Å lage en robotstøvsuger hjemme med egne hender. Sette sammen en robotstøvsuger med Arduino Lage en liten robotstøvsuger med Arduino

Automatisert støvsuger med autonom kilde ernæring utvikler seg selvfølgelig ikke som f.eks manuelt alternativ. Praktiske prøver har vist større effektivitet ved hjelp av en liten børste i forbindelse med en sugeturbin. Til rengjøring av hjørner Den fremre delen av støvsugeren er utstyrt med 2 børster, som under drift sveiper rusk mot den viktigste.

Robotsystemet kan drives fra flere batterier, spenningen på terminalene er 12 V (18 V), og kapasiteten er 7 Ah. Lading utføres ved direkte kontakt eller trådløst. Bruken av sistnevnte øker kostnadene for komponenter.

Å returnere en robot til ladestedet på egen hånd er en vanskelig oppgave som kan løses ved å installere et sendesignal.

Enhver automatisert modell er satt sammen kontroller basert(systemets hjerne). Derfor bør du studere programmeringsspråket for å angi kommandoalgoritmen. Du bør også ta hensyn til den intuitive naturen til kommandogrensesnittet, noe som i stor grad forenkler prosessen. Både mikrokontrolleren og sensorene som brukes har ofte standardiserte tilkoblinger, så lodding er sjelden nødvendig.

Forberedelse til praktisk gjennomføring av prosjektet

La oss vurdere anvendelsen av prinsippene ovenfor basert på Arduino Mega 2560-plattformen. Opprettingsprosessen vil bestå av flere stadier:

forberedelse av verktøy og materialer;
produksjon av et hus med hjul og et rom for søppel, en støvsamler og en turbin;
installasjon av sensorer og mikrokontroller, motorer med girkasser, batterier, børster;
lage elektriske tilkoblinger;
introdusere et program i Arduino, bestemme sensorkonsistens;
kontrollere ytelsen til robotstøvsugeren og dens evne til å lade uavhengig.

Ideen implementeres ved hjelp av følgende materialer og verktøy:

Arduino-kontroller – 1 stk, med drivere;
ark av kryssfiner (eller tykk papp) - 1 kvm;
hjul - 3 stk;
ledning med et tverrsnitt på ikke mer enn 0,75 mm2 (tvinnet par er egnet) - ca 2 m;
strømforsyning – 4 18 V-batterier, ladeindikator for dem, lader;
infrarøde sensorer – 4 stk., kontaktsensorer – 2 stk.;
elektriske motorer: for turbinen – 1 stykke, roterende børsten – 1 stykke, 2 motorer med girkasse gir bevegelse;
polyvinylklorid kropp - 1 stk;
lim – 1 pakke, skruer – 10 stk, tape – 1 stk, sett med magneter;
et sett med skrutrekkere og bor, tang, en skrivesakskniv, blyant, linjal, skrutrekker, stikksag.

Montering av en robotstøvsuger

Etter å ha forberedt alt du trenger, kan du begynne monteringen. Det består av å gå gjennom stadiene beskrevet ovenfor.

Et viktig punkt i arbeidet er tilbakeføringen av støtfangeren til sin opprinnelige posisjon etter å ha truffet en hindring, det vil si dens tilstrekkelige elastisitet.

Alle deler er festet til kontaktene som er tilgjengelige for disse formålene med selvskruende skruer eller lim eller tape. Resultatet som ble oppnådd vises på bildet:

Denne artikkelen handler om hvordan jeg monterer robotstøvsugeren min. Det er mange bilder og videoer her for de som også brenner for denne ideen.

19. desember 2014. Jeg begynte å interessere meg for robotstøvsugere for fem år siden i 2009, sannsynligvis etter å ha møtt Roboforum. I alle disse årene har det vært forsøk på å starte noe, men ingenting har blitt gjort. For et par måneder siden leste jeg aktivt artikler om en robotstøvsuger og bestemte meg til slutt for at jeg ville kjøpe en Karcher RC 4.000. Tiden gikk, kona mi begynte ofte å rydde kjøkkenet og gangen, dette begynte å irritere meg, tanken på en robot ble sterkere. Jeg brukte igjen et par kvelder på bilder og forum om robotstøvsugere. Til slutt bestemte jeg meg for at jeg skulle lage en robot selv!

Målet er å lage en robotstøvsuger som ikke er verre enn en industrielt produsert og kvitte seg med støvlaget og smårester i huset. I prosessen med å studere design av roboter, viste det seg at de er veldig støyende, ca 60 dB, mens en stasjonær husholdningsstøvsuger lager ca 80 dB støy. Min hjemmelagde robot skal fungere så stille som mulig, dimensjonene skal ikke overstige dimensjonene til fabrikkroboter, og den skal rengjøre raskt og effektivt.

Det første trinnet var å løse problemet med sugeturbinen. Jeg hadde allerede erfaring med å bygge turbiner, men alle fungerte dårlig. Jeg laget den til garasjen hjemmelaget støvsuger fra en turbin fra en gammel Raketa-støvsuger. Roboten trenger en liten turbin, så jeg startet søket på nytt. Helt tilfeldig fant jeg meldinger fra brukeren Vovan på Roboforum, han delte en tegning av turbinen sin. Uten mye omtanke tegnet jeg tegningen på nytt og limte sammen turbinen min.

Jeg kuttet ut turbinen og limte den fra tykk papp med superlim på 20 minutter. De første testene var vellykkede!

20. desember 2014. Jeg kjøpte en kroppspeeling i dag :) generelt trenger jeg bare en gjennomsiktig krukke med skrukork, innholdet ga jeg til min kone. Jeg kjøpte også en klesbørste med harde bust, tok den fra hverandre, og i morgen skal jeg lage en børste av den til roboten min.

I AutoCAD laget jeg skisser av arrangementet av elementer i kroppen. Jeg bestemte meg for størrelsen på kummen med en diameter på 25 cm og en høyde på ca. 9 cm. Det er ennå ikke klart om alle elementene passer, det er veldig lite plass, men jeg vil ikke lage kroppen. lenger. Jeg setter rammen for meg selv :)

I går skrev jeg ned dimensjonene til fabrikkens robotstøvsugere:
diameter * høyde (cm)
36 * 9
32 * 8
32 * 10
30 * 5
22 * 8

Jeg bestemte meg for å lage min egen støvsuger med syklon filter, så du kan ikke gjøre høyden liten, den bestemmes av søppelbøtten, men du kan vinne i diameter. Selvfølgelig, takket være Dyson for syklonen, har jeg gjennomgått oppfinnelsene hans i lang tid og til og med laget en garasjestøvsuger basert på syklonprinsippet. Filteret mitt vil være enkelt, uten noen kjegler og gal sugekraft, det vil gjøre det for første gang.

21. desember 2014. Jeg saget av en 15 cm rundskjæring fra en gulvbørste i garasjen og laget en rundbørste av den. Diameteren viste seg å være ca 70 mm. Størrelsen er urealistisk stor og busten er veldig hard, jeg vet ikke hvordan den vil oppføre seg, men jeg må nok enten gjøre om eller gjøre støvsugeren tyngre, fordi busten vil kaste den opp. Jeg satte ganske enkelt busten inn i hullene uten lim, og det ble sikkert. Hele strukturen ble festet til en tapp med en diameter på 6 mm og to lagre i kantene.

Jeg fant to hjul i garasjen, tro det eller ei, fra en støvsuger! Den samme håndholdte støvsugeren der det ikke var noe elektrisk, bare 4 hjul og to børster drevet av disse hjulene. Hjulene har ventet i kulissene i ca 15 år :)

Nå skal jeg lage en annen tegning i AutoCAD for flere deler, i morgen skal jeg kutte alt ut av kryssfiner og prøve å sette sammen noe basert på det.

22. desember 2014. Jeg har veldig lyst til å lage en robotstøvsuger med egne hender og gjøre den ferdig før nyttår 2015. I går kveld på YouTube så jeg igjen flere videoer om robotstøvsugere og spesielt to videoer om Dyson 360 Eye og Fluffy:

Etter den første videoen med Dyson-roboten, skjønte jeg at ved å lage roboten min med en diameter på 25 cm og en børste på 15 cm, ville jeg etterlate skitne steder langs gulvlisten med en bredde på 5 cm. Etter den andre videoen startet hjernen min fullstendig og tenkte å lage en børste foran roboten?! Jeg vet ikke hva jeg skal gjøre videre, det vil testene vise.

Så i dag kjøpte jeg en ny støvbrett og to børster med mykere bust. Jeg kjøpte scoopet på grunn av strikken som er limt til kanten, den er perfekt for mitt design.

Jeg endret litt på kroppens geometri basert på nye tanker og en ny børste. Robotens størrelse er fortsatt 25 cm, men nå er den en halv sirkel og en halv firkant. Bredden på børsten er 21 cm, diameteren er ca. 6 cm. Jeg skar ut basen fra 8 mm kryssfiner, festet hjulene og børsten, i morgen skal jeg lage en girkasse og prøve å feie opp noe :)

23. desember 2014. Jeg skrudde tannhjulet til børsten og festet girkassen ved siden av, brukte et strikk for penger som belte, og skrudde motoren med en skrue for testing. Nedenfor er en videotest på 6 og 9 volt.

Mest sannsynlig vil jeg gjøre om børsten igjen, busten er for kort og for hard. Haugen må være uten hull, fordi det blir igjen smussstriper. Alt i alt ble det spektakulært :)

Jeg lurte på om jeg hadde nok plass til tre motorer i huset. To motorer vil spinne to hjul og en børste. Dessuten vil girkasser ta mye plass. Jeg kom på ideen om å bytte ut girreduksjonene med et snekkegir, kanskje jeg skal gjøre et par tester.

Sugeturbinen ble belagt to ganger med et lag epoksyharpiks, ble som plastikk. Kartongen bøyer seg ikke lenger og hvis det kommer vann inn vil alt gå bra. Jeg trengte ikke å sentrere den, den snurrer perfekt. I mellomtiden forbereder jeg basen til søppeldunken. Jeg laget et fint filter fra halsen og korken på en kefirflaske. Jeg brukte en engangsstøvsugerpose som filterstoff. Mens alt sitter fast, skal jeg om et par dager skru det på basen og teste alt på nytt.

Mens du jobber med roboten, kommer ideen om å få en 3D-printer konstant opp. Med en tredimensjonal skriver ville det være mye lettere å lage de delene jeg trenger og med høy nøyaktighet. Når du borer i kryssfiner med bor, kan boret føre bort eller helningen er ikke akkurat 90 grader, her ca. høy presisjon man kan bare drømme. I tillegg er deler laget av kryssfiner veldig klumpete alt ville være pent på en 3D-printer.

24. desember 2014. Om morgenen testet jeg turbinen og en søppeldunk, og på ettermiddagen gjentok jeg forsøket med flere høyspenning. Resultatene er ikke imponerende. Jeg måtte skru av finfilteret foreløpig, for gjennom det synker kraften betraktelig. Søppelet i dunken spinner veldig effektivt, men i virkeligheten er det ikke nok sugekraft.

Høyspent turbintest.

I disse øyeblikkene var det et ønske om å gi opp alt, hvorfor tok jeg i det hele tatt på meg dette. I dag er det veldig lett å slippe alt og glemme - det er den enkleste måten.

Om kvelden tok jeg en børsteløs motor og begynte å lime en ny turbin til den etter samme tegninger.

25. desember 2014. Jeg limte den andre turbinen til den børsteløse motoren, jeg ville teste den, det viste seg at motoren roterer i feil retning. I morgen skal jeg til garasjen for å lodde om ledningene, men foreløpig legger jeg alt til side.

26. desember 2014. Jeg loddet om ledningene mellom kontrolleren og motoren, og fikk rotasjon i ønsket retning. Turbinen begynte å virke, men et par tester på kneet viste seg igjen å være triste. Kanskje jeg til og med redesigner turbinen ved å legge til litt avsmalning, men mer om det senere.

De siste to dagene har jeg brukt veldig lite tid på utvikling, jeg skal prøve å sette av 4-5 timer i morgen.

27. desember 2014. Jeg bestemte meg for å prøve å sette sammen et snekkegir til chassiset til en robotstøvsuger. På bildene tidligere viste jeg at du kan lage en orm av en spiker og et stykke kobbertråd. Problemet viste seg å være i ferd med å lodde ledningen til spikeren. Min loddebolt er ikke veldig kraftig, så jeg varmet i tillegg spikeren for gassbrenner. Det var imidlertid ikke mulig å lodde ledningen skikkelig, så jeg tok en rund trebit og viklet ledningen på den, og dekket svingene med superlim. Ormen viste seg å være ganske utholdelig. Til tross for ovaliteten til trebasen og generelt sett hele kryssfinerblokken, fungerte mekanismen normalt, men for pokker veldig sakte.

Det ville vært fint å få ferdige snekkegir i plast, men la oss foreløpig legge det til side.

Angående det fremtidige energiforbruket til roboten min. Nå er det et problem med turbinen, den vil ikke suge ordentlig selv med det fine filteret fjernet. Hvis du bruker en vanlig børstet motor for turbinen og driver den med en spenning på 12 volt, vil den forbruke omtrent 0,6 ampere. Hvis du bruker en børsteløs motor, vil den bruke omtrent én ampere. I tillegg vil to kommutatormotorer brukes til å flytte roboten og en annen til børsten, hver vil forbruke omtrent 0,3 ampere. Elektronikk vil også sluke noe. Totalt vil roboten "spise" omtrent 1,6 til 2 ampere, i topper sannsynligvis opptil 2,5 ampere. Jeg vet ikke om dette er mye eller ikke, det virker som industriroboter bruker tre eller flere ampere.

Igjen så jeg en haug med videoer og bilder for spørringen "driftsprinsippet til en robotstøvsuger." Jeg fant et kult bilde av en turbin fra en vanlig husholdningsstøvsuger. Jeg leste på et eller annet forum at jo lengre turbinbladene er, jo større vakuum kan det skape på grunn av sentrifugalkraften.

28. desember 2014. I dag har jeg limt to turbiner til, de skiller seg kun i tykkelse. Jeg gjorde bladene så lange som mulig. På bildet nedenfor er den første tynne (5 mm bladhøyde) turbinen, den er veldig stillegående i drift, men den suger ikke i det hele tatt :)

Den andre turbinen er tykkere (15 mm bladhøyde).

Nok en gang i garasjen prøvde jeg å dra børsten over gulvet, motoren slår seg ofte av under belastningen, busten viste seg fortsatt å være veldig stiv, og det ville ikke skade å redusere diameteren på børsten. I morgen, uansett vær, skal jeg kjøpe en børste med de mykeste bustene, jeg skal også til en lekebutikk og se etter biler med snekkeutstyr for robotchassiset.

I garasjen testet jeg en ny turbin med en spenning på 12 volt, tenkte at 9 blader kanskje ikke var nok. Hjemme limte jeg sammen dagens tredje turbin med lange kniver og en mengde på 15 stykker, jeg legger ved et bilde:

Nok en dag er over. Jeg har ikke tid til å lage en støvsuger som planlagt før nyttår, men jeg vil tro at alt blir bra :)

29. desember 2014 Gikk til lekebutikken i dag på jakt etter et ormeutstyr. På veien husket jeg datterens leketøy - en hest. Datteren min likte egentlig ikke denne hesten, og generelt sett liker jeg den heller ikke :) Men den har to hele ormer og 4+4 gir inni den.

Jeg kikket fortsatt inn i en leketøysbutikk, så inn i en andre og kjøpte en tøff bil der. Jeg kjøpte bilen ikke så mye for mekanismen, men for hjulene de klatrer på hvilken som helst overflate. Det var ikke noe snekkeutstyr inne i maskinen. Det er godt mulig at jeg kommer til å bruke hjulene til en hjemmelaget robot, men foreløpig ga jeg bilen til datteren min - hun gleder seg :)

I løpet av dagen dukket ideen opp om å lage en elektrisk robotkost, d.v.s. designet er det samme som nå, bare det er ingen turbin, søppelet samles ganske enkelt i kupeen. Da jeg lette etter en ny børste med mykere bust i butikken (jeg kjøpte den aldri), så jeg dette ved et uhell:

Selvfølgelig kjøpte jeg umiddelbart dette dekselet. Dette er en ferdigprodusert robotkropp, transparent på en moderne måte og til og med uten unødvendige elementer. Men faktisk er dette et "cover for mikrobølgeovn"(diameter 24,5 cm), jeg vet ikke hva jeg skal dekke den med og hvorfor, men roboten skulle bli vakker :) Men mer om det i en annen artikkel.

På kvelden brøt jeg kjeglen, tok ut tannhjulene og skrudde den fast til roboten min, det ble kjempefint! Mekanismen tar minimalt med plass og er sterk nok til å flytte plattformen. Jeg har ikke samlet alt enda, så bilder kommer senere. I mellomtiden klekker jeg ut en idé om hvordan jeg lager en ny børste, reduserer diameteren til 3-4 cm og erstatter girkassen med gir med et snekkegir.

Merk forresten at ormen kan fjernes fra andre leker. Så vi hadde en ødelagt elefant liggende, men i prinsippet er ikke dette viktig, det viktigste er mekanismen, som er den samme i mange leker (biler, tanker og andre), se bilder:

Å ja, jeg glemte å skrive om den nye turbinen, den viste seg å være merkbart mer produktiv enn alle de andre. Til bedre passasje Jeg la også til en kjegle på midten av turbinen.

05. januar 2015. Til tross nyttårsferie Alle de foregående dagene prøvde jeg på en eller annen måte å gjøre fremskritt i arbeidet mitt. Jeg leste mye informasjon om 3D-printere hvis jeg hadde en slik skriver i arsenalet mitt, ville jeg ha skrevet ut de fleste delene for lenge siden. Mens jeg i hodet mitt legger planer for fremtiden for hvordan jeg skal sette sammen en 3D-printer med egne hender.

I dag har jeg laget en ny børste. Jeg tok en trepinne med en diameter på 10 mm og boret hull i en spiral. Jeg satte bust i hullene og forseglet dem på baksiden med en vedovn.

Jeg har satt sammen chassiset, har ikke testet det enda, limet tørker. Jeg satte også den nye børsten på plass, det viste seg å være mange jambs, jeg kunne ikke klart meg uten dem, tross alt er dette min første robot. Forresten, jeg forlot den rektangulære ryggen og laget en base for en rund kropp. Min avgjørelse er forbundet med å tenke nytt om bevegelsen til roboten, hvis du forestiller deg at roboten beveger seg langs veggen og hviler mot noe, så for å snu må den foreta en manøver med en bevegelse bakover, fordi dens firkantede rumpe vil skyve på veggen.

Jeg brukte mye tid på å finne en løsning for robotens «visjon». Den mekaniske støtfangeren passer egentlig ikke meg; den ødelegger den ytre, selv om den er den enkleste hindringsdeteksjonsordningen. Jeg stoppet kl infrarød sensor. Det er ennå ikke mulig å montere sensoren på grunn av mangelen på infrarøde fototransistorer.

07. januar 2015. I går, frem til klokka ett om morgenen, satt jeg sammen en robot for i det minste på en eller annen måte å teste den, leke med den :) Et Arduino Pro Mini-kort + et motorskjold på L293E-brikker med ledninger brukes som "hjernen" (jeg brukte dette brettet i mitt første prosjekt for å kontrollere motorer online via Internett). Kontrollen utføres fra TV-fjernkontrollen. Kort video:

Designet ser flytende ut, faktisk er det, nesten alle mekanismene kan knapt puste. I dag innså jeg hvor vanskelig det er å lage en tilsynelatende enkel robot. For øyeblikket har jeg problemer i nesten alle noder, jeg trenger global omarbeiding Nesten alt.

Hjuldriften på et snekkegir viste seg å være helt riktig med tanke på hastighet, men utførelsen etterlater mye å være ønsket. En del av drevet er plassert i et rom hvor det vil være luftbevegelse med rusk dette vil ikke fungere i lang tid. Jeg ønsket å bore hull på hjulene som skulle tjene som en ekstra bevegelsessensor. På den ene siden av hjulet vil det være en IR-LED, på den andre vil det være en IR-fototransistor. Denne kretsen vil pulsere når roboten beveger seg, hvis det ikke er noen pulser, betyr det at roboten har støtt på noe og ikke beveger seg.

Til nærhetssensorer kjøpte jeg IR-LED og IR-fototransistorer, men etter å ha testet en slik IR-støtfanger ble det klart at ideen var dårlig. Sensoren reagerer på sollys, men ser ikke svarte gjenstander i det hele tatt. Designet har livets rett, men i enklere hjemmelagde produkter. For de som er interessert deler jeg diagrammet:

Hvis du fører hånden nær sensoren, lyser LED-en på brødbrettet.

Jeg har også prøvd ultralydsensoren. Den måler avstanden perfekt, men bare ved å bruke "head-on"-metoden hvis planet til objektet er i en vinkel, blir avlesningene forvrengt. Generelt, selv med en slik sensor, vil ikke robotens støtfanger fungere normalt.

For kontroll fra fjernkontrollen brukes en TSOP IR-mottaker, jeg vet ikke hvilken merking det er, i prinsippet kan du bruke hvilken som helst du kommer over. Du kan kontrollere den fra hvilken som helst fjernkontroll, selv fra mobiltelefon, men før det må du finne ut kodene til knappene som er trykket på fjernkontrollen. I skissen enkel krets, som sender knappekoden til portmonitoren når den trykkes på fjernkontrollen. Tilkoblingseksempel og skisse nedenfor:

Når det gjelder feiebørsten, viste den seg flott, dens bredde er nesten 21 cm, med en kropp på 25 cm. Det er noen nyanser: fibrene blir ikke gjenopprettet hvis du knuser dem. Drivmekanismen er ikke dekket av noe, den vil vikle håret etter 3 minutters drift og stoppe. Børsten er ikke avtakbar. Motoren er veldig svak, men antall omdreininger er veldig egnet, den feier bordet veldig effektivt.

Nå skal denne robotstøvsugeren demonteres og tenkes nytt. Mest sannsynlig vil diameteren på kroppen øke med 3 cm Til å begynne med tenkte jeg å lage hjulene på en uavhengig fjæring slik at de ville gjemme seg hvis noen plutselig tråkket på roboten. Jeg vil fortsatt kjøre hjulene med tannhjul i stedet for orm. Du må se etter en annen bust for børsten, en som er mer elastisk og holder formen. Tilsynelatende må støtfangeren gjøres mekanisk. Mange spørsmål om sugeturbinen.

Til tross for alle manglene, likte min kone roboten, og datteren min var helt fornøyd :)

Fortsettelse følger. Jeg vil ikke skrive om roboten så ofte lenger, men jeg vil prøve å publisere foto- og videoreportasjer minst en gang i måneden.

mars 2015. Jeg kjøpte en elektrisk kost.

Robotstøvsugeren er fortsatt i prosjektet!

Det kan være vanskelig for moderne mennesker å holde hjemmet rent. Teknologien har imidlertid kommet langt; Robotstøvsugere har dukket opp som rengjør leiligheten uavhengig. De koster mye Penger, men du kan prøve å lage en slik enhet selv.

Funksjoner ved å lage en robotstøvsuger hjemme

For produksjon trenger du minst amatørferdigheter, fordi prosessen med å produsere en robotstøvsuger krever tid og tålmodighet. Men en ferdig enhet vil hjelpe deg å spare penger først, og deretter tid og krefter brukt på rengjøring.

Teoretiske aspekter

For å lykkes med å lage en robotstøvsuger med egne hender, må du forstå essensen av arbeidet fra innsiden. La oss se på noen få regler, hvis overholdelse vil sikre riktig funksjon av utstyret:

Roboten må ha form som en skive eller skive for riktig bevegelse;
Hjulene er plassert langs diameteren på støvsugeren slik at den kan gjøre svinger;
Tyngdepunktet er mest optimalt på hjulene, men kan også være i nærheten av dem;
Den gjennomsnittlige hastigheten til enheten er 25–35 cm/sek;
En kontaktstøtfanger som måler minst 0,5 fra omkretsen er en obligatorisk komponent i en robotstøvsuger;
Lader hjemmelagde roboter må utføres fra lader, det er ikke nødvendig å demontere enheten;
Støv og rusk skal samles i en separat beholder som kan fjernes og rengjøres.

Hvordan lage en tegning

Moderne Internett-ressurser lar deg sette sammen en robotstøvsuger uten tegninger eller andre diagrammer. Men for at du skal forstå strukturen til apparatet, anbefaler vi deg å tegne en slik tegning for å visualisere intern organisasjon. Faktum er at det er enklere å velge deler til en robot enn å ordne dem riktig inne. La oss presentere deg en omtrentlig tegning av fremtidens teknologimirakel:

Råd! Merk på tegningen alle komponentene til den fremtidige støvsugeren og deres omtrentlige dimensjoner. Bruk pilene for å angi retningen for luft- og støvpartikkelsuging. Synlighet er et av trinnene for å lykkes med en fremtidig forsamling.

For å tegne et diagram, la oss bestemme hvilke komponenter som vil være nødvendige i arbeidet:

Arduino-brettet er "hjernen" til fremtidens robot;
Turbin fra en gammel støvsuger;
Motor liten størrelse(du kan ta en gammel datamaskinkjøler);
Avstandsmålere - 2 stykker;
Hjul (helst 2 vanlige og 1 svivel), motorer med girkasser;
Kontroller (for motor);
3 litiumbatterier;
ladekontroller;
Ledninger;
Tykk papp.

Viktig! Hvis du ikke finner en gammel turbin, kan du lage den selv av tykk papp. Diagrammet er vedlagt.

Funksjoner av forsamlingen

Når du setter sammen en robotstøvsuger med egne hender hjemme, start med å organisere strømforsyningen. For å gjøre dette, lad opp batteriene ved hjelp av kontrolleren. Deretter må du opprette kontroll over enhetens drivmotorer. Det er best å bruke en modul på en brikke av typen L298. For å justere hastigheten må du bruke et PWM-signal til ENA- eller ENB-pinnen. For å endre rotasjonsretningen, bruk motsatte signaler til IN1 og IN2 for en motor, og til IN2 og IN3 for den andre motoren.

Da må motoren kobles til Arduinoen. Lag en sirkel av papp, og fest deretter hjul til den (beregn diameteren for "fyllingen" - omtrent 30–35 cm). Bruk vanlige hjul på begge sider, men med vinkelgir, og mellom dem bak er det et dreiehjul for manøvrerbarhet.

Monter all elektronikk og støvsugerenheten på den produserte sokkelen. Vi fester avstandsmålere foran.

Neste trinn er å bygge en turbin, så vi fjerner bladene på datamaskinkjøleren og limer en turbin fra en gammel støvsuger inn i den med varmt lim. Sikre det nøyaktig i sentrum: vi vil ikke ha ubalanse.

Du kan bygge sideveggene til støvsugeren selv. Det viktigste, ikke glem: den må ha en sylindrisk form.

Tester enheten

Etter at du har satt sammen støvsugeren, sørg for å kontrollere funksjonen. Han skal oppfylle følgende handlinger: kjør frem til et hinder. Hvis det støtes på et hinder på veien, beveger roboten seg tilbake, gjør en helomvending i en usikker vinkel og går i den retningen. Og ikke glem å sjekke sugekraften til enheten. Hvis alt fungerer, har du fullført oppgaven!

Prøv å sette sammen en robotplattform av kryssfiner. Du kan også bruke en liten skiveformet plastkum eller beholder.
Når du velger hjul, ikke velg for store, ellers vil roboten kjøre i for høy hastighet.
Hvis du vil forbedre støvsugeren din, fester du to børster foran som vil skyve rusk inn i søppeldunken.
I stedet for avstandsmålere kan du bruke et system med støtfangere koblet til grensebrytere.

Kunne bevege seg rundt i rommet på egen hånd, unngå hindringer og også samle søppel. For å lette utformingen og enkel montering, brukes papp som basismateriale.

Materialer og verktøy for produksjon:
- tykk papp (du trenger mange stykker);
- arduino (forfatteren brukte en analog for 210 rubler);
- et lite brødbrett som koster 80 rubler;
- to ultralydavstandsmålere (koster 300 rubler);
- motorkontroller (80 RUR);
- to girmotorer med hjul (300 RUR);
- batteripakke med 18 V ladekontroller;
- flere meter tvunnet par;
- turbin fra en gammel støvsuger;
- datamaskinkjøler.

Produksjonsprosess:

Steg en. Opprette en roterende plattform for roboten
For sitt første hjemmelagde produkt brukte forfatteren en tank fra spillet "Tank Battle", alle lekene ble kastet ut unødvendige detaljer, bare kroppen var igjen, samt motorer og hjul. Etter dette ble Arduino UNO, motordriver og ultralydavstandsmåler installert. Tre 3,7 V litiumbatterier ble brukt som strømkilde.

Denne utformingen hadde en rekke ulemper. For eksempel, på grunn av at hjulene var plassert bak på plattformen, fikk roboten problemer ved svinging, og roboten skled ofte.

På grunn av den svært høye bevegelseshastigheten hadde roboten noen ganger ikke tid til å reagere på avstandsmålersignaler og krasjet.

Alle problemer ble løst ved montering ny plattform fra papp. For å gjøre dette må du kutte ut 2 sirkler med en diameter på 30 cm, og deretter lime dem over kornet. Til slutt viser det seg ganske robust designå bøye. Når det gjelder motorene og girkassene, ble de hentet fra det forrige hjemmelagde produktet.

Trinn to. Opprette sensorer
Opprinnelig ble roboten guidet av avstandsmålere, men forfatteren likte ikke arbeidet deres, og til slutt ble det besluttet å kvitte seg med dem. De ble erstattet av kontaktstøtfangere, og roboten begynte å oppføre seg mer adekvat, og mindre investeringer var nødvendig.

Kontaktstøtfangere er laget veldig enkelt. Du må ta papp og lim folie på den ene siden av den, dette vil være den første kontakten. En spenning på +5 V må påføres denne folien. På motsatt side av plattformen må du installere en buet vridd ledning; Når roboten krasjer inn i noe, vil kontaktene lukkes, og da vil elektronikken snu roboten i en annen tilfeldig retning.

Trinn tre. Lage en støvsuger og støvsamler
Takket være materialer som papp og tape kan du raskt sette sammen nesten hvilken som helst layout. For å drive turbinen brukes en 18-volts strømkilde, direkte fra batteriet. Under en slik belastning blir kjølerne varme, men de fungerer.

For å lage en turbin tar du en kjøler fra en datamaskin og bryter så av alle bladene fra den. Deretter festes turbinen fra støvsugeren til kjøleren, den må limes med superlim. Det viktigste her er å lime det nøyaktig, det skal ikke være ubalanse. Uten belastning og drevet av 18 Volt produserer kjøleren ca 2600 RPM, noe som skaper utmerket trekkraft. Avslutningsvis er hele strukturen satt sammen som kan ses på bildet og etter dette kan roboten testes.

Når det gjelder driftsalgoritmen, er den veldig enkel. Hvis roboten treffer noe, snur den seg i en tilfeldig vinkel.
I fremtiden planlegger forfatteren å lage plattformen av kryssfiner for å gjøre den sterkere. Det er også planer om å installere to børster på fronten for mer effektiv oppsamling av rusk. Den blåste luften kan ledes under plattformen for å samle støv mer effektivt.

I livets moderne tempo er det ikke alltid mulig å holde huset rent. Det vil hjelpe i denne saken moderne teknologier. Robotstøvsugeren dukket opp for mer enn 15 år siden. Det er typisk utseende ligner en stor puck som beveger seg rundt i rommet i henhold til en gitt algoritme eller tilfeldig (til den treffer noe) og samler søppel. Vi inviterer deg til å studere 2 trinnvise instruksjoner for å lage en robotstøvsuger med egne hender.

Monteringsmaterialer

Så for å sette sammen en robotstøvsuger må du forstå den komponenter, la oss gå i rekkefølge. Den må bevege seg rundt i rommet på egen hånd, så motorer er nødvendige, avhengig av den endelige utformingen bør det være fra 2 til 4 av dem, samt muligheten til å bytte rotasjonsretning og hastighet, noe som betyr at det trengs et brett for å kontrollere motorene. Hvis du bruker likestrømsmotorer, trenger du et kort med 4 transistorer (H-bro).

En hjemmelaget robotstøvsuger skal oppdage kollisjoner med vegger og møbler. For å gjøre dette må du sørge for hindringssensorer og grensebrytere på "støtfangeren". Du trenger også selve arbeidsdelen – en støvsuger. Den må imidlertid være utformet for å fungere på lavspent likestrøm (for eksempel 12V).

I tillegg til en støvsuger trenger du en bevegelig (roterende) børste som vil rense overflaten, løfte haugen av teppet og feie bort rusk. For dette trenger du en eller to motorer til.

Et system som skal klare alt dette. Det enkleste alternativet på Arduino. Hvilke som helst av brettene er egnet for denne oppgaven.

Idé nr. 1: robotstøvsuger laget av papp

Basen til roboten er laget av tykk papp. Det er bedre å lime det i et par lag, og plassere fibrene vinkelrett. For teknisk fylling trenger du følgende sett med deler:

Ethvert Arduino-brett.
Brødbrett eller enkelt brødbrett, i prinsippet kan du gjøre det uten det, bare lodd alt sammen.
2 ultrasoniske avstandssensorer (avstandsmåler).
Turbin fra en støvsuger.
En liten motor eller kjøler fra en datamaskin.
Motorer med girkasser og hjul.
Kontroller for motor.
Ledninger for kretsforbindelser.
Batterier og ladekontroller.

Roboten må drives av 3 litiumbatterier. Spenningen til hver av dem er 3,7 V. En kontroller er nødvendig for å lade dem. For eksempel, som den på bildet:

For å kontrollere robotens drivmotorer er det praktisk å bruke en modul på en L298-brikke. Kretsdesign er en H-bro du kan montere den selv fra individuelle komponenter, men det vil være tryggere å kjøpe et ferdig brett. Med den kan du stille inn hastigheten på robotstøvsugeren og endre rotasjonsretningen.

For å justere hastigheten tilføres et PWM-signal til ENA- eller ENB-pinnen, og for å stille inn rotasjonsretningen tilføres motsatte signaler til IN1 og IN2 for en motor og IN3, IN4 for en annen motor. Dessuten, hvis vi har en logisk en på IN1-pinnen, og en logisk null på IN2-pinnen, roterer motoren i én retning, for å endre retningen må du bytte 1 med 0. Den må settes sammen med Arduino iht. til denne kretsen (du kan bruke alle pinner, dette angir du i skissen).

Her er en utsikt fra bunnen. To drivhjul med vinkelgir og et svinghjul:

Nå må du sette sammen en krets som er montert på basen. Diameteren på sokkelen bør være ca 30 cm slik at både elektronikken og selve støvsugerenheten passer inn der.

I stedet for avstandsmålere kan du bruke et alternativ med støtfangere som er koblet til grensebrytere. Ved kollisjon med en hindring vil styresystemet gi et signal om å endre bevegelsesretningen.

Du kan lage kontaktstøtfangere med egne hender; for dette trenger du en tynn, men stiv ledning, for eksempel fra et vridd par. For å gjøre dette, danner en kontaktpute på innsiden støtfangere laget av folie, og fest lederen som vist nedenfor. Når robotstøvsugeren kolliderer med møbler og vegger, vil de komme i kontakt. Alt du trenger å gjøre er å justere avstanden fra ledningen til folien for å oppnå ønsket følsomhet og eliminere falske alarmer. 5V leveres til folien, og ledningen går til Arduino-inngangen, trukket til negativ gjennom en motstand på flere kOhm.

Enheten drives av batterier, lineære stabilisatorer som l7805 kan brukes til å drive kontrollsystemet. For å justere rotasjonshastigheten til motorene er en nedtrappingsomformer, for eksempel LM2596, egnet.

Det vanskeligste er å designe og montere en støvsuger. Her er den omtrentlige tegningen:

Vi bryter av de originale bladene fra kjøleren og fester turbinen fra støvsugeren til rotoren. Det er viktig å montere turbinen nøyaktig i sentrum, ellers får du ubalanse og vibrasjoner.

Slik ser baksiden av turbinen montert på den kjøligere rotoren ut. Du kan feste den med varmt lim eller superlim.

Det er alt trinn-for-trinn instruksjon på å sette sammen en robotstøvsuger laget av skrapmaterialer. Algoritmen for operasjonen er som følger: Robotstøvsugeren beveger seg fremover til den møter en hindring. Etter en kollisjon (eller nærmer seg, hvis du bruker ultralydavstandsmålere), stopper den, kjører tilbake en spesifisert avstand, svinger i en vilkårlig vinkel og går videre.

Idé nr. 2: nesten en fabrikkrobot

Vi gjør ikke mer oppmerksom på deg komplekst prosjekt robotstøvsuger. Slik ser den ut når den er satt sammen:

Navigasjonssystemet i den er satt sammen av et sett med 6 IR-hindresensorer. I tilfelle ingen av dem fungerer, leveres to kontaktsensorer (endebrytere). Motorstyringssystem basert på samme driver med L298N-brikke. For å montere den trenger du:

Arduino-brett, den originale brukte Pro-mini.
USB-TTL-adapter for å blinke denne Arduino-modellen. Hvis du bruker Arduino Nano, så er det ikke nødvendig, fordi Den har muligheten til å flashe fastvare via USB.
Driver for L298N-motorer.
Motorer for hjul med girkasse.
6 IR-sensorer.
Motorer for turbinen (sterkere hvis mulig).
Støvsuger turbin impeller.
Motorer for børster kan være hva som helst.
2 kollisjonssensorer.

Samle alt dette i henhold til denne ordningen:

For å sette sammen strømkretsen til robotstøvsugeren trenger du:

4 litiumbatterier, egnet for 18650 type.
2 omformere DC spenning(opp og ned).
Kontroller for lading og utlading av 2 batterier (søk på Internett etter 2s li-ion kontroller). Kretsen bruker sekvensiell tilkobling av to parallellkoblede bokser, som et resultat er utgangsspenningen deres mer enn 7,4V, og en parallellkjede er nødvendig for å øke kapasiteten og autonomien til driften.

Her er strømforsyningsdiagrammet for denne roboten:

I tillegg trenger du plast (PVC) eller annet materiale til robotkroppen du kan skrive det ut på en 3D-printer, hvis du har en slik mulighet.

For at det hjemmelagde produktet skal fungere, trenger du firmware, her er et eksempel på en kaotisk rengjøringsalgoritme, vi tok den fra nettverket. Nedlastingslenke for skisse: .

Denne artikkelen undersøkte 2 design av en robotstøvsuger som kan gjentas og settes sammen med egne hender. Gjøre automatisk verktøy For å rengjøre rommet kan du investere i et budsjett på 30 til 100 dollar. De dyreste delene er batterier, motorer og Arduino-brett. Hvis du klarte å sette sammen en hjemmelaget robotstøvsuger eller kom opp med et annet design, send eksempler i kommentarfeltet, vi vil gjerne ha åpen kommunikasjon!