелкую пластиковую москитную сетку;
- Крышку ставят на место – турбина готова.
Как и в предыдущем варианте робота-пылесоса, после проведения всех работ по коммутации устройств между собой, необходимо провести настройку прибора.
Эта настройка заключается в выборе скорости движения машины. Отвечает за эту функцию драйвер двигателя.
Заключение
Рассмотренные самодельные модели роботов-пылесосов хороши для проведения быстрых уборок, когда нужно подмести полы.
Чтобы подобные аппараты могли хорошо втягивать и пыль – недостаточно обычного вентилятора от компьютера.
Нужно использовать более мощные моторы, например, от фена, и лопасти нужно изготавливать другой конструкции.
В этих же моделях для лучшего эффекта всасывания нужно соблюсти расстояние от дна до пола не более 1 см.
Робот-пылесос самодельной конструкции нельзя использовать в местах, где есть возможность падения его с высоты.
В простой системе не предусмотрены датчики контроля уровня пола. В сети имеются лайфхаки как сделать пылесос-робот моющим.
