ما تحتاجه لصنع مكنسة كهربائية روبوتية بيديك وخطط العمل
فكرة إنشاء مكنسة كهربائية روبوتية عاملة بيديك ليست جديدة. بمجرد ظهور المنتجات محلية الصنع على منصة Arduino للمتحكم الدقيق ، بدأ الهواة في تطوير أشياء أكثر جدية على أساسها. على سبيل المثال ، مجمع إدارة الإسكان "المنزل الذكي" أو منظف المنزل. بالإضافة إلى ذلك ، في نسخة اقتصادية ، يمكن أن تركب على ركبتيك حرفيًا ، في أمسيات قليلة.
ما تحتاجه لصنع جهاز منزلي الصنع
لا يتطلب الأمر الكثير لجعل مكنسة روبوت جيدة (لكنها أرخص) من مكنسة كهربائية في المصنع. يتم تجميع أحد تصميمات الهواة للمكنسة الكهربائية من عبوات مصنوعة من الورق المقوى المموج ، والتي تستخدم في تغليف البضائع. الصناديق مصنوعة منه. ولكن للحصول على انطباع جمالي طبيعي ، هناك حاجة إلى المزيد. يمكن أن يكون جسم المكنسة الكهربائية ملصقًا من البلاستيك أو عنصرًا جاهزًا مستعارًا من روبوت مساعد مصنع مهترئ.
إذن ما الذي سيحتاجه في المقام الأول:
- متحكم اردوينو.
- لوح تقطيع الخبز.
- محددات المدى.
- جهاز التحكم في المحرك.
- محركات.
- عجلات.
- مبرد كمبيوتر.
- العنفة.
- 18650 بطارية.
- خيط.
هذا هو الحد الأدنى من التكوين للمكنسة الكهربائية.في المستقبل ، يمكن تحديث المجمع الآلي للمكنسة الكهربائية ، وتكييفه مع حالة معينة.
نحن نصنع القضية
إذا كنت تريد أن تفعل كل شيء على الفور ، فلا يمكنك الاستغناء عن غلاف للمكنسة الكهربائية الخاصة بنا. لهذا نحتاج إلى بلاستيك - بوليسترين ، بولي فينيل كلوريد.
تحتاج أولاً إلى تحديد كيفية ملاءمة الحشو داخل العلبة. إذا اتبعت المسار الأقل مقاومة ، فيمكنك استخدام بيئة العمل لأي مكنسة كهربائية خارج الصندوق. عادة ما تكون على شكل قرص ، بنفس الحجم تقريبًا. هذا يعني أنك ستحتاج إلى قطع (صنع) دائرتين من نفس القطر وجدار جانبي (شريط كامل) للمكنسة الكهربائية.
يتم تخصيص حجرة البطارية وفقًا لمصدر الطاقة. من الأفضل استخدام بطاريات 18650 المستخدمة على نطاق واسع - توجد هذه البطاريات في أجهزة الكمبيوتر المحمولة ولعب الأطفال وبنوك الطاقة. توجد مستشعرات الحركة في المقدمة ، وهي مسؤولة عن "سلوك" المكنسة الكهربائية. تأكد من مراعاة موقع العجلات ومحركاتها واللوحة المركزية (Arduino) والتوربين المزود بمجمع الغبار.
يعتمد ذلك على صحة الحساب ، ودقة ترتيب الأجزاء ، وسرعان ما سيكون من الضروري تغيير تصميم المكنسة الكهربائية بشكل جذري أو الاقتصار على تحديث صغير. ترتبط أبعاد العلبة بنوع متحكم ، لوحات إضافية.
يقدم Arduino الأصلي 3 تدرجات: "Uno" و "Pro" و "Leonardo" بالإضافة إلى اللوحات ذات الموصلات الإضافية ("Mega" و "Due"). هناك أيضًا خيارات أكثر إحكاما - "Nano" و "Micro". وهذا لا يشمل العديد من الحيوانات المستنسخة الصينية ، والتي ليست أسوأ من حيث الوظائف. لكنها غالبًا ما تكون أرخص بكثير.
لذلك ، من الأفضل توقع هذه العوامل مقدمًا. وعندها فقط تبدأ في تنفيذ فكرتك ، وإنشاء جسم مكنسة كهربائية. لا تجعل قطرها أقل من 30 سم. خلاف ذلك ، لن يكون هناك شيء مناسب. من الأفضل استخدام المساحة الخالية لإضافة بطارية أو تمديد كيس الغبار.
أيضًا ، يجب أن يأخذ تصميم العلبة في الاعتبار إمكانية تفكيك وإصلاح المكنسة الكهربائية ، لذلك يوصى بعمل أغطية أو فتحات قابلة للإزالة لتوفير الوصول إلى الداخل. سيستغرق الأمر وقتًا أطول قليلاً من مجرد صنع الأجزاء البلاستيكية. قد تحتاج حتى إلى عمل نموذج لمكنسة كهربائية أولاً ، ارسم روبوتًا على الورق.
لكن مثل هذه الإيماءة التكتيكية ستوفر عليك من العديد من المشاكل المرتبطة بإعادة الترتيب والعبث بالمكنسة الكهربائية. في كثير من الأحيان ، يتطلب القضاء على مثل هذه الصعوبات جهدًا أكبر من الحساب الأولي ، ووضع العقد ، مع مراعاة المتطلبات المذكورة.
كما أنه لا يضر بمراعاة أن متحكم Arduino سيتطلب تعديل البرامج الثابتة والبرامج. للقيام بذلك ، من الضروري إخراج الموصل الذي سيتم من خلاله توصيل "دماغ" الروبوت بجهاز كمبيوتر كبير. وبعد تحديد جميع النقاط الرئيسية ، يمكنك البدء في ترجمة فكرة المكنسة الكهربائية إلى حقيقة واقعة.
عند اختيار علبة مصنوعة من بولي كلوريد الفينيل ، البوليسترين ، يتم استخدام مادة لاصقة بالتركيب المناسب للتجميع. انها ليست مناسبة لربط أجزاء مصبوب الايبوكسي. وبالنسبة للبلاط "الايبوكسي" ، يجب أن يكون للصمغ خاص به. هذا أمر مهم لتفهمه.
من الممكن تجميع جسم المكنسة الكهربائية حتى من الخشب الرقائقي الرقيق (حتى 5 ملم). السماكة الأكبر ستزيد الوزن. أقل لن يوفر الصلابة المطلوبة.الأعمال الخشبية ليست مهمة صعبة: القطع مقطوعة بمنشار بانوراما ، صنفرة ، ومناسبة للحجم ولصقها.
في هذه الحالة ، يجوز الانحراف عن تكوين القرص وجعل المكنسة الكهربائية الروبوتية مربعة في القاعدة.
وأخيرًا ، فإن الخيار الأكثر كسلًا هو العثور على علبة من مكنسة كهربائية روبوتية غير صالحة للاستعمال أو شراء واحدة جاهزة في أحد المتاجر المتسلسلة. لكن في هذه الحالة ، من الضروري تحديد المكونات مسبقًا ، مع مراعاة الأبعاد. وإلا ، فسيتعين عليك تغيير شيء واحد: إما الجسم أو التفاصيل.
تجميع الروبوت
لا تشمل عملية التجميع التثبيت فقط ، ووضع جميع الأجزاء في الأماكن المخصصة ، ولكن أيضًا قطع النوافذ ، والثقوب ، وتشكيل الجدار الجانبي للعلبة. تنحني ورقة البوليسترين بسهولة عند تسخينها. يمكنك استخدام قدر من الماء الساخن أو مجفف الشعر.
عند اللصق ، يتم إصلاح الأجزاء طوال فترة الإعداد الكاملة للتكوين. يتم إعطاء تعليمات أكثر تفصيلاً على أنابيب الغراء. هذا عادة ما يكون 24 ساعة. بالنسبة للإيبوكسي والعلامات التجارية الأخرى للمكونات ، قد يختلف وقت التحضير.
لإصلاح الألواح ، الوحدات الفردية داخل جسم المكنسة الكهربائية ، يجوز استخدام مسدس حراري مع عصي الغراء. لكن السحابات على البراغي ستصبح أكثر موثوقية ومرونة. لا يشكل الجزء الميكانيكي للتثبيت أي صعوبات.
إنه متاح لكل من خضع في طفولته لممارسة التجميع والتفكيك على مُنشئ Lego. إذا لم يتسلل أي خطأ إلى الحسابات ، فإن كل التفاصيل تقع في مكانها الصحيح.من المهم حماية الأجهزة الإلكترونية والمحركات والعجلات من الغبار. لهذا ، يجب عزل مجمع الغبار عن الأجزاء الأخرى. خيارات الحل أدناه. ستجد أيضًا رسمًا تخطيطيًا للمكنسة الكهربائية هناك.
ما هي طريقة التحرك - الجميع يقرر بنفسه. إذا كنت ترغب في إنشاء مساعد منزلي بسيط ، فيمكنك القيام بذلك بأقل قدر من التفاصيل دون زيادة التحميل على الهيكل.
يمكن لمن يبحثون عن الكمال اختيار إصدار أكثر تعقيدًا من المكنسة الكهربائية: إضافة مؤشر شحن ، وفرش دوارة ، و "استحضار" بالعجلات ، مما يوفر سرعة الحركة المطلوبة.
وينطبق الشيء نفسه على زيادة (تقليل) سعة البطارية ، واستبدال لوحة Arduino بلوحة أكثر إحكاما ، بما في ذلك أجهزة الاستشعار الإضافية. ويمكن تجميع الإصدار الأساسي من المكنسة الكهربائية حرفيًا خلال عطلة نهاية الأسبوع أو 2-3 أمسيات.
من أين تحصل وكيفية تنزيل البرنامج الثابت
البرامج ، أو البرامج الثابتة ، هي شيء لن تتحرك بدونه مكنسة الروبوت ، ولن تؤدي وظائفها كمساعد منزلي. يمكنك الحصول عليه من نفس المصدر الذي تم شراء لوحة Arduino منه ، أو على أحد مواقع الهواة حيث يتم جمع المنتجات محلية الصنع.
في أحد الحلول ، شارك مؤلف التطوير مع القراء برنامجًا مصممًا للتنظيف الأبسط والأكثر فوضى. بشكل عام ، تعد Arduino منصة حيث ينشئ المتحمسون حلولًا لاحتياجاتهم الخاصة. لذلك ، هناك طريقتان: اكتب البرنامج بنفسك (إذا كنت تعرف كيفية البرمجة) أو استخدم مساعدة شخص ما ، احصل على واحدة جاهزة.
المعرفة الأساسية بـ Arduino ، PC ، مبدأ التفاعل بينهما أمر ضروري. بالنسبة لأولئك الذين ليسوا واثقين من قدراتهم الخاصة ، من الأفضل عدم المخاطرة.هناك عدة طرق لمزامنة متحكم Arduino ، قم بتنزيل البرنامج:
- باستخدام Arduino IDE ؛
- مبرمج؛
- الاتصال بلوحة Arduino أخرى.
الأول هو تنزيل Arduino IDE (أو استخدامه عبر الإنترنت). يعمل البرنامج على معظم أنظمة التشغيل الحديثة - Windows و Linux و Mac OS. قبل اتخاذ أي إجراء ، يُنصح بشدة بفهم ما يتم فعله بالضبط.
لا يُنصح بشدة بفعل شيء ما بشكل أعمى باستخدام Arduino من خلال التجربة والخطأ. من الأفضل طلب السبورة الجاهزة والمخيط. تحتاج أيضًا إلى إعداد كابل توصيل USB مسبقًا. جميع المعلومات حول العمل مع Arduino ، بيئة برمجياتها موجودة على الشبكة. ليس من الصعب إتقانها ، سيكون هناك شغف.
واجهة Arduino IDE بسيطة للغاية وبديهية. إذا لم ينجح شيء ما ، فيمكنك دائمًا الرجوع إلى القسم المخصص في Arduino Wiki للحصول على المساعدة.
الطريقة التالية هي استخدام مبرمج. هذا جهاز خاص يُباع بشكل منفصل. لكنه يسمح لك بالعمل مع لوحات Arduino المختلفة ، وتحميل البرامج عليها.
يستخدم الاقتراح الأخير أحد Arduinos كمبرمج. الطريقة ليست أسوأ من غيرها ، فهي فعالة للغاية. لتنفيذ كل من الخيارات المقترحة دون تفكيك المكنسة الكهربائية في كل مرة ، تحتاج إلى توفير الوصول إلى موصل اللوحة في العلبة. يمكن أن تكون نافذة ، أو سلك تمديد مع موصل USB ، مأخوذ من أسفل غطاء المكنسة الكهربائية ، أو طريقتك الخاصة. فقط إذا كان مناسبًا للاستخدام.
اختبار المنتج
كقاعدة عامة ، لا تتطلب المكنسة الكهربائية المجمعة اقتحامًا خاصًا. بعد شحن البطارية ، تصبح على الفور "جاهزة للقتال".ستكشف الدقائق القليلة الأولى من التشغيل عن الوحدات الأخرى التي تحتاج إلى ترقية. على سبيل المثال ، عجلات المكنسة الكهربائية. أو استبدل علب التروس والمحركات بأخرى أبطأ وأكثر موثوقية.
في الوضع الأساسي ، يجب أن تتحرك المكنسة الكهربائية على الأقل في جميع أنحاء الغرفة دون أي مشاكل ، مع تحديد العوائق. وإذا التقط القمامة أيضًا ، فهذا يعني أن الفكرة كانت ناجحة بنسبة 100٪.
إمكانيات التحديث
لا توجد حدود للكمال. يمكن أن تؤثر ترقية فراغ الروبوت على كل من الميكانيكا (العجلات ، وتركيب فرش دوارة إضافية) والإلكترونيات (استبدال لوحة Arduino ، وأجهزة الاستشعار ، ووحدة التحكم في الشحن ، وما إلى ذلك).
من الممكن أن يرغب صاحب المكنسة الكهربائية أثناء التشغيل في طلاء الجسم ؛ مينا رذاذ نيترو مناسبة لهذا الغرض. أو استبدل البرنامج عن طريق تكييفه مع بيئة Android لجعل الفراغ أكثر ذكاءً. ويمكن التحكم فيه باستخدام هاتف ذكي. هناك بالفعل أفكار وحلول جاهزة. ويمكنك إنشاء شيء بنفسك ، فقد تم إنشاء منصة Arduino لهذا الغرض.