1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Робот пылесос в домашних условиях

Робот пылесос своими руками

Современному человеку бывает сложно поддерживать чистоту в доме. Однако техника ушла далеко вперёд; появились роботы-пылесосы, выполняющие уборку в квартире самостоятельно. Они стоят немалых денежных средств, но можно попробовать создать такое приспособление самостоятельно.

Особенности изготовления робота-пылесоса дома

Для изготовления вам нужны хотя бы любительские навыки, потому что процесс производства робота-пылесоса требует затрат времени и терпения. Но готовый прибор поможет вам сэкономить сначала деньги, а потом время и силы, затрачиваемые на уборку.

Теоретические аспекты

Чтобы успешно изготовить робот-пылесос своими руками, необходимо понимать суть его работы изнутри. Давайте рассмотрим несколько правил, соблюдение которых обеспечит правильное функционирование техники:

  • Робот должен иметь форму шайбы, диска для правильного хода движения;
  • Колесики размещаются по диаметру пылесоса, чтобы он мог осуществлять развороты;
  • Центр тяжести наиболее оптимален на колёсах, но может находиться и рядом с ними;
  • Средняя скорость аппарата 25–35 см/сек;
  • Контактный бампер размером минимум 0,5 от окружности — обязательная составляющая робота-пылесоса;
  • Зарядка самодельного роботы должны выполняться от зарядного устройства, нет необходимости в разборке аппарата;
  • Пыль и мусор должна собираться в отдельную ёмкость, которую можно вынуть и прочистить.

Как сделать чертёж

Современные интернет-ресурсы позволяют провести сборку робота-пылесоса без чертежей и иных схем. Однако для понимания вами строения аппарата, советуем такой чертёж составить, чтобы наглядно представить внутреннее устройство. Дело в том, что подобрать детали для робота проще, чем грамотно расположить их внутри. Представим вам примерный чертёж будущего чуда техники:

Совет! отметьте на чертеже все составляющего будущего пылесоса и их примерными габаритами. Стрелками укажите направления воздуха и засасывания частиц пыли. Наглядность — один из шагов к успеху будущей сборки.

Для составления схемы давайте определимся, какие составляющие понадобятся в работе:

  • Плата Arduino — «головной мозг» будущего робота;
  • Турбина от старого пылесоса;
  • Двигатель маленького размера (можно взять старый компьютерный кулер);
  • Дальномеры — 2 штуки;
  • Колёса (желательно 2 обычных и 1 поворотное), двигатели с редукторами;
  • Контроллер (для двигателя);
  • 3 литиевых аккумулятора;
  • Контроллер заряда;
  • Провода;
  • Плотный картон.

Важно! Если не сможете найти старую турбину — её можно сделать самому из плотного картона. Схема прилагается.

Особенности проведения сборки

Собирая робот пылесос своими руками в домашних условиях, начните работу с организации электропитания. Для этого аккумуляторы зарядите при помощи контролёра. Дальше вам необходимо создать управление двигателями привода аппарата. Лучше всего использовать модуль на микросхеме типа L298. Для регулировки скорости на пин ENA или ENB нужно подать сигнал ШИМ. Чтобы изменить направление вращения, то подайте разноимённые сигналы на IN1 и IN2 для одного, и на IN2 и IN3 для второго двигателя.

Затем двигатель нужно соединить с Arduino. Из картона сделайте круг, затем присоедините к нему колёса (диаметр рассчитывайте под «начинку» — около 30–35 см). С двух сторон используйте обычные колёса, но с угловыми редукторами, а между ними сзади — поворачивающееся колесо для манёвренности.

На изготовленное основание вмонтируйте всю электронику и блок пылесоса. Дальномеры прикрепляем спереди.

Дальнейшим шагом необходимо соорудить турбину, поэтому лопасти компьютерного кулера убираем и приклеиваем в него на термоклей турбину от старого пылесоса. Закрепляйте её точно по центру: нам не нужен дисбаланс.

Боковые стенки пылесоса можете соорудить самостоятельно. Главное, не забывайте: он должен иметь цилиндрическую форму.

Тестирование аппарата

После сборки пылесоса обязательно проверьте его работу. Он должен будет выполнять следующие действия: ехать вперёд до препятствия. Если на пути встречается преграда, то робот отъезжает назад, делает разворот под неопределённым углом и едет в ту сторону. А также не забудьте проверить всасывающую силу аппарата. Если всё работает — вы успешно справились с задачей!

«Очумелые ручки» на Robohunter: как собрать робот-пылесос своими руками

Уборка в доме – вещь необходимая, но утомительная, поэтому робот-пылесос стал топом продаж и держится в нём долгое время, облегчив жизнь многим людям.

Правда, незаменимый помощник – дорогое удовольствие. Поэтому находчивые инженеры собирают роботы-пылесосы самостоятельно, причём оснащают их дополнительными функциями и апгрейдят дизайн.

Для тех, кому лень убирать в квартире, но не лень собрать робот-пылесос своими руками, мы подготовили подробную инструкцию для этого.

Необходимые материалы

  • гофрированный картон из-под старого пылесоса, ведь он вам больше не понадобится;
  • линейка и маркер – семь раз отмерять и прочертить;
  • канцелярский нож, ножницы и клей – один раз отрезать и многократно склеить;
  • лист фетра – щетина щётки, способной собрать 99,9% пыли и мусора в вашем доме;
  • китайская палочка – ось той самой щётки;
  • кнопка «вкл./выкл.» из-под настольной лампы – она будет включать устройство (лампу придётся принести в жертву богам чистоты и робототехники);
  • мотор-редуктор Arduino с проводами питания – чтобы щётка вращалась самостоятельно, а не с помощью ваших рук;
  • аккумулятор или батарейка «Крона», которая придаст сил мотору-редуктору вращать щётку;
  • крышечки из-под пластиковых бутылок Coca-Cola/Fanta/Sprite или любого другого любимого напитка (8 шт.) – нет, это не акция, а способ передвижения робота-пылесоса;
  • обёрточная бумага, фломастеры, краски и т. д. – для нестандартных дизайнерских решений.

Собираем робот-пылесос. Home Edition

Итак, если все материалы у вас под рукой, пора приступить к сборке робота-пылесоса. Перед началом рекомендуем посмотреть данное видео: в нём наглядно демонстрируется процесс.

Читать еще:  Самодельный робот пылесос на ардуино

А теперь пропишем все этапы для большей ясности.

1. Берём картон и чертим линии изгиба и прорезки согласно размерам, указанным в видеоролике.

2. Сгибаем и режем. Поздравляем – основа робота-пылесоса готова!

3. Берём лист фетра и нарезаем короткими полосками. Нужно постараться сделать их одинакового размера. Собираем их в кучу и откладываем в сторону, но недалеко.

4. Срезаем острый край китайской палочки, тем самым превращаем её в обычную палочку. Точнее, в ось вращения щётки пылесоса.

5. Возвращаемся к куче нарезанных кусочков фетра и аккуратно наклеиваем их по одной к полученной оси.

6. Делаем неглубокое отверстие в одном конце оси.

7. Берём мотор-редуктор, смазываем остриё клеем и вставляем его в проделанное отверстие в бывшей китайской палочке.

8. Поздравляем ещё раз – щётка готова! Аккуратно покрываем клеем микросхему и прикрепляем её к картонной основе.

9. С помощью на всякий случай приготовленной витой пары соединяем провода питания мотора с кнопкой включения и батарейкой. Кладём это в специальный отсек, как показано на видео.

Итак, мы можем поздравить вас в третий раз, так как робот-пылесос фактически готов! Осталось приделать ему колёсики и украсить по своему желанию.

Для колёсиков понадобятся крышки из-под напитков. Сделать из них колёса очень просто: две крышки – одно колесо. Просто склеиваем их вместе и получаем вращающийся элемент. В центре крышек-колёс нужно сделать отверстие и продеть туда заготовленные гвоздики, а затем прикрепить их к конструкции. Этот этап также показан на видео.

