GRawler - Καθαριστικό οροφής γυαλιού: 13 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Αυτό είναι το μεγαλύτερο και το πιο δύσκολο έργο μου μέχρι τώρα. Ο στόχος ήταν να φτιάξω ένα μηχάνημα για τον καθαρισμό της γυάλινης οροφής μου. Μια μεγάλη πρόκληση είναι η μεγάλη κλίση του 25%. Οι πρώτες προσπάθειες απέτυχαν να απομακρυνθούν από το πλήρες κομμάτι. Το ανιχνευτή γλίστρησε μακριά, οι κινητήρες ή οι ταχύτητες απέτυχαν. Μετά από διάφορες προσπάθειες, αποφάσισα για την τρέχουσα κίνηση. Οι βηματικοί κινητήρες είναι μια μεγάλη βοήθεια, επειδή μπορεί να διανυθεί μια καθορισμένη απόσταση και ο ανιχνευτής μπορεί να σταθεί ακίνητος χωρίς να γυρίσει πίσω. Το μηχάνημα αποτελείται ουσιαστικά από μια κίνηση κάμπιας, μια περιστρεφόμενη βούρτσα με υαλοκαθαριστήρα μπροστά, μια δεξαμενή νερού με αντλία και τα ηλεκτρονικά ελέγχου. Πολλά μέρη δημιουργήθηκαν επίσης με τον τρισδιάστατο εκτυπωτή. Το πλάτος του ανιχνευτή εξαρτάται από την επιφάνεια του γυαλιού και μπορεί να καθοριστεί από το μήκος των μεταλλικών προφίλ.

Βήμα 1: Λίστα μερών

Μεταλλικά προφίλ για το πλαίσιο:

• 1μ στρογγυλή μεταλλική ράβδος αλουμινίου 10mm
• κομμάτι στρογγυλή μεταλλική ράβδος αλουμινίου 6mm
• 2μ τετράγωνο σωλήνα αλουμινίου 10x10mm
• 2μ προφίλ αλουμινίου L 45x30mm

Κλωστή ράβδος:

• 3m M8 με πολλά παξιμάδια και ροδέλες
• 1μ M6"
• 1μ M5"
• 0,2μ Μ3

Βίδες:

• 12x M3x12 (για κινητήρες και γρανάζια)
• 6x M3x50 (για κινητήριους τροχούς) με παξιμάδια
• M5x30
• M6x30
• M4x30

Ρουλεμάν:

6 τεμ. 5x16x5

Ηλεκτρονικός:

• Micro Υποβρύχια Αντλία Νερού
• Arduino Pro Mini (ATmega32U4 5 V 16 MHz)
• 2 τεμ. Βηματικό μοτέρ NEMA 17
• 2 τεμ. A4988 Stepper πρόγραμμα οδήγησης
• Μονάδα ρελέ Arduino
• 550 ηλεκτρικός βουρτσισμένος κινητήρας
• Standart Servo (ή καλύτερη μεταλλική έκδοση με περισσότερη ροπή)

• Καθολική κονσέρβα τρύπας Breadboard

• Κεφαλίδες καρφίτσα ανδρικό/θηλυκό πρότυπο 2,54
• L7805
• LiPo 3.7V 4000-6000mAh
• LiPo 11.1V 2200mAh
• Φίλτρο καλωδίου πυρήνα φερρίτη
• Ενότητα BT HC-06
• καλύμματα, 3x100μF, 10nF, 100nF
• αντίσταση, 1K, 22K, 33K, 2x4.7K
• Ασφάλειες. 10Α για μπαταρία κινητήρα βουρτσίσματος, 5Α για μπαταρία "GRawler"

Αλλα:

• πλαστικό κουτί για ηλεκτρονικά μέρη, περίπου 200x100x50mm
• Extra Long Bridator Brush (800mm)
• πλαστικό δοχείο 2λ
• 1.5m Ενυδρείο/Λίμνη Σωλήνας OD:.375 ή 3/8 ή 9,5 mm. ID:.250 ή 1/4 ή 6,4 mm
• Κάμπια / πλαστική πίστα
• μακριά λεπίδα υαλοκαθαριστήρα (ελάχιστο 700mm) από το φορτηγό
• πολλά καλώδια με φερμουάρ
• μονωτική ταινία
• συρρικνωμένος σωλήνας

Εργαλεία:

• πιστόλι θερμής κόλλας
• τρυπάνι πάγκου
• τρυπάνι 1-10mm
• Τρισδιάστατος εκτυπωτής
• μικρά κλειδιά
• κατσαβίδια
• σταθμός συγκόλλησης
• διάφορες πένσες
• σιδηροπρίονο
• αρχείο

Βήμα 2: Τμήματα εκτυπωμένων 3D

Πολλά μέρη κατασκευάζονται με τον τρισδιάστατο εκτυπωτή μου, κοινές ρυθμίσεις:

• Διάμετρος ακροφυσίου 0,4
• ύψος στρώματος 0,3
• συμπληρώστε 30-40%, επιλέξτε περισσότερα για τα γρανάζια
• Υλικό: PLA με θερμοκλίνη

Βήμα 3: Το πινέλο

Για την περιστρεφόμενη βούρτσα χρησιμοποιώ μια επιπλέον μεγάλη βούρτσα καλοριφέρ, βεβαιωθείτε ότι η πραγματική βούρτσα έχει ελάχιστο μήκος 700mm, αφού έψαξα λίγο στα webstores και βρήκα τη σωστή. Κόψτε τη λαβή και αφήστε τον άξονα να προεξέχει 20mm και από τις δύο πλευρές.

Ο άξονας της βούρτσας μου έχει διάμετρο 5mm, ταιριάζει απόλυτα στα ρουλεμάν των πλευρικών μερών.

Για την αποφυγή ολίσθησης του άξονα χρησιμοποιώ ένα μικρό σωλήνα alu με συρρικνωμένο σωλήνα, η άλλη πλευρά είναι στερεωμένη από το γρανάζι.

Συμβουλή: Εάν οι τρίχες είναι πολύ μεγάλες, η περιστροφή θα γίνει πολύ αργή/απενεργοποιημένη.

Σε αυτή την περίπτωση απλά συντομεύστε τα με έναν ηλεκτρικό κόπτη, όπως έχω κάνει:-)

Βήμα 4: Πλαίσιο

Σκεφτείτε εκ των προτέρων πόσο φαρδύ πρέπει να είναι το ανιχνευτή ή πόσο ευρεία είναι η λωρίδα κυκλοφορίας. Το μήκος των προφίλ και των ράβδων με σπείρωμα εξαρτάται από αυτό, χρησιμοποιώ 700mm.

Βεβαιωθείτε ότι τα προφίλ βυθίζονται 1-2mm στα πλαϊνά πάνελ

Μέσω των πλευρικών πλαισίων και των προφίλ, οι ράβδοι με σπείρωμα (Μ6 ή Μ8) εισάγονται και βιδώνονται από έξω.

Βήμα 5: Κιβώτιο ταχυτήτων για πινέλο

Το κιβώτιο ταχυτήτων της βούρτσας αποτελείται από 4 σχέσεις.

Για καλύτερη ομαλότητα, το διπλό γρανάζι στερεώνεται με ένα κομμάτι ορειχάλκινου σωλήνα (διαμέτρου 8mm) και βίδας M6.

Το άλλο γρανάζι είναι στερεωμένο με βίδα Μ4 και κλειδαριά.

Το γρανάζι βούρτσας είναι στερεωμένο με δύο βίδες Μ3, μην ξεχάσετε να βάλετε πρώτα τα παξιμάδια στον τροχό του γραναζιού.

Ο κινητήρας συνδέεται με βίδες Μ3 στο πλευρικό μέρος.

Βήμα 6: Σωλήνες δεξαμενών, αντλιών και PVC

Αποφάσισα να χρησιμοποιήσω μια υποβρύχια αντλία, οπότε χρειάζομαι μόνο ένα κομμάτι σωλήνων pvc και η αντλία εξαφανίζεται στη δεξαμενή.

Ανοίγω τρύπες στο πάνω μέρος της δεξαμενής για τον σωλήνα και το καλώδιο.

ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ: Ο κινητήρας της αντλίας δεν έχει καταστολή παρεμβολών, κάτι που θα σας κάνει να τρελαθείτε με το GRrawler:-) χρησιμοποιήστε ένα καπάκι (10nF) παράλληλα και ένα δακτύλιο φερρίτη για το καλώδιο.

Αφού μετρηθεί το απαιτούμενο μήκος του εύκαμπτου σωλήνα, σημειώστε το τμήμα που εξαφανίζεται στο κουτί βουρτσών. Τώρα ανοίγετε μικρές τρύπες (1,5mm) στον εύκαμπτο σωλήνα σε απόσταση 30-40mm. Είναι σημαντικό οι οπές να είναι σε μία γραμμή. Στερεώστε τον εύκαμπτο σωλήνα με θερμή κόλλα στο κουτί βουρτσών και κλείστε το ανοιχτό άκρο του σωλήνα (χρησιμοποιώ σφιγκτήρα σωλήνα)

Βήμα 7: Ο υαλοκαθαριστήρας

Η λαστιχένια λεπίδα λαμβάνεται από μια λεπίδα υαλοκαθαριστήρα οθόνης (η μεγάλη από φορτηγά). Στη συνέχεια, πήρα ένα τετράγωνο προφίλ σωλήνα με μικρή εσοχή (βλέπε εικόνα) για να στερεώσω τη λεπίδα. Συνδέω ένα μικρό σωλήνα alu σε κάθε άκρο για να αποκτήσω τη λειτουργία ενός μεντεσέ σε συνδυασμό με μια βίδα.

Ο εκτυπωμένος μοχλός στερεώνεται με μια βίδα. Μια ράβδος με σπείρωμα (M3) παρέχει τη σύνδεση μεταξύ υαλοκαθαριστήρα και σερβο.

Το σερβο είναι βιδωμένο πάνω στο κουτί της βούρτσας, χρειάζονται δύο εκτυπωμένες αγκύλες.

Βήμα 8: Το Caterpillar Drive

Για μετακίνηση χρησιμοποιούμε μια κλασική κίνηση κάμπιας. Τα λαστιχένια ίχνη ανίχνευσης προσκολλώνται ιδανικά στα υγρά γυάλινα πάνελ.

Οι αλυσίδες καθοδηγούνται από δύο τροχαλίες. Η μεγαλύτερη τροχαλία κίνησης με το γρανάζι αποτελείται από τέσσερα μέρη που συγκρατούν μαζί με τρεις βίδες/παξιμάδια M3x50. Τα μικρότερα αποτελούνται από δύο πανομοιότυπα μέρη με δύο ρουλεμάν που τρέχουν σε μια ράβδο με σπείρωμα. Οι τροχαλίες κίνησης λειτουργούν σε προφίλ σωλήνα ορείχαλκου ή alu με διάμετρο 10mm.

Προκειμένου να αποφευχθεί η ολίσθηση, ένα κομμάτι συρρικνωμένου σωλήνα προσαρτάται στον άξονα. Λόγω του χαμηλού αριθμού στροφών αυτό είναι απολύτως επαρκές.

Τέλος, ευθυγραμμίστε τις τροχαλίες παράλληλα μεταξύ τους και στο πλαίσιο.

Βήμα 9: Ηλεκτρονικό

Το ηλεκτρονικό μέρος μπορεί να κολληθεί σε μια σανίδα ψωμιού. Δείτε αναλυτικά το συνημμένο σχήμα.

Επισυνάπτω επίσης το αρχείο αετού sch-αν θέλετε να φτιάξετε το δικό σας pcb.

Για να προστατεύσετε το ηλεκτρονικό από την υγρασία, όλα μαζί με τις μπαταρίες μπορούν να ενσωματωθούν σε ένα κουτί pvc.

Η τροφοδοσία πραγματοποιείται από δύο ξεχωριστά LiPos για κινητήρα βούρτσας που χρειάζεται υψηλό ρεύμα και ένα άλλο για τα υπόλοιπα.

Χρησιμοποιήστε ασφάλειες και για τα δύο κυκλώματα, τα LiPos μπορούν να δημιουργήσουν εξαιρετικά υψηλό ρεύμα!

Για να εισάγετε το σωστό ρεύμα στους βηματικούς κινητήρες σας, είναι πολύ σημαντικό να ρυθμίσετε τα προγράμματα οδήγησης A4988.

Βρήκα ένα πολύ καλό διδακτικό εδώ.

Βήμα 10: Arduino

Για τον έλεγχο του GRawler, επέλεξα τη μικρο έκδοση του Arduino Leonardo. Διαθέτει ενσωματωμένο χειριστήριο USB και μπορεί έτσι εύκολα να προγραμματιστεί. Ο αριθμός των ακίδων IO είναι επαρκής για τους σκοπούς μας. Για την εγκατάσταση του IDE και την επιλογή του σωστού πίνακα χρησιμοποιήστε αυτόν τον οδηγό.

Μετά από αυτό, μπορείτε να κατεβάσετε το συνημμένο σκίτσο.

Αλλαγές που πρέπει να γίνουν στον Κώδικα:

Οι τιμές πάνω/κάτω για το σερβο πρέπει να βρεθούν πειραματικά και μπορούν να επεξεργαστούν στο επάνω μέρος του κώδικα:

#define ServoDown 40 // use Value 30-60#define ServoUp 50 / / use Value 30-60

Ο κωδικός ΔΕΝ θα τρέξει σε άλλα Arduinos που δεν χρησιμοποιούν το ATmega32U4. Αυτά χρησιμοποιούν διαφορετικά χρονόμετρα.

Βήμα 11: Έλεγχος BT

Για τον τηλεχειρισμό του μικρού μας ανιχνευτή χρησιμοποιώ μια μονάδα BT και την εφαρμογή "Joystick BT Commander". Για να μην χρειαστεί να επανεφεύρετε τον τροχό, υπάρχει επίσης ένας οδηγός.

Και ένας οδηγός για τη μονάδα BT, χρησιμοποιήστε baudrate 115200bps. Ο κωδικός σύζευξης είναι "1234".

Η εφαρμογή έρχεται με 6 κουμπιά (χρειαζόμαστε μόνο 3) και ένα χειριστήριο. Χρησιμοποιήστε τις προτιμήσεις για να διαμορφώσετε τις ετικέτες των κουμπιών, 1. Βούρτσα ενεργοποίηση/απενεργοποίηση

2. Κινητήρες ενεργοποιημένοι/απενεργοποιημένοι

3. Υαλοκαθαριστήρας πάνω/κάτω

Καταργήστε την επιλογή του πλαισίου "επιστροφή στο κέντρο"

και ελέγξτε "αυτόματη σύνδεση"

Έχω επισυνάψει μερικά στιγμιότυπα οθόνης από το τηλέφωνό μου για λεπτομέρειες.

Βήμα 12: Αποκτήστε καθαρή προβολή

Τώρα είναι ώρα προβολής για τον καθαρισμό της οροφής.

• Βάλτε το GRawler στην οροφή
• Συμπληρώστε λίγο νερό (το ζεστό είναι καλύτερο!)
• Ενεργοποίηση
• ενεργοποιήστε το Motors
• ενεργοποιήστε το πινέλο
• Ανεβαίνω
• στην πάνω κίνηση προς τα πίσω
• και χαμηλώστε τον υαλοκαθαριστήρα

Και φυσικά να διασκεδάσετε !!!

Βήμα 13: Ενημερώσεις

2018/05/24:

Για αυτόματη παρακολούθηση έχω εγκαταστήσει μικροδιακόπτες σε κάθε πλευρά. Η σύνδεση λαμβάνεται ήδη υπόψη στο διάγραμμα κυκλώματος και στο λογισμικό. Όταν ενεργοποιείται ένας διακόπτης, ο αντίθετος κινητήρας επιβραδύνεται.

Πρώτο Βραβείο στον Διαγωνισμό Spotless