DIY vakuumrobot: 20 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Dit is my eerste vakuumrobot, met die hoofdoel om iemand 'n skoonmaakrobot te hê sonder om soveel geld te betaal, om te leer hoe dit werk, om 'n mooi robot te bou wat u kan aanpas, bywerk en programmeer soos u wil., en natuurlik om al die irriterende pluis te stofsuig.

Die ontwerp van hierdie projek is so maklik as moontlik, aangesien al die elemente en onderdele maklik op Digikey, eBay, Amazon, ens.

Die hele onderstel is in Solidworks ontwerp sodat dit 3D -gedruk kan word.

Tans gebruik dit 'n Arduino Uno (as u nie te veel daarvan hou nie, kan u dit maklik vir 'n ander mikrobeheerder verander, ek het besluit om dit te gebruik, want my doel is dat almal dit eintlik kan bou), mikrometaalmotors, waaierpropeller, infrarooi sensors en onderskeie bestuurdersmodules.

Nog een byt die stof!

Stap 1: materiaal

Dus, eers definieer ek al die materiaal wat ek gebruik het, en later stel ek ander opsies voor met 'n soortgelyke gedrag.

Beheerders:

• 1 x Arduino Uno Board (of soortgelyk) (DigiKey)
• 1 x IRF520 MOS FET -bestuurdersmodule (Aliexpress)
• 1 x H-brug L298 dubbele motorbestuurder (Aliexpress)

Aandrywers:

• 2 x Micro Metal -ratmotor HP 6V 298: 1 (DigiKey)
• 1 x Mikro -metaal ratmotorbeugelpaar (Pololu)
• 1 x wiel 42 × 19 mm paar (DigiKey)
• 1 x waaierblaser AVC BA10033B12G 12V of soortgelyk (BCB1012UH Neato's motor) (Ebay, NeatoOption)

Sensors:

2 x Sharp Distance Sensor GP2Y0A41SK0F (4 - 30cm) (DigiKey)

Krag:

• 1 x ZIPPY Compact 1300mAh 3S 25C Lipo Pack (HobbyKing)
• 1 x LiPo-batterylaaier 3s (Amazon-laaier)
• 1 x 1k Ohm weerstand
• 1 x 2k Ohm klein potensiometer

3D druk:

• 3D -drukker met 'n minimum drukgrootte van 21 L x 21 W cm.
• PLA -filament of soortgelyke.
• As u dit nie het nie, kan u u lêer op 3DHubs druk.

Ander materiale:

• 20 x M3 boute met (3 mm deursnee)
• 20 x M3 neute
• 2 x #8-32 x 2 IN boute met moere en wasser.
• 1 x stofsakfilter (doeksoort)
• 1 x balwiel met 3/4 "plastiek- of metaalbal (Pololu)
• 2 drukknoppies (Aliexpress)
• 1 x aan/uit -skakelaar

Gereedskap:

• Skroewedraaier
• Soldeerbout
• Tang
• Skêr
• Kabel (3 m)

Stap 2: Hoe werk dit?

Die meerderheid van die stofsuiers het 'n motor met 'n waaier. Terwyl die waaierblaaie draai, dwing hulle lug vorentoe, na die uitlaatpoort. By die uitlaatpoort is daar 'n filter wat verhoed dat stofdeeltjies weer weggegooi word.

Hoe werk 'n vakuumrobot?

Die beginsel is redelik soortgelyk, maar soos u op die tweede foto kan sien, is die waaiermotor by die laaste stap, wat beteken dat stof nie daardeur gedryf word nie. Die lug wat ingesuig word, word eers gefiltreer en dan na die uitlaatpoort gestoot.

Die belangrikste verskil tussen elk van die stofsuiers is dat die robot een met 'n mikrobeheerder en sensors beskik wat die robot besluite kan neem sodat dit u kamer outonoom kan stofsuig. Die meeste vakuumrobotte het deesdae baie aangename algoritmes, byvoorbeeld, hulle kan u kamer in kaart bring sodat hulle 'n pad kan beplan en 'n vinniger skoonmaak kan doen. Hulle het ook ander funksies soos syborsels, botsingsopsporing, terugkeer na die laaibasis, ens.

Stap 3: Oor die bestanddele …

Soos ek aan die begin gesê het, gaan ek soveel as moontlik verduidelik sodat almal kan verstaan, maar as u reeds die basiese beginsels ken, kan u hierdie stap oorslaan.

Die waaier

Die belangrikste ding in 'n vakuum is om die geskikte waaier te kies met 'n ordentlike CFM (lugstroom kubieke voet per minuut); dit is die krag van hierdie lugvloei oor 'n oppervlak wat die vuil opneem en na die stofsak of houer skuif. Dus, hoe meer lugvloei, hoe beter is die skoonmaakvermoë van die stofsuier [BestVacuum.com]. Die meeste groot stofsuiers gebruik meer as 60 CFM, maar aangesien ons 'n klein battery gebruik, is dit goed met ten minste 35 CFM. Die AVC -waaier wat ek sal gebruik, het 38 CFM [AVC -skakel] en dit het eintlik baie krag, maar u kan enige met dieselfde afmetings gebruik (sien prent 1).

Die waaierbestuurder

Aangesien ons 'n manier nodig het om te beheer wanneer die waaier aan of af is, benodig ons 'n bestuurder. Ek sal die MOS-FET IRF520 gebruik, wat basies as 'n skakelaar werk; wanneer dit 'n sein van die mikrontroller ontvang, sal dit die ingangsspanning aan die uitgang (waaier) verskaf. (Sien prent 2)

Die H-brug

Vir die motors benodig ons 'n bietjie anders as die Fan -bestuurder, aangesien ons nou die rigting van elke motor moet beheer. Die H-brug is 'n verskeidenheid transistros waarmee ons die huidige vloei kan beheer, en deur dit te beheer, sal ons die rigting van die motor kan beheer. Die L298 is 'n redelike ordentlike H-brug wat 2A per kanaal kan lewer, sodat dit vir ons motors perfek sal wees! 'N Ander voorbeeld is die L293D, maar dit gee ons slegs 800mA per kanaal. (Die foto 3 beeld die konsep van 'n H-brug uit)

Stap 4: Die ontwerp

Die ontwerp van die robot is in SolidWorks gedoen, dit bestaan uit 8 lêers.

Hierdie stap was die mees tydrowende sedert die hele robot van nuuts af gemaak is, met inagneming van die buffer, die houer, die filter, ens.

Die totale grootte van die robot is 210 mm x 210 mm x 80 mm.

Stap 5: 3D -drukwerk

Groot prys in die Robotics -wedstryd 2017

Tweede prys in die ontwerp nou: in bewegingskompetisie