Haciendo un robot aspirador en casa con tus propias manos.

Para crear robot aspirador Con sus propias manos, basta con adquirir el mínimo necesario de conocimientos teóricos y un conjunto de componentes de fácil acceso. Dicho asistente mantendrá limpios los pisos del local, ahorrando tiempo en la limpieza. Debido a la presencia de sensores especiales, el mecanismo de forma independiente no solo se mueve alrededor de la habitación, sino que también la guía. El proceso de fabricación en casa requerirá tiempo y paciencia, pero el esquema de creación es bastante simple y accesible incluso para los aficionados, y el dinero gastado en esto es mucho menor que el precio de los aparatos de mercado.

Aspectos teóricos del problema.

Los artesanos domésticos han deducido de forma práctica los requisitos para las aspiradoras robóticas, que deben seguirse al crearlas.El resultado del cumplimiento será un mecanismo adecuado para una operación posterior. La lista de reglas básicas es la siguiente:

• Se recomienda hacer un robot. En forma de un pequeño cilindro.;
• para que la máquina gire en el lugar, las ruedas deben colocarse a lo largo del diámetro;
• no se requiere volante adicional;
• el mecanismo debe recoger la basura en un contenedor de basura fácilmente extraíble;
• el robot debe estar equipado parachoques de contactoocupando al menos la mitad de su circunferencia;
• La carga del dispositivo se debe realizar desde el cargador, sin desmontarlo;
• La mejor ubicación para el centro de gravedad del robot son las ruedas, también está permitido tenerlo cerca de ellas;
• Velocidad de movimiento óptima - de 25 a 35 cm / s;
• Los motores funcionan en conjunto con cajas de engranajes equipadas con resortes.

Existen modelos con motores paso a paso, que le permiten gestionarlos mediante programación sin el uso de cajas de engranajes.

Formas de garantizar el movimiento, la limpieza y la potencia del robot aspirador.

El movimiento de un dispositivo robótico generalmente se lleva a cabo de dos maneras: en espiral (desde el centro hacia afuera) y en zigzags.En los microcontroladores también se pueden grabar los esquemas de las salas por separado.

Orientación espacial, desvío de obstáculos en el camino que proporciona la aspiradora gracias al contacto incorporado y los sensores infrarrojos, que forman un sistema de retroalimentación. El infrarrojo regula el movimiento, determinando la distancia a las paredes, los objetos, los cambios de elevación. Los sensores de contacto funcionan en los parachoques cuando golpean un obstáculo (para obtener más detalles sobre cómo funciona el dispositivo, consulte el artículoPrincipios de funcionamiento de los aspiradores robotizados.).

Un aspirador automatizado con una fuente de energía autónoma, por supuesto, no desarrolla tales potencia de succiónComo opción manual. Pruebas prácticas han demostrado la gran eficiencia de usar un cepillo pequeño junto con una turbina de succión. Para limpiando en las esquinas La parte frontal de la aspiradora está equipada con 2 cepillos que, cuando se usan, recogen los residuos de la principal.

La alimentación del sistema robótico se puede realizar desde varias baterías, cuya tensión en los terminales es de 12 V (18 V) y su capacidad es de 7 Ah. La carga se realiza por contacto directo o de forma inalámbrica. El uso de este último aumenta el costo de los componentes.

El retorno independiente del robot al lugar de carga es una tarea difícil que puede resolverse instalando una baliza transmisora.

Cualquier modelo automatizado va controlador basado (sistema cerebral). Por lo tanto, es necesario estudiar su lenguaje de programación para ingresar el algoritmo de comando. También debe tener en cuenta la orientación intuitiva de la interfaz de comandos, que simplifica enormemente el proceso. Tanto el microcontrolador como los sensores utilizados a menudo tienen conectores estandarizados para las conexiones, por lo que rara vez se requiere soldadura.

Preparación para la implementación práctica del proyecto.

Considere la aplicación de los principios anteriores basados ​​en la plataforma Arduino Mega 2560. El proceso de creación constará de varias etapas:

• preparación de herramientas y materiales;
• la fabricación de carcasas con ruedas y un departamento para basura, recolectores de polvo y turbinas;
• Instalación de sensores y microcontroladores, motores con caja de cambios, batería, cepillos;
• haciendo conexiones eléctricas;
• la introducción del programa en el Arduino, determinando la consistencia de los sensores;
• Prueba funcional del robot aspirador y su capacidad para cargar de forma independiente.

La idea se implementa utilizando los siguientes materiales y herramientas:

• Controlador Arduino - 1 PC, con drivers;
• una lámina de madera contrachapada (o cartón grueso) - 1 m2;
• ruedas - 3 piezas;
• un cable con una sección transversal de no más de 0,75 mm.kv (un par trenzado servirá) - aproximadamente 2 m;
• Fuente de alimentación: 4 baterías de 18 V cada una, indicador de carga para ellas, cargador;
• sensores infrarrojos - 4 piezas, contacto - 2 piezas;
• motores eléctricos: para una turbina - 1 PC, girando un cepillo - 1 PC, 2 motores con reductor proporcionan movimiento;
• caja de cloruro de polivinilo - 1 pieza;
• pegamento - 1 paquete, tornillos autorroscantes - 10 piezas, cinta adhesiva - 1 unidad, juego de imanes;
• un juego de destornilladores y taladros, alicates, cuchillos de papelería, lápiz, regla, destornillador, rompecabezas.

Montaje del robot aspirador.

Preparando todo lo que necesites, puedes comenzar a ensamblar. Es el paso de los pasos anteriores.

1. Creamos un cuerpo cilíndrico hecho de cartón o cloruro de polivinilo: diámetro - 30 cm, altura - 9 cm, grosor de pared - 0,6 cm. Es mejor cortar el fondo de madera contrachapada.
2. Nos fijamos en el caso tope de cloruro de polivinilo Con la ayuda de cinta adhesiva, preinstala en ella los sensores infrarrojos y responde al impacto.
   

   Sensor de colisión

   

   Parachoques adjunto

3. Hacemos un compartimento para basura de un cartón o cloruro de polivinilo con tapa, fijado por imanes.
   
4. Hacemos un filtro de servilletas de tela.
   

5. Fabricamos una turbina de cloruro de polivinilo y discos de computadora, instalamos.
6. Conectamos los sensores al controlador: el modo de funcionamiento normal corresponde a uno lógico y la respuesta a cero.
7. El motor del cepillo frontal está conectado al arduino mega 2560 a través de un transistor Mosfet, lo que garantiza su rápida rotación en las esquinas y es bastante lento en la zona principal de la habitación.
8. Instalar 4 baterias (conéctelos en pares, cada par - en serie) y el cargador, conéctelos.
9. Montamos pinceles hechos independientemente de la línea de pesca y las ruedas (comprados o retirados de un juguete adecuado) en la parte inferior.
   

   Cepillo radial

10. Instalamos los programas necesarios en arduino usando una computadora que se puede encontrar en Internet.
11. Verificamos la fijación de todos los componentes a la parte inferior y las paredes de la caja.
12. Corte una cubierta de cartón o cloruro de polivinilo, ajústela con tornillos.

El punto importante del trabajo es el retorno del parachoques a su posición original después de golpear un obstáculo, es decir, su elasticidad suficiente.

Todas las piezas están sujetas a los conectores que están disponibles para este propósito con tornillos o pegamento o cinta. El resultado se muestra en la foto: