רובוט ואקום DIY: 20 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

זהו רובוט הוואקום הראשון שלי, שמטרתו העיקרית היא לאפשר לכל אחד רובוט ניקוי מבלי לשלם כל כך הרבה כסף, ללמוד כיצד הוא פועל, לבנות רובוט נחמד שתוכל לשנות, לעדכן ולתכנת כמה שאתה רוצה., וכמובן לשאוב את כל המוך המעצבן הזה.

הפרויקט נועד להיות קל לבנייה ככל האפשר מכיוון שקל למצוא את כל האלמנטים והחלקים ב- Digikey, eBay, Amazon וכו '.

כל השלדה תוכננה ב- Solidworks כך שניתן יהיה להדפיס אותה בתלת מימד.

כרגע הוא משתמש ב- Arduino Uno (אם אתה לא אוהב את זה יותר מדי אתה יכול לשנות אותו בקלות עבור בקר מיקרו אחר, החלטתי להשתמש בזה מכיוון שהמטרה שלי היא שכל אחד באמת יכול לבנות אותו), מנועי מיקרו-מתכת, מדחף מאוורר., חיישני אינפרא אדום ומודולי דרייבר בהתאמה.

עוד אחד נושך את האבק!

שלב 1: חומרים

אז קודם כל אגדיר את כל החומרים בהם השתמשתי ובהמשך אציע אפשרויות אחרות בעלות התנהגות דומה.

בקרים:

• 1 x לוח Arduino Uno (או דומה) (DigiKey)
• 1 x מודול הנהג IRF520 MOS FET (Aliexpress)
• 1 x נהג H-bridge L298 מנוע כפול (Aliexpress)

מפעילים:

• 2 x מנועי מיקרו מתכת HP 6V 298: 1 (DigiKey)
• 1 x זוג מתכת הילוכים של מנוע מתכת (Pololu)
• 1 x זוג 42 × 19 מ"מ זוג (DigiKey)
• 1 x מאוורר מאוורר AVC BA10033B12G 12V או דומה (מנוע BCB1012UH של ניאטו) (Ebay, NeatoOption)

חיישנים:

2 x חיישן מרחק חד GP2Y0A41SK0F (4 - 30 ס"מ) (DigiKey)

כּוֹחַ:

• 1 x ZIPPY קומפקטית 1300mAh 3S 25C חבילת ליפו (HobbyKing)
• 1 x מטען סוללות LiPo 3s (מטען אמזון)
• 1 x 1k אוהם אוהם
• 1 x 2k Ohm פוטנציומטר קטן

הדפסה תלת מימדית:

• מדפסת תלת מימד עם גודל הדפסה מינימלי של 21 L x 21 W cm.
• נימה PLA או דומה.
• אם אין לך, תוכל להדפיס את הקובץ שלך ב- 3DHubs.

חומרים אחרים:

• 20 x ברגים M3 עם (קוטר 3 מ"מ)
• 20 x M3 אגוזים
• 2 x #8-32 x 2 ברגים עם אגוזים ומכונת כביסה.
• 1 x מסנן שקית חיסונים (סוג בד)
• 1 x גלגלת כדור עם 3/4 "כדור פלסטיק או מתכת (Pololu)
• 2 לחצנים (Aliexpress)
• 1 x מתג הפעלה/כיבוי

כלים:

• מברג
• מלחם
• צְבָת
• מספריים
• כבל (3 מ ')

שלב 2: איך זה עובד?

לרוב השואבים יש מנוע עם מאוורר. כאשר להבי המאוורר מסתובבים, הם מכריחים אוויר קדימה, לעבר יציאת הפליטה. ביציאת הפליטה יש מסנן שמונע את חלקיקי האבק להיזרק שוב.

כיצד עובד רובוט ואקום?

העיקרון די דומה אך כפי שניתן לראות בתמונה השנייה, מנוע המאוורר נמצא בשלב האחרון מה שאומר שהאבק אינו מונע דרכו. האוויר שנשאב מסונן תחילה ולאחר מכן נדחק לכיוון יציאת הפליטה.

ההבדל העיקרי בין כל אחד מהשואבים הוא שלרובוט אחד יש מיקרו -בקר וחיישנים המאפשרים לרובוט לקבל החלטות כך שיוכל לשאוב את החדר שלך באופן אוטונומי. רוב רובי הוואקום בימינו כוללים אלגוריתמים נחמדים ממש, למשל, הם יכולים למפות את החדר שלך כך שהם יכולים לתכנן נתיב ולבצע ניקוי מהיר יותר. יש להם גם תכונות אחרות כמו מברשות צד, זיהוי התנגשות, חזרה לבסיס הטעינה שלה וכו '.

שלב 3: אודות החומרים …

כפי שאמרתי בהתחלה, אני הולך להסביר כמה שאני יכול כדי שכל אחד יבין, אבל אם אתה כבר יודע את היסודות, אל תהסס לדלג על שלב זה.

המאוורר

הדבר החשוב ביותר של ואקום הוא לבחור את המאוורר המתאים עם CFM הגון (זרימת אוויר לדקה), זהו כוחה של זרימת אוויר זו על פני משטח אשר מרים את הלכלוך ומעביר אותו לשקית האבק או למיכל. לכן, ככל שזרימת האוויר גדולה יותר, כך יכולת הניקיון של השואב [BestVacuum.com] טובה יותר. רוב השואבים הגדולים משתמשים ביותר מ -60 CFM אך מכיוון שאנו משתמשים בסוללה קטנה, אנחנו בסדר עם לפחות 35 CFM. למאוורר AVC שאשתמש בו יש 38 CFM [קישור AVC] ולמעשה יש לו הרבה כוח, אבל אתה יכול להשתמש בכל אחד עם אותן מידות (ראה תמונה 1).

נהג המעריצים

מכיוון שאנחנו צריכים דרך לשלוט בכל פעם שהמאוורר מופעל או כבוי, אנחנו צריכים נהג. אשתמש ב- MOS-FET IRF520 שבעצם פועל כמתג, בכל פעם שהוא יקבל אות מהמקרר הוא יספק את מתח הכניסה ליציאה (מאוורר). (ראה תמונה 2)

גשר ה- H

עבור המנועים נצטרך משהו קצת שונה מהנהג מאוורר מכיוון שעכשיו נצטרך לשלוט בכיוון של כל מנוע. גשר ה- H הוא מערך של טרנזיסטרוס המאפשר לנו לשלוט על הזרם הנוכחי, ועל ידי שליטה על כך, נוכל לשלוט על כיוון המנועים. ה- L298 הוא גשר H די הגון שיכול לספק 2A לכל ערוץ אז עבור המנועים שלנו הוא יהיה מושלם! דוגמה נוספת היא L293D אבל זה נותן לנו רק 800mA לערוץ. (תמונה 3 מתארת את הרעיון של גשר H)

שלב 4: העיצוב

עיצוב הרובוט נעשה ב- SolidWorks, הוא מורכב משמונה קבצים.

שלב זה היה הזמן הרב ביותר שכן כל הרובוט נוצר מאפס בהתחשב בפגוש, במיכל, במסנן וכו '.

הגודל הכולל של הרובוט הוא 210 מ"מ x 210 מ"מ x 80 מ"מ.

שלב 5: הדפסה תלת מימדית

פרס גדול בתחרות רובוטיקה 2017

פרס שני בעיצוב עכשיו: בתחרות תנועה