Hai guys, apakah Anda seorang pemula di dunia Robotika atau Elektronik? ATAU Apakah Anda mencari proyek yang sederhana namun kuat untuk membuat teman dan guru Anda terkesan? Maka ini tempatnya.
Dalam proyek ini kami akan menggunakan kekuatan Sistem Tertanam dan Elektronik untuk membuat robot kami sendiri yang dapat membantu kami dalam menjaga rumah atau tempat kerja kami rapi dan rapi. Robot ini adalah penyedot debu roda empat sederhana yang dapat dengan cerdas menghindari rintangan dan menyedot debu di lantai pada saat yang bersamaan. Idenya terinspirasi oleh penyedot debu Robot Roomba yang terkenal yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Ide kami adalah membuat robot sederhana langsung dari awal yang secara otomatis dapat menghindari rintangan saat membersihkan lantai. Percayalah, itu menyenangkan !!
Bahan dan Komponen yang Dibutuhkan:
Oke jadi sekarang kita memiliki Ide Robot Pembersih Lantai Otomatis kita dan kita tahu apa yang kita lakukan. Jadi mari kita lihat di mana kita harus memulai eksekusi kita. Untuk membuat robot dari ide kami, pertama-tama kami harus memutuskan hal-hal berikut:
- Jenis mikrokontroler
- Sensor diperlukan
- Motor dibutuhkan
- Bahan sasis robot
- Kapasitas baterai
Sekarang, mari kita putuskan masing-masing poin yang disebutkan di atas. Dengan cara ini akan sangat membantu bagi Anda untuk tidak hanya membangun robot pembersih rumah ini tetapi juga robot lain yang sesuai dengan imajinasi Anda.
Jenis Mikrokontroler:
Memilih Mikrokontroler adalah tugas yang sangat penting, karena pengontrol ini akan bertindak sebagai otak robot Anda. Sebagian besar proyek DIY dibuat di sekitar Arduino dan Raspberry Pi, tetapi tidak harus sama. Tidak ada Mikrokontroler khusus yang dapat Anda kerjakan. Itu semua tergantung kebutuhan dan biaya.
Seperti Tablet tidak dapat dirancang pada Mikrokontroler 8 bit dan tidak ada gunanya menggunakan ARM cortex m4 untuk merancang kalkulator elektronik.
Pemilihan mikrokontroler sepenuhnya tergantung pada persyaratan produk:
1. Pertama, persyaratan teknis diidentifikasi seperti jumlah pin I / O yang diperlukan, ukuran flash, jumlah / jenis protokol komunikasi, fitur khusus, dll.
2. Kemudian daftar pengontrol dipilih sesuai persyaratan teknis. Daftar ini berisi pengontrol dari produsen yang berbeda. Banyak pengontrol khusus aplikasi tersedia.
3. Kemudian pengontrol diselesaikan berdasarkan biaya, ketersediaan dan dukungan dari pabrikan.
Jika Anda tidak ingin melakukan banyak pekerjaan berat dan hanya ingin mempelajari dasar-dasar mikrokontroler dan kemudian mendalami lebih jauh, maka Anda dapat memilih Arduino. Dalam proyek ini kami akan menggunakan Arduino. Kami sebelumnya telah membuat banyak jenis Robot menggunakan Arduino:
- Robot Terkendali DTMF menggunakan Arduino
- Robot Line Follower menggunakan Arduino
- Robot Komputer Kontrol menggunakan Arduino
- Robot Kontrol WiFi menggunakan Arduino
- Robot Kontrol Gerakan Tangan Berbasis Akselerometer menggunakan Arduino
- Mobil Mainan yang Dikendalikan Bluetooth menggunakan Arduino
Sensor Diperlukan:
Ada banyak sensor yang tersedia di pasaran, masing-masing memiliki kegunaannya sendiri. Setiap robot mendapat masukan melalui sensor, mereka bertindak sebagai organ sensorik untuk Robot tersebut. Dalam kasus kami, robot kami harus dapat mendeteksi rintangan dan menghindarinya.
Ada banyak sensor keren lainnya yang akan kami gunakan di proyek-proyek mendatang, tetapi sekarang mari kita tetap fokus pada sensor IR dan US (Sensor ultrasonik) karena kedua orang ini akan memberikan visi untuk mobil robo kami. Lihat cara kerja sensor IR di sini. Berikut gambar Modul Sensor IR dan Sensor Ultrasonik:
Sensor Ultrasonik terdiri dari dua mata melingkar yang salah satunya digunakan untuk mengirimkan sinyal AS dan yang lainnya untuk menerima sinar AS. Waktu yang dibutuhkan oleh sinar untuk dikirim dan diterima kembali dihitung oleh mikrokontroler. Sekarang, karena waktu dan kecepatan suara diketahui, kita dapat menghitung jarak dengan rumus berikut.
- Jarak = Waktu x Kecepatan Suara dibagi 2
Nilainya dibagi dua karena sinar bergerak maju dan mundur dengan jarak yang sama. Penjelasan rinci tentang penggunaan sensor Ultrasonik diberikan di sini.
Motor yang dibutuhkan:
Ada cukup banyak motor yang digunakan dalam bidang robotika yang paling banyak digunakan adalah motor Stepper dan Servo. Karena proyek ini tidak memiliki aktuator yang rumit atau encoder putar, kami akan menggunakan Motor PMDC normal. Tapi baterai kami agak besar dan berat maka kami menggunakan empat motor untuk menggerakkan robot kami yang keempatnya adalah motor PMDC yang sama. Tetapi disarankan untuk menggunakan motor stepper dan servo setelah Anda merasa nyaman dengan motor PMDC.
Bahan sasis robot:
Sebagai mahasiswa atau hobbyist bagian tersulit dalam membuat robot adalah mempersiapkan rangka robot kita. Masalahnya ada pada ketersediaan alat dan material. Bahan yang paling ideal untuk proyek ini adalah Akrilik, tetapi membutuhkan pengebor dan alat lain untuk mengerjakannya. Karenanya kayu dipilih agar setiap orang dapat mengerjakannya dengan mudah.
Masalah ini benar-benar hilang dari lapangan setelah diperkenalkannya printer 3D. Saya berencana untuk mencetak komponen 3D suatu hari nanti dan memperbarui Anda orang dengan hal yang sama. Jadi sekarang mari kita gunakan lembaran kayu untuk membuat robot kita.
Kapasitas baterai:
Memilih kapasitas baterai harus menjadi bagian terakhir dari pekerjaan kami karena sepenuhnya tergantung pada sasis dan motor Anda. Di sini baterai kami harus menggerakkan penyedot debu yang menarik sekitar 3-5A dan empat motor PMDC. Karenanya kami akan membutuhkan baterai yang berat. Saya telah memilih SLAB 12V 20Ah (Baterai asam timbal tersegel) dan ukurannya yang cukup besar membuat robot kami mendapatkan empat motor PMDC untuk menarik pria besar ini.
Sekarang setelah kita memilih semua Komponen yang Diperlukan, mari kita daftarkan mereka
- Lembaran kayu untuk sasis
- Sensor IR dan AS
- Penyedot debu yang beroperasi dengan arus DC
- Arduino Uno
- Baterai 12V 20Ah
- IC driver motor (L293D)
- Alat kerja
- Menghubungkan kabel
- Energi yang antusias untuk belajar dan bekerja.
Sebagian besar komponen kami tercakup dalam uraian di atas, saya akan menjelaskan kiri di bawah.
Penyedot debu DC:
Karena robot kami berjalan pada sistem DC 12V 20Ah. Penyedot debu kami juga harus menjadi penyedot debu 12V DC. Jika Anda bingung di mana mendapatkannya maka Anda dapat mengunjungi eBay atau Amazon untuk penyedot debu pembersih mobil.
Kami akan menggunakan yang sama seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.
Pengemudi motor (L293D):
Pengemudi motor adalah modul perantara antara Arduino dan Motor. Hal ini dikarenakan mikrokontroler Arduino tidak akan mampu mensuplai arus yang dibutuhkan motor untuk menjalankannya dan hanya dapat mensuplai 40mA, maka penarikan arus yang lebih besar akan merusak kontroler secara permanen. Jadi kami memicu pengemudi motor yang pada gilirannya mengontrol motor.
Kami akan menggunakan IC Driver Motor L293D yang mampu mensuplai hingga 1A, maka driver ini akan mendapatkan informasi dari Arduino dan membuat motor bekerja sesuai yang diinginkan.
Itu dia!! Saya telah memberikan sebagian besar informasi penting tetapi sebelum kita mulai membuat robot, disarankan untuk melalui lembar data L293D dan Arduino. Jika Anda memiliki keraguan atau masalah, Anda dapat menghubungi kami melalui bagian komentar.
Membangun dan Menguji Robot:
Vacuum Cleaner adalah bagian terpenting dalam penempatan Robot. Itu harus ditempatkan pada sudut miring seperti yang ditunjukkan pada gambar, sehingga dapat memberikan aksi vakum yang tepat. Penyedot debu tidak dikontrol oleh Arduino. Setelah Anda menyalakan robot, penyedot debu juga akan dihidupkan.
Salah satu proses yang melelahkan dalam membangun Robot kami adalah pekerjaan kayu. Kami harus mengukir kayu kami dan mengebor beberapa lubang untuk menempatkan sensor dan penyedot debu.
Disarankan untuk Test Ride Robot Anda dengan kode berikut setelah Anda mengatur Motor dan driver Motor, sebelum menghubungkan Sensor.
void setup () {Serial.begin (9600); pinMode (9, OUTPUT); pinMode (10, OUTPUT); pinMode (11, OUTPUT); pinMode (12, OUTPUT); } void loop () {delay (1000); Serial.print ("maju"); digitalWrite (9, TINGGI); digitalWrite (10, LOW); digitalWrite (11, TINGGI); digitalWrite (12, LOW); penundaan (500); Serial.print ("mundur"); digitalWrite (9, LOW); digitalWrite (10, TINGGI); digitalWrite (11, LOW); digitalWrite (12, TINGGI); }
Jika semuanya berfungsi dengan baik maka Anda dapat menghubungkan sensor dengan Arduino seperti yang ditunjukkan pada Diagram Sirkuit dan menggunakan Kode Lengkap yang diberikan di bagian akhir. Seperti yang Anda lihat, saya telah memasang sensor Ultrasonik ke depan dan dua sensor IR di kedua sisi robot. Unit pendingin dipasang pada L293D untuk berjaga-jaga jika IC cepat panas.
Anda juga dapat menambahkan beberapa bagian ekstra seperti ini
Ini adalah Pengaturan Penyapuan yang dapat ditempatkan di kedua ujung bagian depan yang akan mendorong debu di sepanjang sisi ke area hisap.
Selanjutnya, Anda juga memiliki pilihan untuk membuat Versi yang Lebih Kecil dari Robot Pembersih Vakum seperti ini
Robot yang lebih kecil ini dibuat di atas karton dan berjalan di papan pengembangan ATMega16. Bagian penyedot debu dikerjakan dengan menggunakan kipas BLDC dan dibungkus dalam kotak. Anda dapat mengadopsi ini jika Anda ingin menjaga anggaran Anda tetap rendah. Ide ini juga berhasil tetapi tidak efisien.
Diagram Sirkuit:
Kode untuk Robot Penyedot Debu ini dapat ditemukan di Bagian Kode di bawah ini. Setelah koneksi selesai dan program dibuang ke Arduino, robot Anda siap untuk beraksi. Cara kerja kode dijelaskan menggunakan komentar. Jika Anda ingin melihat robot ini beraksi, lihat Video di bawah ini.
Lebih lanjut, saya juga berencana untuk benar-benar mencetak bagian-bagian 3D dalam versi berikutnya. Saya juga akan menambahkan beberapa fitur keren dan algoritme kompleks sehingga mencakup seluruh area karpet dan mudah ditangani serta ukurannya kompak. Jadi nantikan pembaruan di masa mendatang.