Pembuatan Prototipe Robot Pengumpul Sampah: 10 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Sebagai mahasiswa yang tinggal di perumahan, kami telah menemukan bahwa asrama kami sering menjadi rumah bagi mahasiswa berantakan yang baru pertama kali tinggal sendiri. Siswa-siswa ini umumnya terlalu malas atau tidak bertanggung jawab untuk mengambil atau membersihkan kotoran mereka sendiri. Masalah kenajisan umum ini secara khusus lazim di kamar mandi asrama kami. Dengan pemikiran ini kami mengusulkan solusi untuk masalah ini dalam bentuk robot pembersih sampah penolong yang berguna yang mampu memindai ruangan untuk berbagai sampah dan membuang sampah tersebut. Tujuan utama yang kami tetapkan untuk proyek kami termasuk membuat robot otomatis yang akan mengumpulkan sampah, memungkinkan pengguna untuk mengatur parameter khusus untuk robot ini, serta membuatnya hemat biaya dan mudah dibuat.

Langkah 1: Beberapa Tujuan Khusus Proyek Kami:

• Buat robot isi ulang otomatis yang dapat secara efisien menyapu satu set area ruangan dan mengambil sampah di lantai itu.
• Jadikan pembuangan sampah dari dalam robot dapat diakses dan ramah pengguna
• Buat robot menggunakan bahan berbiaya rendah
• Buat robot cukup kecil sehingga tidak menimbulkan gangguan besar di dalam ruangnya

Langkah 2: Sebuah Video dari Proyek Kami dalam Aksi

Silahkan download untuk melihat video singkat dari proyek kami.

Langkah 3: Beli Bahan untuk Build

Untuk mereplikasi bangunan kami, kami telah menyertakan daftar bahan. Jika Anda ingin mengetahui ide-ide kami tentang meningkatkan proses kami dan beberapa bagian dari bangunan kami, kami akan meninjau kembali perubahan, silakan merujuk ke bagian terakhir Beberapa Ide untuk Peningkatan di mana Anda akan menemukan beberapa kemungkinan perubahan untuk tagihan bahan.

Langkah 4: Memotong Sasis Robot

Sebelum merakit komponen untuk robot, diperlukan sasis. Untuk mencetak sasis kami, kami menggunakan” akrilik, dan menggambar dua persegi panjang “10 kali 5” di Adobe Illustrator. Persegi panjang ini akan membutuhkan beberapa potongan untuk komponen listrik, roda, dan motor Anda. Lihat gambar di atas untuk melihat bagaimana kami memodelkan sasis

Gambar ilustrator kemudian dipotong laser pada akrilik dan kedua pelat sasis dihubungkan menggunakan 4 sekrup 2,5 mm 1 inci, dan 12 baut 2,5 mm. Kedua pelat sasis dihubungkan dengan sekrup dan baut ke masing-masing dari empat sudut pelat sasis

Langkah 5: Merakit Robot

Setelah Anda memiliki bingkai robot Anda, Anda dapat mulai menambahkan komponen. Pasang 2 motor ke ujung belakang sasis Anda. Lubang-lubang pada rangka sasis dan beberapa ukuran sekrup dan mur dari atas digunakan untuk mengamankan motor

Nodemcu (pengontrol mikro) kemudian terhubung ke driver motor Anda. Komponen ini terpasang di tengah sasis Anda. Di sebelah ini baterai Anda terpasang. Tegangan dan arde kemudian disambungkan antara driver dan sumber daya Anda dengan kabel jumper m/m

Untuk memasang driver motor Anda ke dua motor Anda, solder dua kabel m/m ke setiap motor, masukkan kabel melalui sasis bawah, dan pasang setiap kabel ke pin output pada nodemcu

Selanjutnya cukup geser kedua roda ke setiap motor dc, dan pasang roda putar ketiga yang lebih kecil ke bagian depan sasis bawah, menggunakan empat sekrup 2,5M, dan pasang melalui empat lubang

Perakitan robot sekarang harus selesai, untuk menguji fungsionalitas unggah perintah maju sederhana (crimsonbot.forward (100)) ke nodemcu Anda

Langkah 6: Mengubah Sistem Vakum

Bongkar penyedot debu portabel yang Anda beli dan lepaskan kipas dan komponen motor

Periksa casing shell vakum, Anda akan melihat bahwa vakum pada dasarnya bekerja menggunakan komponen, kipas dan motor, dan casing shell yang memungkinkan udara dikeluarkan dan memberikan hisap vakum

Tujuan kami dengan perakitan vakum yang diubah adalah untuk mengurangi ukuran dan berat komponen penyedot debu kami, daripada menggunakan seluruh cangkang vakum portabel yang besar

Mulailah memodelkan cangkang vakum dengan perangkat lunak pemodelan 3D. Untuk model kami, kami menggunakan Fusion 360

Model 3D dari cangkang vakum kami terdiri dari silinder atas terbuka sederhana di dua bagian, satu sisi yang akan mengeluarkan udara dan yang lainnya padat. Pastikan untuk meninggalkan lubang di bagian bawah silinder Anda agar pas di sekitar motor dan kipas Anda. Menemukan pengukuran yang tepat untuk casing Anda bisa jadi sulit dan jika Anda memiliki sepasang kaliper, kami sarankan untuk menggunakannya

Anda ingin menjaga pemasangan cangkang ketat di sekitar motor dan kipas untuk mencapai hisap yang lebih baik

Langkah 7: Merakit Sistem Vakum

Perakitan sistem vakum Anda cukup sederhana. Yang diperlukan hanyalah memasang kedua sisi komponen vakum tercetak Anda di sekitar kipas dan motor yang Anda lepaskan dari vakum portabel. Untuk perakitan kami menggunakan lem panas, namun perekat yang lebih kuat seperti epoksi dapat memberikan lebih banyak daya hisap

Selanjutnya Anda harus menambahkan komponen penyaringan di ujung depan komponen Anda, ini akan melindungi kipas dari potongan besar sampah sambil tetap memiliki daya penyedot debu. Pasang tas ini (kami menggunakan tas filter dari vakum portabel) di bagian depan komponen vakum Anda dengan jenis perekat yang sama yang digunakan pada langkah sebelumnya

Untuk wadah yang menampung sampah yang terkumpul kami menggunakan lengan vakum portabel. Ini cocok dengan filter dan potongan yang kami cetak 3d. Bagian ini tidak direkatkan atau dihubungkan dengan cara apa pun selain gesekan. Ini memungkinkan nosel dilepas dan sampah dibuang

Langkah 8: Menambahkan Sistem Vakum ke Robot

Untuk menambahkan komponen vakum ke robot, bagian atas sasis harus dilepas terlebih dahulu. Setelah itu, komponen vakum dipasang ke bagian atas tingkat sasis bawah. Penting untuk memastikan ujung nosel vakum sejajar dengan lantai (ini terutama karena daya vakum yang rendah). Komponen vakum dipasang ke tingkat sasis yang lebih rendah lagi menggunakan lem panas, dan sudut tempatnya memungkinkan nosel menyentuh tanah

Langkah 9: Menjalankan Robot Dengan Kodenya

Sekarang saatnya menguji robot pembuang sampah. Temukan ruangan dengan dimensi yang Anda ketahui atau ukur dimensi ruangan yang tidak Anda ketahui. Selanjutnya, edit kode python dengan jarak yang benar untuk ruangan Anda. Unggah kode ke nodemcu Anda, dan lihat perangkat Anda berjalan. Karena ruang hampa melewati sasis, gerakannya tidak selalu tepat, dan beberapa pengeditan mungkin perlu dilakukan agar robot berjalan secara konsisten

Disediakan pada langkah ini adalah kode yang kita gunakan untuk nodemcu dan robot. Semua coding dibuat menggunakan python melalui VisialStudioCode

Langkah 10: Refleksi pada Proyek Kami - Beberapa Ide untuk Perbaikan:

Apa yang kami pelajari dari bangunan kami:

Sebagai sebuah kelompok, kami melakukan sebagian besar pengujian kami dengan kode kami pada robot dan sasis berukuran berbeda, namun ketika kami beralih ke sasis kami yang sebenarnya dengan komponen vakum, kami menemukan radius putar dan cara robot bergerak sangat berbeda dan kode diperlukan untuk diubah

Motor dan kipas yang kami pulihkan dari vakum portabel memiliki daya yang relatif rendah. Hal ini menyebabkan kami memasang nosel vakum sangat dekat dengan tanah. Mungkin lebih efektif untuk menemukan metode penyedot debu yang kuat

Ada kalanya selama perakitan robot kami, di mana pengukuran atau koneksi antar komponen tidak tepat. Ini menyebabkan beberapa masalah saat menguji kode kami