DIY वैक्यूम रोबोट: 20 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

यह मेरा पहला वैक्यूम रोबोट है, जिसका मुख्य उद्देश्य किसी को भी इतना पैसा दिए बिना सफाई रोबोट रखने की अनुमति देना है, यह जानने के लिए कि वे कैसे काम करते हैं, एक अच्छा रोबोट बनाने के लिए जिसे आप जितना चाहें संशोधित, अपडेट और प्रोग्राम कर सकते हैं।, और निश्चित रूप से उस कष्टप्रद फुलझड़ी को खाली करने के लिए।

इस परियोजना का उद्देश्य जितना संभव हो सके निर्माण करना आसान है क्योंकि डिजिके, ईबे, अमेज़ॅन इत्यादि पर सभी तत्वों और भागों को ढूंढना आसान है।

पूरे चेसिस को सॉलिडवर्क्स में डिजाइन किया गया था ताकि इसे 3डी प्रिंट किया जा सके।

वर्तमान में यह एक Arduino Uno का उपयोग करता है (यदि आप इसे बहुत अधिक पसंद नहीं करते हैं तो आप इसे आसानी से किसी अन्य माइक्रो कंट्रोलर के लिए बदल सकते हैं, मैंने इसका उपयोग करने का निर्णय लिया क्योंकि मेरा उद्देश्य यह है कि कोई भी वास्तव में इसे बना सकता है), माइक्रो-मेटल मोटर्स, फैन प्रोपेलर, इन्फ्रारेड सेंसर और संबंधित ड्राइवर मॉड्यूल।

एक और चित!

चरण 1: सामग्री

इसलिए, पहले मैं उन सभी सामग्रियों को परिभाषित करूंगा जिनका मैंने उपयोग किया था और बाद में मैं समान व्यवहार वाले अन्य विकल्पों का सुझाव दूंगा।

नियंत्रक:

• 1 x Arduino Uno Board (या समान) (DigiKey)
• 1 x IRF520 MOS FET ड्राइवर मॉड्यूल (Aliexpress)
• 1 एक्स एच-ब्रिज एल२९८ डुअल मोटर ड्राइवर (एलीएक्सप्रेस)

एक्चुएटर्स:

• 2 x माइक्रो मेटल गियरमोटर HP 6V 298:1 (DigiKey)
• 1 एक्स माइक्रो मेटल गियरमोटर ब्रैकेट जोड़ी (पोलोलू)
• 1 x व्हील 42×19mm पेयर (DigiKey)
• 1 x फैन ब्लोअर AVC BA10033B12G 12V या समान (BCB1012UH Neato's motor) (Ebay, NeatoOption)

सेंसर:

2 x शार्प डिस्टेंस सेंसर GP2Y0A41SK0F (4 - 30cm) (DigiKey)

शक्ति:

• 1 x ज़िप्पी कॉम्पैक्ट 1300mAh 3S 25C लिपो पैक (हॉबीकिंग)
• 1 x LiPo बैटरी चार्जर 3s (अमेज़ॅन-चार्जर)
• 1 x 1k ओम रोकनेवाला
• 1 x 2k ओम छोटा पोटेंशियोमीटर

3 डी प्रिंटिग:

• 21 L x 21 W सेमी के न्यूनतम मुद्रण आकार के साथ 3D प्रिंटर।
• पीएलए फिलामेंट या समान।
• यदि आपके पास नहीं है, तो आप अपनी फ़ाइल को 3DHubs पर प्रिंट कर सकते हैं।

अन्य सामग्री:

• 20 x M3 बोल्ट (3 मिमी व्यास) के साथ
• 20 x M3 नट
• नट और वॉशर के साथ 2 x #8-32 x 2 IN बोल्ट।
• 1 एक्स वैक्यूम बैग फिल्टर (कपड़ा प्रकार)
• 3/4 "प्लास्टिक या धातु बॉल (पोलोलू) के साथ 1 एक्स बॉल कॉस्टर
• 2 पुशबटन (एलीएक्सप्रेस)
• 1 एक्स चालू / बंद स्विच

उपकरण:

• पेंचकस
• सोल्डरिंग आयरन
• चिमटा
• कैंची
• केबल (3 मी)

चरण 2: यह कैसे काम करता है?

अधिकांश वैक्युम में पंखे के साथ एक मोटर होती है। जैसे ही पंखे के ब्लेड मुड़ते हैं, वे हवा को निकास बंदरगाह की ओर आगे बढ़ाते हैं। एग्जॉस्ट पोर्ट पर इसमें एक फिल्टर होता है जो धूल के कणों को दोबारा फेंके जाने से रोकता है।

वैक्यूम रोबोट कैसे काम करता है?

सिद्धांत बहुत समान है लेकिन जैसा कि आप दूसरी तस्वीर में देख सकते हैं, पंखे की मोटर अंतिम चरण में है जिसका अर्थ है कि धूल इसके माध्यम से नहीं चलती है। जिस हवा को चूसा जा रहा है, उसे पहले फिल्टर किया जाता है और फिर एग्जॉस्ट पोर्ट की ओर धकेला जाता है।

प्रत्येक रिक्त स्थान के बीच मुख्य अंतर यह है कि रोबोट में एक माइक्रोकंट्रोलर और सेंसर होते हैं जो रोबोट को निर्णय लेने देते हैं ताकि यह आपके कमरे को स्वायत्त रूप से खाली कर सके। आजकल अधिकांश वैक्यूम रोबोट में वास्तव में अच्छे एल्गोरिदम अंतर्निहित हैं, उदाहरण के लिए, वे आपके कमरे को मैप कर सकते हैं ताकि वे एक पथ की योजना बना सकें और तेजी से सफाई कर सकें। उनके पास अन्य विशेषताएं भी हैं जैसे साइड ब्रश, टक्कर का पता लगाना, इसके चार्जिंग बेस पर वापसी, आदि।

चरण 3: सामग्री के बारे में…

जैसा कि मैंने शुरुआत में कहा था, मैं जितना हो सके उतना समझाने जा रहा हूं ताकि कोई भी समझ सके, लेकिन अगर आप पहले से ही मूल बातें जानते हैं, तो बेझिझक इस कदम को छोड़ दें।

प्रशंसक

वैक्यूम की सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि उपयुक्त सीएफएम (एयरफ्लो क्यूबिक फीट प्रति मिनट) के साथ उपयुक्त पंखे का चयन करना, यह सतह पर इस वायु प्रवाह का बल है जो गंदगी को उठाता है और इसे डस्ट बैग या कंटेनर में ले जाता है। इसलिए, जितना अधिक वायु प्रवाह होगा, वैक्यूम क्लीनर की सफाई क्षमता उतनी ही बेहतर होगी [BestVacuum.com]। अधिकांश बड़े वैक्युम 60 से अधिक सीएफएम का उपयोग करते हैं लेकिन चूंकि हम एक छोटी बैटरी का उपयोग कर रहे हैं, हम कम से कम 35 सीएफएम के साथ ठीक हैं। मैं जिस AVC पंखे का उपयोग करूंगा उसमें 38 CFM [AVC लिंक] है और इसमें वास्तव में बहुत अधिक शक्ति है, लेकिन आप समान आयामों के साथ किसी का भी उपयोग कर सकते हैं (चित्र 1 देखें)।

फैन ड्राइवर

चूँकि पंखा चालू या बंद होने पर हमें नियंत्रित करने के लिए एक तरीके की आवश्यकता होती है, इसलिए हमें एक ड्राइवर की आवश्यकता होती है। मैं MOS-FET IRF520 का उपयोग करूंगा जो मूल रूप से एक स्विच के रूप में काम करता है, जब भी इसे माइक्रोकंट्रोलर से सिग्नल प्राप्त होता है तो यह आउटपुट (फैन) को इनपुट वोल्टेज की आपूर्ति करेगा। (चित्र 2 देखें)।

एच-ब्रिज

मोटर्स के लिए हमें फैन ड्राइवर से कुछ अलग की आवश्यकता होगी क्योंकि अब हमें प्रत्येक मोटर की दिशा को नियंत्रित करने की आवश्यकता होगी। एच-ब्रिज ट्रांजिस्टर की एक सरणी है जो हमें वर्तमान प्रवाह को नियंत्रित करने की अनुमति देता है, और इसे नियंत्रित करके, हम मोटर्स की दिशा को नियंत्रित करने में सक्षम होंगे। L298 एक बहुत अच्छा एच-ब्रिज है जो प्रति चैनल 2A की आपूर्ति कर सकता है इसलिए हमारे मोटर्स के लिए यह एकदम सही होगा! एक अन्य उदाहरण L293D है, लेकिन यह हमें प्रति चैनल केवल 800mA देता है। (चित्र 3 एक एच-ब्रिज की अवधारणा को दर्शाता है)

चरण 4: डिजाइन

रोबोट का डिजाइन सॉलिडवर्क्स में किया गया था, इसमें 8 फाइलें हैं।

यह कदम सबसे अधिक समय लेने वाला था क्योंकि बम्पर, कंटेनर, फिल्टर आदि को ध्यान में रखते हुए सभी रोबोट को खरोंच से बनाया गया था।

रोबोट का कुल आकार 210mm x 210mm x 80mm है।

चरण 5: 3 डी प्रिंटिंग

रोबोटिक्स प्रतियोगिता 2017 में भव्य पुरस्कार

अब डिजाइन में दूसरा पुरस्कार: मोशन प्रतियोगिता में