DIY vaakumrobot: 20 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

See on minu esimene vaakumrobot, mille peamine eesmärk on võimaldada kellelgi puhastusrobot ilma palju raha maksmata, õppida, kuidas nad töötavad, ehitada kena robot, mida saate muuta, värskendada ja programmeerida nii palju kui soovite, ja muidugi tolmuimejaks kogu see tüütu kohevus.

See projekt on kavandatud võimalikult lihtsaks ehitamiseks, kuna kõiki elemente ja osi on lihtne leida Digikeyst, eBayst, Amazonist jne.

Kogu šassii on projekteeritud Solidworksis nii, et seda saaks printida 3D -vormingus.

Praegu kasutab see Arduino Unot (kui see teile liiga ei meeldi, saate selle hõlpsalt teise mikrokontrolleri vastu vahetada, otsustasin seda kasutada, kuna minu eesmärk on, et seda saaks tegelikult ehitada igaüks), mikrometallmootorid, ventilaatori propeller, infrapunaandurid ja vastavad draiverimoodulid.

Teine hammustab tolmu!

Samm: materjalid

Niisiis, kõigepealt määratlen kõik kasutatud materjalid ja hiljem pakun välja teisi sarnase käitumisega võimalusi.

Kontrollerid:

• 1 x Arduino Uno Board (või sarnane) (DigiKey)
• 1 x IRF520 MOS FET draiverimoodul (Aliexpress)
• 1 x H-silla L298 kahe mootoriga draiver (Aliexpress)

Täiturmehhanismid:

• 2 x mikrometallist käigumootor HP 6V 298: 1 (DigiKey)
• 1 x mikrometallist käigukasti kronsteinipaar (Pololu)
• 1 x ratas 42 × 19 mm paar (DigiKey)
• 1 x ventilaator AVC BA10033B12G 12V või sarnane (BCB1012UH Neato mootor) (Ebay, NeatoOption)

Andurid:

2 x terava kauguse andur GP2Y0A41SK0F (4 - 30 cm) (DigiKey)

Võimsus:

• 1 x ZIPPY Compact 1300mAh 3S 25C Lipo Pack (HobbyKing)
• 1 x LiPo akulaadija 3s (Amazon-laadija)
• 1 x 1 kΩ takisti
• 1 x 2k ohm väike potentsiomeeter

3D printimine:

• 3D -printer minimaalse printimissuurusega 21 L x 21 W cm.
• PLA täiteaine vms.
• Kui teil seda pole, saate oma faili printida 3DHubsis.

Muud materjalid:

• 20 x M3 poldid läbimõõduga 3 mm
• 20 x M3 pähklit
• 2 x #8-32 x 2 IN poldid koos mutrite ja seibiga.
• 1 x vaakumfilter (lapi tüüp)
• 1 x kuulvarras 3/4 ″ plast- või metallpalliga (Pololu)
• 2 nuppu (Aliexpress)
• 1 x sisse/välja lüliti

Tööriistad:

• Kruvikeeraja
• Jootekolb
• Tangid
• Käärid
• Kaabel (3m)

Samm 2: Kuidas see toimib?

Enamikul tolmuimejatest on ventilaatoriga mootor. Kui ventilaatori labad pöörlevad, suruvad nad õhku edasi, väljalaskeava poole. Väljalaskeavas on sellel filter, mis takistab tolmuosakeste uuesti äraviskamist.

Kuidas vaakumrobot töötab?

Põhimõte on üsna sarnane, kuid nagu näete teisel pildil, on ventilaatori mootor viimases etapis, mis tähendab, et tolm ei lähe sellest läbi. Imetav õhk filtreeritakse kõigepealt ja seejärel surutakse väljalaskeava poole.

Peamine erinevus iga tolmuimeja vahel on see, et robotil on mikrokontroller ja andurid, mis võimaldavad robotil teha otsuseid, et see saaks teie ruumi autonoomselt tolmuimejaga puhastada. Enamikul vaakumrobotitel on tänapäeval sisseehitatud tõeliselt toredad algoritmid, näiteks saavad nad teie ruumi kaardistada nii, et nad saaksid teed planeerida ja kiiremini puhastada. Neil on ka muid funktsioone, nagu külgharjad, kokkupõrke tuvastamine, laadimisbaasi naasmine jne.

Samm: teave koostisainete kohta …

Nagu ma alguses ütlesin, selgitan nii palju kui võimalik, et igaüks aru saaks, aga kui põhitõed on juba teada, jätke see samm julgelt vahele.

Fänn

Vaakumi kõige tähtsam asi on valida sobiv ventilaator, millel on korralik CFM (õhuvoolu kuupjalga minutis), just selle õhuvoolu jõud üle pinna võtab mustuse üles ja viib tolmukotti või -anumasse. Seega, mida rohkem õhuvoolu, seda parem on tolmuimeja [BestVacuum.com] puhastusvõime. Enamik suuri tolmuimejaid kasutab rohkem kui 60 CFM, kuid kuna me kasutame väikest akut, on meil vähemalt 35 CFM hea. AVC ventilaatoril, mida ma kasutan, on 38 CFM [AVC link] ja sellel on tegelikult palju energiat, kuid võite kasutada mis tahes samade mõõtmetega (vt joonis 1).

Fännijuht

Kuna meil on vaja juhtimisviisi, kui ventilaator on sisse või välja lülitatud, vajame draiverit. Ma kasutan MOS-FET IRF520, mis põhimõtteliselt töötab lülitina, kui see saab mikrokontrollerilt signaali, annab see väljundile sisendpinge (ventilaator). (Vaata pilti 2)

H-sild

Mootorite jaoks vajame ventilaatori draiverist pisut erinevat, sest nüüd peame kontrollima iga mootori suunda. H-sild on hulgaliselt transistreid, mis võimaldavad meil voolu juhtida ja seda kontrollides saame juhtida mootorite suunda. L298 on üsna korralik H-sild, mis suudab toita 2A kanali kohta, nii et see on meie mootorite jaoks ideaalne! Teine näide on L293D, kuid see annab meile ainult 800 mA kanali kohta. (Pilt 3 kujutab H-silla kontseptsiooni)

4. samm: disain

Roboti disain tehti SolidWorksis, see koosneb 8 failist.

See samm oli kõige aeganõudvam, kuna kogu robot valmistati nullist, võttes arvesse kaitseraua, konteinerit, filtrit jne.

Roboti kogumõõt on 210 mm x 210 mm x 80 mm.

Samm: 3D -printimine

Robootikavõistluse peaauhind 2017

Teine auhind disainilahenduses Now: In Motion Contest