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游泳池清潔機(jī)器人的制作

454398 ? 來源:工程師吳畏 ? 2019-08-13 09:34 ? 次閱讀
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第1步:工作機(jī)制

游泳池清潔機(jī)器人的制作

運(yùn)動(dòng)和收集:

我們?cè)偷幕緳C(jī)制包括在前面不斷旋轉(zhuǎn)的傳送帶,以收集碎屑和污垢。

兩個(gè)驅(qū)動(dòng)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)所需的水輪。

導(dǎo)航:

手冊(cè)模式:使用Mobile的加速度計(jì)數(shù)據(jù)可以控制Skara的方向。因此,這個(gè)人只需要傾斜他的手機(jī)

自主模式:我已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)隨機(jī)運(yùn)動(dòng),補(bǔ)充了避障算法,以便在感知到靠近墻壁時(shí)幫助自動(dòng)機(jī)。兩個(gè)超聲波傳感器用于檢測(cè)障礙物。

步驟2:CAD模型

CAD模型在SolidWorks上完成

您可以在此instructables中找到cad文件

步驟3:組件

機(jī)械

激光切割面板-2nos

4mm厚的亞克力板

Thermocol或聚苯乙烯板

車床切割桿

彎曲的塑料板(木質(zhì)飾面)

3d打印部件

螺絲和螺母

模板(“Skara”打印)

Mseal-環(huán)氧樹脂

Net Fabric

工具:

砂紙

涂料

角磨機(jī)

鉆頭

刀具

其他電動(dòng)工具

電子產(chǎn)品:

NodeMCU

螺絲連接器:2pin和3pin

降壓轉(zhuǎn)換器mini 360

撥動(dòng)開關(guān)

IRF540n- Mosfet

BC547b-晶體管

4.7K電阻器

單芯電線

L293d-電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

超聲波傳感器 - 2nos

100rpm直流電機(jī) - 3nos

12v鉛酸電池

電池充電器

焊接板

焊接電線

焊接棒

第4步:3d打印

3d打印由我的朋友之一的家用組裝打印機(jī)

您可以找到4個(gè)必須打印的文件

通過將3d CAD文件轉(zhuǎn)換為stl格式來打印零件。

水車采用直觀設(shè)計(jì),翼型翅片可以移動(dòng)ace水比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)更有效。這有助于減少電機(jī)的負(fù)荷,并顯著提高自動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度。

步驟5:激光切割板和車床桿

邊 面板:

為了使CAD渲染成為現(xiàn)實(shí),必須仔細(xì)考慮為原型構(gòu)造選擇的材料,同時(shí)要記住整個(gè)結(jié)構(gòu)需要具有凈正浮力。

主要結(jié)構(gòu)如圖所示。框架的最初選擇是采用鋁合金7系列,因?yàn)樗哂懈p的重量,更好的耐腐蝕性和更好的結(jié)構(gòu)剛性。然而,由于當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)上的材料不可用,我不得不用Mild Steel制造。

Side Frame Cad轉(zhuǎn)換為.DXF格式并提供給供應(yīng)商。您可以找到此instructable中包含的文件。

在LCG3015上進(jìn)行激光切割

車床桿

連接兩個(gè)面板并支撐箱體的桿是通過當(dāng)?shù)刂圃焐痰甑能嚧布庸ぶ瞥傻摹?/p>

需要總共4個(gè)桿

步驟6:構(gòu)建Bin

Bin is使用亞克力板制成,使用電動(dòng)工具切割,尺寸參考CAD圖紙。

使用工業(yè)級(jí)防水環(huán)氧樹脂將垃圾箱的各個(gè)切割部分組裝在一起。

整個(gè)底盤及其組件在4mm不銹鋼的幫助下組裝在一起螺栓和3個(gè)不銹鋼螺柱。使用的螺母是自動(dòng)鎖定的,以避免任何性質(zhì)的順應(yīng)性。

完成丙烯酸板兩面的圓形孔以放置電機(jī)

然后將電池和電子設(shè)備外殼從1mm塑料板上切下并包裝到機(jī)箱中。電線開口正確密封和絕緣。

第7步:浮動(dòng)

與純粹結(jié)構(gòu)相關(guān)的最后一個(gè)組件是浮選裝置用于使整個(gè)原型具有正浮力,并將其重心保持在大致整個(gè)原型的幾何中心

浮選裝置由聚苯乙烯(thermocol)制成。砂紙用于正確塑造它們

然后通過使用mSeal通過計(jì)算考慮上述約束將它們附著到框架上。

步驟8:超聲波傳感器支持

這是使用錫板制作3d印刷和背板

使用mseal(一種環(huán)氧樹脂)

步驟9:電子

12V鉛酸電池用于為整個(gè)系統(tǒng)供電

與降壓轉(zhuǎn)換器和L293d電機(jī)控制器并聯(lián)

降壓轉(zhuǎn)換器將12v轉(zhuǎn)換為5v用于系統(tǒng)

IRF540n mosfet用作控制傳送帶電機(jī)的數(shù)字開關(guān)

NodeMCU用作主微控制器,通過WiFi(熱點(diǎn))連接到手機(jī)

步驟10:傳送帶

使用從當(dāng)?shù)厣痰曩徺I的網(wǎng)布制作

將布料以圓形方式切割成連續(xù)的方式

第11步:繪畫

使用合成涂料涂抹Skara

步驟12:Skara符號(hào)激光切割

模具被切斷使用我朋友制作的自制激光。

激光切割的材料是貼紙

步驟13:編碼

預(yù)編碼的東西:

對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目,我使用Arduino IDE來編程我的NodeMCU。如果您之前已經(jīng)使用過Arduino,那么這是更簡(jiǎn)單的方法,您不需要學(xué)習(xí)新的編程語言,例如Python或Lua。

如果您以前從未這樣做過,首先您必須為Arduino軟件添加ESP8266板支持。

免費(fèi)下載,安裝在您的計(jì)算機(jī)上并啟動(dòng)它。

Arduino IDE已經(jīng)支持很多不同的主板:Arduino Nano,Mine,Uno,Mega,Yún等。不幸的是ESP8266默認(rèn)不支持那些支持的開發(fā)板。因此,為了將您的代碼上傳到ESP8266基板,您必須首先將其屬性添加到Arduino的軟件中。

導(dǎo)航到文件》首選項(xiàng)(在Windows操作系統(tǒng)上按Ctrl +);將以下URL添加到Additional Boards Manager文本框(Preferences窗口底部的文本框)

如果文本框不是空白,則表示之前已經(jīng)在Arduino IDE上添加了其他板。在上一個(gè)URL和上面的URL末尾添加一個(gè)逗號(hào)。

點(diǎn)擊“確定”按鈕并關(guān)閉首選項(xiàng)窗口。

導(dǎo)航工具》主板》主板管理器,添加ESP8266主板。

在搜索文本框中輸入“ESP8266”,選擇“ESP8266社區(qū)的esp8266”并安裝它。

現(xiàn)在你的Arduino IDE將準(zhǔn)備好與許多基于ESP8266的開發(fā)板一起工作,如通用ESP8266,NodeMcu(我在本教程中使用),Adafruit Huzzah,Sparkfun Thing,WeMos等。

在這個(gè)項(xiàng)目中,我使用了Blynk庫。應(yīng)手動(dòng)安裝Blynk庫。

主要編碼:

您必須更新Blynk身份驗(yàn)證密鑰和您的WiFi憑據(jù)(ssid和密碼)在上傳代碼之前。

下載下面提供的代碼和庫。

在Arduino IDE中打開提供的代碼(“最終代碼”)并將其上傳到NodeMCU 。

智能手機(jī)的某些傳感器也可以與Blynk一起使用。這次我想用它的加速度計(jì)來控制我的機(jī)器人。傾斜手機(jī),機(jī)器人將向左/向右轉(zhuǎn)動(dòng)或向前/向后移動(dòng)。

第14步:代碼說明

在這個(gè)項(xiàng)目中,我只需要使用ESP8266和Blynk庫。它們將添加到代碼的開頭。

您必須配置Blynk授權(quán)密鑰和Wi-Fi憑據(jù)。通過這種方式,您的ESP8266將能夠到達(dá)您的Wi-Fi路由器并等待來自Blynk服務(wù)器的命令。將“鍵入您自己的授權(quán)碼”,XXXX和YYYY替換為您的身份驗(yàn)證密鑰(您將通過電子郵件收到),您的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的SSID和密碼。

定義連接到h橋的NodeMCU的引腳。您可以使用每個(gè)引腳的GPIO編號(hào)的文字值(D1,D2等)。

步驟15:設(shè)置Blynk

Blynk是一項(xiàng)旨在通過互聯(lián)網(wǎng)連接遠(yuǎn)程控制硬件的服務(wù)。它使您可以輕松創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)小工具,并支持多種硬件,如Arduinos,ESP8266,Raspberry Pi等。

您可以使用它從AndroidiOS智能手機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)(或平板電腦)到遠(yuǎn)程設(shè)備。例如,您還可以讀取,存儲(chǔ)和顯示由harware傳感器獲取的數(shù)據(jù)。

Blynk App用于創(chuàng)建用戶界面。它有各種各樣的小部件:按鈕,滑塊,操縱桿,顯示器等。用戶可以將小部件拖放到儀表板,并為多個(gè)項(xiàng)目創(chuàng)建自定義圖形界面。

它有一個(gè)‘能源的概念。用戶從2000個(gè)自由能點(diǎn)開始。使用的每個(gè)小部件(在任何項(xiàng)目中)都會(huì)消耗一些能量,從而限制了項(xiàng)目中使用的最大小部件數(shù)量。例如,按鈕消耗200個(gè)能量點(diǎn)。這樣,人們可以創(chuàng)建一個(gè)最多包含10個(gè)按鈕的界面。用戶可以購買額外的能量點(diǎn),并創(chuàng)建更復(fù)雜的界面和/或幾個(gè)不同的項(xiàng)目。

Blynk App的命令通過互聯(lián)網(wǎng)上傳到Blynk服務(wù)器。另一個(gè)硬件(例如NodeMCU)使用Blynk Libraries從服務(wù)器讀取這些命令并執(zhí)行操作。硬件還可以向服務(wù)器提供一些數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可能會(huì)顯示在應(yīng)用程序上。

安裝應(yīng)用并創(chuàng)建一個(gè)新帳戶。之后,您將準(zhǔn)備好創(chuàng)建您的第一個(gè)項(xiàng)目。您還需要安裝Blynk庫并獲取身份驗(yàn)證代碼。上一步描述了安裝庫的過程。

·BLYNK_WRITE(V0)函數(shù)用于讀取加速度計(jì)值。 y軸上的加速度用于控制機(jī)器人是否應(yīng)該向右/向左轉(zhuǎn),并且使用z軸加速度來查看機(jī)器人是否應(yīng)該向前/向后移動(dòng)。如果未超過閾值,則電機(jī)將停止。

在移動(dòng)設(shè)備上下載blynk應(yīng)用程序從Widget Box拖動(dòng)加速度計(jì)對(duì)象并將其放在儀表板上。在按鈕設(shè)置下,將虛擬引腳指定為輸出。我使用虛擬引腳V0。你應(yīng)該在Blynk App中獲得Auth Token。

轉(zhuǎn)到項(xiàng)目設(shè)置(螺母圖標(biāo))。對(duì)于手動(dòng)/自動(dòng)按鈕我在應(yīng)用程序中使用了V1傳送帶我使用V2作為輸出。

您可以在圖片上看到最終應(yīng)用的屏幕截圖。

第16步:最終裝配

我附上了所有部分

因此項(xiàng)目已完成

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