ربات خلاء DIY: 20 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

این اولین ربات خلاء من است که هدف اصلی آن این است که به هرکسی اجازه دهد بدون پرداخت این همه پول یک ربات نظافتچی داشته باشد ، نحوه کار خود را بیاموزد ، یک ربات خوب بسازد که بتوانید آن را تا آنجا که می خواهید تغییر دهید ، به روز کنید و برنامه ریزی کنید. ، و البته برای پاک کردن تمام آن کرک مزاحم.

ساخت این پروژه تا آنجا که ممکن است آسان است زیرا همه عناصر و قطعات به راحتی در Digikey ، eBay ، Amazon و غیره یافت می شود.

کل شاسی در Solidworks طوری طراحی شده است که می تواند به صورت سه بعدی چاپ شود.

در حال حاضر از Arduino Uno استفاده می کند (اگر آن را زیاد دوست ندارید می توانید به راحتی آن را برای یک میکرو کنترلر تغییر دهید ، تصمیم گرفتم از این استفاده کنم زیرا هدف من این است که هر کسی می تواند آن را واقعاً بسازد) ، موتورهای میکرو فلزی ، پروانه فن ، سنسورهای مادون قرمز و ماژول های راننده مربوطه.

یکی دیگر گرد و غبار را گاز می گیرد!

مرحله 1: مواد

بنابراین ، ابتدا همه موادی را که استفاده کردم تعریف می کنم و بعداً گزینه های دیگری را با رفتار مشابه پیشنهاد می کنم.

کنترل کننده ها:

• 1 عدد برد Arduino Uno (یا مشابه آن) (DigiKey)
• 1 عدد ماژول درایور IRF520 MOS FET (Aliexpress)
• 1 عدد راننده دو موتوره H-Bridge L298 (Aliexpress)

محرک ها:

• 2 x Micro Metal Gearmotor HP 6V 298: 1 (DigiKey)
• 1 x Micro Metal Gearmotor Bracket Pair (Pololu)
• 1 x چرخ 42 × 19 میلی متر جفت (DigiKey)
• 1 عدد فن دمنده AVC BA10033B12G 12V یا مشابه (موتور BCB1012UH Neato) (Ebay، NeatoOption)

سنسورها:

2 عدد حسگر فاصله تیز GP2Y0A41SK0F (4 - 30 سانتی متر) (DigiKey)

قدرت:

• 1 عدد ZIPPY Compact 1300mAh 3S 25C Lipo Pack (HobbyKing)
• 1 عدد LiPo Battery Charger 3s (Amazon-Charger)
• مقاومت 1 x 1k اهم
• پتانسیومتر کوچک 1 x 2k اهم

چاپ سه بعدی:

• چاپگر سه بعدی با حداقل اندازه چاپ 21 L x 21 W سانتی متر.
• PLA Fillament یا مشابه آن.
• اگر ندارید ، می توانید فایل خود را در 3DHubs چاپ کنید.

مواد دیگر:

• 20 پیچ M3 با (قطر 3 میلی متر)
• 20 مهره M3
• 2 پیچ #8-32 x 2 IN با مهره و واشر.
• 1 عدد فیلتر کیسه خلأ (نوع پارچه ای)
• 1 عدد کاستور توپ با 3/4 اینچ پلاستیکی یا توپ فلزی (Pololu)
• 2 دکمه (Aliexpress)
• 1 x روشن/خاموش سوئیچ

ابزارها:

• پیچ گوشتی
• آهن لحیم کاری
• انبر
• قیچی
• کابل (3 متر)

مرحله 2: چگونه کار می کند؟

اکثر جاروبرقی ها دارای موتور با فن هستند. با چرخاندن پره های فن ، هوا را به جلو و به سمت درگاه خروجی فشار می دهند. در پریز خروجی دارای یک فیلتر است که از پرتاب مجدد ذرات گرد و غبار جلوگیری می کند.

ربات خلاء چگونه کار می کند؟

اصل تقریباً مشابه است ، اما همانطور که در تصویر دوم مشاهده می کنید ، موتور فن در آخرین مرحله است ، به این معنی که گرد و غبار از طریق آن عبور نمی کند. هوایی که مکیده می شود ابتدا فیلتر شده و سپس به سمت خروجی اگزوز رانده می شود.

تفاوت اصلی بین هر یک از جاروها این است که ربات دارای میکروکنترلر و حسگرهایی است که به ربات اجازه می دهد تصمیم گیری کند تا بتواند اتاق شما را به طور مستقل جاروبرقی کند. امروزه اکثر روبات های خلاء دارای الگوریتم های بسیار زیبایی هستند ، به عنوان مثال ، آنها می توانند اتاق شما را ترسیم کنند تا بتوانند مسیری را برنامه ریزی کرده و نظافت سریع تری را انجام دهند. آنها همچنین دارای ویژگی های دیگری مانند برس های جانبی ، تشخیص برخورد ، بازگشت به پایه شارژ خود و غیره هستند.

مرحله 3: درباره مواد تشکیل دهنده…

همانطور که در ابتدا گفتم ، من تا آنجا که می توانم توضیح می دهم تا هر کس بفهمد ، اما اگر اصول اولیه را می دانید ، با خیال راحت این مرحله را کنار بگذارید.

طرفدار

مهمترین نکته در خلاء این است که فن مناسب را با CFM مناسب (جریان مکعب جریان هوا در دقیقه) انتخاب کنید ، این نیروی جریان هوا در سطحی است که خاک را جمع کرده و به کیسه یا ظرف گرد و غبار منتقل می کند. بنابراین ، هرچه جریان هوا بیشتر باشد ، قابلیت پاک کنندگی جاروبرقی بهتر است [BestVacuum.com]. اکثر جاروبرقی های بزرگ از بیش از 60 CFM استفاده می کنند اما از آنجا که ما از باتری کوچک استفاده می کنیم ، حداقل با 35 CFM خوب هستیم. فن AVC که من استفاده خواهم کرد دارای 38 CFM [پیوند AVC] است و در واقع قدرت زیادی دارد ، اما می توانید از هر کدام با ابعاد مشابه استفاده کنید (تصویر 1 را ببینید).

راننده فن

از آنجا که ما به روشی برای کنترل هر زمان که Fan روشن یا خاموش است نیاز داریم ، به یک Driver نیاز داریم. من از MOS-FET IRF520 استفاده می کنم که اساساً به عنوان سوئیچ عمل می کند ، هر زمان که سیگنالی از میکروکنترلر دریافت کند ، ولتاژ ورودی را به خروجی (فن) می دهد. (تصویر 2 را ببینید)

پل اچ

برای موتورها ما به چیزی متفاوت از راننده فن نیاز داریم زیرا در حال حاضر ما باید جهت هر موتور را کنترل کنیم. پل H مجموعه ای از ترانزیستروها است که به ما اجازه می دهد جریان جریان را کنترل کنیم و با کنترل آن ، می توانیم جهت موتورها را کنترل کنیم. L298 یک پل H بسیار مناسب است که می تواند 2A در هر کانال تامین کند ، بنابراین برای موتورهای ما عالی خواهد بود! مثال دیگر L293D است اما فقط 800 میلی آمپر در هر کانال به ما می دهد. (تصویر 3 مفهوم پل H را به تصویر می کشد)

مرحله 4: طراحی

طراحی ربات در SolidWorks انجام شده است ، شامل 8 فایل است.

این مرحله بسیار وقت گیر بود زیرا تمام روبات از ابتدا با در نظر گرفتن سپر ، ظرف ، فیلتر و غیره ساخته شد.

اندازه کل روبات 210 میلی متر در 210 میلی متر در 80 میلی متر است.

مرحله 5: چاپ سه بعدی

جایزه بزرگ در مسابقه رباتیک 2017

جایزه دوم در طراحی اکنون: مسابقه در حرکت