O que você precisa para fazer um aspirador de pó robô com suas próprias mãos e esquemas de trabalho
A ideia de criar um aspirador robô funcional com as próprias mãos não é nova. Assim que produtos caseiros apareceram na plataforma do microcontrolador Arduino, os amadores começaram a desenvolver coisas mais sérias com base neles. Por exemplo, um complexo de gerenciamento habitacional de "casa inteligente" ou uma faxineira. Além disso, em uma versão econômica, pode ser montado literalmente de joelhos, em algumas noites.
O que você precisa para fazer um dispositivo caseiro
Não é preciso muito para fazer um aspirador de robô tão bom (mas mais barato) quanto um aspirador de fábrica. Um dos designs amadores do aspirador de pó é montado a partir de embalagens de papelão ondulado, que é usado para embalar mercadorias. As caixas são feitas disso. Mas para uma impressão estética normal, algo mais é necessário. Pode ser um corpo de aspirador de pó colado em plástico ou um elemento pronto emprestado de um robô assistente de fábrica desgastado.
Então, o que ele vai precisar em primeiro lugar:
- microcontrolador arduino.
- Tábua de cortar pão.
- Rangefinders.
- Dispositivo de controle motor.
- Motores.
- Rodas.
- Resfriador de computador.
- Turbina.
- 18650 baterias.
- Fio.
Esta é a configuração mínima para um aspirador de pó.No futuro, o complexo robótico do aspirador pode ser modernizado, adaptado a uma situação específica.
Nós fazemos o caso
Se quiser fazer tudo imediatamente, não pode prescindir de uma caixa para o nosso aspirador. Para isso, precisamos de plástico - poliestireno, cloreto de polivinila.
Primeiro você precisa determinar como o recheio vai caber dentro da caixa. Se você seguir o caminho de menor resistência, poderá seguir a ergonomia de qualquer aspirador de pó pronto para uso. Eles são geralmente em forma de disco, aproximadamente do mesmo tamanho. Isso significa que você precisará cortar (fazer) 2 círculos do mesmo diâmetro e uma parede lateral (tira completa) do aspirador.
Um compartimento de bateria é alocado de acordo com a fonte de alimentação. É melhor usar as baterias 18650 amplamente usadas - elas são encontradas em laptops, brinquedos e bancos de energia. Os sensores de movimento estão localizados na frente, são responsáveis pelo "comportamento" do aspirador. Certifique-se de considerar a localização das rodas, seus acionamentos, a placa central (Arduino) e a turbina com o coletor de pó.
Depende da exatidão do cálculo, do rigor da disposição das peças, logo será necessário mudar radicalmente o design do aspirador ou limitar-se a uma pequena modernização. As dimensões do case estão relacionadas ao tipo de microcontrolador, placas adicionais.
O Arduino original oferece 3 gradações: "Uno", "Pro", "Leonardo", além de placas com conectores adicionais ("Mega", "Due"). Existem também opções mais compactas - "Nano", "Micro". E isso sem contar os muitos clones chineses, que não são piores em termos de funcionalidade. Mas muitas vezes é muito mais barato.
Portanto, é melhor prever esses fatores com antecedência. E só então comece a implementar sua ideia, criando um corpo de aspirador de pó. Não faça um diâmetro inferior a 30 centímetros. Caso contrário, nada vai caber. Melhor usar o espaço livre para adicionar uma bateria ou estender o saco de pó.
Além disso, o design da caixa deve levar em consideração a possibilidade de desmontar, consertar o aspirador, portanto, recomenda-se fazer tampas ou escotilhas removíveis para dar acesso ao interior. Vai demorar um pouco mais do que apenas fazer as peças de plástico. Você pode até precisar primeiro fazer um modelo de aspirador de pó, desenhar um robô no papel.
Mas esse gesto tático o salvará de muitos problemas associados ao rearranjo, adulteração do aspirador de pó. Freqüentemente, a eliminação de tais dificuldades requer mais esforço do que o cálculo inicial, a colocação dos nós, levando em consideração os requisitos listados.
Também não custa nada levar em consideração que o microcontrolador Arduino exigirá modificação de firmware e software. Para isso, é imprescindível retirar o conector pelo qual o “cérebro” do robô será conectado a um grande PC. E depois de identificados todos os pontos principais, você pode começar a traduzir a ideia de um aspirador de pó em realidade.
Ao escolher uma caixa de PVC, poliestireno, um adesivo de composição apropriada é usado para montagem. Não é adequado para unir peças moldadas em epóxi. E para ladrilhos "epóxi", a cola também deve ter a sua. Isso é importante entender.
É possível montar o corpo do aspirador mesmo em compensado fino (até 5 milímetros). Uma espessura maior aumentará o peso. Menos não fornecerá a rigidez necessária.A marcenaria não é uma tarefa difícil: as peças são cortadas com serra tico-tico, lixadas, encaixadas na medida e coladas.
Neste caso, é permitido desviar-se da configuração do disco e tornar o robô aspirador quadrado na base.
E, por fim, uma opção para os mais preguiçosos é encontrar uma caixa de um aspirador de pó robô inutilizável ou comprar um pronto em uma das lojas da rede. Mas, neste caso, é necessário selecionar os componentes com antecedência, levando em consideração as dimensões. Caso contrário, você terá que mudar uma coisa: o corpo ou os detalhes.
Montagem do robô
O processo de montagem inclui não apenas a instalação, colocando todas as peças nos locais designados, mas também o corte de janelas, furos, formando a parede lateral da caixa. A folha de poliestireno dobra facilmente quando aquecida. Você pode usar uma panela de água quente ou um secador de cabelo.
Ao colar, as peças são fixadas durante todo o tempo de presa da composição. Instruções mais detalhadas são dadas nos tubos de cola. Isso geralmente é de 24 horas. Para epóxis e outras marcas de componentes, o tempo de preparação pode ser diferente.
Para fixar as placas, unidades individuais dentro do corpo do aspirador, é permitido o uso de pistola de calor com bastões de cola. Mas os fixadores em parafusos auto-roscantes se tornarão mais confiáveis e flexíveis. A parte mecânica da instalação não apresenta dificuldades.
É acessível a todos que na infância passaram pela prática de montar e desmontar no construtor Lego. Se nenhum erro ocorreu nos cálculos, todos os detalhes se encaixam.É importante que os componentes eletrônicos, motores e rodas estejam protegidos contra poeira. Para isso, o coletor de pó deve estar isolado dos demais compartimentos. As opções de solução estão abaixo. Você também encontrará um diagrama do aspirador lá.
Que maneira de se mover - cada um decide por si. Se você deseja criar um assistente doméstico simples, pode fazê-lo com o mínimo de detalhes sem sobrecarregar a estrutura.
Os perfeccionistas podem escolher uma versão mais complicada do aspirador: adicionar um indicador de carga, escovas rotativas, “conjurar” com rodas, proporcionando a velocidade de movimento necessária.
O mesmo vale para aumentar (diminuir) a capacidade da bateria, substituindo a placa Arduino por uma mais compacta, incluindo sensores adicionais. E a versão básica do aspirador de pó pode ser montada literalmente no fim de semana ou 2 a 3 noites.
Onde obter e como baixar o firmware
O software, ou firmware, é algo sem o qual o nosso robô aspirador não se move, não cumpre as suas funções de assistente doméstico. Você pode obtê-lo no mesmo recurso onde a placa Arduino foi comprada ou em um dos sites amadores onde são coletados produtos caseiros.
Em uma das soluções, o autor do desenvolvimento gentilmente compartilhou com os leitores um programa pensado para a limpeza mais simples e caótica. Em geral, o Arduino é uma plataforma onde os entusiastas criam soluções para suas próprias necessidades. Portanto, existem 2 maneiras: escreva você mesmo o software (se você souber programar) ou use a ajuda de alguém, obtenha um já pronto.
Conhecimento básico de Arduino, PC, o princípio de sua interação é essencial. Para quem não confia nas próprias habilidades, é melhor não arriscar.Existem várias formas de sincronizar o microcontrolador Arduino, baixe o software:
- usando o Arduino IDE;
- programador;
- conexão com outra placa Arduino.
A primeira é baixar (ou usar online) o Arduino IDE. O software funciona na maioria dos sistemas operacionais modernos - Windows, Linux, Mac OS. Antes de agir, é altamente recomendável entender exatamente o que está sendo feito.
Fazer algo cegamente com o Arduino por meio de tentativa e erro é fortemente desencorajado. É melhor pedir uma placa pronta e costurada. Você também precisa preparar um cabo de conexão USB com antecedência. Todas as informações sobre como trabalhar com Arduino, seu ambiente de software estão na rede. Não é difícil dominá-lo, haveria um desejo.
A interface IDE do Arduino é bastante simples e intuitiva. Se algo não funcionar, você sempre pode recorrer à seção dedicada do Arduino Wiki para obter ajuda.
A próxima maneira é usar um programador. Este é um dispositivo especial vendido separadamente. Mas permite que você trabalhe com diferentes placas Arduino, faça upload de software para elas.
A última proposta usa um dos Arduinos como programador. O método não é pior que os outros, é bastante eficaz. Para implementar cada uma das opções propostas sem desmontar o aspirador todas as vezes, é necessário fornecer acesso ao conector da placa no gabinete. Pode ser uma janela, um cabo de extensão com conector USB, retirado da tampa do aspirador de pó ou seu próprio método. Se ao menos fosse conveniente de usar.
Teste de produto
Via de regra, o aspirador montado não requer amaciamento especial. Depois de carregar a bateria, ela fica imediatamente "pronta para o combate".Os primeiros minutos de operação revelarão outras unidades que precisam ser atualizadas. Por exemplo, as rodas de um aspirador de pó. Ou substitua caixas de engrenagens e motores por outros mais lentos e confiáveis.
No modo básico, o aspirador deve pelo menos se movimentar pela sala sem problemas, identificando obstáculos. E se ele também catar lixo, significa que a ideia deu certo 100%.
Possibilidades de modernização
Não há limites para a perfeição. A atualização de um vácuo de robô pode afetar tanto a mecânica (rodas, instalação de escovas rotativas adicionais) quanto a eletrônica (substituição da placa Arduino, sensores, controlador de carga, etc.).
É possível que durante a operação o dono do aspirador queira pintar a carroceria; os esmaltes nitro spray são adequados para isso. Ou substitua o software adaptando-o ao ambiente Android para tornar o aspirador ainda mais inteligente. E poderia ser controlado usando um smartphone. Já existem ideias e soluções prontas. E você pode criar algo sozinho, a plataforma Arduino foi criada para isso.