कचरा संग्रहण रोबोट प्रोटोटाइप: 10 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

आवासीय आवास में रहने वाले विश्वविद्यालय के छात्रों के रूप में हमने पाया है कि हमारे छात्रावास अक्सर गन्दे छात्रों के घर होते हैं जो पहली बार अपने दम पर रह रहे हैं। ये छात्र आम तौर पर बहुत आलसी या गैर-जिम्मेदार होते हैं कि वे अपना मैस खुद ही उठा सकें या साफ कर सकें। सामान्य अस्वच्छता की यह समस्या हमारे छात्रावासों के स्नानघरों में विशेष रूप से प्रचलित थी। इस बात को ध्यान में रखते हुए हमने इस समस्या का समाधान एक उपयोगी सहायक कचरा सफाई रोबोट के रूप में प्रस्तावित किया जो विविध कचरे के लिए एक कमरे को स्कैन करने और उक्त कचरे के निपटान में सक्षम है। हमने अपनी परियोजना के लिए जो मुख्य उद्देश्य निर्धारित किए हैं उनमें एक स्वचालित रोबोट बनाना शामिल है जो कचरा एकत्र करेगा, जिससे उपयोगकर्ता इस रोबोट के लिए विशिष्ट पैरामीटर सेट कर सकेंगे, साथ ही इसे लागत प्रभावी और निर्माण में आसान बना सकेंगे।

चरण 1: हमारी परियोजना के कुछ विशिष्ट लक्ष्य:

• एक स्वचालित रिचार्जेबल रोबोट बनाएं जो एक कमरे के एक निर्धारित क्षेत्र को कुशलतापूर्वक स्वीप कर सके और उस मंजिल के किसी भी कचरे को उठा सके।
• रोबोट के भीतर से कचरे का निपटान सुलभ और उपयोगकर्ता के अनुकूल बनाएं
• कम लागत वाली सामग्री का उपयोग करके रोबोट बनाएं
• रोबोट को इतना छोटा बनाएं कि वह अपने स्थान के भीतर कोई बड़ी गड़बड़ी न करे

चरण 2: कार्रवाई में हमारी परियोजना का एक वीडियो

हमारे प्रोजेक्ट का एक संक्षिप्त वीडियो देखने के लिए कृपया डाउनलोड करें।

चरण 3: बिल्ड के लिए सामग्री खरीदें

हमारे निर्माण को दोहराने के लिए हमने सामग्री का एक बिल शामिल किया है। यदि आप हमारी प्रक्रिया और हमारे निर्माण के कुछ हिस्सों में सुधार के बारे में हमारे विचारों को जानना चाहते हैं तो हम पूर्वव्यापी परिवर्तन में सुधार के लिए अंतिम खंड कुछ विचार देखें जहां आपको सामग्री के बिल के लिए कुछ संभावित परिवर्तन मिलेंगे।

चरण 4: रोबोट चेसिस काटना

रोबोट के लिए घटकों को इकट्ठा करने से पहले, एक चेसिस की आवश्यकता होती है। हमारे चेसिस को प्रिंट करने के लिए हमने ¼”ऐक्रेलिक का उपयोग किया, और एडोब इलस्ट्रेटर में दो “10 बाय 5” आयतें बनाईं। इन आयतों को आपके विद्युत घटकों, पहियों और मोटरों के लिए कई कट आउट की आवश्यकता होगी। ऊपर दी गई छवियों को देखें कि हमने चेसिस कैसे बनाया है।

इलस्ट्रेटर ड्रॉइंग को फिर ऐक्रेलिक पर लेजर कट किया जाता है और दो चेसिस प्लेट्स को 4 1 इंच 2.5 मिमी स्क्रू और 12 2.5 मिमी बोल्ट का उपयोग करके जोड़ा जाता है। चेसिस की दो प्लेट चेसिस प्लेट के चारों कोनों में से प्रत्येक के लिए स्क्रू और बोल्ट से जुड़ी हुई हैं।

चरण 5: रोबोट को असेंबल करना

एक बार आपके पास आपका रोबोट फ्रेम हो जाने के बाद आप घटकों को जोड़ना शुरू कर सकते हैं। अपने चेसिस के पीछे के छोर पर 2 मोटर्स संलग्न करें। चेसिस फ्रेम में छेद और ऊपर से कई आकार के स्क्रू और नट का उपयोग मोटर्स को सुरक्षित करने के लिए किया जाता है।

nodemcu (माइक्रो-कंट्रोलर) आपके मोटर ड्राइवर से जुड़ा हुआ है। यह घटक आपके चेसिस के बीच में जुड़ा हुआ है। इसके आगे आपका बैटरी पैक लगा हुआ है। वोल्टेज और ग्राउंड को आपके ड्राइवर और आपके पावर स्रोत के बीच m/m जम्पर तारों से जोड़ दिया जाता है।

अपने मोटर चालक को अपनी दो मोटरों से जोड़ने के लिए, प्रत्येक मोटर में दो मीटर/मी तारों को मिलाप करें, निचले चेसिस के माध्यम से तारों को खिलाएं, और प्रत्येक तार को नोडमक्यू पर आउटपुट पिन से जोड़ दें।

अगला बस प्रत्येक डीसी मोटर पर दो पहियों को स्लाइड करें, और तीसरे, छोटे कुंडा पहिया को निचले चेसिस के सामने की ओर संलग्न करें, चार 2.5M स्क्रू का उपयोग करके, और उन्हें चार छेदों के माध्यम से संलग्न करें।

रोबोट असेंबली अब पूरी होनी चाहिए, कार्यक्षमता का परीक्षण करने के लिए अपने नोडमक्यू पर एक साधारण फॉरवर्ड कमांड (क्रिमसनबोट.फॉरवर्ड (100)) अपलोड करें।

चरण 6: वैक्यूम सिस्टम को बदलना

अपने खरीदे गए पोर्टेबल वैक्यूम क्लीनर को अलग करें और पंखे और मोटर घटक को हटा दें

वैक्यूम शेल केसिंग की जांच करें, आप देखेंगे कि एक वैक्यूम अनिवार्य रूप से घटकों, एक पंखे और मोटर, और शेल केसिंग का उपयोग करके काम करता है जो हवा को बाहर निकालने की अनुमति देता है और वैक्यूम सक्शन देता है

बदली हुई वैक्यूम असेंबली के साथ हमारा लक्ष्य पूरे बड़े पोर्टेबल वैक्यूम शेल का उपयोग करने के बजाय हमारे वैक्यूमिंग घटक के आकार और वजन को कम करना था।

3डी मॉडलिंग सॉफ्टवेयर के साथ वैक्यूम शेल को मॉडल करना शुरू करें। हमारे मॉडल के लिए हमने फ्यूजन 360. का इस्तेमाल किया

हमारे वैक्यूम शेल के 3D मॉडल में दो भागों में एक साधारण खुला शीर्ष सिलेंडर होता था, एक तरफ जो हवा को बाहर निकालता था और दूसरा जो ठोस होता था। अपने मोटर और पंखे के चारों ओर फिट करने के लिए अपने सिलेंडर के नीचे एक छेद छोड़ना सुनिश्चित करें। आपके आवरण के लिए सही माप ढूंढना मुश्किल हो सकता है और यदि आपके पास कैलिपर की एक जोड़ी है तो हम उनका उपयोग करने की सलाह देते हैं।

बेहतर सक्शन प्राप्त करने के लिए आप मोटर और पंखे के चारों ओर शेल की फिटिंग को टाइट रखना चाहते हैं

चरण 7: वैक्यूम सिस्टम को असेंबल करना

आपके वैक्यूम सिस्टम की असेंबली काफी सरल है। आपको पोर्टेबल वैक्यूम से निकाले गए पंखे और मोटर के चारों ओर अपने मुद्रित वैक्यूम घटक के दोनों किनारों को संलग्न करना आवश्यक है। असेंबली के लिए हमने गर्म गोंद का इस्तेमाल किया, हालांकि एक मजबूत चिपकने वाला जैसे एपॉक्सी अधिक चूषण प्रदान कर सकता है

आगे आपको अपने घटक के सामने के छोर पर एक फ़िल्टरिंग घटक जोड़ना चाहिए, यह पंखे को बड़े पैमाने पर कचरे के टुकड़ों से बचाएगा जबकि अभी भी वैक्यूमिंग पावर है। पिछले चरण में उपयोग किए गए उसी प्रकार के चिपकने के साथ इस बैग को अपने वैक्यूम घटक के सामने संलग्न करें (हमने पोर्टेबल वैक्यूम से फिल्टर बैग का उपयोग किया है)

एकत्रित कचरा रखने वाले कंटेनर के लिए हमने पोर्टेबल वैक्यूम की भुजा का उपयोग किया। यह फिल्टर और हमारे पास 3डी प्रिंटेड टुकड़ों के साथ अच्छी तरह से फिट बैठता है। यह टुकड़ा घर्षण के अलावा किसी अन्य माध्यम से चिपका या जुड़ा नहीं है। यह नोजल को हटाने और कचरे को फेंकने की अनुमति देता है।

चरण 8: रोबोट में वैक्यूम सिस्टम जोड़ना

रोबोट में वैक्यूम घटक जोड़ने के लिए, चेसिस के ऊपरी स्तर को पहले हटाया जाना चाहिए। उसके बाद, वैक्यूम घटक निचले चेसिस स्तर के शीर्ष से जुड़ा हुआ है। यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि वैक्यूम नोजल का अंत फर्श के साथ समतल है (यह मुख्य रूप से वैक्यूम की कम शक्ति के कारण है)। वैक्यूम घटक को फिर से गर्म गोंद का उपयोग करके निचले चेसिस स्तर से जोड़ा जाता है, और जिस कोण पर यह टिकी हुई है वह नोजल को जमीन को छूने की अनुमति देता है।

चरण 9: रोबोट को उसके कोड के साथ चलाना

अब कचरा निपटाने वाले रोबोट का परीक्षण करने का समय आ गया है। उन आयामों वाला कमरा खोजें जिन्हें आप जानते हैं या उस कमरे के आयामों को मापें जो आप नहीं जानते हैं। इसके बाद, अपने कमरे के लिए सही दूरी के साथ अजगर कोड को संपादित करें। कोड को अपने nodemcu पर अपलोड करें, और अपने डिवाइस को चलते हुए देखें। चूंकि वैक्यूम चेसिस के पिछले हिस्से तक फैला हुआ है, इसलिए मूवमेंट हमेशा सटीक नहीं होते हैं, और रोबोट को लगातार चलाने के लिए कुछ संपादन करने की आवश्यकता हो सकती है।

इस चरण में प्रदान किया गया वह कोड है जिसका उपयोग हमने अपने nodemcu और robot के लिए किया था। सभी कोडिंग VisialStudioCode के माध्यम से अजगर का उपयोग करके बनाई गई थी।

चरण 10: हमारी परियोजना पर विचार - सुधार के लिए कुछ विचार:

हमने अपने निर्माण से क्या सीखा:

एक समूह के रूप में हमने अपने अधिकांश परीक्षण एक अलग आकार के रोबोट और चेसिस पर अपने कोड के साथ किए, हालांकि जब हमने वैक्यूम घटक के साथ अपने वास्तविक चेसिस पर स्विच किया तो हमने पाया कि टर्निंग त्रिज्या और जिस तरह से रोबोट चले गए वे बहुत अलग थे और कोड की आवश्यकता थी बदल दिया जाए।

पोर्टेबल वैक्यूम से हमने जो मोटर और पंखा बरामद किया, वह अपेक्षाकृत कम शक्ति वाला था। इसने हमें वैक्यूम नोजल को जमीन के बहुत करीब ले जाने के लिए प्रेरित किया। एक शक्तिशाली वैक्यूमिंग विधि खोजने के लिए यह अधिक प्रभावी हो सकता है।

कभी-कभी हमारे रोबोट की असेंबली के दौरान, जहां घटकों के बीच माप या कनेक्शन सटीक नहीं थे। इससे हमारे कोड का परीक्षण करते समय कुछ समस्याएं हुईं।