GRawler - Glass Roof Cleaner: 13 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Detta är mitt största och svåraste projekt hittills. Målet var att bygga en maskin för rengöring av mitt glastak. En stor utmaning är den branta sluttningen på 25%. Första försöken misslyckades med att köra av hela banan. Bandet gled iväg, motorerna eller växlarna misslyckades. Efter olika försök har jag bestämt mig för den aktuella drivenheten. Stegmotorerna är till stor hjälp, eftersom ett definierat avstånd kan köras och sökroboten kan stå stilla utan att rulla tillbaka. Maskinen består i huvudsak av en larvdrivning, en roterande borste med torkare framför, en vattentank med pump och styrelektroniken. Många delar skapades också med 3D -skrivaren. Bandbredden beror på glasytan och kan bestämmas av metallprofilernas längd.

Steg 1: Dellista

Metallprofiler för ramen:

• 1m Aluminium rund metallstav 10mm
• bit av aluminium rund metallstav 6 mm
• 2m aluminium fyrkantrör 10x10mm
• 2m Aluminium L profil 45x30mm

Gängad stång:

• 3m M8 med massor av muttrar och brickor
• 1m M6"
• 1m M5"
• 0,2 m M3

Skruvar:

• 12x M3x12 (för motorer och växlar)
• 6x M3x50 (för drivhjul) med muttrar
• M5x30
• M6x30
• M4x30

Kullager:

6st. 5x16x5

Elektronisk:

• Micro nedsänkbar vattenpump
• Arduino Pro Mini (ATmega32U4 5 V 16 MHz)
• 2 st. NEMA 17 stegmotor
• 2st. A4988 Steppdrivrutin
• Arduino relämodul
• 550 elektrisk borstad motor
• Standart Servo (eller bättre metallversion med mer vridmoment)
• Hålförtunnad universalbrödbräda
• Pin Headers hane/hona 2.54 standard
• L7805
• LiPo 3.7V 4000-6000mAh
• LiPo 11.1V 2200mAh

• Ferritkabelfilter

• BT-modul HC-06
• lock, 3x100µF, 10nF, 100nF
• motstånd, 1K, 22K, 33K, 2x4.7K
• Säkringar. 10A för borstmotorbatteri, 5A för "GRawler" -batteri

Övrig:

• plastlåda för elektroniska delar, cirka 200x100x50mm
• Extra lång radiatorborste (800 mm)
• plastbehållare 2l
• 1,5 m akvarium/dammrör OD:.375 eller 3/8 eller 9,5 mm; ID:.250 eller 1/4 eller 6,4 mm
• Caterpillar / plastbana
• långt torkarblad (min 700 mm) från lastbilen
• många dragkedjor
• isoleringstejp
• krympande rör

Verktyg:

• lim pistol
• bänkborr
• borra 1-10mm
• 3d skrivare
• små skiftnycklar
• skruvmejslar
• lödstation
• olika tänger
• bågfil
• fil

Steg 2: 3D -tryckta delar

Många delar är gjorda med min 3D -skrivare, vanliga inställningar:

• Munstycksdiameter 0,4
• lagerhöjd 0,3
• fyll 30-40%, välj mer för växlarna
• Material: PLA med värmebädd

Steg 3: Borsten

För den roterande borsten använder jag en extra lång radiatorborste, se till att den riktiga borsten har en minsta längd på 700 mm, efter att ha sökt i webbutikerna ett tag hittade jag rätt. Klipp av handtaget och låt axeln skjuta ut 20 mm på båda sidor.

Skaftet på min borste har en diameter på 5 mm, detta passar perfekt i lagren på sidodelarna.

För att förhindra glidning av axeln använder jag ett litet alu -rör med ett krymprör, den andra sidan fixeras av växeln.

Tips: Om borsten är för långa blir rotationen mycket långsam/avstängd.

I det här fallet helt enkelt förkorta dem med en elektrisk hårklippare, som jag har gjort:-)

Steg 4: Inramning

Tänk på förhand hur bred sökroboten ska vara, eller hur bred banorna ska röra sig längs. Längden på profilerna och gängstängerna beror på det, jag använder 700 mm.

Se till att profilerna doppar 1-2 mm i sidopanelerna

Genom sidopanelerna och profilerna sätts gängstängerna (M6 eller M8) in och skruvas utifrån.

Steg 5: Växellåda för borste

Borstens växellåda består av 4 växlar.

För en bättre jämnhet fixeras dubbelväxeln med en bit av ett mässingsrör (diameter 8 mm) och skruv M6.

Den andra växeln är fixerad med en M4 -skruv och låsmutter.

Borstväxeln är fixerad med två M3 -skruvar, glöm inte att sätta i muttrarna i kugghjulet först.

Motorn fästs med M3 -skruvar på sidopanelen.

Steg 6: Tank-, pump- och PVC -rör

Jag bestämde mig för att använda en nedsänkbar pump, så jag behöver bara en bit PVC -rör och pumpen försvinner i tanken.

Jag borrar till hål i toppen av tanken för röret och kabeln.

VIKTIGT: Pumpmotorn har ingen störningsdämpning, det kommer att göra dig GRrawler galen:-) använd ett lock (10nF) parallellt och en ferritring för kabeln.

Efter att den önskade längden på slangen har mätts, markera den del som försvinner i borstlådan. Nu borrar du små hål (1,5 mm) i slangen på ett avstånd av 30-40 mm. Det är viktigt att hålen är på en linje. Fixera slangen med varmt lim i borstlådan och stäng den öppna änden av slangen (jag använder en slangklämma)

Steg 7: Torkaren

Gummibladet är hämtat från ett torkarblad (de stora från lastbilar). Sedan har jag tagit en fyrkantig rörprofil med en liten urtagning (se bild) för att fixa bladet. Jag fäst ett litet alu -rör i varje ände för att få funktionen av ett gångjärn i samband med en skruv.

Den tryckta spaken fixeras med en skruv. En gängad stång (M3) ger anslutningen mellan torkare och servo.

Servon är bultad ovanpå borstlådan, två tryckta fästen behövs.

Steg 8: Caterpillar Drive

För rörelse använder vi en klassisk larvkörning. Gummispåren fäster optimalt på de våta glaspanelerna.

Kedjorna styrs av två remskivor. Den större drivskivan med växeln består av fyra delar som håller ihop med tre skruvar/muttrar M3x50. De mindre består av två identiska delar med två kullager som löper på en gängad stång. Drivrullarna körs på en mässings- eller alu -rörprofil med en diameter på 10 mm.

För att förhindra glidning fästs en bit krympslang på axeln. På grund av det låga antalet varv är detta helt tillräckligt.

Slutligen rikta remskivorna parallellt med varandra och med ramen.

Steg 9: Elektronisk

Den elektroniska delen kan lödas till en brödbräda. Se den bifogade schemat för detaljer.

Jag bifogar också eagle sch-filen om du vill göra din egen PCB.

För att skydda elektroniken från fukt kan allt inklusive batterier byggas in i en PVC -låda.

Strömförsörjningen realiseras av två separata LiPos för borstmotor som behöver hög ström och ytterligare en för resten.

Använd säkringar för båda kretsarna, LiPos kan generera extremt hög ström!

För att få rätt ström till dina stegmotorer är det mycket viktigt att justera A4988 -drivrutinerna.

Jag hittade en mycket bra instruerbar här.

Steg 10: Arduino

För kontrollen av GRawler valde jag mikroversionen av Arduino Leonardo. Denna har en inbyggd USB-kontroller och kan därmed enkelt programmeras. Antalet IO -stift är tillräckligt för våra ändamål. Använd denna guide för att installera IDE och välja rätt kort.

Efter detta kan du ladda ner den bifogade skissen.

Ändringar som ska göras i koden:

Upp/ner -värdena för servon måste hittas experimentellt och kan redigeras högst upp i koden:

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

Koden körs INTE på andra Arduinos som inte använder ATmega32U4. Dessa använder olika timers.

Steg 11: BT -kontroll

För fjärrstyrning av vår lilla sökrobot använder jag en BT -modul och appen "Joystick BT commander". För att inte behöva uppfinna hjulet på nytt finns det också en guide.

Och en guide för BT -modulen, använd 115200bps baudrate. Parningskoden är "1234".

Appen kommer med 6 knappar (vi behöver bara 3) och en joystick. Använd inställningar för att konfigurera knappetiketterna, 1. Borsta på/av

2. Motorer på/av

3. Torka upp/ner

Avmarkera rutan "Återgå till mitten"

och markera "automatisk anslutning"

Jag har bifogat några skärmdumpar från min telefon för detaljer.

Steg 12: Få en klar vy

Nu är det showtime för rengöring av taket.

• Sätt GRawler på taket
• Fyll på lite vatten (varmt är bättre!)
• Ström på
• aktivera motorer
• aktivera pensel
• Gå upp
• på toppen kör bakåt
• och skruva ned torkaren

Och såklart ha kul !!!

Steg 13: Uppdateringar

2018/05/24:

För automatisk spårning har jag installerat mikrobrytare på varje sida. Anslutningen beaktas redan i kretsschemat och i programvaran. När en omkopplare utlöses, saktar motsatt motor ner.

Första pris i Spotless Contest