Einen Roboter-Staubsauger zu Hause mit eigenen Händen herstellen

Zu schaffen Roboter-Staubsauger Mit den eigenen Händen reicht es aus, sich ein Minimum an theoretischen Kenntnissen und leicht zugänglichen Komponenten anzueignen. Ein solcher Assistent hält die Böden der Räumlichkeiten sauber und spart Zeit beim Reinigen. Durch das Vorhandensein spezieller Sensoren bewegt sich der Mechanismus nicht nur unabhängig im Raum, sondern führt ihn auch. Der Herstellungsprozess zu Hause erfordert Zeit und Geduld, aber das Erstellungsschema ist auch für Amateure recht einfach und zugänglich, und das dafür ausgegebene Geld ist viel niedriger als der Preis für Marktapparate.

Theoretische Aspekte des Problems

Inländische Handwerker haben auf praktische Weise die Anforderungen an Staubsaugerroboter abgeleitet, die bei der Erstellung beachtet werden sollten.Das Ergebnis der Einhaltung wird ein Mechanismus sein, der für den weiteren Betrieb geeignet ist. Die Liste der Grundregeln lautet wie folgt:

• Es wird empfohlen, einen Roboter herzustellen in der Form eines kleinen Zylinders;
• Damit die Maschine an der Stelle dreht, müssen die Räder entlang des Durchmessers platziert werden.
• kein zusätzliches Lenkrad erforderlich;
• der Mechanismus muss Müll in einem leicht entfernbaren Mülleimer sammeln;
• Der Roboter muss ausgerüstet sein Stoßfänger kontaktierender mindestens die Hälfte seines Umfangs einnimmt;
• Das Laden des Geräts sollte vom Ladegerät aus durchgeführt werden, ohne es zu zerlegen.
• Der beste Ort für den Schwerpunkt des Roboters sind die Räder. Er darf sich auch in der Nähe des Roboters befinden.
• optimale Bewegungsgeschwindigkeit - von 25 bis 35 cm / s;
• Motoren arbeiten mit Getrieben, die mit Federn ausgestattet sind.

Es gibt Modelle mit Schrittmotoren, mit denen Sie diese programmgesteuert ohne Verwendung von Getrieben verwalten können.

Möglichkeiten, die Bewegung, Reinigung und Kraft des Roboterstaubsaugers sicherzustellen

Die Bewegung eines Roboters erfolgt im Allgemeinen auf zwei Arten: in einer Spirale (von der Mitte nach außen) und im Zickzack.In den Mikrocontrollern können auch die Schemata der Räume getrennt aufgezeichnet werden.

Räumliche Orientierung, Umgehung von Hindernissen auf dem Weg des Staubsaugers dank eingebauter Kontakt- und Infrarotsensoren - sie bilden ein Rückmeldesystem. Infrarot reguliert die Bewegung, bestimmt den Abstand zu Wänden, Objekten und Höhenänderungen. Kontaktsensoren arbeiten in Stoßfängern, wenn sie auf ein Hindernis treffen (weitere Informationen zur Funktionsweise des Geräts finden Sie im Artikel)Funktionsprinzip von Roboterstaubsaugern).

Ein automatisierter Staubsauger mit einer autonomen Stromquelle entwickelt sich natürlich nicht Saugleistungals manuelle Option. Praktische Tests haben gezeigt, wie effizient es ist, eine kleine Bürste zusammen mit einer Saugturbine zu verwenden. Für Reinigung in den Ecken Der vordere Teil des Staubsaugers ist mit 2 Bürsten ausgestattet, die bei der Verwendung von Schmutz den Hauptstaub aufnehmen.

Die Stromversorgung des Robotersystems kann aus mehreren Batterien erfolgen, deren Spannung an den Klemmen 12 V (18 V) beträgt, und die Kapazität beträgt 7 Ah. Das Aufladen erfolgt durch direkten Kontakt oder drahtlos. Die Verwendung der letzteren erhöht die Kosten der Komponenten.

Die unabhängige Rückgabe des Roboters an den Ort des Aufladens ist eine schwierige Aufgabe, die durch die Installation einer Sendebake gelöst werden kann.

Jedes automatisierte Modell läuft Controller basiert (Gehirnsystem). Daher ist es notwendig, die Programmiersprache für die Eingabe des Befehlsalgorithmus zu studieren. Es sollte auch die intuitive Ausrichtung der Befehlsschnittstelle berücksichtigen, was den Prozess erheblich vereinfacht. Sowohl der Mikrocontroller als auch die verwendeten Sensoren verfügen häufig über standardisierte Anschlüsse für Verbindungen, so dass ein Löten selten erforderlich ist.

Vorbereitung für die praktische Umsetzung des Projekts

Betrachten Sie die Anwendung der oben genannten Prinzipien auf Basis der Arduino Mega 2560-Plattform.Der Erstellungsprozess wird aus mehreren Schritten bestehen:

• Vorbereitung von Werkzeugen und Materialien;
• die Herstellung von Wohnungen mit Rädern und einer Abteilung für Müll, Staubsammler und Turbinen;
• Installation von Sensoren und Mikrocontrollern, Motoren mit Getriebe, Batterie, Bürsten;
• elektrische Verbindungen herstellen;
• die Einführung des Programms in Arduino, Bestimmung der Konsistenz von Sensoren;
• Funktionsprüfung des Roboterstaubsaugers und seine Fähigkeit, unabhängig aufzuladen.

Die Idee wird mit folgenden Materialien und Tools umgesetzt:

• Arduino-Controller - 1 PC mit Treibern;
• ein Blatt Sperrholz (oder dicke Pappe) - 1 qm;
• Räder - 3 Stück;
• ein Draht mit einem Querschnitt von nicht mehr als 0,75 mm.kv (verdrilltes Paar reicht aus) - etwa 2 m;
• Stromversorgung - 4 Batterien à 18 V, Ladeanzeige für sie, Ladegerät;
• Infrarotsensoren - 4 Stück, Kontakt - 2 Stück;
• Elektromotoren: für eine Turbine - 1 Stk. Drehen einer Bürste - 1 Stk. 2 Motoren mit Untersetzungsgetriebe sorgen für Bewegung;
• Polyvinylchlorid-Gehäuse - 1 Stück;
• Kleber - 1 Packung, Blechschrauben - 10 Stück, Klebeband - 1 Stück, Magnetsatz;
• ein Satz Schraubendreher und Bohrer, Zangen, Schreibwarenmesser, Bleistift, Lineal, Schraubendreher, Stichsäge.

Montage des Roboterstaubsaugers

Wenn Sie alles vorbereiten, können Sie mit dem Zusammenbau beginnen. Es ist der Durchgang der obigen Schritte.

1. Wir erstellen einen zylindrischen Körper aus Pappe oder Polyvinylchlorid: Durchmesser - 30 cm, Höhe - 9 cm, Wandstärke - 0,6 cm. Es ist besser, den Boden aus Sperrholz herauszuschneiden.
2. Wir regeln den Fall Stoßfänger aus Polyvinylchlorid mit Hilfe von Klebeband die Infrarotsensoren vorinstallieren und auf Stöße reagieren.
   

   Kollisionssensor

   

   Angebrachter Stoßfänger

3. Wir machen ein Müllfach aus Pappe oder Polyvinylchlorid mit einem Deckel, der durch Magnete befestigt wird.
   
4. Wir machen einen Filter aus Stoffservietten.
   

5. Wir machen eine Turbine aus Polyvinylchlorid und Computerplatten, installieren.
6. Wir verbinden die Sensoren mit der Steuerung: Die normale Betriebsart entspricht einer logischen Eins und die Antwort auf Null.
7. Der vordere Bürstenmotor ist über einen Mosfet-Transistor mit dem Arduino Mega 2560 verbunden, der für eine schnelle Rotation an den Ecken und eher langsam im Hauptbereich des Raums sorgt.
8. Installieren 4 Batterien (verbinden Sie sie paarweise, jeweils paarweise) und das Ladegerät, schließen Sie sie an.
9. An der Unterseite montieren wir Bürsten, die unabhängig von Angelschnur und Rädern (gekauft oder aus geeignetem Spielzeug entfernt) hergestellt wurden.
   

   Radialbürste

10. Wir installieren die erforderlichen Programme auf arduino mit einem Computer, der im Internet zu finden ist.
11. Wir prüfen die Befestigung aller Komponenten am Boden und an den Wänden des Gehäuses.
12. Schneiden Sie eine Abdeckung aus Karton oder Polyvinylchlorid ab und befestigen Sie sie mit Schrauben.

Der wichtige Punkt der Arbeit ist die Rückkehr des Stoßfängers in seine ursprüngliche Position nach einem Aufprall auf ein Hindernis, dh seine ausreichende Elastizität.

Alle Teile werden an den dafür vorgesehenen Steckverbindern mit Schrauben oder Kleber oder Klebeband befestigt. Das Ergebnis wird auf dem Foto gezeigt: