DIY vakuuma robots: 20 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Šis ir mans pirmais vakuuma robots, kura galvenais mērķis ir ļaut ikvienam iegūt tīrīšanas robotu, nemaksājot tik daudz naudas, uzzināt, kā tas darbojas, izveidot jauku robotu, kuru varat modificēt, atjaunināt un programmēt, cik vien vēlaties, un, protams, izsūc visu kaitinošo pūku.

Šo projektu ir plānots izveidot pēc iespējas vienkāršāk, jo visus elementus un detaļas ir viegli atrast Digikey, eBay, Amazon utt.

Visa šasija tika izstrādāta Solidworks, lai to varētu izdrukāt 3D formātā.

Pašlaik tas izmanto Arduino Uno (ja jums tas pārāk nepatīk, varat to viegli nomainīt pret citu mikrokontrolleri, es nolēmu to izmantot, jo mans mērķis ir, lai ikviens to faktiski varētu izveidot), mikrometāla motori, ventilatora dzenskrūve, infrasarkanie sensori un attiecīgie draivera moduļi.

Vēl viens kož putekļus!

1. solis: materiāli

Tātad, vispirms es definēšu visus izmantotos materiālus un vēlāk ieteikšu citas iespējas ar līdzīgu uzvedību.

Kontrolieri:

• 1 x Arduino Uno dēlis (vai līdzīgs) (DigiKey)
• 1 x IRF520 MOS FET draivera modulis (Aliexpress)
• 1 x H-tilta L298 divu motoru draiveris (Aliexpress)

Izpildmehānismi:

• 2 x mikrometāla pārnesumkārba HP 6V 298: 1 (DigiKey)
• 1 x mikro metāla pārnesumkārbas kronšteina pāris (Pololu)
• 1 x ritenis 42 × 19 mm (DigiKey)
• 1 x ventilators AVC BA10033B12G 12V vai līdzīgs (BCB1012UH Neato motors) (Ebay, NeatoOption)

Sensori:

2 x Sharp attāluma sensors GP2Y0A41SK0F (4 - 30 cm) (DigiKey)

Jauda:

• 1 x ZIPPY Compact 1300mAh 3S 25C Lipo Pack (HobbyKing)
• 1 x LiPo akumulatoru lādētājs 3s (Amazon-lādētājs)
• 1 x 1k omu rezistors
• 1 x 2k Ohm mazs potenciometrs

3D drukāšana:

• 3D printeris ar minimālo drukas izmēru 21 L x 21 W cm.
• PLA pildījums vai tamlīdzīgi.
• Ja jums tā nav, varat izdrukāt failu vietnē 3DHubs.

Citi materiāli:

• 20 x M3 skrūves ar (3 mm diametru)
• 20 x M3 uzgriežņi
• 2 x #8-32 x 2 IN skrūves ar uzgriežņiem un paplāksni.
• 1 x putekļu maisa filtrs (auduma veids)
• 1 x lodīšu ritentiņš ar 3/4 ″ plastmasas vai metāla lodīti (Pololu)
• 2 spiedpogas (Aliexpress)
• 1 x ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis

Rīki:

• Skrūvgriezis
• Lodāmurs
• Knaibles
• Šķēres
• Kabelis (3 m)

2. darbība. Kā tas darbojas?

Lielākajai daļai putekļsūcēju ir motors ar ventilatoru. Ventilatora lāpstiņām griežoties, tie piespiež gaisu uz priekšu, pret izplūdes atveri. Izplūdes atverē tam ir filtrs, kas novērš putekļu daļiņu atkārtotu izmešanu.

Kā darbojas vakuuma robots?

Princips ir diezgan līdzīgs, bet, kā redzams otrajā attēlā, ventilatora motors ir pēdējā posmā, kas nozīmē, ka putekļi netiek izvadīti caur to. Iesūktais gaiss vispirms tiek filtrēts un pēc tam virzīts uz izplūdes atveri.

Galvenā atšķirība starp katru putekļsūcēju ir tā, ka robotam ir mikrokontrolleris un sensori, kas ļauj robotam pieņemt lēmumus, lai tas varētu autonomi izsūknēt jūsu istabu. Lielākajai daļai vakuuma robotu mūsdienās ir iebūvēti patiešām jauki algoritmi, piemēram, viņi var kartēt jūsu istabu, lai viņi varētu plānot ceļu un veikt ātrāku tīrīšanu. Viņiem ir arī citas funkcijas, piemēram, sānu birstes, sadursmes noteikšana, atgriešanās uzlādes bāzē utt.

3. darbība: par sastāvdaļām…

Kā jau teicu sākumā, es paskaidrošu pēc iespējas vairāk, lai ikviens varētu saprast, bet, ja jūs jau zināt pamatus, droši izlaidiet šo soli.

Ventilators

Vakuuma vissvarīgākā lieta ir izvēlēties piemērotu ventilatoru ar pienācīgu CFM (gaisa plūsmas kubikpēdas minūtē), tieši šīs gaisa plūsmas spēks pāri virsmai savāc netīrumus un pārvieto tos uz putekļu maisu vai trauku. Tāpēc, jo lielāka gaisa plūsma, jo labāka ir putekļsūcēja tīrīšanas spēja [BestVacuum.com]. Lielākā daļa lielo putekļsūcēju izmanto vairāk nekā 60 CFM, bet, tā kā mēs izmantojam mazu akumulatoru, mums ir labi ar vismaz 35 CFM. AVC ventilatoram, ko izmantošu, ir 38 CFM [AVC saite], un tam faktiski ir liela jauda, taču jūs varat izmantot jebkuru ar vienādiem izmēriem (skat. 1. attēlu).

Ventilatora vadītājs

Tā kā mums ir nepieciešams veids, kā kontrolēt, kad ventilators ir ieslēgts vai izslēgts, mums ir nepieciešams draiveris. Es izmantošu MOS-FET IRF520, kas būtībā darbojas kā slēdzis, kad tas saņem signālu no mikrokontrollera, tas piegādās izejas spriegumu izejai (ventilators). (Skatīt 2. attēlu)

H tilts

Motoriem mums būs nepieciešams kaut kas nedaudz atšķirīgs no ventilatora draivera, jo tagad mums būs jākontrolē katra motora virziens. H tilts ir tranzistoru kopums, kas ļauj mums kontrolēt pašreizējo plūsmu, un, to kontrolējot, mēs varēsim kontrolēt motora virzienu. L298 ir diezgan pienācīgs H tilts, kas var piegādāt 2A uz kanālu, tāpēc mūsu motoriem tas būs ideāls! Vēl viens piemērs ir L293D, bet tas dod mums tikai 800 mA uz kanālu. (3. attēlā ir attēlots H tilta jēdziens)

4. solis: dizains

Robota dizains tika veikts SolidWorks, tas sastāv no 8 failiem.

Šis solis bija laikietilpīgākais, jo viss robots tika izgatavots no nulles, ņemot vērā buferi, konteineru, filtru utt.

Kopējais robota izmērs ir 210 mm x 210 mm x 80 mm.

5. darbība: 3D drukāšana

Galvenā balva robotikas konkursā 2017

Otrā balva projektā Tagad: kustībā