Введение 3
1. Состояние вопроса 4
1.1 Формулирование цели и задачи проекта 4
1.2 Анализ исходных данных и известных решений 4
2. Проектный раздел 14
2.1 Разработка структурной и электрической принципиальной схем 14
2.2 Выбор необходимых элементов 15
3. Программная часть 36
3.1 Разработка алгоритма работы 36
3.2 Разработка управляющей программы 38
4. Конструкторско-экспериментальный раздел 45
Заключение 48
Список используемой литературы 49
Приложение А 51
В качестве работы была выбрана тема рассмотрения, так называемого робота-уборщика. В современном мире новые технологии завоевывают мир. В настоящее время создается всё больше новых умных устройств, исходя из нужд человека. Одной из нужд и является робот-уборщик. С появлением в моём доме домашнего питомца возникла необходимость в постоянной уборке. Современные роботы - уборщики являются эффективными помощниками для создания комфорта, которые берут на себя задачу по очистке дома и тем самым экономят много нашего времени. Они убирают паль и грязь с пола, а некоторые могут увлажнять и ароматизировать воздух. Мне будет достаточно, что робот будет всасывать пыль, грязь и мелкие волосы. Данная тема довольно актуальна, так как огромное количество людей заводят питомцев, соответственно, существует спрос на данное техническое устройство. Уборка требует затрат многих ресурсов, как физических сил, так и времени. Поэтому огромное количество людей не может себе позволить завести дома животного. Исходя из этого, рассматриваемая тема будет особенно актуальна для владельцев нескольких домашних питомцев в доме, а также для людей, которые физически ограничены. Данное роботизированное устройство, к сожалению, стоит немалых денег, поэтому возникает необходимость создания уборщика с помощью недорогих технических средств, которые будут доступны по ценовой категории.
В конструируемой модели робота-уборщика аппаратной частью является платформа Arduino Nano. Плата на микроконтроллере осуществляет отдачу команд роботу для его дальнейшего движения. Arduino повсеместно известна в различных интересных проектах, особенно среди молодых людей. Эта маленькая программируемая платформа заинтересует не только владельцев домашних животных, но также детей и подростков на различных выставках.
При выполнении выпускной квалификационной работы были изучены литературные источники на тему умных роботов - уборщиков, проанализированы возможные пути решения для проектирования рабочей и недорогой модели автономного робота-уборщика, которая способна двигаться автоматически, благодаря дальномерам, и производить уборку помещений. Были спроектированы структурная и электрическая принципиальная схемы и подобраны подходящие элементы. Написана управляющая программа для микроконтроллера на платформе Arduino Nano на языке G/C++. В последствии решены все задачи, чтобы достичь поставленной цели.
Целью работы являлось создание робота-уборщика с автоматическим движением по различным вариантам, за счет считывания информации с датчиков о препятствиях перед ним. Движение осуществляются благодаря соответствующему драйверу двигателя, который управляет двумя моторами и парой подходящих колёс. Драйвер принимает сигнал, идущий с платформы Arduino Nano. На данную плату загружена программа, которая задает команды на все элементы конструкции. Написан специальный алгоритм программы с контролем отключения вентилятора через заданное время. Робот питается путем подключенного аккумулятора. Работа уборщика активируется нажатием на кнопку. Разработанное устройство робота - уборщика имеет меньшую стоимость, которая составила 2480 рублей, что однозначно доступнее, нежели ее аналоги и будет являться спросом у пожилых людей с ограниченным бюджетом и у тех, кто имеет домашних питомцев.
