Как сделать робот-пылесос своими руками

Относительно недавно в продаже появился робот-пылесос, который существенно упрощает процедуру уборки. Подобное устройство может в автоматическом режиме проводить сбор пыли и мусора. Собрать робот-пылесос своими руками в домашних условиях можно при применении специальных деталей и подручных материалов.

Теория

Самодельный робот-пылесос должен соответствовать различным требованиям. Основными можно назвать:

• Рекомендуется изготавливать конструкцию в форме небольшого цилиндра. Она исключает вероятность того, что устройство зацепится за различные объекты в помещении.
• Устройство должно разворачиваться на одном месте. Для этого нужно сделать колеса по периметру: 2 ведущих и 1 управляющий.
• Внутри конструкции должен располагаться приемник для мусора. Его форма и крепление должны обеспечивать легкое извлечение. При изготовлении контейнера часто применяется картон, верхняя крышка крепится магнитами. Предусматривается наличие фильтрующего элемента.
• Контактный бампер требуется для защиты пылесоса от ударов. Внутри этого элемента располагается датчик, срабатывающий при соприкосновении. Бампер изготавливается из поливинилхлорида, с наружной части может крепиться упругий материал.
• По периметру размещены ИК-датчики. Они предназначены для определения препятствий на пути.
• Зарядка устройства должна проводиться без разбора конструкции. Контроллер заряда позволяет исключить вероятность повреждения аккумулятора.
• Наилучшим местом для размещения центра тяжести являются колеса.
• Больше всего внимания уделяется выбору требуемого мотора. Он должен потреблять небольшое количество энергии, быть надежным.

Создать подобную конструкцию можно самостоятельно. Процесс делиться на несколько основных этапов:

• Подготовка требующихся материалов и инструментов.
• Изготовление основных частей.
• Монтаж датчиков, мотора, аккумулятора и других элементов.
• Выполняется электрическое подключение.
• Вводится требуемая программа, согласуется работа всех установленных датчиков.

Финишный этап предусматривает проверку работоспособности самодельного устройства.

Необходимые инструменты и материалы

Для изготовления самодельной конструкции требуются материалы и набор инструментов. Они следующие:

• Контролер типа Arduino с соответствующими драйверами. Этот элемент можно приобрести в специализированном магазине. Контроллер после установки рекомендуется защитить от воздействия окружающей среды.
• Лист фанеры применяется для создания основания. В некоторых случаях изготавливается корпус из поливинилхлорида, т. к. этот материал более надежный в применении.
• Для обеспечения подвижности устанавливается 3 колеса. Они должны быть небольшого размера, поверхность изготавливается из материала с высокой степенью сцепления.
• Провода сечением 0,75 мм² нужны для соединения отдельных элементов. Компактность конструкции определяет то, что требуется относительно небольшое количество провода.
• Блок питания представлен 4 аккумуляторами по 18V. Также уделяется внимание тому, какие используются зарядные устройства. На момент работы источник питания может нагреваться до высокой температуры. Поэтому батареи должны быть изолированы от других материалов.
• 4 инфракрасных и 2 контактных датчика используются для определения положения устройства. Инфракрасные размещаются по периметру, контактные располагаются внутри бампера.
• Клей, саморезы и другие крепежные элементы.
• Набор отверток, паяльник, нож, карандаш, шуруповерт и некоторые другие инструменты.

Картонный элемент изготавливается для получения основания. Щетки по бокам существенно повышают эффективность создаваемого устройства,

Чертеж

Самостоятельно изготовить чертеж сложно, его проще скачать с интернета. При выборе наиболее подходящего проекта уделяется внимание следующим моментам:

• Размеру пылесоса. От этого показателя зависит эффективность устройства. Рекомендуемый диаметр составляет 30 см, высота не более 15 см. В противном случае пылесос не сможет собирать пыль под невысокой мебелью.
• Размещению колес. На момент движения пылесос должен быть устойчивым. Рекомендуется создавать 2 ведущих, которые расположены параллельно, а также 1 управляющий, за счет которого проводится поворот устройства.
• Размеру контейнера для пыли и мусора. Этот элемент является основной частью конструкции.
• Расположению других элементов пылесоса.

При применении чертежа можно создать качественное устройство, которое сможет прослужить в течение длительного периода. Многие элементы самодельного пылесоса-робота придется приобрести в специализированном магазине.

Сборка

После подготовки всех требуемых материалов и инструментов можно провести непосредственную сборку робота-пылесоса. Инструкция выглядит следующим образом:

• Корпус диаметром 30 см создается из картона или поливинилхлорида. Рекомендуемая толщина стенок составляет 0,6 см, высота 9 см. Рекомендуется создать основание из фанеры, которое будет прочным.
• На созданном основании размещается бампер, который изготавливается из поливинихлорида. Рекомендуется перед установкой провести крепление контактного и ИК-датчика.
• Из фанеры или картона проводится создание контейнера для мусора с крышкой, которая фиксируется при помощи магнитов.
• Для обеспечения высокой эффективности устройства устанавливается фильтр. Его можно приобрести в специализированном магазине или изготовить самостоятельно. Самодельный фильтр создается из тканевых салфеток.
• Турбина изготавливается из компьютерных дисков. Его предназначение заключается в создании всасывающего потока. Материал компьютерных дисков может прослужить в течение длительного периода, обладает требуемой легкостью и эластичностью.
• Датчик подключается к контроллеру. Его предназначение заключается в обработке поступающих сигналов.
• Двигатель соединяется с выбранным контроллером через транзистор. Оба элемента отвечают за вращение и медленное перемещение.
• Устанавливается 4 выбранных аккумулятора. Подключение проводится при применении параллельной схемы. При этом нужно учитывать, что аккумуляторы создают нагрузку, которая требуется для необходимой степени колес с напольным основанием.
• Выбранные щетки или самодельные устройства, изготовленные из лески, устанавливаются на дно. Крепление может проводиться при применении клея.
• После непосредственной сборки конструкции следует провести загрузку программы при помощи компьютера. В интернете встречается большое количество управляющих программ, которые можно скачать бесплатно. Стоит учитывать, что для подключения компьютера требуется специальный переходник.
• Проверяется надежность крепления всех элементов.

Отдельные элементы конструкции соединяются при помощи клея или саморезов. Бампер должен быть жестким, т. к. после удара о препятствие он должен возвращаться в исходное положение.

Тестирование

После сборки самодельной конструкции можно приступить к ее тестированию. На этом этапе уделяется внимание нижеприведенным моментам:

• Проводится запуск устройства. Для этого нужно провести полную зарядку применяемых аккумуляторов.
• Нужно проследить за передвижением устройства, оно должно обходить все препятствия на своем пути.

Если перед роботом-пылесосом возникла виртуальная стена, то нужно провести калибровку установленных датчиков. Для этого проводится загрузка требующихся драйверов и управляющей программы.