DIY вакуум робот: 20 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Энэ бол миний анхны вакуум робот юм. Энэ нь маш их мөнгө төлөлгүйгээр цэвэрлэгч роботтой болох, хэрхэн ажиллах талаар сурах, хүссэн хэмжээгээрээ өөрчлөх, шинэчлэх, програмчлах сайхан робот бүтээх гол зорилго юм. Мэдээжийн хэрэг энэ бүх ядаргаатай хөвсгөрийг тоос сорогчоор цэвэрлэнэ.

Digikey, eBay, Amazon гэх мэт бүх элемент, эд ангиудыг олоход хялбар байдаг тул энэхүү төслийг аль болох хялбар бүтээх зорилготой юм.

Явах эд ангиудыг бүхэлд нь 3D хэвлэх боломжтой Solidworks -д зохион бүтээсэн.

Одоогоор энэ нь Arduino Uno ашигладаг (хэрэв танд тийм ч их таалагдахгүй бол та үүнийг өөр микро хянагчийн хувьд хялбархан сольж болно. Үүнийг би үүнийг ашиглахаар шийдсэн, учир нь үүнийг хэн ч бүтээх боломжтой), микро металл хөдөлгүүр, сэнсний сэнс, хэт улаан туяаны мэдрэгч ба холбогдох драйвер модулиуд.

Аминд цөвтэй үйл!

Алхам 1: Материал

Тиймээс, эхлээд би ашиглаж байсан бүх материалаа тодорхойлж, дараа нь ижил төстэй зан төлөвтэй бусад сонголтыг санал болгоно.

Хянагчид:

• 1 x Arduino Uno Board (эсвэл үүнтэй төстэй) (DigiKey)
• 1 x IRF520 MOS FET драйвер модуль (Aliexpress)
• 1 x H-bridge L298 хос моторт драйвер (Aliexpress)

Хөдөлгүүрүүд:

• 2 х бичил метал редуктор HP 6V 298: 1 (DigiKey)
• 1 х бичил металлын роторын хаалт хос (пололу)
• 1 x Дугуй 42 × 19мм Хос (DigiKey)
• 1 x сэнс үлээгч AVC BA10033B12G 12V эсвэл үүнтэй төстэй (BCB1012UH Neato's мотор) (Ebay, NeatoOption)

Мэдрэгч:

2 x Хурц зайны мэдрэгч GP2Y0A41SK0F (4 - 30см) (DigiKey)

Эрчим хүч:

• 1 x ZIPPY Compact 1300mAh 3S 25C Lipo Pack (HobbyKing)
• 1 x LiPo зай цэнэглэгч 3s (Amazon-цэнэглэгч)
• 1 x 1k Ом эсэргүүцэл
• 1 x 2k Ом жижиг потенциометр

3d хэвлэх:

• Хамгийн багадаа 21 L x 21 W см хэмжээтэй 3D принтер.
• PLA филамент эсвэл үүнтэй төстэй.
• Хэрэв танд байхгүй бол та файлаа 3DHubs дээр хэвлэх боломжтой.

Бусад материал:

• 3 х диаметртэй 20 x M3 боолт
• 20 x M3 самар
• 2 х #8-32 x 2 IN боолт самар, угаагчтай.
• 1 х вакуум уут шүүлтүүр (даавууны төрөл)
• 3/4 ″ хуванцар эсвэл металл бөмбөлөг бүхий 1 х бөмбөг цутгамал (пололу)
• 2 товчлуур (Aliexpress)
• 1 х асаах/унтраах унтраалга

Хэрэгсэл:

• Шургуулагч
• Гагнуурын төмөр
• Бахө
• Хайч
• Кабель (3м)

Алхам 2: Энэ нь хэрхэн ажилладаг вэ?

Ихэнх тоос сорогч нь сэнстэй хөдөлгүүртэй байдаг. Сэнсний ир эргэх үед тэд агаарыг урагш, яндангийн порт руу чиглүүлдэг. Яндангийн боомт дээр тоосны тоосонцорыг дахин хаяхаас сэргийлдэг шүүлтүүр байдаг.

Вакуум робот хэрхэн ажилладаг вэ?

Энэ зарчим нь нэлээд төстэй боловч хоёрдахь зурган дээр харж байгаа шиг сэнсний мотор эцсийн шатандаа явж байгаа бөгөөд энэ нь тоос шороог нэвтрүүлэхгүй гэсэн үг юм. Соруулж буй агаарыг эхлээд шүүж, дараа нь яндангийн порт руу түлхдэг.

Вакуум бүрийн гол ялгаа нь робот нь микроконтроллер ба мэдрэгчтэй бөгөөд энэ нь роботыг шийдвэр гаргах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр танай өрөөг бие даан тоос соруулж чаддаг. Өнөө үед ихэнх вакуум роботууд үнэхээр сайхан алгоритмуудыг суулгасан байдаг, жишээлбэл, тэд өрөөнийхөө зургийг төлөвлөж, замыг төлөвлөж, илүү хурдан цэвэрлэгээ хийж чаддаг. Тэд мөн хажуугийн сойз, мөргөлдөөнийг илрүүлэх, цэнэглэх бааз руугаа буцах гэх мэт бусад онцлог шинж чанартай байдаг.

Алхам 3: Найрлагын талаар …

Эхэндээ хэлсэнчлэн, би чадах чинээгээрээ тайлбарлах болно, ингэснээр хэн ч ойлгох боломжтой болно, гэхдээ хэрэв та анхан шатны мэдлэгтэй бол энэ алхамыг алгасаж болно.

Фен

Вакуумтай холбоотой хамгийн чухал зүйл бол зохистой CFM (агаарын урсгалын куб фут) минутанд тохирох сэнсийг сонгох явдал юм. Тиймээс агаарын урсгал их байх тусам тоос сорогчийн цэвэрлэх чадвар сайжирна [BestVacuum.com]. Ихэнх том тоос сорогч нь 60 -аас дээш CFM ашигладаг боловч бид жижиг батерей ашиглаж байгаа тул бид хамгийн багадаа 35 CFM -тэй. Миний ашиглах AVC сэнс нь 38 CFM [AVC линк] -тэй бөгөөд үнэндээ маш их хүч чадалтай боловч та ижил хэмжээтэй ямар ч ашиглаж болно (Зураг 1 -ийг үзнэ үү).

Фен жолооч

Сэнс асаалттай эсвэл унтраалттай байх үед хянах арга бидэнд хэрэгтэй байдаг тул бидэнд жолооч хэрэгтэй болно. Би үндсэндээ унтраалгаар ажилладаг MOS-FET IRF520-ийг ашиглах бөгөөд микроконтроллерээс дохио хүлээн авах бүрт оролтын хүчдэлийг гаралтанд (Фен) нийлүүлэх болно. (Зураг 2-ийг үзнэ үү)

H-гүүр

Хөдөлгүүрийн хувьд бидэнд сэнсний жолоочоос арай өөр зүйл хэрэгтэй болно, учир нь одоо бид мотор бүрийн чиглэлийг хянах шаардлагатай болно. H-гүүр нь одоогийн урсгалыг хянах боломжийг олгодог дамжуулагч төхөөрөмж бөгөөд үүнийг хянаж чадсанаар бид хөдөлгүүрийн чиглэлийг хянах боломжтой болно. L298 бол нэг суваг тутамд 2А нийлүүлэх чадвартай, маш сайн H гүүр тул манай моторын хувьд энэ нь төгс байх болно! Өөр нэг жишээ бол L293D боловч энэ нь бидэнд нэг сувагт 800 мА өгдөг. (Зураг 3 нь H-гүүрний тухай ойлголтыг дүрсэлсэн болно)

Алхам 4: Дизайн

Роботын загварыг 8 файлаас бүрдсэн SolidWorks дээр хийсэн.

Бампер, контейнер, шүүлтүүр гэх мэт бүх роботыг эхнээс нь бүтээсэн тул энэ алхам нь хамгийн их цаг хугацаа шаардсан алхам болсон юм.

Роботын нийт хэмжээ нь 210 мм х 210 мм х 80 мм юм.

Алхам 5: 3d хэвлэх

2017 оны роботын тэмцээний том шагнал

Загвар дизайны хоёр дахь шагнал: Хөдөлгөөнт уралдаан