Prototipiranje robota za zbiranje smeti: 10 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Kot študentje, ki živijo v stanovanjskih stanovanjih, smo ugotovili, da so v naših domovih pogosto domotni neurejeni študenti, ki prvič živijo sami. Ti učenci so na splošno preveč leni ali neodgovorni, da bi sami pobrali ali počistili svoje nerede. Ta problem splošne nečistosti je bil še posebej razširjen v kopalnicah naših domov. S tem v mislih smo predlagali rešitev tega problema v obliki priročnega pomočnika robota za čiščenje smeti, ki lahko skenira prostor za različne smeti in odlaga odpadke. Glavni cilji, ki smo si jih zastavili za naš projekt, so bili ustvarjanje avtomatiziranega robota, ki bi zbiral smeti, kar uporabnikom omogoča nastavitev posebnih parametrov za tega robota, hkrati pa je njegova stroškovna učinkovitost in enostavnost izdelave.

1. korak: Nekaj posebnih ciljev našega projekta:

• Ustvarite avtomatiziranega robota za ponovno polnjenje, ki lahko učinkovito pometa določeno površino prostora in pobere vse smeti tega tla.
• Odstranite smeti iz robota tako, da bodo dostopni in uporabniku prijazni
• Ustvarite robota z nizkocenovnimi materiali
• Naj bo robot dovolj majhen, da ne bo velikih motenj v njegovem prostoru

2. korak: Videoposnetek našega projekta v akciji

Če si želite ogledati kratek videoposnetek našega projekta, ga prenesite.

3. korak: Kupite materiale za izdelavo

Za ponovitev naše gradnje smo vključili kosov materiala. Če bi radi vedeli naše zamisli o izboljšanju našega procesa in nekatere dele naše gradnje, bi jih za nazaj spremenili, se obrnite na zadnji razdelek Nekaj idej za izboljšave, kjer boste našli nekaj možnih sprememb pri materialu.

4. korak: Rezanje podvozja robotov

Preden sestavite komponente za robota, je potrebno podvozje. Za tiskanje ohišja smo uporabili ¼”akril in v Adobe Illustratorju narisali dva pravokotnika velikosti 10 x 5. Ti pravokotniki bodo potrebovali več izrezov za vaše električne komponente, kolesa in motorje. Oglejte si zgornje slike, da vidite, kako smo modelirali podvozje

Risbe ilustratorja nato lasersko razrežemo na akril, dve plošči ohišja pa povežemo s 4 1 -palčnimi 2,5 mm vijaki in 12 2,5 mm vijaki. Dve plošči ohišja sta z vijaki in vijaki povezani z vsakim od štirih vogalov plošč ohišja

5. korak: Sestavljanje robota

Ko imate okvir robota, lahko začnete dodajati komponente. 2 motorja pritrdite na zadnji del ohišja. Za pritrditev motorjev se uporabljajo luknje v okvirju ohišja ter več vijakov in matic velikosti od zgoraj

Nodemcu (mikrokrmilnik) je nato povezan z gonilnikom motorja. Ta komponenta je pritrjena na sredini ohišja. Poleg tega je pritrjen vaš akumulator. Napetost in ozemljitev sta nato priključena med gonilnikom in virom napajanja z mostičnimi žicami m/m

Za pritrditev gonilnika motorja na dva motorja, spajkajte dve žici m/m na vsak motor, napeljite žice skozi spodnje ohišje in vsako žico pritrdite na izhodni zatič na vozlišču

Nato preprosto potisnite obe kolesi na vsak motor enosmernega toka in pritrdite tretje, manjše vrtljivo kolo proti sprednjemu delu spodnjega ohišja s štirimi vijaki 2,5M in ju pritrdite skozi štiri luknje

Sestav robota bi moral biti zdaj dokončan, da preizkusite funkcionalnost in naložite preprost ukaz za naprej (crimsonbot.forward (100)) v svoj nodemcu

6. korak: Spremenite vakuumski sistem

Razstavite kupljeni prenosni sesalnik in odstranite sestavni del ventilatorja in motorja

Preglejte vakuumsko ohišje in videli boste, da vakuum v bistvu deluje z uporabo komponent, ventilatorja in motorja ter ohišja lupine, ki omogoča odzračevanje zraka in daje vakuumsko sesanje

Naš cilj s spremenjenim vakuumskim sklopom je bil zmanjšati velikost in težo naše sesalne komponente, namesto da bi uporabili celotno veliko prenosno vakuumsko lupino

Začnite modelirati vakuumsko lupino s programsko opremo za 3D modeliranje. Za naš model smo uporabili Fusion 360

3D model naše vakuumske lupine je bil sestavljen iz preprostega cilindra z dvema odsekoma, z ene strani, ki je odvajala zrak, in drugega, ki je bil trden. Na dnu jeklenke pustite luknjo, da jo namestite okoli motorja in ventilatorja. Iskanje pravih mer za vaše ohišje je lahko težavno in če imate par čeljusti, jih priporočamo

Če želite, da je ohišje tesno pritrjeno okoli motorja in ventilatorja, da bi dosegli boljše sesanje

7. korak: Sestavljanje vakuumskega sistema

Sestavljanje vašega vakuumskega sistema je precej preprosto. Vse, kar je potrebno, je, da obe strani tiskane komponente vakuuma pritrdite na ventilator in motor, ki ste ju odstranili iz prenosnega sesalnika. Za montažo smo uporabili vroče lepilo, vendar močnejše lepilo, kot je epoksid, lahko zagotovi več sesanja

Nato morate na sprednji del komponente dodati filtrirno komponento, ki bo zaščitila ventilator pred velikimi koščki smeti, medtem ko ima še vedno moč sesanja. To vrečko (uporabili smo filtrirno vrečko iz prenosnega vakuuma) pritrdite na sprednjo stran vakuumske komponente z isto vrsto lepila, ki ste jo uporabili v prejšnjem koraku

Za posodo, v kateri so zbrani smeti, smo uporabili roko prenosnega sesalnika. To se je dobro prilegalo filtru in kosom, ki smo jih natisnili v 3D. Ta kos ni lepljen ali povezan na noben drug način kot s trenjem. To omogoča odstranitev šobe in odmetavanje smeti

8. korak: Robotu dodajte vakuumski sistem

Če želite robotu dodati vakuumsko komponento, morate najprej odstraniti zgornjo raven ohišja. Nato je vakuumska komponenta pritrjena na vrh spodnje ravni ohišja. Pomembno je, da se prepričate, da je konec vakuumske šobe poravnan s tlemi (to je predvsem posledica nizke moči vakuuma). Vakuumska komponenta je z vročim lepilom ponovno pritrjena na spodnjo raven ohišja, kot, na katerega počiva, pa omogoča, da se šoba dotakne tal

9. korak: Zaženite robota s kodo

Zdaj je čas, da preizkusite robota za odstranjevanje smeti. Poiščite sobo z dimenzijami, ki jih poznate, ali izmerite dimenzije prostora, ki ga ne poznate. Nato uredite kodo python s pravilnimi razdaljami za vašo sobo. Naložite kodo v svoj nodemcu in opazujte delovanje naprave. Ker vakuum sega mimo ohišja, premiki niso vedno natančni, zato bo morda potrebno nekaj popravkov, da bo robot dosledno deloval

V tem koraku je navedena koda, ki smo jo uporabili za naš nodemcu in robota. Vse kodiranje je bilo ustvarjeno z uporabo pythona prek VisialStudioCode

10. korak: Razmišljanje o našem projektu - nekaj idej za izboljšanje:

Kaj smo se naučili iz naše gradnje:

Kot skupina smo večino preizkusov izvajali s kodo na robotu različnih velikosti in ohišju, ko pa smo prešli na dejansko podvozje z vakuumsko komponento, smo ugotovili, da sta polmer obračanja in način premikanja robota zelo različna in da je bila koda potrebna spremeniti

Motor in ventilator, ki smo jih pridobili iz prenosnega vakuuma, sta imeli relativno nizko moč. To nas je pripeljalo do namestitve vakuumske šobe zelo blizu tal. Morda bi bilo učinkovitejše, če bi našli močno metodo sesanja

Včasih je pri sestavljanju našega robota prišlo do meritev ali povezav med sestavnimi deli. To je povzročilo nekaj težav pri testiranju naše kode

Nekaj idej za izboljšanje: