Çöp Toplama Robotu Prototipleme: 10 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Yurtlarda yaşayan üniversite öğrencileri olarak, yurtlarımızın genellikle ilk kez kendi başlarına yaşayan dağınık öğrencilere ev sahipliği yaptığını gördük. Bu öğrenciler genellikle kendi pisliklerini toplayamayacak veya temizleyemeyecek kadar tembel veya sorumsuzdurlar. Bu genel kirlilik sorunu özellikle yurtlarımızın banyolarında yaygındı. Bunu akılda tutarak, çeşitli çöpler için bir odayı tarayabilen ve söz konusu atıkları bertaraf edebilen kullanışlı bir yardımcı çöp temizleme robotu şeklinde bu soruna bir çözüm önerdik. Projemiz için belirlediğimiz ana hedefler arasında çöp toplayacak otomatik bir robot oluşturmak, kullanıcıların bu robot için belirli parametreler belirlemesine izin vermek ve aynı zamanda hem uygun maliyetli hem de yapımını basit hale getirmek vardı.

Adım 1: Projemizin Bazı Özel Hedefleri:

• Bir odanın belirli bir alanını verimli bir şekilde süpürebilen ve o kattaki çöpleri toplayabilen otomatik, şarj edilebilir bir robot oluşturun.
• Robotun içindeki çöplerin atılmasını erişilebilir ve kullanıcı dostu hale getirin
• Düşük maliyetli malzemeler kullanarak robotu oluşturun
• Robotu, alanı içinde büyük bir rahatsızlık yaratmayacak kadar küçük yapın

2. Adım: Projemizin Yürürlükteki Videosu

Projemizin kısa bir videosunu görmek için lütfen indirin.

3. Adım: Yapı İçin Malzemeleri Satın Alın

Yapımızı çoğaltmak için bir malzeme listesi ekledik. Sürecimizi iyileştirmeye ilişkin fikirlerimizi ve yapımızın bazı kısımlarını geriye dönük olarak gözden geçirmek isterseniz, lütfen malzeme listesi için bazı olası değişiklikleri bulabileceğiniz Bazı İyileştirme Fikirleri son bölümüne bakın.

Adım 4: Robot Kasasının Kesilmesi

Robotun bileşenlerini monte etmeden önce bir şasiye ihtiyaç vardır. Şasimizi basmak için ¼” akrilik kullandık ve Adobe Illustrator'da iki “10'a 5” dikdörtgen çizdik. Bu dikdörtgenler, elektrikli bileşenleriniz, tekerlekleriniz ve motorlarınız için birkaç kesime ihtiyaç duyacaktır. Şasileri nasıl modellediğimizi görmek için yukarıdaki resimlere bakın

İllüstratör çizimleri daha sonra akrilik üzerine lazerle kesilir ve iki şasi plakası 4 adet 1 inç 2,5 mm vida ve 12 adet 2,5 mm cıvata kullanılarak bağlanır. Şasinin iki plakası, şasi plakalarının dört köşesinin her birine vida ve cıvatalarla bağlanmıştır

Adım 5: Robotu Birleştirme

Robot çerçevenizi aldıktan sonra bileşenleri eklemeye başlayabilirsiniz. 2 motoru kasanızın arka ucuna takın. Şasi çerçevesindeki delikler ve yukarıdan birkaç boyutlu vida ve somunlar motorları sabitlemek için kullanılır

Nodemcu(mikro denetleyici), motor sürücünüze bağlanır. Bu bileşen, kasanızın ortasına takılıdır. Bunun yanında pil takımınız takılıdır. Daha sonra m/m atlama kabloları ile sürücünüz ve güç kaynağınız arasına voltaj ve toprak bağlanır

Motor sürücünüzü iki motorunuza takmak için her bir motora iki m/m kablo lehimleyin, kabloları alt şaseden besleyin ve her bir kabloyu nodemcu üzerindeki bir çıkış pinine bağlayın

Ardından, iki tekerleği her bir dc motorun üzerine kaydırın ve üçüncü, daha küçük döner tekerleği, dört adet 2.5M vida kullanarak ve bunları dört delikten geçirerek alt şasinin önüne doğru tutturun

Robot montajı şimdi tamamlanmış olmalıdır, işlevselliği test etmek için nodemcu'nuza basit bir ileri komut(crimsonbot.forward(100)) yükleyin

Adım 6: Vakum Sisteminin Değiştirilmesi

Satın aldığınız taşınabilir elektrikli süpürgeyi sökün ve fan ve motor bileşenini çıkarın

Vakum muhafazasını inceleyin, bir vakumun esasen bileşenler, bir fan ve motor ve havanın dışarı atılmasına izin veren ve vakum emişini sağlayan muhafaza muhafazası kullanarak çalıştığını göreceksiniz

Değiştirilmiş vakum tertibatıyla amacımız, tüm büyük taşınabilir vakum kabuğunu kullanmak yerine, vakumlama bileşenimizin boyutunu ve ağırlığını azaltmaktı

Bir 3D modelleme yazılımı ile vakum kabuğunu modellemeye başlayın. Modelimiz için Fusion 360 kullandık

Vakum kabuğumuzun 3 boyutlu modeli, bir tarafı havayı boşaltan ve diğer tarafı katı olan iki parçalı basit bir üstü açık silindirden oluşuyordu. Silindirinizin alt kısmında motorunuzun ve fanınızın etrafına oturması için bir delik bıraktığınızdan emin olun. Kasanız için doğru ölçüleri bulmak zor olabilir ve bir çift kumpasınız varsa bunları kullanmanızı öneririz

Daha iyi emiş elde etmek için gövdenin motor ve fan çevresinde sıkıca oturmasını sağlamak istiyorsunuz

Adım 7: Vakum Sisteminin Montajı

Vakum sisteminizin montajı oldukça basittir. Yapılması gereken tek şey, basılı vakum bileşeninizin iki tarafını portatif elektrikli süpürgeden çıkardığınız fan ve motorun etrafına tutturmaktır. Montaj için sıcak tutkal kullandık, ancak epoksi gibi daha güçlü bir yapıştırıcı daha fazla emiş sağlayabilir

Ardından, bileşeninizin ön ucuna bir filtreleme bileşeni eklemelisiniz, bu, hala vakumlama gücüne sahipken fanı büyük çöp parçalarından koruyacaktır. Bu torbayı (taşınabilir elektrikli süpürgeden filtre torbasını kullandık) önceki adımda kullanılan yapıştırıcıyla aynı tipte vakum bileşeninizin önüne takın

Toplanan çöpleri tutan konteyner için portatif vakumun kolunu kullandık. Bu, filtreye ve 3 boyutlu yazdırdığımız parçalara iyi uyuyor. Bu parça, sürtünme dışında herhangi bir şekilde yapıştırılmamakta veya bağlanmamaktadır. Bu, memenin çıkarılmasını ve çöpün atılmasını sağlar

Adım 8: Vakum Sisteminin Robota Eklenmesi

Vakum bileşenini robota eklemek için önce şasinin üst seviyesi çıkarılmalıdır. Ardından, vakum bileşeni alt şasi seviyesinin üstüne takılır. Vakum başlığının ucunun zeminle aynı hizada olduğundan emin olmak önemlidir (bu, esas olarak vakumun düşük gücünden kaynaklanır). Vakum bileşeni, yine sıcak tutkal kullanılarak alt şasi seviyesine takılır ve dayandığı açı, nozulun yere temas etmesine izin verir

Adım 9: Robotu Koduyla Çalıştırmak

Şimdi çöp atma robotunu test etme zamanı. Boyutlarını bildiğiniz bir oda bulun veya bilmediğiniz bir odanın boyutlarını ölçün. Ardından, odanız için doğru mesafelerle python kodunu düzenleyin. Kodu nodemcu'nuza yükleyin ve cihazınızın çalışmasını izleyin. Vakum şasiyi aştığından, hareketler her zaman kesin değildir ve robotun tutarlı bir şekilde çalışmasını sağlamak için bazı düzenlemelerin yapılması gerekebilir

Bu adımda sağlanan kod, nodemcu ve robotumuz için kullandığımız koddur. Tüm kodlama, VisialStudioCode aracılığıyla python kullanılarak oluşturuldu

Adım 10: Projemiz Üzerine Düşünce - İyileştirme İçin Bazı Fikirler:

Yapımızdan öğrendiklerimiz:

Grup olarak testlerimizin çoğunu kodumuzla farklı boyutta bir robot ve şasi üzerinde yaptık, ancak vakum bileşeniyle gerçek şasimize geçtiğimizde dönüş yarıçapını ve robotun hareket etme şeklinin çok farklı olduğunu ve kodun gerekli olduğunu gördük. değiştirilmek

Taşınabilir vakumdan kurtardığımız motor ve fan nispeten düşük güçteydi. Bu, vakum nozülünü yere çok yakın monte etmemize neden oldu. Güçlü bir vakumlama yöntemi bulmuş olmak daha etkili olabilirdi

Robotumuzun montajı sırasında, bileşenler arasındaki ölçümlerin veya bağlantıların kesin olmadığı zamanlar oldu. Bu, kodumuzu test ederken bazı sorunlara yol açtı

İyileştirme için bazı fikirler: