Fazer um aspirador robô em casa com as suas próprias mãos

Para construir o seu próprio aspirador robot, tudo o que precisa é de um conhecimento básico da teoria e de alguns componentes facilmente disponíveis. Este assistente de bricolage limpa eficazmente o seu chão e poupa-lhe tempo valioso. Equipado com sensores especializados, o dispositivo pode navegar e manobrar de forma autónoma no seu espaço de vida. Embora criá-lo em casa possa exigir algum tempo e paciência, o processo de criação segue um esquema simples e acessível, tornando-o realizável mesmo para os novatos. Para além disso, o custo de construção deste dispositivo é significativamente mais baixo do que o das alternativas comerciais.

Aspectos teóricos do problema

• Recomenda-se vivamente a criação de um robô com a forma de um cilindro compacto;
• Para que o autómato possa fazer curvas precisas, as rodas devem ser colocadas no diâmetro;
• Um volante adicional não necessita de um acionamento;
• É essencial que o mecanismo recolha o lixo num coletor de lixo que possa ser facilmente removido;
• É obrigatório equipar o robô com um para-choques de contacto que cubra pelo menos metade da sua circunferência;
• O robot deve poder ser carregado sem necessidade de o desmontar;
• A localização ideal para o centro de gravidade do robot é nas rodas, embora também seja aceitável colocá-lo adjacente a elas;
• A velocidade de deslocação recomendada varia entre 25 e 35 cm/seg;
• Os motores devem funcionar em conjunto com caixas de velocidades equipadas com molas.

Introduzir modelos inovadores com motores de passo, permitindo um controlo programável sem necessidade de redutores.

Além disso, não perca a nossa análise exaustiva dos aspiradores robots com melhor classificação para 2017.

Formas de proporcionar movimento, limpeza e potência ao aspirador robô

O dispositivo robótico move-se normalmente de duas formas: em espiral, partindo do centro e movendo-se para fora, e em ziguezague. Os microcontroladores também podem armazenar individualmente as disposições das divisões.

O aspirador é capaz de navegar e evitar obstáculos graças aos seus sensores de contacto e infravermelhos integrados, que criam um sistema de feedback. Os sensores de infravermelhos detectam a distância a paredes, objectos e mudanças de altura, permitindo que o dispositivo ajuste o seu movimento em conformidade. Os sensores de contacto nos para-choques são activados quando o dispositivo colide com obstáculos. Para mais informações sobre o funcionamento do aspirador robótico, leia o artigo sobre os princípios dos aspiradores robots.

Um aspirador automatizado com a sua própria fonte de alimentação não tem, definitivamente, o mesmo poder de sucção que uma versão manual. Testes práticos demonstraram a eficácia da utilização de uma pequena escova em conjunto com uma turbina de sucção. Para limpar os cantos, a parte da frente do aspirador está equipada com duas escovas que ajudam a recolher os detritos para a escova principal.

O sistema robótico pode ser alimentado por várias baterias com uma tensão de 12V (ou 18V) e uma capacidade de 7 A*h. O carregamento pode ser feito por contacto direto ou sem fios. No entanto, a utilização do método sem fios aumenta o custo dos componentes.

Para resolver o problema do regresso do robô à sua estação de carregamento, pode ser instalado um sinalizador de transmissão.

Para construir qualquer modelo automatizado, é necessário familiarizar-se com a linguagem de programação do seu controlador (o cérebro do sistema) para introduzir o algoritmo dos comandos. É também importante ter em conta a interface de fácil utilização para a emissão de comandos, o que simplifica significativamente o processo. Além disso, tanto o microcontrolador como os sensores utilizados frequentemente possuem conectores padronizados, reduzindo a necessidade de soldadura.

Preparar a realização prática do projeto

Vamos explorar como podemos aplicar os princípios acima mencionados no contexto da plataforma Arduino Mega 2560. Iremos passar por várias fases do processo:

• Preparar as ferramentas e os materiais necessários;
• Construir a caixa com rodas e um compartimento para o lixo, bem como o coletor de pó e a turbina;
• Instalar os sensores e o microcontrolador, juntamente com os motores e as engrenagens, a bateria e as escovas;
• Estabelecer as ligações eléctricas necessárias;
• Programar o Arduino e assegurar a coerência dos sensores;
• Testar a funcionalidade do aspirador robô, incluindo a sua capacidade de recarga autónoma.

Para dar vida a esta ideia, vamos precisar dos seguintes materiais e ferramentas:

• Controlador Arduino – 1 peça, juntamente com os controladores necessários;
• Para a base, é necessário um pedaço de contraplacado (ou cartão denso) com cerca de 1 metro quadrado.
• São necessárias 3 rodas.
• Preparar cerca de 2 metros de fio com uma secção transversal não superior a 0.75 mm.kv (par entrançado serve).
• Obter uma fonte de alimentação composta por 4 pilhas com uma tensão de 18 V, um indicador de carga e um carregador.
• São necessários 4 sensores de infravermelhos e 2 sensores de contacto.
• Certifique-se de que possui os seguintes motores eléctricos: 1 para a turbina, 1 para a escova rotativa e 2 com caixas de velocidades para o movimento.
• Preparar 1 corpo em policloreto de vinilo.
• Reúna os seguintes materiais: 1 pacote de cola, 10 parafusos auto-roscantes, 1 rolo de fita-cola e um conjunto de ímanes.
• Não se esqueça de ter um conjunto de chaves de fendas e brocas, alicates, uma faca de escritório, um lápis, uma régua, uma chave de fendas e uma serra eléctrica.

Leia também: a escolha de um aspirador de pó robô de lavagem.

Montagem do aspirador robot

Para iniciar o processo de montagem, certifique-se de que tem tudo o que precisa. Quando estiver preparado, pode começar por seguir os passos descritos abaixo.

1. Crie uma estrutura cilíndrica utilizando cartão ou materiais de policloreto de vinilo (PVC). O diâmetro da estrutura deve ser de 30 cm, enquanto a altura deve ser de 9 cm. As paredes devem ter uma espessura de 0.6 cm. Para o fundo da estrutura, recomenda-se a utilização de contraplacado.
2. Fixe o para-choques de PVC à estrutura com fita adesiva. Antes de fixar o para-choques, certifique-se de instalar sensores infravermelhos e sensores de impacto nele.

O sensor para medir o impacto

Está incluído um para-choques anexado.

Fabricamos um compartimento de lixo com uma tampa feita de papelão ou cloreto de polivinil, que é presa com ímãs.

Criar um filtro com guardanapos de pano.

Escova radial

Um fator crucial na operação é a capacidade do para-choques de voltar à sua posição original em caso de impacto com um obstáculo. Para tal, é necessário ter elasticidade suficiente.

Todos os componentes são fixados aos conectores designados utilizando parafusos auto-roscantes, adesivo ou fita adesiva. A fotografia que acompanha o artigo mostra o resultado: