Kendin Yap Vakum Robotu: 20 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Bu benim ilk Vakum Robotum, asıl amacı herkesin çok fazla para ödemeden temizlik robotu sahibi olmasını sağlamak, nasıl çalıştığını öğrenmek, istediğiniz kadar modifiye edebileceğiniz, güncelleyebileceğiniz ve programlayabileceğiniz güzel bir robot inşa etmek. ve tabii ki tüm bu sinir bozucu tüyleri süpürmek için.

Bu projenin, tüm unsurların ve parçaların Digikey, eBay, Amazon vb.

Tüm kasa Solidworks'te tasarlandı, böylece 3d basılabilir.

Şu anda bir Arduino Uno kullanıyor (eğer çok sevmiyorsanız, başka bir mikro denetleyici için kolayca değiştirebilirsiniz, bunu kullanmaya karar verdim çünkü amacım herkesin gerçekten inşa edebilmesi), mikro metal motorlar, fan pervanesi, kızılötesi sensörler ve ilgili sürücü modülleri.

Bir diğeri tozu ısırıyor!

Adım 1: Malzemeler

Bu nedenle, önce kullandığım tüm malzemeleri tanımlayacağım ve daha sonra benzer davranışa sahip başka seçenekler önereceğim.

Kontrolörler:

• 1 x Arduino Uno Kartı (veya benzeri) (DigiKey)
• 1 x IRF520 MOS FET Sürücü Modülü (Aliexpress)
• 1 x H-köprü L298 Çift Motor Sürücüsü (Aliexpress)

Aktüatörler:

• 2 x Mikro Metal Redüktörlü Motor HP 6V 298:1 (DigiKey)
• 1 x Mikro Metal Redüktörlü Braket Çifti (Pololu)
• 1 x Tekerlek 42×19mm Çift (DigiKey)
• 1 x Fan Üfleyici AVC BA10033B12G 12V veya benzeri (BCB1012UH Neato'nun motoru) (Ebay, NeatoOption)

Sensörler:

2 x Keskin Mesafe Sensörü GP2Y0A41SK0F (4 - 30cm) (DigiKey)

Güç:

• 1 x ZIPPY Kompakt 1300mAh 3S 25C Lipo Paketi (HobbyKing)
• 1 x LiPo Pil Şarj Cihazı 3s (Amazon-Şarj Cihazı)
• 1 x 1k Ohm direnç
• 1 x 2k Ohm küçük potansiyometre

3d Baskı:

• Minimum baskı boyutu 21 L x 21 W cm olan 3D yazıcı.
• PLA Filament veya benzeri.
• Eğer yoksa, dosyanızı 3DHubs'ta yazdırabilirsiniz.

Diğer materyaller:

• 20 x M3 cıvata (3 mm çapında)
• 20 x M3 fındık
• Somun ve rondelalı 2 x #8-32 x 2 IN cıvatalar.
• 1 x Vakum torbası filtresi (kumaş tipi)
• 1 x 3/4″ Plastik veya Metal Bilyalı Bilyalı Teker (Pololu)
• 2 buton (Aliexpress)
• 1 x Açma/Kapama Anahtarı

Aletler:

• Tornavida
• Havya
• pense
• Makas
• Kablo (3m)

Adım 2: Nasıl Çalışır?

Elektrikli süpürgelerin çoğunda fanlı bir motor bulunur. Fan kanatları döndükçe havayı egzoz portuna doğru iterler. Egzoz ağzında toz partiküllerinin tekrar dışarı atılmasını engelleyen filtre bulunmaktadır.

Vakum robotu nasıl çalışır?

Prensip oldukça benzer ancak ikinci resimde de görebileceğiniz gibi fan motoru son aşamada yani içinden toz geçmez. Emilen hava önce filtrelenir ve ardından egzoz portuna doğru itilir.

Elektrikli süpürgelerin her biri arasındaki temel fark, robotun bir mikro denetleyiciye ve robotun odanızı bağımsız olarak süpürebilmesi için karar vermesine izin veren sensörlere sahip olmasıdır. Günümüzde vakum robotlarının çoğu, yerleşik gerçekten güzel algoritmalara sahiptir, örneğin, bir yol planlayabilmeleri ve daha hızlı bir temizlik yapabilmeleri için odanızı haritalayabilirler. Ayrıca yan fırçalar, çarpışma algılama, şarj tabanına geri dönüş vb. gibi başka özelliklere de sahiptirler.

Adım 3: Malzemeler Hakkında…

Başta da söylediğim gibi, herkesin anlayabilmesi için elimden geldiğince açıklayacağım, ancak temel bilgileri zaten biliyorsanız, bu adımı atlamaktan çekinmeyin.

Fan

Bir vakumun en önemli yanı, uygun bir CFM'ye (Dakikadaki Hava Akışı fit küpü) uygun fanı seçmektir, kiri toplayan ve toz torbasına veya konteynere taşıyan bu hava akışının bir yüzey boyunca kuvvetidir. Bu nedenle, hava akışı ne kadar fazla olursa, elektrikli süpürgenin temizleme yeteneği o kadar iyi olur [BestVacuum.com]. Büyük elektrikli süpürgelerin çoğu 60 CFM'den fazlasını kullanır, ancak küçük bir pil kullandığımız için en az 35 CFM ile sorun yok. Kullanacağım AVC fanı 38 CFM'ye [AVC link] sahip ve aslında çok fazla gücü var ama aynı boyutlarda herhangi birini kullanabilirsiniz (Bkz. Resim 1).

Fan Sürücüsü

Fanın ne zaman Açık veya Kapalı olduğunu kontrol etmenin bir yoluna ihtiyacımız olduğundan, bir Sürücüye ihtiyacımız var. Temelde switch görevi gören MOS-FET IRF520'yi kullanacağım, mikrodenetleyiciden sinyal aldığında çıkışa (Fan) giriş voltajını besleyecektir.(Bakınız Resim 2)

H Köprüsü

Motorlar için Fan sürücüsünden biraz farklı bir şeye ihtiyacımız olacak çünkü artık her motorun yönünü kontrol etmemiz gerekecek. H köprüsü, akım akışını kontrol etmemizi sağlayan bir dizi transistrostur ve bunu kontrol ederek motorların yönünü kontrol edebileceğiz. L298, kanal başına 2A sağlayabilen oldukça iyi bir H köprüsüdür, bu nedenle motorlarımız için mükemmel olacaktır! Başka bir örnek L293D'dir, ancak bu bize kanal başına yalnızca 800mA verir. (Resim 3, bir H-köprü kavramını göstermektedir)

Adım 4: Tasarım

Robotun tasarımı SolidWorks'te yapılmıştır, 8 dosyadan oluşmaktadır.

Tüm robotlar tampon, konteyner, filtre vb. dikkate alınarak sıfırdan yapıldığından bu adım en çok zaman alan adımdı.

Robotun toplam boyutu 210 mm x 210 mm x 80 mm'dir.

Adım 5: 3B Baskı

2017 Robotik Yarışmasında Büyük Ödül

Şimdi Tasarımda İkincilik Ödülü: Hareket Halinde Yarışması