Empatiska projektēšana: Arduino automātiskā žurku padeve: 18 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Šī pamācība kalpo kā visaptverošs ceļvedis automātiskas barošanas ierīces izveidošanai līdzīga izmēra žurkām vai mājdzīvniekiem. Iedvesmu šim projektam deva mana māsas žurka, kurai katru dienu jābaro tieši 4 pārtikas granulas. Ņemot vērā pašreizējos apstākļus (COVID-19), mana māsa nevar barot žurku katru dienu. Manis izstrādātā sistēma izmanto Arduino Nano, “mikro” servo un pielāgotu 3D drukātu korpusu. Izmantojot stumšanas stieni, mašīnai konsekventi un bez traucējumiem jāizdala 4 pārtikas granulas ik pēc 24 stundām. Sistēma var darboties ar 5 voltu sienas kontaktligzdu vai, ja tā tiek darbināta ar nelielu litija jonu akumulatoru, jebkurā gadījumā tā patērē minimālu jaudu.

Piegādes

Materiāli:

3x 6 collu garš 22 AWG elektriskais vads (maizes dēļa vads)

1x mikro servo

1x Arduino Nano (vai Metro Mini)

1x jebkura neelastīga 3D printera pavedienu rullis (PLA, PETG, ABS, PEK, NYLON vai jebkādi sveķi, ja izvēlaties izmantot SLA printeri)

1x 20 mm termiski saraušanās caurule

3x 1 mm termiski saraušanās caurule

1x mikro servo rokturis (parasti iekļauts komplektā ar mikro servo)

1x ruļļa lodēšanas lodējums

Aprīkojums:

3D printeris (FDM vai SLA)

Diagonālie skalošanas griezēji

Adatas-deguna knaibles

Šķiltavas vai karstuma lielgabals

Lodāmurs

1. solis: empātisks pētījums

Kas ir empātija?

Empātija tiek raksturota kā spēja saprast un dalīties ar citu jūtām. Lai gan tas varētu šķist vienkārši, patiesībā ir trīs dažādi empātijas veidi: kognitīvā, emocionālā un līdzjūtīgā. Kognitīvā empātija prasa tikai saprast, kā cilvēks jūtas, un zināt, ko viņš potenciāli domā. Kognitīvajai empātijai nav nepieciešama emocionāla saikne, taču tā joprojām ir neticami noderīga ikdienas dzīvē. Emocionālā empātija ietver cita cilvēka emociju internalizāciju, jums jājūt tas, ko šī persona jūtas, lai izjustu emocionālu empātiju. Tas ir neatņemama sastāvdaļa ciešām attiecībām un profesijām, kas prasa indivīdiem pieņemt lēmumus par citu dzīvi. Diemžēl emocionālā empātija dažkārt var būt milzīga. Visbeidzot, pastāv līdzjūtīga empātija, kas būtībā apvieno pirmās divas empātijas formas. Tas līdzsvaro rūpīgu apsvēršanu kopā ar saistītām emocijām un, pats galvenais, darbību. Līdzjūtīgas empātijas neatņemama sastāvdaļa ir vēlme rīkoties saskaņā ar savām jūtām un palīdzēt tiem, kam tā nepieciešama.

Kāpēc ir svarīgi just līdzi konkrētam klientam?

Labā dizainā empātijai ir izšķiroša nozīme, neatkarīgi no tā, vai tā ir kognitīva, emocionāla vai līdzjūtīga. Visiem dizaineriem vismaz jāpieliek visas pūles, lai izprastu klientu vajadzības un vēlmes. Tāpēc mēs redzam, ka lielākā daļa dizaineru, risinot projektu, izvēlas kognitīvo empātiju. Acīmredzot emocionālā empātija nav piemērota no dizaina viedokļa un, visticamāk, tiks uzskatīta par neprofesionālu. Tomēr, ja dizainers spēj līdzjūtīgi just līdzi klientam, viņš ir sasniedzis tādu komunikācijas līmeni, kas veicina neticama produkta radīšanu. Tādējādi, izstrādājot klientam, es cenšos ne tikai izprast viņu jūtas un perspektīvu, bet arī sajust to, ko viņi jūtas, lai pēc iespējas labāk atbilstu viņu standartiem.

Kā šī empātija lika man īpaši izveidot šo projektu

Šī žurku barotava bija paredzēta manai māsai. Nesen viņa kļuva par dumbo žurkas īpašnieci (dumbo tās lielo ausu, nevis intelekta dēļ) un ir piedzīvojusi kāpumus un kritumus, kas saistīti ar liela pūkaina grauzēja piederību. Žurka bija kautrīga un joprojām ir pirmā reize, kad viņa devās to paņemt, sasita ar zobiem un iekoda viņai pirkstā-pēc tam viņa raudāja labu stundu. Viņai vajadzēja nedēļu vai divas, lai iegūtu pietiekami daudz drosmes, lai iebāztu roku šajā būrī, bet galu galā viņa to izdarīja. Es vēroju, kā viņas attieksme mainās no nicinājuma uz gādīgu, viņa baroja žurku katru dienu, mazgāja to katru nedēļu un pat uzcēla tai jaunu būri, lai tā varētu skriet apkārt. Es saprotu, kā viņa toreiz jutās un kā viņa jūtas tagad, ne tikai tāpēc, ka esmu viņas brālis, bet arī tāpēc, ka esmu aprūpējusi arī mazu grauzēju. Esmu nobijies, ka tas mani iekoda, bet arī Ļaujiet tai sēdēt man uz pleca, kad esmu staigājusi pa savu istabu, arvien mainīgā emociju plūsma ir kaut kas, ko esmu pieredzējis no pirmās puses. Diemžēl COVID-19 un dažu citu iemeslu dēļ mēs dzīvojam tālu no parastām mājām pilsētā. Manai māsai joprojām katru dienu jābaro sava žurka, un tāpēc viņa šeit ir uz nenoteiktu laiku. Kamēr pārējā mana ģimene, ieskaitot mani, var brīvi ceļot, kad vien vēlas, manai māsai jāpaliek, lai parūpētos par savu žurku. Tādējādi, izveidojot automātisku žurku barotavu, viņa varētu brīvi doties, kur vien vēlas, cik ilgi vien vēlas. Un viņa to ir pelnījusi.

2. solis: projektēšana

Es izstrādāju visas šī projekta sastāvdaļas, izmantojot Autodesk Inventor.

3. darbība: lejupielādējiet visus 3D drukātos failus

Apmeklējiet šo saiti: https://www.thingiverse.com/thing:4354393 un lejupielādējiet 5 pieejamos failus.

4. solis: izdrukājiet virzuļa korpusu

Katras sastāvdaļas drukas iestatījumi nedaudz atšķiras. Šie ir virzuļa korpusa drukas iestatījumi

Optimālā temperatūra un iestatījumi katram printerim ir atšķirīgi, taču šeit ir dažas vadlīnijas pildījumam un atbalsta materiālam.

Materiāls: PLA vai PETG

Piepildījums: 10%

Perimetrs/siena: 2

Atbalsta materiāls: Jā

Ātrums/precizitāte: ātri

5. darbība: izdrukājiet servo sviras pagarinājumu

Katras sastāvdaļas drukas iestatījumi nedaudz atšķiras. Šie ir "Servo Arm Extension" drukas iestatījumi

Optimālā temperatūra un iestatījumi katram printerim ir atšķirīgi, taču šeit ir dažas vadlīnijas pildījumam un atbalsta materiālam.

Materiāls: PLA vai PETG

Piepildījums: 10%

Perimetrs/siena: 2

Atbalsta materiāls: Nē

Ātrums/precizitāte: standarta

6. solis: izdrukājiet virzuļa galvu

Katras sastāvdaļas drukas iestatījumi nedaudz atšķiras. Šie ir virzuļa galvas drukas iestatījumi

Optimālā temperatūra un iestatījumi katram printerim ir atšķirīgi, taču šeit ir dažas vadlīnijas pildījumam un atbalsta materiālam.

Materiāls: PLA vai PETG

Piepildījums: 10%

Perimetrs/siena: 2

Atbalsta materiāls: Nē

Ātrums/precizitāte: standarta

7. solis: izdrukājiet virzuļa roku

Katras sastāvdaļas drukas iestatījumi nedaudz atšķiras. Šie ir "Virzuļa sviras" drukas iestatījumi

Optimālā temperatūra un iestatījumi katram printerim ir atšķirīgi, taču šeit ir dažas vadlīnijas pildījumam un atbalsta materiālam.

Materiāls: PLA vai PETG

Piepildījums: 10%

Perimetrs/siena: 2

Atbalsta materiāls: Jā

Ātrums/precizitāte: standarta

8. darbība. Izdrukājiet tvertni

Katras sastāvdaļas drukas iestatījumi nedaudz atšķiras. Šie ir tvertnes "Drukas iestatījumi"

Optimālā temperatūra un iestatījumi katram printerim ir atšķirīgi, taču šeit ir dažas vadlīnijas pildījumam un atbalsta materiālam.

Materiāls: PLA vai PETG

Uzpilde: 5%

Perimetrs/siena: 1

Atbalsta materiāls: Nē

Ātrums/precizitāte: ātri

9. darbība: komponentu sagatavošana

Noņemiet atbalsta materiālu:

Virzuļa korpuss ir uzdrukāts ar atbalsta materiālu, tas ir jānoņem ar knaiblēm ar adatām.

Virzuļa roku var viegli noņemt no atbalsta materiāla, neizmantojot instrumentus.

Pēc izvēles: viegli sasmalciniet visas detaļas.

10. solis: savienojiet virzuļa galvu un virzuļa roku

Izlīdziniet virzuļa rokas "T" formas pusi ar spraugu uz virzuļa galvas

Stingri nospiediet virzuļa roku uz leju, līdz tā ir ievietota apļveida padziļinājumā

11. solis: uzstādiet servo

Ievietojiet servomotoru attiecīgajā slotā ar vārpstu virzuļa korpusa augšdaļas virzienā.

Izmantojiet komplektā iekļautās skrūves, lai nostiprinātu servomotoru vietā. Nepārskrūvējiet skrūves, jo PLA ir trausla un ir iespējama plaisāšana.

12. solis: Servo sviras un servo sviras adaptera pievienošana

Ievietojiet servo motora komplektācijā iekļauto mazo plastmasas servo sviru servo sviras adaptera padziļinājumā.

Pārliecinieties, ka servo rokturis ir vienā līmenī ar servo sviras adapteri, un, ja tas tā nav, pagrieziet servo rokturi, un tam vajadzētu pareizi pieguļot.

Stingri piespiediet servo sviru un servo adapteri pie servodzinēja izejas vārpstas.

Izmantojiet mazāko skrūvi, kas ir komplektā ar servomotoru, lai nostiprinātu abus gabalus vietā.

Ja tas ir pareizi uzstādīts, vertikālai "atskaņošanai" (svārstībām) jābūt maz vai bez tās.

13. darbība: montāža (mehāniskie komponenti)

Ievietojiet virzuļa galvu virzuļa korpusā, pārliecinieties, ka virzuļa gals ir vienā līmenī ar virzuļa korpusa galu.

Izlīdziniet caurumus uz servo sviras un virzuļa sviras. Servo var pārvietot, to nesabojājot, tāpēc, ja nepieciešams, dariet to brīvi.

Ievietojiet collu garu M3 skrūvi caur servo sviru un virzuļa sviru, izmantojiet 2 uzgriežņus, lai to nostiprinātu pretējā pusē.

Nav svarīgi, kādā veidā skrūve tiek ievietota.

14. solis: Servo pievienošana Arduino

LODĒŠANA IR IZVĒLES. Lūdzu, pārejiet pie nākamās darbības, ja nevēlaties/nevarat lodēt.

Vadu sagatavošana:

Izgrieziet servomotora vadus, lai paliktu 3 collas.

Atdaliet vadus, bet tikai pirmajām 1 collām.

No katra stieples noņemiet 1/2 collu izolāciju.

Lodēšana:

Alvas lodāmurs un lodējiet brūno vadu pie GND (zemējuma), sarkano vadu līdz 5 V un dzelteno līdz tapai 9

Izpildiet iepriekš minēto shēmu!

15. solis: uzstādiet Arduino

Izmantojiet vēl 2 mazas servo skrūves, lai nostiprinātu Arduino Nano dozatora korpusa aizmugurē.

Pievienojiet padeves tvertni

16. darbība: pievienojiet un zibspuldziet kodu Arduino

Nokopējiet zemāk esošo kodu un augšupielādējiet to Arduino, izmantojot Arduino CC:

#iekļaut

Servo myservo; // izveidot servobjektu, lai kontrolētu servo // Lielākajā daļā dēļu var izveidot divpadsmit servo objektus

int pos = 0; // mainīgais, lai saglabātu servo pozīciju

void setup () {myservo.attach (9); // piestiprina 9. tapas servo servo objektam}

void loop () {for (pos = 0; pos = 0; pos -= 1) {// iet no 45 grādiem līdz 0 grādiem myservo.write (pos); // sakiet servo, lai tas mainītos 'pos' kavējumā (15); // gaida 15 ms, lai servo sasniegtu pozīciju}}

17. solis: piestipriniet pie būra

Izmantojot rāvējslēdzējus, nostipriniet žurku barotavas seju pie sava mājdzīvnieka būra!

Lūdzu, pārliecinieties, ka būra vadi netraucē dozatora atvēršanu.

Virzulis darbosies 4 reizes ik pēc 24 stundām, taimeris sākas, kad Arduino saņem jaudu.

Padevējam ir nepieciešams tikai 5 V spriegums, tāpēc tas var izlīst no jebkuras sienas kontaktligzdas, izmantojot Micro USB vai ārēju akumulatoru.

18. solis. Padomājiet par mājdzīvnieku aprūpi

Viss šī produkta mērķis bija sniegt jūsu mīļotā mājdzīvniekam vai varbūt savam mājdzīvniekam rūpes un uzmanību, ko tas ir pelnījis. Tas veic darbu, ko parasti veic sargs, ļaujot viņiem bez raizēm pavadīt īsu laiku prom no sava mājdzīvnieka.

Atbrīvoties nozīmē būt brīvam, un brīvība ir saistīta ar atbildību.

Es vēlos skaidri pateikt: šis produkts NAV PĀRSTĀVS RISINĀJUMS MĀJDZĪVNIEKU KOPŠANAI. Tā kā esmu radījis līdzjūtību savai māsai, kad radīju viņai šo produktu, lūdzu jūs laipni izteikt empātiju pret saviem mājdzīvniekiem; tikai tāpēc, ka varat, neatstājiet viņus vairākas dienas, regulāri spēlējiet ar viņiem, pārliecinieties, ka viņu vide ir tīra un droša.

Paldies, Kanoa.