Robot Süpürgeyi Kendiniz Nasıl Yaparsınız – 2 Montaj Fikri

Günümüzün hızlı tempolu yaşam tarzında, evinizi temiz tutmak her zaman kolay değildir. Modern teknoloji yardımcı olabilir. Robot elektrikli süpürgeler 15 yıldan fazla süredir piyasada. Genellikle önceden belirlenmiş bir düzene göre veya rastgele (bir şeye çarpana kadar) odanın içinde hareket eden ve döküntüleri toplayan büyük bir diske benzerler. Kendi robot elektrikli süpürgenizi nasıl yapacağınıza dair iki adım adım talimat sunuyoruz.

Montaj için malzemeler

Robot elektrikli süpürgeyi monte etmek için öncelikle bileşenlerini anlamanız gerekiyor, gelin bunları adım adım inceleyelim. Odanın içinde kendi kendine hareket etmesi gerekiyor, bu nedenle motorlara (nihai tasarıma bağlı olarak iki ila dört adet) ve dönüş yönünü ve hızını değiştirebilme özelliğine ihtiyacı var; bu da bir motor kontrol kartına ihtiyacınız olduğu anlamına geliyor. DC motorlar kullanıyorsanız, dört transistörlü bir karta (H-köprüsü) ihtiyacınız olacak.

Ev yapımı bir robot elektrikli süpürge, duvarlar ve mobilyalarla çarpışmaları algılamalıdır. Bu, "tampon" üzerinde engel sensörleri ve limit anahtarları gerektirir. Çalışma elemanı olan elektrikli süpürge de gereklidir. Düşük voltajlı DC güçle (örneğin, 12V) çalışacak şekilde tasarlanmalıdır.

Elektrikli süpürgeye ek olarak, yüzeyi temizleyecek, halı tüylerini kaldıracak ve döküntüleri süpürecek döner bir fırçaya ihtiyacınız var. Bu da bir veya iki motor daha gerektirir.

Tüm bunları kontrol edecek bir sistem. En basit seçenek bir Arduino kartıdır. Bu iş için herhangi bir kart yeterlidir; Nano veya Pro mini kartlar bu iş için doğru boyuttadır.

Fikir #1: Kartondan yapılmış robot elektrik süpürgesi

Robotun tabanı kalın kartondan yapılmıştır. Lifleri birbirine dik olacak şekilde birkaç kat halinde yapıştırmak en iyisidir. Teknik bileşenleri için aşağıdaki parçalara ihtiyacınız olacak:

1. Herhangi bir Arduino kartı.
2. Basit bir devre tahtası veya devre kartı, prensip olarak onsuz da yapabilirsiniz, her şeyi lehimlemeniz yeterli.
3. 2 adet ultrasonik mesafe sensörü (menzil ölçer).
4. Elektrikli süpürge türbini.
5. Bilgisayardan alınmış küçük bir motor veya soğutucu.
6. Dişli kutulu ve tekerlekli motorlar.
7. Motor kontrol ünitesi.
8. Devre bağlantıları için teller.
9. Piller ve şarj kontrol cihazı.

Robotun çalışması için üç adet lityum pile ihtiyaç duyulmaktadır. Her birinin voltajı 3,7 V'tur. Fotoğraftaki gibi bir kontrol ünitesine ihtiyaç duyulmaktadır; bu üniteyi şarj etmek için kullanılabilir.

Robotun tahrik motorlarını kontrol etmek için L298 mikroçip tabanlı bir modül kullanmak uygundur. Bu bir H-köprü devresidir ve bunu ayrı ayrı bileşenlerden kendiniz de oluşturabilirsiniz, ancak hazır bir devre kartı satın almak daha güvenilirdir. Bu sayede robot elektrikli süpürgenin hızını ayarlayabilir ve yönünü değiştirebilirsiniz.

Hızı düzenlemek için ENA veya ENB pinine bir PWM sinyali uygulanır ve dönüş yönünü ayarlamak için bir motor için IN1 ve IN2'ye, diğer motor için ise IN3 ve IN4'e zıt sinyaller uygulanır. IN1 mantıksal 1 ve IN2 mantıksal 0 olduğunda, motor bir yönde döner. Yönü değiştirmek için 1'leri 0'larla değiştirin. Aşağıdaki şemayı kullanarak bir Arduino ile monte edilmelidir (herhangi bir pini kullanabilirsiniz; bunları kodda belirtirsiniz).

Ardından, kartondan bir taban yapmanız ve tekerlekleri ona takmanız gerekiyor. Şuna benzer bir şey elde etmelisiniz:

İşte aşağıdan bir görünüm. Açısal dişli kutusuna sahip iki tahrik tekerleği ve bir döner tekerlek:

Şimdi, tabana monte edilecek devreyi bir araya getirmeniz gerekiyor. Taban, hem elektronik bileşenleri hem de elektrikli süpürge ünitesini barındıracak şekilde yaklaşık 30 cm çapında olmalıdır.

Mesafe ölçerler yerine, limit anahtarlarına bağlı tampona monte edilmiş bir sistem kullanabilirsiniz. Bir engelle çarpışma durumunda, kontrol sistemi yön değişikliği sinyali verecektir.

Temas tamponlarını kendiniz de yapabilirsiniz. Bunun için ince ama sert bir tel, örneğin bükümlü çift kablo kullanmanız gerekecek. Bunu yapmak için, tamponun iç kısmına folyo kullanarak bir temas pedi oluşturun ve teli aşağıda gösterildiği gibi sabitleyin. Robot elektrikli süpürge mobilyalara veya duvarlara çarptığında temas kuracaktır. İstenen hassasiyeti elde etmek ve yanlış alarmları önlemek için tel ile folyo arasındaki mesafeyi ayarlayın. Folyoya 5V uygulanır ve tel, birkaç kiloohm'luk bir direnç üzerinden negatife çekilerek Arduino girişine bağlanır.

Cihaz pillerle çalışır; kontrol sistemine güç sağlamak için L7805 gibi doğrusal voltaj dengeleyiciler kullanılabilir. Motor hızını ayarlamak için LM2596 gibi bir düşürücü dönüştürücü uygundur.

En zor kısım elektrikli süpürgenin tasarımı ve montajı. İşte kaba bir çizim:

Orijinal fan kanatlarını kırıp, rotoruna bir elektrikli süpürge türbini takıyoruz. Türbini tam olarak merkeze sabitlemek önemlidir, aksi takdirde dengesizlikler ve titreşimler oluşur.

Türbinin soğutucu rotora takıldığında arka tarafı bu şekilde görünür. Sıcak tutkal veya süper yapıştırıcı ile sabitlenebilir.

İşte bu kadar, hurda malzemelerden robot elektrik süpürgesi yapımına dair adım adım bir kılavuz. Çalışma algoritması şu şekildedir: Robot elektrik süpürgesi bir engelle karşılaşana kadar ileri doğru hareket eder. Çarpışmadan sonra (veya ultrasonik mesafe ölçer kullanıyorsanız yaklaşmadan sonra), durur, önceden belirlenmiş bir mesafe geriye doğru hareket eder, rastgele bir açıyla döner ve hareketine devam eder.

Fikir #2: Neredeyse fabrika benzeri bir robot

İşte size daha basit bir robot elektrikli süpürge projesi sunuyoruz. Montajı tamamlandığında şöyle görünüyor:

Navigasyon sistemi, altı adet kızılötesi engel sensöründen oluşmaktadır. Bunlardan hiçbiri tetiklenmediğinde, iki adet kontak sensörü (limit anahtarı) devreye girer. Motor kontrol sistemi, L298N mikroçipli aynı sürücüyü kullanır. Montajı için şunlara ihtiyacınız olacak:

1. Orijinalinde Pro-mini olan Arduino kartı kullanıldı.
2. Bu Arduino modelini programlamak için bir USB-TTL adaptörü. Arduino Nano kullanıyorsanız, USB üzerinden programlamayı desteklediği için buna ihtiyacınız olmayacak.
3. L298N motorları için sürücü.
4. Vites kutusuna sahip tekerlekler için motorlar.
5. 6 adet kızılötesi sensör.
6. Türbin için motorlar (mümkünse daha güçlü olanlar).
7. Elektrikli süpürge türbin pervanesi.
8. Fırçalı motorlar her şey olabilir.
9. 2 çarpışma sensörü.

Tüm bunları aşağıdaki şemaya göre bir araya getirin:

Robot elektrikli süpürgenin güç kaynağı devresini oluşturmak için şunlara ihtiyacınız olacak:

1. 4 adet lityum pil, 18650 tipi uygundur.
2. 2 adet DC/DC dönüştürücü (yükseltici ve düşürücü).
3. İki pili şarj ve deşarj etmek için kullanılan bir kontrol devresi (internet üzerinden "2s li-ion controller" şeklinde arama yapabilirsiniz). Devre, paralel bağlı iki pilin seri bağlantısını kullanır ve bu da 7,4 V'tan daha yüksek bir çıkış voltajı sağlar. Paralel devre, kapasiteyi ve pil ömrünü artırmak için kullanılır.

İşte bu robotun güç kaynağı şeması:

Ayrıca, robot gövdesi için plastik (PVC) veya başka bir malzemeye ihtiyacınız olacak; eğer böyle bir imkanınız varsa, 3D yazıcıda basabilirsiniz.

Bu kendin yap projesi için yazılım gerekiyor. İşte internette bulduğumuz rastgele temizleme algoritmasının bir örneği. Yazılım dosyasını buradan indirebilirsiniz: robot elektrikli süpürge için yazılım.

Bu makalede, kopyalayabileceğiniz ve kendiniz inşa edebileceğiniz iki robot süpürge tasarımı ele alındı. 30 ila 100 dolar arasında bir maliyetle otomatik bir oda temizleyici yapabilirsiniz. En pahalı bileşenler piller, motorlar ve Arduino kartlarıdır. Eğer başarılı bir şekilde ev yapımı bir robot süpürge yaptıysanız veya farklı bir tasarım geliştirdiyseniz, lütfen örneklerinizi yorumlarda paylaşın. Açık iletişime açığız!

Son olarak, evde robot elektrik süpürgesi yapımına dair birkaç fikri daha açıkça gösteren bu videoları izlemenizi öneririz: