DIY Vacuum Robot: 20 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ito ang aking unang Robot ng Vacuum, na kung saan ito ang pangunahing layunin ay upang payagan ang sinuman na magkaroon ng isang robot sa paglilinis nang hindi nagbabayad ng napakaraming pera, upang malaman kung paano sila gumana, upang bumuo ng isang magandang robot na maaari mong baguhin, i-update at programa hangga't gusto mo, at syempre upang i-vacuum ang lahat ng nakakainis na himulmol na iyon.

Ang proyektong ito ay inilaan upang maging mas madaling buuin hangga't maaari dahil ang lahat ng mga elemento at bahagi ay madaling matagpuan sa Digikey, eBay, Amazon, atbp.

Ang buong chassis ay dinisenyo sa Solidworks upang maaari itong naka-print na 3d.

Kasalukuyan itong gumagamit ng isang Arduino Uno (kung hindi mo gusto ito madali mo itong mababago para sa isa pang micro controller, napagpasyahan kong gamitin ito dahil ang aking layunin ay ang sinuman na maaaring talagang itayo ito), mga micro-metal motor, fan propeller, mga infrared sensor at kani-kanilang mga module ng pagmamaneho.

Isa pa kumagat sa alikabok!

Hakbang 1: Mga Kagamitan

Kaya, una ay tatukoy ko ang lahat ng mga materyal na ginamit ko at sa paglaon ay magmumungkahi ako ng iba pang mga pagpipilian na may katulad na pag-uugali.

Mga Controller:

• 1 x Arduino Uno Board (o katulad) (DigiKey)
• 1 x IRF520 MOS FET Driver Module (Aliexpress)
• 1 x H-bridge L298 Dual Motor Driver (Aliexpress)

Mga Actuator:

• 2 x Micro Metal Gearmotor HP 6V 298: 1 (DigiKey)
• 1 x Micro Metal Gearmotor Bracket Pair (Pololu)
• 1 x Wheel 42 × 19mm Pares (DigiKey)
• 1 x Fan Blower AVC BA10033B12G 12V o katulad (motor ng BCB1012UH Neato) (Ebay, NeatoOption)

Mga Sensor:

2 x Sharp Distance Sensor GP2Y0A41SK0F (4 - 30cm) (DigiKey)

Lakas:

• 1 x ZIPPY Compact 1300mAh 3S 25C Lipo Pack (HobbyKing)
• 1 x LiPo Battery Charger 3s (Amazon-Charger)
• 1 x 1k Ohm risistor
• 1 x 2k Ohm maliit na potentiometer

Pag-print ng 3d:

• 3D printer na may isang minimum na laki ng pag-print ng 21 L x 21 W cm.
• PLA Fillament o katulad.
• Kung wala ka, maaari mong i-print ang iyong file sa 3DHubs.

Iba pang mga materyales:

• 20 x M3 bolts na may (3mm diameter)
• 20 x M3 na mani
• 2 x # 8-32 x 2 SA bolts na may mga nut at washer.
• 1 x Filter ng Vaccum bag (uri ng tela)
• 1 x Ball Caster na may 3/4 ″ Plastic o Metal Ball (Pololu)
• 2 pushbuttons (Aliexpress)
• 1 x On / Off Switch

Mga tool:

• Screw driver
• Panghinang
• Mga Plier
• Gunting
• Cable (3m)

Hakbang 2: Paano Ito Gumagana?

Ang karamihan ng mga vacuum ay may motor na may bentilador. Sa pagikot ng mga fan blades, pinipilit nila ang hangin pasulong, patungo sa exhaust port. Sa exhaust port mayroon itong isang filter na pumipigil sa mga dust dust na itinapon muli.

Paano gumagana ang isang vacuum robot?

Ang prinsipyo ay halos kapareho ngunit tulad ng nakikita mo sa pangalawang larawan, ang fan motor ay nasa huling hakbang na nangangahulugang ang alikabok ay hindi hinihimok dito. Ang hangin na sinisipsip ay sinala muna at pagkatapos ay itinulak papunta sa tambalan ng tambutso.

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng bawat isa sa mga vacuum ay ang robot na isa ay mayroong isang microcontroller at sensor na hinahayaan ang robot na gumawa ng mga desisyon upang maaari nitong mai-vacuum ang iyong silid nang autonomiya. Karamihan sa mga robot ng vacuum ngayon ay mayroong talagang magagandang built-in na mga algorithm, halimbawa, maaari nilang mapa ang iyong silid upang makapagplano sila ng isang landas at magsagawa ng mas mabilis na paglilinis. Mayroon din silang iba pang mga tampok tulad ng mga brushes sa gilid, pagtuklas ng banggaan, bumalik sa base ng singilin nito, atbp.

Hakbang 3: Tungkol sa Mga Sangkap …

Tulad ng sinabi ko sa simula, magpapaliwanag ako hangga't maaari kong maunawaan ng sinuman, ngunit Kung alam mo na ang mga pangunahing kaalaman, huwag mag-atubiling laktawan ang hakbang na ito.

Ang Fan

Ang pinakamahalagang bagay ng isang vacuum ay upang piliin ang appropiate fan na may disenteng CFM (Airflow cubic paa bawat minuto), ito ang puwersa ng airflow na ito sa kabuuan ng isang lugar na kukuha ng dumi at ilipat ito sa dust bag o lalagyan. Samakatuwid, mas maraming daloy ng hangin, mas mahusay ang kakayahan sa paglilinis ng vacuum cleaner [BestVacuum.com]. Karamihan sa mga malalaking vacuum ay gumagamit ng higit sa 60 CFM ngunit dahil gumagamit kami ng isang maliit na baterya, ok kami na may hindi bababa sa 35 CFM. Ang tagahanga ng AVC na gagamitin ko ay mayroong 38 CFM [AVC link] at ito ay talagang may maraming kapangyarihan, ngunit maaari mong gamitin ang anumang may parehong mga sukat (Tingnan ang larawan 1).

Ang Fan Driver

Dahil kailangan namin ng isang paraan upang makontrol tuwing Naka-on o Naka-off ang Fan, kailangan namin ng isang Driver. Gagamitin ko ang MOS-FET IRF520 na karaniwang gumagana bilang isang switch, tuwing nakakatanggap ito ng isang senyas mula sa microntroller ay ibibigay nito ang input boltahe sa output (Fan). (Tingnan ang larawan 2)

Ang H-Bridge

Para sa mga motor kakailanganin namin ang isang bagay na medyo kakaiba mula sa driver ng Fan dahil ngayon kakailanganin naming kontrolin ang direksyon ng bawat motor. Ang H-bridge ay isang hanay ng mga transistros na nagbibigay-daan sa amin upang makontrol ang kasalukuyang daloy, at sa pamamagitan ng pagkontrol nito, makokontrol namin ang direksyon ng mga motor. Ang L298 ay isang medyo disenteng H-tulay na maaaring magbigay ng 2A bawat channel kaya para sa aming mga motor ito ay magiging perpekto! Ang isa pang halimbawa ay ang L293D ngunit nagbibigay lamang ito sa amin ng 800mA bawat channel. (Ang larawan 3 ay naglalarawan ng konsepto ng isang H-tulay)

Hakbang 4: Ang Disenyo

Ang disenyo ng robot ay ginawa sa SolidWorks, binubuo ito ng 8 mga file.

Ang hakbang na ito ay ang pinaka-ubos ng oras dahil ang lahat ng robot ay ginawa mula sa simula na isinasaalang-alang ang bumper, lalagyan, ang filter, atbp.

Ang kabuuang sukat ng robot ay 210mm x 210 mm x 80mm.

Hakbang 5: Pag-print ng 3d

Grand Prize sa Robotics Contest 2017

Pangalawang Prize sa Disenyo Ngayon: Sa Paligsahan sa Paggalaw