עיצוב אמפתי: מזין עכברים אוטומטי Arduino: 18 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

מדריך זה משמש כמדריך מקיף ליצירת מכשיר האכלה אוטומטי לחולדה או חיית מחמד בגודל דומה. ההשראה לפרויקט הזה באה מהחולדה של אחותי, שצריכה להאכיל 4 כדורי מזון בכל יום. בהתחשב בנסיבות הנוכחיות (COVID-19), אחותי אינה מסוגלת להאכיל את החולדה מדי יום. המערכת שעיצבתי משתמשת בארדואינו ננו, סרוו "מיקרו" ומארז בהדפסה תלת מימדית בהתאמה אישית. באמצעות מוט דחיפה, המכונה צריכה להעביר 4 כדורי מזון כל 24 שעות בעקביות וללא כישלון. המערכת יכולה לברוח משקע בקיר של 5 וולט, או להפעיל אותו באמצעות סוללת ליתיום-יון קטנה, כך או כך, היא שואבת כמות מינימלית של חשמל.

אספקה

חומרים:

חוט חשמלי באורך 3 אינץ 'בגודל 22 אינץ' (AWG)

1x מיקרו סרוו

1x Arduino Nano (או מטרו מיני)

1x גליל של כל נימה למדפסת תלת-ממד (PLA, PETG, ABS, PEK, NYLON או כל שרף אם תבחר להשתמש במדפסת SLA)

1 x 20 מ מ צינורות חום

צינורות כיווץ חום 3x1 מ מ

1x זרוע מיקרו סרוו (כלולה בדרך כלל עם מיקרו סרוו)

1 x גליל הלחמה עם שטף ליבה

צִיוּד:

מדפסת תלת מימד (FDM או SLA)

חותכי שטיפה אלכסוניים

צבת אף מחט

מצית או אקדח חום

מלחם

שלב 1: מחקר אמפתי

מהי אמפתיה?

אמפתיה מתוארת כיכולת להבין ולשתף את רגשותיהם של אחרים. למרות שזה נראה פשוט, ישנם למעשה שלושה סוגים של אמפתיה: קוגניטיבית, רגשית וחמלה. אמפתיה קוגניטיבית דורשת רק להבין מה האדם מרגיש ולדעת מה הוא חושב. אמפתיה קוגניטיבית אינה דורשת קשר רגשי, אך היא עדיין שימושית להפליא בחיי היומיום. אמפתיה רגשית כרוכה בהפנמה של רגשות של אדם אחר, עליך להרגיש מה אותו אדם מרגיש כדי לחוות אמפתיה רגשית. זה חלק בלתי נפרד ממערכות יחסים ועיסוקים הדוקים הדורשים מאנשים לקבל החלטות לגבי חיי אחרים. לרוע המזל, אמפתיה רגשית יכולה להיות מכריעה לפעמים. לבסוף, קיימת אמפתיה חמלה, המשלבת למעשה את שתי צורות האמפתיה הראשונות. הוא מאזן שיקול זהיר, יחד עם רגש מחובר, והכי חשוב, פעולה. אינטגרציה לאמפתיה חמלה היא הרצון לפעול על פי רגשות האדם ולעזור לנזקקים.

מדוע חשוב להזדהות עם לקוח נתון?

בעיצוב טוב, אמפתיה היא קריטית, בין אם זו קוגניטיבית, רגשית או חמלה. לכל הפחות, כל מעצב חייב להשקיע מאמץ רב בהבנת הצרכים והרצונות של לקוחותיו. זו הסיבה שאנו רואים שרוב המעצבים בוחרים באמפתיה קוגניטיבית בעת התמודדות עם פרויקט. מן הסתם, אמפתיה רגשית אינה מתאימה מבחינה עיצובית, וסביר להניח שהיא תיחשב כלא מקצועית. עם זאת, כאשר מעצב מסוגל להזדהות עם הלקוח בחמלה, הוא השיג רמת תקשורת שתורמת ליצירת מוצר מדהים. לפיכך, כשאני מעצב עבור לקוח, אני שואף לא רק להבין את רגשותיו ואת נקודת המבט שלו, אלא להרגיש את מה שהוא מרגיש, על מנת לעמוד בסטנדרטים שלהם כמיטב יכולתי.

כיצד האמפתיה הזו הובילה אותי ליצור את הפרויקט הזה במיוחד

מזין חולדות זה תוכנן עבור אחותי. לאחרונה הפכה לבעלים של עכברוש דמבו (דמבו בגלל האוזניים הגדולות שלו, לא האינטלקט שלו), וחוותה את העליות והירידות בבעלותה של מכרסם פרוותי גדול. החולדה הייתה ביישנית, ועדיין היא, בפעם הראשונה שניגשה לאסוף אותה היא השתלחה בשיניה ונשכה אותה באצבע-היא בכתה שעה טובה לאחר מכן. לקח לה שבוע או שבועיים לבנות מספיק אומץ להחזיר את היד לכלוב הזה, אבל בסופו של דבר היא עשתה זאת. ראיתי את הגישה שלה משתנה מאדם של בוז לאכפתיות, היא האכילה את החולדה מדי יום, שטפה אותה מדי שבוע ואפילו בנתה לה כלוב חדש כדי שתוכל להתרוצץ. אני מבין את מה שהיא הרגישה אז ואת מה שהיא מרגישה עכשיו, לא רק בגלל שאני אחיה, אלא בגלל שטיפלתי גם במכרסם קטן. תן לזה לשבת על כתפי כשהסתובבתי בחדר שלי, גאות הרגשות המשתנה היא דבר שחוויתי ממקור ראשון. לרוע המזל, בגלל COVID-19, ועוד כמה סיבות, אנחנו גרים רחוק מבית רגיל בעיר. אחותי עדיין צריכה להאכיל את החולדה שלה מדי יום, ולכן היא תקועה כאן ללא הגבלת זמן. בעוד שאר בני משפחתי, כולל אני, חופשיים לטייל מתי שבא להם, אחותי חייבת להישאר, לטפל בחולדה שלה. לפיכך, על ידי יצירת מזין חולדות אוטומטי, היא תהיה חופשית ללכת לאן שהיא רוצה כל עוד היא רוצה. וזה מגיע לה.

שלב 2: עיצוב

עיצבתי את כל הרכיבים לפרויקט זה באמצעות Autodesk Inventor.

שלב 3: הורד את כל הקבצים המודפסים בתלת מימד

בקר בקישור הזה: https://www.thingiverse.com/thing:4354393, והורד את 5 הקבצים הזמינים.

שלב 4: הדפס את בית הבוכנה

הגדרות ההדפסה של כל רכיב שונות במקצת. אלו הן הגדרות ההדפסה של "דיור הבוכנה"

הטמפרטורות וההגדרות האופטימליות משתנות בין מדפסות למדפסת, אך להלן מספר קווים מנחים לחומרי מילוי ותמיכה.

חומר: PLA או PETG

מילוי: 10%

היקף/קיר: 2

חומר תמיכה: כן

מהירות/דיוק: מהיר

שלב 5: הדפס את הרחבת זרוע סרוו

הגדרות ההדפסה של כל רכיב שונות במקצת. אלו הן הגדרות ההדפסה של "הרחבת זרוע סרוו"

הטמפרטורות וההגדרות האופטימליות משתנות בין מדפסות למדפסת, אך להלן מספר קווים מנחים לחומרי מילוי ותמיכה.

חומר: PLA או PETG

מילוי: 10%

היקף/קיר: 2

חומר תמיכה: לא

מהירות/דיוק: סטנדרטי

שלב 6: הדפס את ראש הבוכנה

הגדרות ההדפסה של כל רכיב שונות במקצת. אלו הן הגדרות ההדפסה של "ראש הבוכנה"

הטמפרטורות וההגדרות האופטימליות משתנות בין מדפסות למדפסת, אך להלן מספר קווים מנחים לחומרי מילוי ותמיכה.

חומר: PLA או PETG

מילוי: 10%

היקף/קיר: 2

חומר תמיכה: לא

מהירות/דיוק: סטנדרטי

שלב 7: הדפס את זרוע הבוכנה

הגדרות ההדפסה של כל רכיב שונות במקצת. אלו הן הגדרות ההדפסה של "זרוע הבוכנה"

הטמפרטורות וההגדרות האופטימליות משתנות בין מדפסות למדפסת, אך להלן מספר קווים מנחים לחומרי מילוי ותמיכה.

חומר: PLA או PETG

מילוי: 10%

היקף/קיר: 2

חומר תמיכה: כן

מהירות/דיוק: סטנדרטי

שלב 8: הדפס את האופר

הגדרות ההדפסה של כל רכיב שונות במקצת. אלו הן הגדרות ההדפסה של "הופר"

הטמפרטורות וההגדרות האופטימליות משתנות בין מדפסות למדפסת, אך להלן מספר קווים מנחים לחומרי מילוי ותמיכה.

חומר: PLA או PETG

מילוי: 5%

היקף/קיר: 1

חומר תמיכה: לא

מהירות/דיוק: מהיר

שלב 9: הכינו רכיבים

הסר חומר תמיכה:

בית הבוכנה מודפס בחומר תומך, יש להסיר אותו בעזרת צבת אף מחט.

זרוע הבוכנה ניתנת להסרה מחומר התמיכה שלה ללא שימוש בכלים.

אופציונלי: שיוף קל של כל החלקים.

שלב 10: חבר ראש הבוכנה וזרוע הבוכנה

יישר את הצד בצורת "T" של זרוע הבוכנה עם החריץ בראש הבוכנה

לחץ את זרוע הבוכנה כלפי מטה היטב עד שהיא יושבת בהפסקה המעגלית

שלב 11: הר את הסרוו

הכנס את מנוע הסרוו לחריץ המתאים כשהפיר ממוקם כלפי החלק העליון של בית הבוכנה.

השתמש בברגים המצורפים כדי לאבטח את מנוע הסרוו במקומו. אין להדק יותר מדי את הברגים מכיוון ש- PLA שביר ונוטה להיסדק.

שלב 12: חיבור זרוע סרוו ומתאם זרוע סרוו

הכנס את זרוע הסרוו הקטנה מפלסטיק המצורפת למנוע הסרוו לתוך השקע במתאם זרוע הסרוו.

וודא שזרוע הסרווו מיושרת עם מתאם זרוע הסרוו, ואם לא, הפוך את זרוע הסרווו והיא אמורה להתאים כראוי.

לחץ היטב על זרוע הסרוו ומתאם הסרוו על פיר הפלט של מנוע הסרוו.

השתמש בבורג הקטן ביותר המצורף למנוע הסרוו כדי לאבטח את שתי החלקים במקומן.

אם הוא מותקן כראוי, לא אמור להיות מעט "אנכי" אנכי (מתנועע)

שלב 13: הרכבה (רכיבים מכניים)

הכנס את ראש הבוכנה לתוך בית הבוכנה, וודא שקצה הבוכנה מיושר לקצה בית הבוכנה.

יישר את החורים בזרוע הסרוו ובזרוע הבוכנה. ניתן להזיז את הסרוו מבלי לפגוע בו, אז אל תהסס לעשות זאת במידת הצורך.

הכנס בורג M3 באורך סנטימטר דרך זרוע הסרווו וזרוע הבוכנה, השתמש ב -2 אגוזים כדי להדק אותו בצד הנגדי.

זה לא משנה באיזו דרך הבורג מוכנס.

שלב 14: חיבור הסרוו לארדואינו

מכירת מכשיר הינה אופציונלית, אנא המשך לשלב הבא אם אינך רוצה/לא יכול להלחם.

הכנת חוטים:

חותכים את החוטים על מנוע הסרוו כך שיישארו 3 סנטימטרים.

הפרד את החוטים, אך רק עבור 1 אינץ 'הראשון.

רצו 1/2 בידוד מכל חוט.

הַלחָמָה:

פחם הלחמה והלחם את החוט החום ל- GND (הקרקע), חוט אדום ל- 5V וצהוב לסיכה 9

עקוב אחר הסכימה למעלה!

שלב 15: הר את הארדואינו

השתמש ב -2 ברגי סרוו קטנים נוספים כדי להדק את הארדואינו ננו לחלק האחורי של בית המתקן.

צרף את כבש האכלה

שלב 16: חבר והבהב את הקוד ל- Arduino

העתק את הקוד להלן והעלה אותו ל- Arduino באמצעות ה- Arduino CC:

#לִכלוֹל

סרוו מיסרבו; // צור אובייקט סרוו לשליטה בסרוו // ניתן ליצור שנים עשר אובייקטים של סרוו ברוב הלוחות

int pos = 0; // משתנה לאחסון מיקום הסרוו

הגדרת חלל () {myservo.attach (9); // מחבר את הסרוו על סיכה 9 לאובייקט הסרוו}

לולאת חלל () {for (pos = 0; pos = 0; pos -= 1) {// עוברת מ- 45 מעלות ל- 0 מעלות myservo.write (pos); // אמור לסרוו ללכת למיקום בהשהיית 'pos' משתנה (15); // ממתין 15 ms עד שהסרוו יגיע למיקום}}

שלב 17: הר לכלוב

בעזרת קשירת רוכסן, אבטח את פני מזין החולדות לכלוב של חיית המחמד שלך!

אנא ודא שפתיחת המתקן אינה נחסמת על ידי חוטי הכלוב.

הבוכנה תסתובב 4 פעמים בכל 24 שעות, הטיימר מתחיל ברגע שהארדואינו יקבל כוח.

המזין דורש רק 5 וולט, כך שהוא יכול להיגמר מכל שקע בקיר באמצעות מיקרו USB או מארז סוללות חיצוני.

שלב 18: חשוב על טיפול בחיות מחמד

כל המטרה של מוצר זה הייתה לתת לחיות המחמד של אהובך, או אולי לחיית המחמד שלך, את הטיפול ואת תשומת הלב הראויה לו. זה עושה את העבודה שמטפל בדרך כלל היה מאפשר להם לבלות זמן קצר הרחק מחיית המחמד שלהם ללא דאגות.

להשתחרר זה להיות חופשי, וחירות באה עם אחריות.

אני רוצה להבהיר זאת לחלוטין: מוצר זה אינו פתרון קבוע לטיפול בחיות מחמד. מאחר שהרחבתי את האמפתיה לאחותי כשיצרתי עבורה את המוצר הזה, אני מבקש מכם להביע הזדהות כלפי חיות המחמד שלכם; רק כי אתה יכול, אל תשאיר אותם ימים ארוכים, שחק איתם באופן קבוע, וודא שהסביבה שלהם נקייה ובטוחה.

תודה, קנואה.