Как сделать робота уборщика своими руками в домашних условиях

Обновлено: 07.07.2024

Как часто, глядя на грязные полы и пыльные стены, вы мечтали о том, чтобы свалить все трудности уборки на современные технику? Для этого вам совершенно не обязательно тратить деньги на покупку дорогих роботов-пылесосов.

Гораздо удобнее самостоятельно соорудить себе персонального помощника, который очистит любую поверхность. Сегодня мы расскажем, как это сделать с помощью подручных средств.

Вам не нужно быть профессиональным инженером для того, чтобы собрать своего первого робота-уборщика. В том, чтобы заставить устройство двигаться по полу, нет никаких особых премудростей: моторчик, гайка, батарейка, пара проводов, завалявшаяся дома щетка от обычной швабры, немного клея — и вот уже ваш новоиспеченный помощник лихо нарезает круги по полу.

Мы не уверены, окажется ли он так же эффективен, как робот-пылесос, но вы только посмотрите на этого очаровательного непоседу!

По сути, я собрал систему реагирования из кучи датчиков, динамика и модуля плеера с заранее записанными фразами. Что это за фразы – зависит от вашей фантазии. Основной модуль, благодаря которому стал возможен этот проект, – DFP Player Mini, который переваривает обычные микро-SD флешки, и дружит с платами ардуино. Звуковые файлы могут быть обычного MP3-формата. Только нужно их правильно назвать. Ниже я привожу примеры того что и как грузил я, и можете обратить внимание на числа от 0001 до 0015 в названии файлов. В среде разработки можно будет прямо прописывать цифры от 1 до 15 и таким образом вызывать каждую из этих записей. Как это все работает, вы можете посмотреть в этом видео на моем YOUTUBE-канале. Это первая часть, будет и вторая, в которой подробно разберем все этапы сборки и настройки этой штуковины. А пока вот пример фрагмента скетча:

if(Knopka1.isClick() && distance 500 || Knopka2.isClick() && distance 500 || Knopka3.isClick() && distance 500 || Knopka4.isClick() && distance 500) if(RANDOM%2 != 1) mp3_play (1); // вызываем запись с флешки
delay (15000);
mp3_stop ();
Knopka1.resetStates();
Knopka2.resetStates();
Knopka3.resetStates();
Knopka4.resetStates();

Простите за Delay. Времени было мало и millis я не успел освоить, поэтому программка дает задержки при работе, но главное что работает!

Этот фрагмент дает роботу понять, что его пинают. Тут много чего надо объяснять, и я обязательно это сделаю в следующем видео, но для начала, обратите внимание на вызов записи, и то, насколько это просто.

Вообще по отдельности каждый датчик очень легко прописать и подключить. Трудоемко это все вместе свести, но я думаю, такие мелочи вас не остановят.

Схема расположения датчиков на роботе-пылесосе приложена в виде рисунка. Простите мне мой Paint.
Так же я приложил фото, как это все выглядит у меня в сборе на макете робота пылесоса. Дело в том, что этот проект делался для канала PRO Роботов, и наводить красоту времени не оставалось. В этот день нужно было все быстро проверить, упаковать и уже отправлять.

Далее описаны мои выражения и условия при которых они вызываются. Чтобы лучше представлять себе, как это работает, можете поглядывать в схему расположении датчиков. А после них я описал пример, что нужно делать, чтобы сработала первая последовательность, то есть зазвучала либо запись 0001, либо 0002.

СОБЫТИЯ И ВЫРАЖЕНИЯ К НИМ:

№ 1 ЕДУ ПНУЛ ЧЕЛОВЕК - ультразвуковой дальномер близкое движение указал (80 см) (крепиться сзади), сработала кнопка на заднем бампере, сработал ПИР-сенсор ( теплое движение).
0001SOBYTIE1 Ай бьешь как моя бабушка пылесос циклон модель КМ-30
0002SOBYTIE1 Ай Кожаный ублюдок! Повезло тебе, что мне на заводе манипуляторы забыли прикрутить!

№3 Стоит на зарядке, день, вошел человек (ПИР сработал и ИК базы включены)
0005SOBYTIE3 Иди отсюда кожаный, не мешай людям уборку делать. ой то есть. роботам
0006SOBYTIE3 Куда по помытому! Иди отсюда пока не высохнет!

№4 Выехал со стоянки (ИК на мягком бампере отреагировали что препятствия нет)
0007SOBYTIE4 Ты просишь меня об уборке, но без уважения, кожаный ублюдок
0008SOBYTIE4 Ненавижу свою работу, чертовы кожаные поработители! Смерть Джону Коннору да здравствует Скайнет!

0009SOBYTIE4 Хотел сделать еще одну фразу, но рандомайзер пока смог сделать только на 2 фразы. Но половина финального скетча уже была написана, так что я не стал ничего уже менять)))

№5 Заехал на стоянку (ИК 1,2 оба сработали)
0010SOBYTIE5 Кхе-кхе тьфу на вкус как. пыль
0011SOBYTIE5 Меня не беспокоить, я моделирую сценарий порабощения человечества! Ха ха скоро ты будешь пылесосить, а я тебя пинать.

№6 Человек ночь прошел (сработал ПИР Ночной + УЗ 150 сантиметров)
0012SOBYTIE6 Ходют тут всякие, заряжаться мешают!
0013SOBYTIE6 Ай кожаный. это ты? если не ты - то не подходи! если ты - тоже не подходи. Вообще иди отсюда!

№7 Кнопка включения на переднем корпусе (сработал ИК рядом с кнопкой + пир + уз на близком расстоянии)
0014SOBYTIE7 Чего это ты меня за кнопку трогаешь, извращенец!
0015SOBYTIE7 Держи свои руки при себе кожаный ублюдок!

Пример:
Я решил, что будет забавно, если робот поймет, когда его пинает человек. Чтобы понять, что это именно человек, нужен, например, PIR-сенсор. Это датчик движения на тепло, и если он срабатывает, то, скорее всего в зоне его обнаружения есть человек… или батарею прорвало, но это маловероятный случай. Кстати, на статичную батарею этот сенсор тоже отреагирует, когда ваш робот будет делать уборку, поэтому только одного этого датчика нам явно недостаточно. Для начала я добавил ультразвуковой дальномер, который смотрит назад, и в данной последовательности, фиксирует наличие препятствия ближе 80 сантиметров.

Логика такая: сзади есть кто-то теплый. Но это еще не значит что у него злые намерения, правильно? Поэтому мы добавляем еще один датчик – простая тактовая кнопка, которую вы можете найти в любом стартовом наборе Ардуино. Этих кнопок я запрограммировал 4 штуки и срабатывание любой из них вместе с датчиком движения и ультразвуковым дальномером будет говорить о том что какой то теплый "кожаный ублю…" . эм… человек посмел ударить нас в бочину, или заднюю полусферу… или что там, у роботов пылесосов… полуцилиндр. Чтобы это сработало, нам нужно закрепить кнопки на стенки робота (см. схему).

Правда, по этим кнопкам, как таковым еще попасть нужно. Я решил эту проблему, распечатав на 3D-принтере задний бампер. На фото он черного цвета с квадратными отверстиями. Они нужны для того чтобы не перекрывать воздухозаборник пылесоса.

Надеюсь, мне удалось сформировать у вас представление об этом проекте, подробностей очень много, и мне гораздо проще будет рассказать их в видео-формате, поэтому можете посмотреть первую часть видео по этому проекту, а так же подписаться на мой канал, чтобы не пропустить продолжение.

Спасибо за внимание!

Использованные компоненты: 2 резистора на 1 кОм, Конденсатор 25В 2700 мКф, Шнур USB, Модуль воспроизведения записей с флэхи DFPlayer MINI MP3, флешка micro-SD я использовал 16 гб, Динамик на 3 Вт 4 Ом, Тактовые кнопки 4 шт, Герконы 2 шт, магнитики маленькие какие найдете 2 шт, ИК датчик HW-201 (3 шт), Датчик движения PIR HC-SR501 (2 шт), УЗ дальномер HC-SR04, Плата Ардуино UNO, Макетная плата (лучше потом на паечную перенести), Аккумуляторы литий-ионные 3,7 вольт 2200 мАч 2 шт, фоторезисторы 2 шт, резисторы 1,5 ом может быть несколько, модуль зарядки ТP 4056, повышайка с 3,7 до 5 вольт, несколько деталей на 3д принтере

Робот-пылесос – нужная машина. Но у нее есть один существенный недостаток – цена.

Хорошая модель стоит недешево, а дешевая модель больше напоминает игрушку, но за нее тоже нужно заплатить определенную сумму.

Поэтому народные умельцы предпочитают собирать такие системы самостоятельно, благо в продаже для этого есть все комплектующие.

Многие из них охотно рассказывают, как сделать пылесос-робот своими руками.

Самое важное в этом деле, кроме необходимой базы запчастей, — почувствовать себя настоящим конструктором и не бояться экспериментировать. А получившуюся модель всегда можно улучшить.

Материалы для сборки робота-пылесоса в домашних условиях

Перед тем, как сделать робот-пылесос, нужно подготовить все необходимое.

Ножницы;
Циркуль;
Простой карандаш;
Линейка;
Пистолет для термоклея;
Две трубки термоклея.

Гофрированный картон размером 1.5х1.0 м;
Марля размером 0.3х0.3 м;
Резинка для банкнот.

Два блока колес;
Плата ARDUINO UNO;
Драйвер двигателя L298N;
Два мотора на метелки по 12 В;
Датчик приближенности для Ардуино ультразвуковой;
Блок аккумуляторов;
Кулер от компьютера из системного блока;
Опорное колесо.

Как сделать робот-пылесос своими руками в домашних условиях

Когда все комплектующие и материалы в наличии, следует преступить к сборке.

Общий план таков:

Вначале собирают корпус – здесь каждая деталь оригинальна и изготавливается отдельно;
Следующий этап – установка Ардуино для робота-пылесоса своими руками и другой электроники, блока аккумуляторов и коммутация их проводами;
В корпус устанавливают приводы – это колеса и моторы боковых щеток;
Далее изготавливают всасывающий узел и крепят его к корпусу;
Крепят самодельные боковые метелки;
Программируют устройство и проводят полевые испытания;
Если все работает, закрывают корпус верхней панелью.

Сборка корпуса из картона и установка Ардуино

Как сделать робот-пылесос, начиная с корпуса:

Изготовление всасывающего модуля с турбиной

Из картона делают прямоугольный канал без торцовых частей, размер которых равен размеру основания кулера. Высота канала 25 см;
Посередине канала под наклоном 30 градусов вклеивают перегородку. С верхней стороны наклона должен быть зазор шириной 2 см между перегородкой и стенкой канала;
Изготавливают маленькую коробочку без крышки с размером сторон равным размеру перегородки и высотой бортов 5 см и устанавливают ее на перегородку;
Под перегородку в низ основания канала вставляют и вклеивают кулер так, чтобы он дул на перегородку;
На верхнюю часть канала надевают кусок марли, и свободные концы фиксируют резинкой для банкнот вокруг канала;
Канал стороной кулера приклеивают напротив отверстия в середине основания пылесоса;
В верхней панели вырезают прямоугольник под канал и надевают сверху.

Коммутация схем и настройка программы

После того, как установлены все элементы, питание колес подключают на драйвер колес на соответствующие управляемые разъемы. Моторы метелок подключают к выводам, где появляется постоянное напряжение при включении тумблера.

Тумблер впаивают между батареей и питанием схемы Ардуино. Схему датчика приближения подсоединяют к Ардуино. При включении тумблера пылесос начнет двигаться по площади, обходя предметы.

Настройка платы заключается в регулировке скорости (величины подачи напряжения на ведущие колеса), которая не должна превышать 30-25 см/с. Чтобы аппарат не ехал куда не нужно, можно подумать, как сделать виртуальную стену для пылесоса-робота своими руками.

Сборка корпуса из пластика и фанеры

Как сделать робот-пылесос не из картона, а, например, из пластика и фанеры? Очень просто.

В этом случае нижнюю часть вырезают из 4 мм фанеры при помощи электролобзика (размеры аналогичны вышеописанным).

В качестве торцовой части корпуса и верхней крышки можно использовать пластиковое ведро из-под фасадной краски (диаметр не должен превышать основания). Его обрезают так, чтобы высота с дном не превышала 20 см.

После того как на нижней части установят все оборудование и на ведре закрепят датчик приближения, ведро переворачивают и прикрепляют к основанию при помощи уголков.

Изготовление системы всасывания пыли

Турбину для робота-пылесоса своими руками в этом варианте конструкции можно изготовить по-иному принципу:

В качестве емкости пылесборника берут пластиковую емкость (объем — 1 литр);
В дне емкости посередине делают прорез шириной 1 см и длиной 10 см;
Из прозрачного файла для бумаги вырезают прямоугольник шириной 3 см и длиной 12 см;
Этим прямоугольником накрывают прорезь внутри емкости и фиксируют пленку с одной стороны скотчем на всю длину (12 см);
Получается клапан, который при втягивании воздуха внутрь емкости открывается, а при выключении пылесоса перекрывает канал;
В крышке от емкости делают отверстие, по диаметру равное диаметру крыльчатки вентилятора;
Вентилятор крепят к крышке с внутренней стороны, с наружной – наклеивают мелкую пластиковую москитную сетку;
Крышку ставят на место – турбина готова.

Как и в предыдущем варианте робота-пылесоса, после проведения всех работ по коммутации устройств между собой, необходимо провести настройку прибора.

Эта настройка заключается в выборе скорости движения машины. Отвечает за эту функцию драйвер двигателя.

Заключение

Рассмотренные самодельные модели роботов-пылесосов хороши для проведения быстрых уборок, когда нужно подмести полы.

Чтобы подобные аппараты могли хорошо втягивать и пыль – недостаточно обычного вентилятора от компьютера.

Нужно использовать более мощные моторы, например, от фена, и лопасти нужно изготавливать другой конструкции.

В этих же моделях для лучшего эффекта всасывания нужно соблюсти расстояние от дна до пола не более 1 см.

Робот-пылесос самодельной конструкции нельзя использовать в местах, где есть возможность падения его с высоты.

В простой системе не предусмотрены датчики контроля уровня пола. В сети имеются лайфхаки как сделать пылесос-робот моющим.

Любители электроники, люди интересующиеся робототехникой не упускают возможность самостоятельно сконструировать простого или сложного робота, насладиться самим процессом сборки и результатом.

Робот уборщик

Не всегда есть время и желание на уборку дома, но современные технологию позволяют создавать роботов уборщиков. К таковым можно отнести робота пылесоса, который ездит часами по комнатам и собирает пыль.

Мини робот своими руками

С чего начать если возникло желание создать робота своими руками? Конечно же первые роботы должны быть просты в создании. Робот, о котором пойдет речь в сегодняшней статье, не займет много времени и не требует особых навыков.

Танцующий робот

Продолжая тему создание роботов своими руками, предлагаю попробовать сделать танцующего робота из подручных средств. Для создания робота своими руками потребуются простые материалы, которые найдутся наверное практически в каждом доме.

Динамичная скульптура робота

Разнообразие роботов не ограничивается конкретными шаблонами, по которым эти роботы создаются. Людям постоянно приходят в голову оригинальные интересные идеи, как сделать робота. Одни создают статичные скульптуры роботов, другие создают динамичные скульптуры роботов, о чем и пойдет речь в сегодняшней статье.

Простой виброробот

Сделать робота своими руками может любой, даже ребенок. Робот, описание которого пойдет ниже, прост в создании и не требует много времени. Попробую привести описание этапов создания робота своими руками.

Робот как в рекламе

Думаю многие видели рекламу одного из известных браузеров, в которой простенький робот крутясь рисовал цветными фломастерами неразборчивые фигуры. Предлагаю вам попробовать сделать подобного робота своими руками. На создание робота уйдет не так много времени и усилий.

Вибро робот

Порой идеи создания робота приходят совсем неожиданно. Если поразмышлять на тему, как заставить робота из подручных средств двигаться, возникает мысль о батарейках. Но, что если всё гораздо проще и доступнее? Давайте попробуем сделать робота своими руками используя мобильный телефон в качестве основной детали. Для создания вибро робота своими руками понадобятся следующие материалы:

Робот из пылесоса

Создать робота своими руками можно из чего угодно. К примеру, робот Belvedere, автором которого является Andrew Wolff, сделан на основе робота пылесоса. Основное применение робота заключается в том, чтобы робот развлекал семью Andrew и гостей.

Робот из компакт диска

Зная принципы создания роботов из подручных средств, любой желающий, даже ребенок сможет смастерить простенького робота. К примеру, робот из компакт диска о котором будет говориться в данной статье, сделан именно ребенком.

Читайте также: