Những gì bạn cần để tạo ra một chiếc máy hút bụi robot bằng tay của chính mình và các kế hoạch làm việc
Ý tưởng tạo ra một robot hút bụi hoạt động bằng tay của chính bạn không phải là mới. Ngay sau khi các sản phẩm tự chế xuất hiện trên nền tảng vi điều khiển Arduino, những người có sở thích bắt đầu phát triển những thứ nghiêm túc hơn trên cơ sở của chúng. Ví dụ như tổ hợp quản lý nhà ở “nhà thông minh” hay người dọn dẹp nhà cửa. Ngoài ra, trong một phiên bản tiết kiệm, nó có thể được cưỡi trên đầu gối của bạn theo đúng nghĩa đen trong một vài buổi tối.
Những gì bạn cần để làm một thiết bị tự chế
Không mất nhiều thời gian để tạo ra một robot hút bụi tốt (nhưng rẻ hơn) so với máy hút bụi của nhà máy. Một trong những thiết kế nghiệp dư của máy hút bụi được lắp ráp từ bao bì làm bằng bìa cứng sóng, được sử dụng để đóng gói hàng hóa. Hộp được làm bằng nó. Nhưng đối với một ấn tượng thẩm mỹ bình thường, cần một cái gì đó nhiều hơn nữa. Nó có thể là một thân máy hút bụi được dán bằng nhựa hoặc một bộ phận làm sẵn được mượn từ một robot trợ lý nhà máy đã cũ.
Vì vậy, những gì anh ta sẽ cần ở nơi đầu tiên:
- Vi điều khiển Arduino.
- Thớt bánh mì.
- Máy đo khoảng cách.
- Thiết bị điều khiển động cơ.
- động cơ.
- Bánh xe.
- Tản nhiệt máy tính.
- Tua bin.
- pin 18650.
- Chủ đề.
Đây là cấu hình tối thiểu cho máy hút bụi.Trong tương lai, tổ hợp rô-bốt của máy hút bụi có thể được hiện đại hóa, thích ứng với một tình huống cụ thể.
Chúng tôi làm cho trường hợp
Nếu bạn muốn làm mọi thứ ngay lập tức, bạn không thể không có hộp đựng cho máy hút bụi của chúng tôi. Đối với điều này, chúng ta cần nhựa - polystyrene, polyvinyl clorua.
Trước tiên, bạn cần xác định cách điền sẽ phù hợp với bên trong trường hợp. Nếu bạn đi theo con đường ít lực cản nhất, bạn có thể sử dụng công thái học của bất kỳ máy hút bụi nào ngay lập tức. Chúng thường có hình đĩa, kích thước gần giống nhau. Điều này có nghĩa là bạn sẽ cần phải cắt (tạo) 2 hình tròn có cùng đường kính và một thành bên (dải đầy đủ) của máy hút bụi.
Một ngăn chứa pin được phân bổ theo nguồn điện. Tốt nhất là sử dụng pin 18650 được sử dụng rộng rãi - chúng được tìm thấy trong máy tính xách tay, đồ chơi và ngân hàng điện. Cảm biến chuyển động được đặt ở mặt trước, chúng chịu trách nhiệm về "hành vi" của máy hút bụi. Hãy chắc chắn xem xét vị trí của các bánh xe, ổ đĩa của chúng, bảng trung tâm (Arduino) và tuabin với bộ thu bụi.
Nó phụ thuộc vào tính chính xác của tính toán, sự kỹ lưỡng của việc sắp xếp các bộ phận, chẳng mấy chốc sẽ cần phải thay đổi hoàn toàn thiết kế của máy hút bụi hoặc bị giới hạn trong một quá trình hiện đại hóa nhỏ. Kích thước của vỏ có liên quan đến loại vi điều khiển, bảng bổ sung.
Arduino ban đầu cung cấp 3 cấp độ: "Uno", "Pro", "Leonardo", cũng như các bảng có đầu nối bổ sung ("Mega", "Due"). Ngoài ra còn có các tùy chọn nhỏ gọn hơn - "Nano", "Micro". Và đó là chưa kể nhiều bản sao của Trung Quốc, không thua kém gì về chức năng. Nhưng nó thường rẻ hơn nhiều.
Do đó, tốt hơn hết là bạn nên dự đoán trước những yếu tố này. Và chỉ sau đó mới bắt đầu thực hiện ý tưởng của mình, tạo ra thân máy hút bụi. Không làm đường kính nhỏ hơn 30 cm. Nếu không, không có gì sẽ phù hợp. Tốt hơn là sử dụng không gian trống để thêm pin hoặc mở rộng túi chứa bụi.
Ngoài ra, thiết kế của vỏ máy phải tính đến khả năng tháo dỡ, sửa chữa máy hút bụi, do đó, nên chế tạo các nắp hoặc cửa sập có thể tháo rời để tiếp cận bên trong. Sẽ mất nhiều thời gian hơn một chút so với việc chỉ làm các bộ phận bằng nhựa. Bạn thậm chí có thể cần tạo mô hình máy hút bụi trước, vẽ rô-bốt trên giấy.
Nhưng một cử chỉ chiến thuật như vậy sẽ cứu bạn khỏi nhiều vấn đề liên quan đến việc sắp xếp lại, can thiệp vào máy hút bụi. Thông thường, việc loại bỏ những khó khăn như vậy đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn so với tính toán ban đầu, vị trí của các nút, có tính đến các yêu cầu được liệt kê.
Cũng không hại gì khi tính đến việc bộ vi điều khiển Arduino sẽ yêu cầu sửa đổi phần sụn và phần mềm. Để làm được điều này, bắt buộc phải tháo đầu nối mà "bộ não" của rô bốt sẽ được kết nối với một PC lớn. Và sau khi tất cả các điểm chính đã được xác định, bạn có thể bắt đầu biến ý tưởng về máy hút bụi thành hiện thực.
Khi chọn vỏ làm bằng PVC, polystyrene, chất kết dính có thành phần thích hợp được sử dụng để lắp ráp. Nó không thích hợp để dán các bộ phận đúc epoxy. Và đối với gạch "epoxy", keo cũng phải có riêng. Điều này là quan trọng để hiểu.
Có thể lắp ráp thân máy hút bụi ngay cả từ ván ép mỏng (lên đến 5 mm). Độ dày lớn hơn sẽ làm tăng trọng lượng. Ít hơn sẽ không cung cấp độ cứng cần thiết.Chế biến gỗ không phải là một công việc khó khăn: các mảnh được cắt bằng máy ghép hình, đánh bóng, lắp theo kích thước và dán.
Trong trường hợp này, được phép đi chệch khỏi cấu hình đĩa và làm cho máy hút bụi rô-bốt vuông ở chân đế.
Và cuối cùng, một lựa chọn dành cho những người lười biếng nhất là tìm một chiếc hộp từ một chiếc máy hút bụi rô-bốt không sử dụng được hoặc mua một chiếc đã làm sẵn ở một trong các chuỗi cửa hàng. Nhưng trong trường hợp này, bạn cần chọn trước các thành phần, có tính đến kích thước. Nếu không, bạn sẽ phải thay đổi một thứ: thân máy hoặc các chi tiết.
lắp ráp robot
Quá trình lắp ráp không chỉ bao gồm lắp đặt, đặt tất cả các bộ phận vào những nơi được chỉ định mà còn cắt các cửa sổ, lỗ, tạo thành bức tường bên của vỏ máy. Tấm polystyrene dễ dàng uốn cong khi nung nóng. Bạn có thể sử dụng một nồi nước nóng hoặc máy sấy tóc.
Khi dán, các bộ phận được cố định trong toàn bộ thời gian đông kết của bố cục. Hướng dẫn chi tiết hơn được đưa ra trên các ống keo. Điều này thường là 24 giờ. Đối với epoxy và các nhãn hiệu linh kiện khác, thời gian chuẩn bị có thể khác.
Để cố định các bảng, các bộ phận riêng lẻ bên trong thân máy hút bụi, được phép sử dụng súng nhiệt có keo dính. Nhưng ốc vít trên vít tự khai thác sẽ trở nên đáng tin cậy và linh hoạt hơn. Phần cơ học của quá trình cài đặt không gây ra bất kỳ khó khăn nào.
Tất cả những ai thời thơ ấu đã trải qua quá trình thực hành lắp ráp và tháo rời trên bộ xây dựng Lego đều có thể truy cập được. Nếu không có lỗi nào lọt vào các phép tính, thì tất cả các chi tiết sẽ đâu vào đấy.Điều quan trọng là các thiết bị điện tử, động cơ và bánh xe phải được bảo vệ khỏi bụi. Đối với điều này, bộ thu bụi phải được cách ly với các ngăn khác. Các tùy chọn giải pháp bên dưới. Bạn cũng sẽ tìm thấy sơ đồ của máy hút bụi ở đó.
Cách di chuyển - mọi người tự quyết định. Nếu bạn muốn tạo một trợ lý gia đình đơn giản, bạn có thể làm điều đó với chi tiết tối thiểu mà không làm quá tải cấu trúc.
Những người cầu toàn có thể chọn một phiên bản phức tạp hơn của máy hút bụi: thêm đèn báo sạc, chổi xoay, “kết hợp” với bánh xe, cung cấp tốc độ di chuyển cần thiết.
Điều tương tự cũng xảy ra với việc tăng (giảm) dung lượng của pin, thay thế bo mạch Arduino bằng một bo mạch nhỏ gọn hơn, bao gồm cả các cảm biến bổ sung. Và phiên bản cơ bản của máy hút bụi có thể được lắp ráp theo đúng nghĩa đen vào cuối tuần hoặc 2-3 buổi tối.
Nơi nhận và cách tải xuống phần sụn
Phần mềm, hay phần sụn, là thứ mà không có robot hút bụi của chúng tôi sẽ không di chuyển, sẽ không hoàn thành các chức năng của nó như một trợ lý gia đình. Bạn có thể lấy nó trên cùng một tài nguyên nơi mua bo mạch Arduino hoặc trên một trong những trang web nghiệp dư nơi thu thập các sản phẩm tự chế.
Trong một trong những giải pháp, tác giả của sự phát triển đã vui lòng chia sẻ với độc giả một chương trình được thiết kế để dọn dẹp đơn giản và hỗn loạn nhất. Nói chung, Arduino là một nền tảng nơi những người đam mê tạo ra các giải pháp cho nhu cầu của riêng họ. Do đó, có 2 cách: tự viết phần mềm (nếu bạn biết lập trình) hoặc nhờ người khác trợ giúp, kiếm phần mềm làm sẵn.
Kiến thức cơ bản về Arduino, PC, nguyên tắc tương tác của chúng là rất cần thiết. Đối với những người không tự tin vào khả năng của mình, tốt hơn hết là không nên mạo hiểm.Có một số cách để đồng bộ hóa vi điều khiển Arduino, tải xuống phần mềm:
- sử dụng Arduino IDE;
- lập trình viên;
- kết nối với một bảng Arduino khác.
Đầu tiên là tải xuống (hoặc sử dụng trực tuyến) Arduino IDE. Phần mềm hoạt động trên hầu hết các hệ điều hành hiện đại - Windows, Linux, Mac OS. Trước khi hành động, bạn nên hiểu chính xác những gì đang được thực hiện.
Không khuyến khích làm điều gì đó một cách mù quáng với Arduino thông qua thử và sai. Tốt nhất là đặt một tấm ván làm sẵn và may. Bạn cũng cần chuẩn bị trước cáp kết nối USB. Tất cả thông tin về cách làm việc với Arduino, môi trường phần mềm của nó đều có trên mạng. Không khó để làm chủ nó, sẽ có cảm giác thèm muốn.
Giao diện Arduino IDE khá đơn giản và trực quan. Nếu một cái gì đó không hoạt động, bạn luôn có thể chuyển sang phần dành riêng của Arduino Wiki để được trợ giúp.
Cách tiếp theo là sử dụng một lập trình viên. Đây là một thiết bị đặc biệt được bán riêng. Nhưng nó cho phép bạn làm việc với các bo mạch Arduino khác nhau, tải phần mềm lên chúng.
Đề xuất mới nhất sử dụng một trong các Arduinos làm lập trình viên. Phương pháp này không tệ hơn những phương pháp khác, nó khá hiệu quả. Để thực hiện từng tùy chọn được đề xuất mà không cần tháo rời máy hút bụi mỗi lần, bạn cần cung cấp quyền truy cập vào đầu nối bảng trong hộp. Nó có thể là một cửa sổ, một dây nối dài có đầu nối USB, được lấy ra từ dưới nắp máy hút bụi hoặc phương pháp của riêng bạn. Nếu chỉ có nó là thuận tiện để sử dụng.
Thử nghiệm sản phẩm
Theo quy định, máy hút bụi đã lắp ráp không yêu cầu đột nhập đặc biệt. Sau khi sạc pin, nó ngay lập tức "sẵn sàng chiến đấu".Ngay trong vài phút đầu tiên hoạt động sẽ tiết lộ các đơn vị khác cần được nâng cấp. Ví dụ, bánh xe của máy hút bụi. Hoặc thay thế hộp số và động cơ bằng những hộp số chậm hơn, đáng tin cậy hơn.
Ở chế độ cơ bản, máy hút bụi ít nhất phải di chuyển quanh phòng mà không gặp bất kỳ sự cố nào, xác định chướng ngại vật. Và nếu anh ấy cũng nhặt rác, điều đó có nghĩa là ý tưởng đó đã thành công 100%.
khả năng hiện đại hóa
Không có giới hạn cho sự hoàn hảo. Nâng cấp robot hút bụi có thể ảnh hưởng đến cả phần cơ học (bánh xe, lắp thêm chổi xoay) và phần điện tử (thay thế bo mạch Arduino, cảm biến, bộ điều khiển sạc, v.v.).
Có thể trong quá trình vận hành, chủ nhân của máy hút bụi sẽ muốn sơn thân máy; men phun nitro thích hợp cho việc này. Hoặc thay thế phần mềm bằng cách điều chỉnh nó cho phù hợp với môi trường Android để làm cho máy hút thông minh hơn. Và nó có thể được điều khiển bằng điện thoại thông minh. Đã có những ý tưởng và giải pháp làm sẵn. Và bạn có thể tự mình tạo ra thứ gì đó, nền tảng Arduino đã được tạo ra cho việc này.