Աղբ հավաքող ռոբոտի նախատիպավորում `10 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:47

Որպես համալսարանական ուսանողներ, ովքեր բնակվում են բնակելի տներում, մենք պարզեցինք, որ մեր հանրակացարաններում հաճախ ապրում են խառնաշփոթ ուսանողներ, ովքեր առաջին անգամ են ինքնուրույն ապրում: Այս ուսանողներն ընդհանրապես չափազանց ծույլ կամ անպատասխանատու են իրենց խառնաշփոթը վերցնելու կամ մաքրելու համար: Ընդհանուր անմաքրության այս խնդիրը հատկապես տարածված էր մեր հանրակացարանների լոգարաններում: Սա հաշվի առնելով ՝ մենք առաջարկեցինք այս խնդրի լուծումը ՝ օգնական աղբը մաքրող ռոբոտի տեսքով, որը կարող է սկանավորել սենյակը տարբեր աղբի համար և հեռացնել նշված թափոնները: Մեր նախագծի առջև դրված հիմնական նպատակները ներառում էին ավտոմատացված ռոբոտի ստեղծումը, որը կհավաքեր աղբը, ինչը թույլ կտա օգտվողներին սահմանել այս ռոբոտի համար հատուկ պարամետրեր, ինչպես նաև այն դարձնել ծախսարդյունավետ և պարզ կառուցում:

Քայլ 1: Մեր ծրագրի որոշ հատուկ նպատակներ

• Ստեղծեք ավտոմատ վերալիցքավորվող ռոբոտ, որը կարող է արդյունավետ կերպով ավլել սենյակի որոշակի տարածքը և հավաքել այդ հատակի աղբը:
• Ռոբոտի ներսից աղբը դարձրեք հասանելի և օգտագործողի համար հարմար
• Ստեղծեք ռոբոտ ՝ օգտագործելով ցածր գնով նյութեր
• Ռոբոտը դարձրեք բավականաչափ փոքր, որպեսզի այն իր տարածքում մեծ անհանգստություն չպատճառի

Քայլ 2. Մեր ծրագրի գործողության տեսանյութը

Խնդրում ենք ներբեռնել ՝ մեր նախագծի կարճ տեսանյութը տեսնելու համար:

Քայլ 3: Գնեք շինարարության համար անհրաժեշտ նյութեր

Մեր կառուցվածքը կրկնելու համար մենք ներառել ենք նյութերի հաշիվ: Եթե կցանկանայիք իմանալ մեր պատկերացումները մեր գործընթացի և մեր կառուցվածքի որոշ հատվածների բարելավման մասին, մենք հետադարձ փոփոխություն կանենք, խնդրում ենք անդրադառնալ բարելավման որոշ գաղափարների վերջին բաժնին, որտեղ դուք կգտնեք որոշ փոփոխություններ նյութերի օրինագծում:

Քայլ 4. Ռոբոտների շասսիի կտրում

Նախքան ռոբոտի համար բաղադրիչները հավաքելը, անհրաժեշտ է շասսի: Մեր շասսին տպելու համար մենք օգտագործեցինք ¼ »ակրիլ և Adobe Illustrator- ում նկարեցինք երկու« 10 -ից 5 »ուղղանկյուն: Այս ուղղանկյուններին անհրաժեշտ կլինի մի քանի կտրվածք ձեր էլեկտրական բաղադրիչների, անիվների և շարժիչների համար: Տեսեք վերևի պատկերները ՝ տեսնելու համար, թե ինչպես ենք մոդելավորվում շասսիով:

Պատկերազարդ գծանկարներն այնուհետև լազերային կտրվում են ակրիլային վրա և շասսիի երկու թիթեղները միացված են ՝ օգտագործելով 1 1 դյույմ 2.5 մմ պտուտակներ և 12 2.5 մմ պտուտակներ: Շասսիի երկու թիթեղները պտուտակներով և պտուտակներով միացված են շասսիի թիթեղների չորս անկյուններից յուրաքանչյուրին:

Քայլ 5: Ռոբոտի հավաքում

Երբ ունեք ձեր ռոբոտի շրջանակը, կարող եք սկսել բաղադրիչներ ավելացնել: Կցեք 2 շարժիչները ձեր շասսի հետևի ծայրին: Շասսի շրջանակի անցքերը և վերևից մի քանի չափի պտուտակներ և ընկույզներ օգտագործվում են շարժիչները ամրացնելու համար:

Nodemcu- ն (միկրոհսկիչ) միացված է ձեր շարժիչի վարորդին: Այս բաղադրիչը ամրացված է ձեր շասսիի մեջտեղում: Սրա կողքին ձեր մարտկոցի փաթեթը կցված է: Լարումը և գետնը կցվում են ձեր վարորդի և ձեր էներգիայի աղբյուրի միջև ՝ մ/մ ցատկող լարերով:

Ձեր շարժիչով շարժիչին ձեր երկու շարժիչներին ամրացնելու համար յուրաքանչյուր շարժիչին կպցրեք երկու մ/մ լար, սնուցեք լարերը ստորին շասսիի միջով և յուրաքանչյուր մետաղալարը կցեք նոդեմկուի ելքային կապին:

Հաջորդը պարզապես սահեցրեք երկու անիվները յուրաքանչյուր DC շարժիչի վրա և ամրացրեք երրորդ, ավելի փոքր պտտվող անիվը դեպի ներքևի շասսիի առջևը, օգտագործելով չորս 2.5 Մ պտուտակներ և դրանք ամրացրեք չորս անցքերի միջով:

Ռոբոտների հավաքածուն այժմ պետք է ավարտված լինի ՝ ֆունկցիոնալությունը ստուգելու համար ձեր nodemcu- ում վերբեռնեք մի պարզ առաջադրանք (crimsonbot.forward (100)):

Քայլ 6: Փոփոխեք վակուումային համակարգը

Ապամոնտաժեք գնված շարժական փոշեկուլը և հանեք օդափոխիչը և շարժիչի բաղադրիչը

Ուսումնասիրեք վակուումային պատյանների պատյանները, կտեսնեք, որ վակուումն ըստ էության աշխատում է բաղադրիչների, օդափոխիչի և շարժիչի և պատյանների պատյանների միջոցով, որը թույլ է տալիս օդ դուրս գալ և տալիս է վակուումի ներծծումը:

Փոփոխված վակուումային հավաքների հետ մեր նպատակն էր նվազեցնել փոշեկուլ մաքրող բաղադրիչի չափը և քաշը, այլ ոչ թե օգտագործել ամբողջ մեծ շարժական վակուումային պատյանը:

Սկսեք մոդելավորել վակուումային կեղևը 3D մոդելավորման ծրագրով: Մեր մոդելի համար մենք օգտագործել ենք Fusion 360 -ը

Մեր վակուումային պատյանների 3D մոդելը բաղկացած էր երկու մասից բաղկացած պարզ բաց գլանից, մի կողմից, որը օդ էր բաց թողնում, իսկ մյուսը ՝ պինդ: Համոզվեք, որ ձեր բալոնի ներքևի հատվածում անցք եք թողնում, որպեսզի այն տեղավորվի ձեր շարժիչի և օդափոխիչի շուրջը: Ձեր պատյանների համար ճիշտ չափումներ գտնելը կարող է դժվար լինել, և եթե դուք ունեք մեկ զույգ տրամաչափ, խորհուրդ ենք տալիս դրանք օգտագործել:

Wantանկանում եք պատյան ամրացումը ամուր պահել շարժիչի և օդափոխիչի շուրջը `ավելի լավ ներծծման հասնելու համար

Քայլ 7: Վակուումային համակարգի հավաքում

Ձեր վակուումային համակարգի հավաքումը բավականին պարզ է: Անհրաժեշտ է միայն տպված վակուումային բաղադրիչի երկու կողմերը ամրացնել օդափոխիչի և շարժիչի շուրջ, որոնք հանել եք շարժական վակուումից: Մոնտաժման համար մենք օգտագործում էինք տաք սոսինձ, սակայն ավելի ամուր սոսինձը, ինչպիսին է էպոքսիդն է, կարող է ավելի շատ ներծծում ապահովել

Հաջորդը, դուք պետք է ավելացնեք զտիչ բաղադրիչ ձեր բաղադրամասի առջևի մասում, ինչը կպաշտպանի երկրպագուն աղբի մեծ կտորներից, մինչդեռ դեռ փոշեկուլացնող ուժ ունի: Կցեք այս տոպրակը (մենք օգտագործել ենք շարժական վակուումից ֆիլտրի տոպրակը) ձեր վակուումային բաղադրիչի դիմային մասում `նախորդ քայլին օգտագործված նույն տեսակի սոսինձով:

Կոնտեյների համար, որը պահում է հավաքված աղբը, մենք օգտագործեցինք շարժական վակուումի թևը: Սա լավ տեղավորվում էր ֆիլտրի և այն կտորների հետ, որոնք մենք տպել էինք 3d- ով: Այս կտորը սոսնձված կամ միացված չէ որևէ այլ եղանակով, բացի շփումից: Սա թույլ է տալիս հեռացնել վարդակը և աղբը նետել:

Քայլ 8. Վակուումային համակարգի ավելացում ռոբոտին

Վակուումային բաղադրիչը ռոբոտին ավելացնելու համար նախ պետք է հեռացնել շասսիի վերին մակարդակը: Դրանից հետո վակուումային բաղադրիչը կցվում է շասսիի ստորին մակարդակի վերևին: Կարևոր է համոզվել, որ վակուումային վարդակի ծայրը հավասար է հատակին (դա հիմնականում պայմանավորված է վակուումի ցածր հզորությամբ): Վակուումային բաղադրիչը կրկին կցվում է շասսիի ստորին մակարդակին `տաք սոսինձ օգտագործելով, և այն անկյունը, որի վրա այն հենված է, թույլ է տալիս վարդակին դիպչել գետնին:

Քայլ 9. Ռոբոտին գործարկել իր ծածկագրով

Այժմ ժամանակն է փորձարկել աղբը մաքրող ռոբոտը: Գտեք ձեր իմացած չափսերով սենյակ կամ չափեք այն սենյակի չափերը, որոնք չգիտեք: Հաջորդը, խմբագրեք պիթոնի ծածկագիրը ձեր սենյակի ճիշտ հեռավորություններով: Վերբեռնեք կոդը ձեր nodemcu- ում և դիտեք, թե ինչպես է սարքը աշխատում: Քանի որ վակուումը տարածվում է շասսիի վրայով, շարժումները միշտ չէ, որ ճշգրիտ են, և որոշ փոփոխություններ կարող են անհրաժեշտ լինել ՝ ռոբոտին հետևողականորեն աշխատեցնելու համար:

Այս քայլին ներկայացված է այն կոդը, որը մենք օգտագործել ենք մեր nodemcu- ի և ռոբոտի համար: Ամբողջ կոդավորումը ստեղծվել է Python- ի միջոցով VisialStudioCode- ի միջոցով:

Քայլ 10: Խորհրդածություն մեր ծրագրի վրա. Բարելավման որոշ գաղափարներ

Այն, ինչ մենք սովորեցինք մեր կառուցվածքից

Որպես խումբ, մենք մեր ծածկագրերի մեծ մասը կատարել ենք տարբեր չափի ռոբոտի և շասսիի վրա, սակայն երբ անցանք վակուումային բաղադրիչով մեր իրական շասսիին, մենք գտանք շրջադարձի շառավիղը և ռոբոտի շարժման եղանակը շատ տարբեր էին և անհրաժեշտ էր ծածկագիրը: փոփոխվել

Շարժիչը և օդափոխիչը, որոնք մենք վերականգնեցինք շարժական վակուումից, համեմատաբար ցածր հզորություն ունեին: Սա հանգեցրեց նրան, որ վակուումային վարդակը տեղադրեցինք գետնին շատ մոտ: Գուցե ավելի արդյունավետ կլիներ գտնել փոշեկուլով մաքրելու հզոր մեթոդ:

Երբեմն կային մեր ռոբոտի հավաքման ժամանակ, որտեղ չափումները կամ բաղադրիչների միջև կապերը ճշգրիտ չէին: Սա որոշ խնդիրների հանգեցրեց մեր կոդը փորձարկելիս: