远程控制自动地板清洁机器人DIY图解

步骤1：准备

步骤2：零件和工具

组件：-您可能会很难找到我用过的所有零件

.2x DVD播放器，

某些胶合板，

一些电线，

PCB，s，

冷却风扇，

旧喷墨打印机，

碳过滤器，

传感器，

鼓风机，

木材用胶水，

焊接，

胶体电池12V 7Ah，

一些带螺母的螺钉

铰链

弹簧

旋转轮

密封带

LM350的散热器，

一些电子组件：

2个Buz11 Mosfet，蜂鸣器，2/16 HD44780显示屏，100nF陶瓷电容器，2x7805稳压器，8x快速二极管1N4149，Atmega 32 ，为其提供一些LED和200欧姆电阻器

一些金引脚，100k欧姆电阻器，4017计数器，1k欧姆电阻器，BC-548晶体管，2x10k电位计7xButton，HC-05蓝牙模块，HCSR-04声纳

Sharp GP2Y0D810Z0F，Pololu＃2460、1000uF和220uF电解电容器，6个ARC-2连接器，LM350稳压器1uF电解电容器，240欧姆电阻器，芯片插座，模拟伺服，10k欧姆电阻器，

您可以检查原理图上电容器和电阻器等元素的确切数量。

工具；

Dremel

手锯

螺丝刀

木锉

用于焊接的燃烧器

钳子

热胶枪

等

第3步：一些硬件和框架

我使用了6毫米胶合板，这使我可以制造坚固轻巧的机器人框架。有些零件是用胶水连接的，有些零件是用木螺钉连接的。以后，您可以按自己喜欢的方式对其进行涂漆。

第4步：电动机

机器人由两个带DVD播放器齿轮的高速直流电动机驱动-它们有足够的扭矩来移动重约5kg的机器人。我使用热传递方法为电机控制器制作了单独的PCB。电机控制器采用L298N双H桥制成，每个通道最多可处理2安培。我可以使用微控制器生成的方波进行可变填充，从而控制发动机的速度。车轮和轴由乐高积木制成，如上图所示。此外，冷却风扇还用于冷却发动机过热。在机器人的前面，我使用了一个旋转轮，它可以使机器人向各个方向转动。

步骤5：吸尘器

真空吸尘器是我的机器人最重要的部分，它可以清洁每个地板。

的：

真空室（B）

抽吸元件（A）

地板和抽吸元件之间的密封（C ）

带散热器的鼓风机调速器（在LM350上制造）（F）

鼓风机（G），

带盖，您可以排空真空泵的真空室。灰尘和其他杂质（I）

碳过滤器可阻止灰尘（H）

托盘中较大的杂质（D）

用于引导气流的元件（E）

工作原理：

灰尘和其他杂质被吸入抽吸元件，然后进入真空室。我使用了用于引导气流的元件（E），该气流可将较轻的杂质与托盘中沉降的较重杂质分离（D）灰尘被碳过滤器（H）阻挡。鼓风机（G）产生足够的吸力，从而使操作平稳

箭头在上面的插图中说明了气流的方向。

步骤6：主动拖把

使用过的系统可以准确，高效地擦拭地板。整个机构是由喷墨打印机的加工部分制成的。我不得不缩短这部分并再次焊接。工作原理：拖把通过连接到电机的皮带向侧面移动（从边缘反弹）。有源拖把驱动器非常简单，它使用4017集成电路，您可以在上图中看到原理图。

步骤7：电池

《我决定使用大型汽车电池，因为它易于充电，容量高（7Ah）并且非常便宜。此解决方案也有缺点：体积大且笨重，因此我不得不使用更好的引擎。机器人可以在充满电的电池上工作约6个小时。锂离子电池也是一个不错的选择。

步骤8：传感器简介

我的机器人配备了以下传感器，但它们非常昂贵，并且需要专用的充电器。使其可以在全自动模式下运行：安装在伺服上的HCSR-04声纳，红外接近传感器（pololu＃2460），夏普GP2Y0D810Z0F数字红外接近传感器，某些保险杠。在接下来的步骤中，我将展示该传感器的工作原理以及应该做什么。

步骤9：保险杠和厚地毯传感器

1个保险杠（碰撞传感器）-

每个自主移动机器人中的主要传感器之一。机器人可以检测到与其他传感器未检测到的物体发生碰撞，从而防止发动机燃烧。 CleanBOT配备3个保险杠区域：

A-左保险杠

B-右保险杠

C-耦合前保险杠

当机器人与障碍物碰撞时，它会执行以下练习：

C *前部碰撞-机器人后退，然后使用超声波声纳进行测量以找到最佳位置*，然后继续向前移动直到到达下一个障碍物

A *左侧碰撞-机器人向右旋转90度，然后继续向前移动直到到达下一个障碍物

B *右侧碰撞-机器人向左旋转90度，然后继续向前移动，直到到达下一个障碍物

2。厚地毯传感器

机器人检测到可能导致机器人阻塞或引擎燃烧的厚地毯时，会停止并返回。原理很简单：它是一条连接在前保险杠（E）上的弯曲导线（B）。移至地毯后，将电线压在安装在铰链（A）上的保险杠上，该保险杠按下按钮（C）。在所有的保险杠中，我都使用了附加的弹簧（D），该弹簧会触发保险杠回到其先前的位置。

步骤10：楼梯传感器

我使用锋利的GP2Y0D810Z0F来检测楼梯。敏锐的传感器可以检测到跌落，以防止机器人掉下楼梯。当地板在传感器视场中时（在输出为低状态时），它是在d = 2 《-》 10cm范围内工作的数字传感器，当传感器检测到楼梯时，输出中的状态将为高。一旦检测到楼梯，机器人将立即返回安全距离，然后它将继续运行。

步骤11：将声纳安装在伺服系统上

使用附在声纳上的伺服器，我可以进行180度范围内的测量。

机器人可以确定沿任何方向与障碍物的距离，然后决定哪一侧有更多“空间”，并开始开车到这个地方，直到找到下一个障碍。在上面的图2上，机器人测量到3个距离d1是最长的距离，因此机器人ll将越过该距离。测量次数取决于您编写的程序。

步骤12：红外接近传感器

Pololu＃2460 38kHz是一个附加的传感器设计用于检测超声波声纳未检测到的障碍物，它提供了对机器人前方区域的更多控制。使用此传感器，还可以检测到立在地板上的小障碍物，例如电缆和其他扁平物体。

步骤13：显示

LCD显示器与微控制器耦合在一起。屏幕上显示所有对用户重要的消息。例如，当您通过蓝牙显示启用自动模式时，显示以下消息：“启用自动模式”

步骤14：蓝牙和智能手机应用程序

通过HC-05模块已实现了带有智能手机的蓝牙，该模块允许使用串行传输与微控制器进行通讯。

smatphone上的应用程序以下列方式工作：按下按钮，智能手机发送一个字节的信息（一个字符），该信息由微控制器接收。微控制器还将相同的字节发送回智能手机以检查传输错误。可以执行以下操作：与机器人连接和断开连接，手动控制，启用和禁用：自动模式，活动拖把，吹风机。

步骤15：机器人的大脑

主PCB基于8位微控制器AVR Atmega32，它具有自己的电源部分。我也使用热转移方法制作了该PCB。程序是用C（GCC）编写的，它完全基于中断。为了接收和传输数据到蓝牙，我使用了内置的USART硬件。微控制器以内部谐振器8 Mhz的频率计时。转向计时器和伺服的PWM信号由硬件计时器生成。声纳的脉冲长度也可以通过硬件计时器进行测量。鼓风机由Mosfet晶体管直接从主PCB驱动。