Prototiparea robotului de colectare a gunoiului: 10 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

În calitate de studenți universitari care locuiesc în locuințe rezidențiale, am constatat că dormitoarele noastre găzduiesc adesea studenți dezordonați care locuiesc singuri pentru prima dată. Acești studenți sunt, în general, prea leneși sau iresponsabili pentru a-și ridica sau curăța propriile mizeri. Această problemă de curățenie generală a fost răspândită în mod specific în băile căminelor noastre. Având în vedere acest lucru, am propus o soluție la această problemă sub forma unui robot de curățare a gunoiului la îndemână, capabil să scaneze o cameră pentru a găsi gunoiul divers și să elimine deșeurile menționate. Principalele obiective pe care ni le-am propus pentru proiectul nostru au inclus crearea unui robot automat care să colecteze gunoiul, permițând utilizatorilor să seteze parametri specifici pentru acest robot, precum și să-l facă atât rentabil, cât și simplu de construit.

Pasul 1: Unele obiective specifice ale proiectului nostru:

• Creați un robot reîncărcabil automat care poate mătura eficient o zonă stabilită dintr-o cameră și prelua orice coș de gunoi din acel etaj.
• Eliminați coșul de gunoi din interiorul robotului accesibil și ușor de utilizat
• Creați robotul folosind materiale cu costuri reduse
• Faceți robotul suficient de mic, astfel încât să nu fie o perturbare mare în spațiul său

Pasul 2: un videoclip al proiectului nostru în acțiune

Vă rugăm să descărcați pentru a vedea un scurt videoclip al proiectului nostru.

Pasul 3: Cumpărați materialele pentru construcție

Pentru a reproduce construcția noastră, am inclus o listă de materiale. Dacă doriți să cunoașteți ideile noastre despre îmbunătățirea procesului nostru și câteva părți din construcția noastră, ne vom schimba retrospectiv, vă rugăm să consultați ultima secțiune Câteva idei de îmbunătățire, unde veți găsi câteva modificări posibile pentru lista de materiale.

Pasul 4: Tăierea șasiului roboților

Înainte de asamblarea componentelor pentru robot, este necesar un șasiu. Pentru a tipări șasiul, am folosit acrilic ¼”și am desenat două dreptunghiuri„ 10 pe 5”în Adobe Illustrator. Aceste dreptunghiuri vor avea nevoie de mai multe decupaje pentru componentele electrice, roți și motoare. Vedeți imaginile de mai sus pentru a vedea cum am modelat șasiul

Desenele ilustratoare sunt apoi tăiate cu laser pe acril și cele două plăci ale șasiului sunt conectate folosind 4 șuruburi de 1 inch 2,5 mm și 12 șuruburi de 2,5 mm. Cele două plăci ale șasiului sunt conectate cu șuruburi și șuruburi la fiecare dintre cele patru colțuri ale plăcilor șasiului

Pasul 5: Asamblarea robotului

Odată ce aveți cadrul robotului, puteți începe să adăugați componente. Atașați cele 2 motoare la capătul din spate al șasiului. Găurile din cadrul șasiului și mai multe șuruburi și piulițe de dimensiuni de sus sunt folosite pentru a fixa motoarele

Nodemcu (microcontroler) este mai mult decât conectat la driverul motorului. Această componentă este atașată în mijlocul șasiului. Lângă acesta este atașat acumulatorul. Tensiunea și masa sunt apoi atașate între șofer și sursa de alimentare cu firele jumper m / m

Pentru a atașa driverul motorului la cele două motoare, lipiți două fire m / m la fiecare motor, alimentați firele prin șasiul inferior și atașați fiecare fir la un știft de ieșire de pe nodemcu

Apoi pur și simplu glisați cele două roți pe fiecare motor de curent continuu și atașați a treia roată pivotantă mai mică spre partea din față a șasiului inferior, folosind patru șuruburi de 2,5 M și atașându-le prin cele patru găuri

Ansamblul robotului ar trebui să fie acum complet, pentru a testa funcționalitatea, încărcați o comandă simplă înainte (crimsonbot.forward (100)) în nodemcu

Pasul 6: Modificarea sistemului de vid

Demontați aspiratorul portabil achiziționat și scoateți ventilatorul și componentele motorului

Examinați carcasa de vid, veți vedea că un vid funcționează în esență folosind componente, un ventilator și motor și carcasa de carcasă care permite aerisirea aerului și oferă aspirația de vid

Scopul nostru cu ansamblul de vid modificat a fost de a reduce dimensiunea și greutatea componentei noastre de aspirare, mai degrabă decât să folosim întreaga carcasă portabilă mare de vid

Începeți să modelați carcasa de vid cu un software de modelare 3D. Pentru modelul nostru am folosit Fusion 360

Modelul 3D al carcasei noastre de vid consta dintr-un cilindru simplu deschis în două părți, o parte care ar evacua aerul și cealaltă care a fost solidă. Asigurați-vă că lăsați o gaură pe partea inferioară a cilindrului pentru a o potrivi în jurul motorului și ventilatorului. Găsirea măsurătorilor potrivite pentru carcasă poate fi dificilă și dacă dețineți o pereche de etriere vă recomandăm să le utilizați

Doriți să păstrați strângerea carcasei strâns în jurul motorului și ventilatorului pentru a obține o aspirare mai bună

Pasul 7: Asamblarea sistemului de vid

Asamblarea sistemului dvs. de vid este destul de simplă. Tot ce este necesar este să atașați cele două fețe ale componentei de imprimare imprimate în jurul ventilatorului și motorului pe care le-ați scos din aspiratorul portabil. Pentru asamblare am folosit adeziv fierbinte, totuși un adeziv mai puternic, cum ar fi epoxidic, poate oferi mai multă aspirație

Apoi ar trebui să adăugați o componentă de filtrare pe partea frontală a componentei dvs., aceasta va proteja ventilatorul de bucăți mari de gunoi în timp ce încă mai aveți putere de aspirare. Atașați această pungă (am folosit punga de filtrare din aspiratorul portabil) pe partea din față a componentei de aspirare cu același tip de adeziv utilizat în pasul anterior

Pentru recipientul care conține gunoiul colectat, am folosit brațul aspiratorului portabil. Acest lucru se potrivește bine cu filtrul și piesele pe care le-am imprimat în 3D. Această piesă nu este lipită sau conectată prin alte mijloace decât fricțiunea. Acest lucru permite îndepărtarea duzei și aruncarea gunoiului

Pasul 8: Adăugarea sistemului de vid la robot

Pentru a adăuga componenta de vid la robot, nivelul superior al șasiului trebuie îndepărtat mai întâi. După aceea, componenta de vid este atașată la partea superioară a nivelului inferior al șasiului. Este important să vă asigurați că capătul duzei de vid este la același nivel cu podeaua (acest lucru se datorează în principal puterii reduse a vidului). Componenta de vid este atașată din nou la nivelul inferior al șasiului folosind lipici fierbinte, iar unghiul pe care se sprijină permite duzei să atingă solul

Pasul 9: Rularea robotului cu codul său

Acum este timpul să testați robotul de eliminare a gunoiului. Găsiți o cameră cu dimensiunile pe care le cunoașteți sau măsurați dimensiunile unei camere pe care nu le cunoașteți. Apoi, editați codul python cu distanțele corecte pentru camera dvs. Încărcați codul în nodemcu și urmăriți cum funcționează dispozitivul. Deoarece vidul se extinde dincolo de șasiu, mișcările nu sunt întotdeauna exacte, iar unele modificări pot fi necesare pentru a face robotul să funcționeze constant

În acest pas este furnizat codul pe care l-am folosit pentru nodemcu și robot. Toate codurile au fost create folosind python prin VisialStudioCode

Pasul 10: Reflecție asupra proiectului nostru - O idee pentru îmbunătățire:

Ce am învățat din construcția noastră:

Ca grup, am făcut cele mai multe teste cu codul nostru pe un robot și un șasiu de dimensiuni diferite, totuși, când am trecut la șasiul nostru real cu componenta de vid, am găsit raza de rotație și modul în care s-a deplasat robotul au fost foarte diferite și codul necesar pentru fi modificat

Motorul și ventilatorul pe care le-am recuperat din vidul portabil au fost de putere relativ redusă. Acest lucru ne-a determinat să montăm duza de vid foarte aproape de sol. Poate că ar fi fost mai eficient să fi găsit o metodă puternică de aspirare

Au fost uneori în timpul asamblării robotului nostru, în care măsurătorile sau conexiunile dintre componente nu erau exacte. Acest lucru a dus la unele probleme la testarea codului nostru