Осталось украсить вашего помощника. Здесь вместо инструкции вы получите от нас лишь напутственное слово: просто дайте полёт вашей фантазии! Робот в стиле hi-tech, с логотипом Samsung или со щенячьими глазами? Отлично! Ведь это ваш персональный помощник для уборки дома!

P. S. Мы не уверены, что после прочтения статьи вы таки соберете свой робот-пылесос. Но мы надеемся, что вы получили массу позитивных эмоций. Однако если задаться целью, у вас непременно получится сконструировать реального сверхмощного уничтожителя любого вида грязи – ведь модель из видео действительно работает.

Изготовление робота-пылесоса своими руками

Уборка вызывает ассоциации с потерей времени? Тогда следует воспользоваться ботом уборщиком, который возьмет задачи по поддержанию чистоты в доме на себя. Устройства данного типа представлены на рынке многими производителями. В конструктивном плане бот не представляет ничего сложного, поэтому при желании его можно изготовить собственноручно. Достаточно уделить внимание ключевым аспектам и окончательно решить – купить или сделать робота уборщика? Ответ всегда зависит от личных качеств каждого.

Покупать или сделать самому?

Робот, выполняющий функции пылесоса, может быть изготовлен своими руками. Процесс сборки известен очень хорошо, поэтому не вызывает никаких сложностей. Все определяется свободным временем, умением и наличием инструментов. Стоимость собранного собственноручно робота будет значительно ниже, чем у заводской модели, что и является основным преимуществом. Во время сборки можно узнать принцип работы и составные элементы робота, поэтому в случае его поломки восстановить работоспособность будет не сложно.

Покупка устройства интересна большинству сограждан. Подобный вариант экономит время, а также позволяет получить бота с дополнительными опциями и умениями. Но стоимость готовых моделей обычно довольно высока, поэтому позволить их себе может не каждый человек.

Как выглядит робот-пылесос?

Умельцы на практике определили целый перечень требований, которым должен отвечать самодельный робот пылесос. Устройство может иметь различные примочки, включая наличие опции самоочистки, что позволит повысить эксплуатационные качества модели. Если соблюсти все требования в процессе сборки, то пользователь станет обладателем механизма, полностью пригодного для уборки в офисе или квартире. Ключевые требования сведены к следующим моментам:

  • Для изготовления лучше использовать цилиндрическую форму;
  • Осуществление разворотов на месте будет возможно в том случае, если колеса расположить по всему диаметру нижней части;
  • Для вспомогательного рулевого колеса не требуется использовать привод;
  • Бот должен накапливать мусор в приемнике, имеющем легкосъемную конструкцию;
  • Для безопасности модель должна комплектоваться контактным бампером, устанавливаемый на половине диаметра;
  • Зарядка должна выполняться зарядным устройством безе необходимости предварительной разборки;
  • Центр тяжести устройства должен приходиться на колеса или зону, находящуюся недалеко от них;
  • Скорость перемещения бота — до 35 см/с.

В процессе работы агрегата могут применяться моторы редукторного типа, оснащенные пружинным механизмом. Также при желании можно изготовить устройство с шаговым двигателем. Такой модели можно отдавать команды без редуктора.

Выполнив сборку правильно, должна получиться модель, отвечающая следующим параметрам:

  • Окружность бота до 30 см при высоте в 9 см;
  • Материал корпуса – поливинилхлорид;
  • Бампер дополнен четырьмя датчиками, благодаря которым фиксируется расположение агрегата в помещении.
  • Для фильтра используются салфетки тряпичного типа;
  • Крепление крышки осуществляется с помощью магнитов;
  • Установлены переключатели для реагирования при столкновениях;
  • Для обивки краев используется резина, что исключает повреждение мебели и самого устройства при контакте;
  • Пылесборник имеет достаточную емкость и изготовлен из поливинилхлорида;
  • Турбина собирается с помощью листов пластика ПВХ.

Собираем собственного робота-пылесоса

Для изготовления бота нужно приобрести:

  • Драйвер двигателя;
  • Преобразователь переменного тока;
  • Датчики инфракрасного типа – 4 шт;
  • Ардуино Про Мини;
  • Модуль с MOSFET;
  • Переключатели, колеса.
Читать еще:  Как закрепить жало отвертки в ручке

Особенности изготовления робота

Пылесос, как можно заметить из информации выше, изготавливается на базе на ардуино. Именно к этому центру управления будут подключены датчики, установленные по сторонам модели. Во время стандартной работы сенсоры отправляют в центр сигнал «1», а при срабатывании датчика передается «0». Срабатывание датчика указывает на то, что устройство столкнулось с препятствием. После этого происходит откат на заданное расстояние. Колесная база выполняет разворот, что позволяет продолжить сбор мусора. Для таких задач потребуется воспользоваться мощными переключателями, что позволит расположить бампер на исходной позиции.

Для производительной работы этого чуда робототехники используется двигатель, который отвечает за положение щеток в активном состоянии. Для его переключения уборщик применяет модуль MOSFET. В процессе передвижения происходит вращение щетки с низкой скоростью, что позволяет собрать пыль и грязь в помещении и доставить ее в приемник. Если бот приблизился к стене, то щетка начинает работать быстрее, что связано с особенностью распределения пыли по помещению.

Двигаться по дому устройству помогают аккумуляторы литий-ионного типа, установленные на платформе. Для их эффективной работы самодвижущийся робот для дома должен быть оснащен понижающим преобразователем. Устанавливать батареи и подключать необходимо последовательно.

Для изготовления основания лучше использовать фанеру, которая обладает достаточной прочностью. Движение основывается на шариковых колесах, которых должно быть 3. Щетки должны отличаться достаточной жесткостью и износостойкостью.

Схема сборки робота-пылесоса в домашних условиях

Для выполнения работ в рамках выбранного плана потребуется придерживаться простого алгоритма:

  • Загрузка ПО;
  • Закрепление компонентов;
  • Проверка работы.

Чтобы получить бот, который сможет пылесосить дом хорошо, потребуется загрузить на ардуино необходимую программу. Выбор в пользу данного контроллера очевиден, так как устройство отличается высокой надежностью и универсальностью. Для загрузки потребуется использовать ПК, с помощью которого необходимый код будет установлен на плату пылесоса.

Следующий этап является наиболее сложным. Здесь потребуется отнестись внимательно ко всем составным элементам и обеспечить их надежное крепление. Речь идет о следующих компонентах:

Все элементы монтируют на основу. Параллельно фанера выполняет задачи, возложенные на донную часть робота. Внутренняя поверхность используется для установки турбины, которую нужно предварительно собрать с помощью суперклея. Важным элементом является контейнер, в котором хранятся отходы, собранные в помещении. Дополнительно устройство получает трубку для вывода нагнетаемого воздуха. Устройство защищается благодаря плотной тканевой салфетке, которая отвечает за фильтрацию.

Вентилятор следует соединить с сервоприводами и расположить на основании. Параллельно необходимо закрепить микросхемы и батареи, от которых устройство будет получать энергию. Подобрать колеса не сложно, поэтому диаметр определяется из личных предпочтений.

Передвижение и уборка

Готовая модель робота может двигаться по спиральной или зигзагообразной траектории. Микроконтроллер поддерживает отдельные схемы движения для каждой комнаты. Главным моментом станет обеспечение ориентации, без которой устройство не сможет объезжать различные препятствия. Задача выполняется контактными инфракрасными датчиками. Именно они отвечают за систему обратной связи, передавая информацию о расстоянии до стены на контроллер. Контактные датчики работают посредством ударение о препятствие, после которого происходит разворот бота.

Самоочистка робота-пылесоса

Данная функция используется во многих современных моделях. Ее особенность состоит в том, чтобы использовать определенную зарядную базу с пылесборником большего размера. Так если стандартные устройства рассчитаны на работу с контейнеров в 0.5 литров объема, то для самоочистки потребуется база с емкостью на 2 литра. В итоге пользователю не приходится регулярно заниматься опустошением сборника после каждого включения бота.

После заполнения основного контейнера, устройство отправится на место зарядки, где происходит процесс очистки емкости и возобновление уборки в комнате. Для некоторых данная функция может показаться излишней, так как очистить контейнер самостоятельно не сложно. Но для тех, кто включает устройство при уходе из квартиры, а также для аллергиков подобная функция будет кстати.

Как сделать робот-пылесос?

Сейчас популярность роботизированных домашних уборщиков все возрастает с каждым днем. Это обосновано тем, что данные устройства способны поддерживать покрытия вашего пола в чистоте и при этом не отнимать у вас времени. Их главным отличием от управляемых человеком собратьев является то, что очистка поверхности, перемещение и ориентирование в пространстве осуществляются устройством самостоятельно. Этого удалось достичь благодаря наличию специальных датчиков, которые контролируют смену режима работы, перемещение и подзарядку пылесоса.

Основная проблема заключается в том, что приобрести робот-пылесос на рынке сейчас достаточно проблематично. Далеко не везде удается подобрать подходящую модель, да и ценовая политика некоторых реализаторов устраивает далеко не всех. Однако не стоит отчаиваться. У вас всегда есть возможность создать самодельный робот-пылесос. Само собой, сделать такое устройство своими руками и в домашних условиях — это весьма длительный процесс, который потребует терпения, определенного набора материалов и инструментов, а также навыков работы с подобного рода техникой. Схема создания робота-пылесоса в домашних условиях вполне постижима даже для любителя. Однако в процесс создания подобного рода механизмов необходимо вникнуть и выяснить все нюансы предстоящей операции. В противном случае вы лишь зря потратите время и средства.

Робот-пылесос своими руками

Описание самодельного робота пылесоса

Если вы хотите создать механизм, который будет идеально подходить для очистки поверхностей пола в вашем доме, вам следует внимательно соблюдать все правила, которые предписывает схема сборки, представленная в следующем пункте.

Читать еще:  Как быстро научиться варить сварочным инвертором

Если вы все сделаете правильно, у вас получится модель, соответствующая этому описанию:

  • диаметр устройства составляет 30 сантиметров, высота – 9 сантиметров. Корпус сделан из вспененного поливинилхлорида. При этом толщина самого корпуса достигает 6 миллиметров;
  • в бампере установлены 4 датчика, посредством которых будет фиксироваться положение робота-пылесоса в пространстве. При этом имеется пара переключателей, подсоединенных на случай непредвиденных столкновений. Края обиты резиновой прокладкой, чтобы при случайном столкновении с мебелью не повредить ее;
  • емкость для пыли и мусора изготовлена из поливинилхлорида толщиной в 4 миллиметра. Фильтр для пыли изготовлен из 2 обыкновенных тряпичных салфеток, которые можно купить в каком угодно бытовом магазине. Крышка, защищающая содержимое мусорного контейнера, прикреплена к основанию при помощи магнитов;
  • турбина изготовлена из тонких пластиковых листов, фрагментов компьютерных дисков и поливинилхлорида;
  • верхняя крышка устройства держится на суперклее;

  • инфракрасные датчики имеют 4 выхода подключения к системе «Ардуино». При этом обычный режим работы подразумевает выдачу логической единицы, а ситуация, в которой хотя бы один из датчиков системы срабатывает — логический ноль;
  • если ИК-датчик не сработал, а пылесос тем не менее наткнулся на какое-либо препятствие, его бампер нажмет на переключатель, что спровоцирует откат устройства на несколько сантиметров назад. После этого будет произведен разворот, а работа продолжится. Переключатели при этом нужны достаточно мощные, чтобы своевременно устанавливать бампер в исходное положение;
  • мотор, отвечающий за движение передней щетки, подключается в Arduino через MOSFET. При этом в том случае, когда робот-пылесос находится в движении, щетка вращается достаточно медленно для того, чтобы пыль, грязь и мусор не разбрасывались по комнате, а, наоборот, собирались вместе и втягивались в жерло. А если робот находится возле стены или угла, щетка ускоряет темп своей работы, так как большинство пыли и грязи как раз и скапливается вдоль плинтусов;
  • питание робота пылесоса осуществляют 4 литийионных аккумулятора, а также понижающий преобразователь переменного тока. Каждая пара вышеупомянутых литийионных аккумуляторов подключена последовательно;
  • основание устройства изготовлено из высокопрочной фанеры;
  • конструкция устройства подразумевает наличие 3 шариковых колес;
  • все щетки робота-пылесоса изготовлены из достаточно жесткой лески.
  • Схема сборки робота-пылесоса в домашних условиях

    Чтобы правильно сделать робот-пылесос своими руками, необходимо придерживаться следующего алгоритма (схема должна выполняться в четко указанной последовательности):

    • Загрузить необходимое программное обеспечение. Если вы хотите сделать свой робот-пылесос максимально похожим на заводские аналоги (исходя из выполняемых функций), вам нужно будет загрузить на микроконтроллер «Ардуино» необходимое программное обеспечение. Это можно сделать при помощи обыкновенного персонального компьютера — достаточно лишь загрузить код на плату «Ардуино».
    • Закрепить основные компоненты. Чтобы средства передвижения робота-пылесоса, кулер, микросхемы, аккумуляторы и вся прочая начинка устройства были надежно закреплены, вам потребуется фанерная основа. Она же по совместительству будет днищем вашего пылесоса. Туда же крепятся предварительно склеенные между собой при помощи суперклея турбина и емкость для сбора отходов. Также контейнер должен быть оборудован специальной трубкой, через которую будет выводиться выдуваемый воздух. Она должна быть защищена плотной тканью, которая послужит средством фильтрации. Кулер должен быть последовательно склеен со всеми сервоприводами, после чего посажен на все ту же фанерную площадку, на которой к тому времени уже должны быть монтированы микросхемы и аккумуляторы для подпитки устройства. Колеса для робота пылесоса могут быть куплены на рынке (однако вы можете предпринять попытку сделать их своими руками из консервной банки).

    Механическая часть робота-пылесоса

    • Установить бампер. В этой модели он изготавливается из поливинилхлорида. Однако возможны и металлические аналоги. В любом случае при столкновении он должен физически воздействовать на переключатель, который заставит аппарат двигаться в другую сторону. Также стоит отметить, что после столкновения бампер должен возвращаться на первоначальное место.
    • Установить корпус. Чтобы все содержимое конструкции было надежно защищено, лучше всего использовать корпус из поливинилхлорида. При этом на нем можно сделать надрезы, чтобы он лучше снимался. Крышка корпуса крепится при помощи магнитов. В идеале их должно быть не менее 8 (приветствуются вариации, в которых использовано большее их количество).

    Изготовление робота-пылесоса в домашних условиях

    Необходимые материалы

    Чтобы сделать робот-пылесос своими руками, вам потребуются следующие материалы:

    • «Ардуино Про Мини» — главный мозг и информационный центр всей конструкции.
    • Драйвер моторов робота-пылесоса серии Л298Н.
    • Понижающий преобразователь переменного тока.
    • Модуль с мосфетом, посредством которого будет осуществляться контроль над темпом работы передней щетки устройства.
    • 4 инфракрасных датчика, которые будут фиксировать наличие препятствий на пути робота пылесоса.
    • Пара переключателей, которые будут изменять направление движение устройства при столкновении.
    • 3 шарообразных колеса.

    Колеса для самодельного робота-пылесоса

    • Мотор, обеспечивающий вращение щетки в различных режимах.
    • Мотор высокой мощности, обеспечивающий нормальное функционирование турбины.
    • 4 литийионных аккумулятора, а также средство контроля над ними.
    • Фанерное основание нужного размера.
    • Корпус из поливинилхлорида нужного размера.
    • 8 пар магнитов для крепления.
    • Провода, кабели, переключатели и прочие элементы электрической сети.

    Автор, специалист в сфере IT и новых технологий.

    Получил высшее образование по специальности Фундаментальная информатика и информационные технологии в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова. После этого стал экспертом в известном интернет-издании. Спустя время, решил попробовать писать статьи самостоятельно. Ведет популярный блог на Ютубе и делится интересной информацией из мира технологий.

  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector