Prototipizimi i Robotit për Grumbullimin e Mbeturinave: 10 Hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:17

Si studentë të universitetit që jetojnë në banesa, ne kemi gjetur se konviktet tona janë shpesh shtëpi për studentë të çrregullt, të cilët jetojnë për herë të parë më vete. Këta studentë janë përgjithësisht shumë dembelë ose të papërgjegjshëm për të mbledhur ose pastruar rrëmujën e tyre. Ky problem i papastërtisë së përgjithshme ishte veçanërisht i përhapur në banjat e konvikteve tona. Me këtë në mendje, ne propozuam një zgjidhje për këtë problem në formën e një roboti ndihmës të pastrimit të plehrave i aftë për të skanuar një dhomë për mbeturina të ndryshme dhe për të hedhur mbeturinat e përmendura. Objektivat kryesore që ne vendosëm për projektin tonë përfshinin krijimin e një roboti të automatizuar i cili do të grumbullonte plehra, duke lejuar përdoruesit të vendosin parametra specifikë për këtë robot, si dhe duke e bërë atë me kosto efektive dhe të thjeshtë për t'u ndërtuar.

Hapi 1: Disa Qëllime Specifike të Projektit Tonë:

• Krijoni një robot të automatizuar të rimbushshëm që mund të fshijë në mënyrë efikase një zonë të caktuar të një dhome dhe të mbledhë mbeturinat e atij kati.
• Bëni largimin e plehrave nga brenda robotit të arritshëm dhe miqësor ndaj përdoruesit
• Krijoni robotin duke përdorur materiale me kosto të ulët
• Bëjeni robotin mjaft të vogël në mënyrë që të mos jetë një shqetësim i madh brenda hapësirës së tij

Hapi 2: Një video e projektit tonë në veprim

Ju lutemi shkarkoni për të parë një video të shkurtër të projektit tonë.

Hapi 3: Blini Materialet për Ndërtimin

Për të përsëritur ndërtimin tonë, ne kemi përfshirë një faturë të materialeve. Nëse dëshironi të dini idetë tona për përmirësimin e procesit tonë dhe disa pjesë të ndërtimit tonë, ne do të ndryshonim në retrospektivë, ju lutemi referojuni seksionit të fundit Disa ide për përmirësim, ku do të gjeni disa ndryshime të mundshme për faturën e materialeve.

Hapi 4: Prerja e Shasisë së Robotëve

Para montimit të përbërësve për robotin, nevojitet një shasi. Për të shtypur shasinë tonë ne përdorëm akrilik ¼ dhe vizatuam dy drejtkëndësha "10 nga 5" në Adobe Illustrator. Këto drejtkëndësha do të kenë nevojë për disa dalje të prera për përbërësit tuaj elektrikë, rrotat dhe motorët. Shikoni imazhet e mësipërme për të parë sesi ne jemi modeluar si shasi

Vizatimet e ilustruesit më pas priten me lazer në akrilik dhe dy pllakat e shasisë janë të lidhura duke përdorur 4 vida 2.5 inç 2.5 mm dhe 12 bulona 2.5 mm. Dy pllakat e shasisë janë të lidhura me vida dhe bulona në secilën nga katër qoshet e pllakave të shasisë

Hapi 5: Montimi i Robotit

Pasi të keni kornizën tuaj robot, mund të filloni të shtoni përbërës. Lidhni 2 motorët në pjesën e pasme të shasisë tuaj. Vrimat në kornizën e shasisë dhe disa vida me madhësi dhe arra nga lart përdoren për të siguruar motorët

Nodemcu (mikrokontrolluesi) është më shumë se i lidhur me drejtuesin tuaj motorik. Ky komponent është ngjitur në mes të shasisë tuaj. Pranë kësaj, pakoja juaj e baterisë është e bashkangjitur. Tensioni dhe toka lidhen më pas midis drejtuesit tuaj dhe burimit tuaj të energjisë me telat e kërcimit m/m

Për të lidhur motorin tuaj me dy motorët tuaj, lidhni dy tela m/m në secilin motor, futni telat përmes shasisë së poshtme dhe lidhni secilën tel në një kunj dalës në nodemcu

Tjetra thjesht rrëshqitni të dy rrotat në secilin motor DC dhe lidhni rrotën e tretë, më të vogël rrotulluese, në pjesën e përparme të shasisë së poshtme, duke përdorur katër vida 2.5M dhe duke i bashkuar ato përmes katër vrimave

Asambleja e robotëve tani duhet të jetë e plotë, për të testuar funksionalitetin ngarkoni një komandë të thjeshtë përpara (crimsonbot.forward (100)) në nodemcu tuaj

Hapi 6: Ndryshimi i sistemit të vakumit

Çmontoni fshesën me korrent të blerë dhe hiqni përbërësin e ventilatorit dhe motorit

Shqyrtoni shtresën e guaskës së vakumit, do të shihni që një vakum në thelb funksionon duke përdorur komponentët, një ventilator dhe motor, dhe mbështjellësin e guaskës që lejon ajrin të dalë jashtë dhe jep thithjen e vakumit

Qëllimi ynë me ndryshimin e montimit të vakumit ishte të zvogëlonim madhësinë dhe peshën e komponentit tonë të fshirjes, në vend që të përdorim të gjithë guaskën e madhe portative të vakumit

Filloni të modeloni guaskën e vakumit me një softuer modelimi 3D. Për modelin tonë ne përdorëm Fusion 360

Modeli 3D i guaskës sonë të vakumit përbëhej nga një cilindër i thjeshtë i hapur i hapur në dy pjesë, njëra anë që do të lëshonte ajrin dhe tjetra e cila ishte e fortë. Sigurohuni që të lini një vrimë në pjesën e poshtme të cilindrit tuaj në mënyrë që ta vendosni atë rreth motorit dhe ventilatorit tuaj. Gjetja e matjeve të duhura për veshjen tuaj mund të jetë e vështirë dhe nëse zotëroni një palë caliper ju rekomandojmë t'i përdorni ato

Ju dëshironi ta mbani shtrëngimin e guaskës rreth motorit dhe ventilatorit në mënyrë që të arrini thithjen më të mirë

Hapi 7: Montimi i sistemit të vakumit

Montimi i sistemit tuaj vakum është mjaft i thjeshtë. E gjithë ajo që është e nevojshme është të lidhni të dy anët e komponentit tuaj të shtypur të vakumit rreth ventilatorit dhe motorit që keni hequr nga vakumi portativ. Për montim kemi përdorur zam të nxehtë, megjithatë një ngjitës më i fortë siç është epoksi mund të sigurojë më shumë thithje

Tjetra ju duhet të shtoni një komponent filtrues në pjesën e përparme të komponentit tuaj, kjo do të mbrojë ventilatorin nga copat e mëdha të plehrave ndërsa keni ende fuqi fshirëse. Bashkangjiteni këtë qese (kemi përdorur qesen e filtrit nga vakumi i lëvizshëm) në pjesën e përparme të përbërësit tuaj të vakumit me të njëjtin lloj ngjitës të përdorur në hapin e mëparshëm

Për enën që mban plehrat e grumbulluara ne përdorëm krahun e vakumit portativ. Kjo përshtatet mirë me filtrin dhe pjesët që kishim të shtypura në 3D. Kjo pjesë nuk është ngjitur ose lidhur me asnjë mjet tjetër përveç fërkimit. Kjo lejon që hunda të hiqet dhe plehrat të hidhen

Hapi 8: Shtimi i Sistemit të Vakumit në Robot

Për të shtuar përbërësin vakum në robot, niveli i sipërm i shasisë duhet të hiqet së pari. Pas kësaj, përbërësi i vakumit është ngjitur në krye të nivelit të poshtëm të shasisë. Importantshtë e rëndësishme të siguroheni që fundi i hundës së vakumit të jetë në nivel me dyshemenë (kjo është kryesisht për shkak të fuqisë së ulët të vakumit). Komponenti i vakumit është ngjitur përsëri në nivelin e poshtëm të shasisë duke përdorur zam të nxehtë, dhe këndi në të cilin qëndron lejon që hunda të prekë tokën

Hapi 9: Drejtimi i Robotit me Kodin e Tij

Tani është koha për të testuar robotin e hedhjes së mbeturinave. Gjeni një dhomë me dimensione që njihni ose matni dimensionet e një dhome që nuk i njihni. Tjetra, redaktoni kodin python me distancat e sakta për dhomën tuaj. Ngarko kodin në nodemcu tuaj dhe shiko pajisjen tënde të funksionojë. Meqenëse vakumi shtrihet përtej shasisë, lëvizjet nuk janë gjithmonë të sakta dhe mund të ketë nevojë të ndodhin disa modifikime për të funksionuar vazhdimisht robotin

Në këtë hap është dhënë kodi që kemi përdorur për nodemcu dhe robotin tonë. I gjithë kodimi u krijua duke përdorur python përmes VisialStudioCode

Hapi 10: Reflektim mbi projektin tonë - Disa ide për përmirësim:

Çfarë mësuam nga ndërtimi ynë:

Si grup ne bëmë pjesën më të madhe të testimit me kodin tonë në një robot dhe shasi me madhësi të ndryshme, megjithatë kur kaluam në shasinë tonë aktuale me përbërësin e vakumit, zbuluam se rrezja e kthesës dhe mënyra e lëvizjes së robotit ishin shumë të ndryshme dhe kodi i nevojshëm për të të ndryshohet

Motori dhe ventilatori që gjetëm nga vakumi i lëvizshëm ishin me fuqi relativisht të ulët. Kjo na çoi në montimin e hundës vakum shumë afër tokës. Mund të ketë qenë më efektive të gjesh një metodë të fuqishme fshirjeje

Ka pasur ndonjëherë gjatë montimit të robotit tonë, ku matjet ose lidhjet midis përbërësve nuk ishin të sakta. Kjo çoi në disa probleme gjatë testimit të kodit tonë

Disa ide për përmirësim: