تصميم متعاطف: وحدة تغذية الجرذان الأوتوماتيكية من Arduino: 18 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

يعمل هذا Instructable كدليل شامل لإنشاء جهاز تغذية أوتوماتيكي لجرذ أو حيوان أليف من نفس الحجم. جاء الإلهام لهذا المشروع من جرذ شقيقتي ، الذي يحتاج إلى إطعام 4 حبيبات طعام بالضبط كل يوم. نظرًا للظروف الحالية (COVID-19) ، فإن أختي غير قادرة على إطعام الفئران كل يوم. يستخدم النظام الذي صممته Arduino Nano ، ومضاعفات "صغيرة" ، وعلبة مخصصة مطبوعة ثلاثية الأبعاد. باستخدام قضيب الدفع ، يجب أن تقوم الماكينة بتوزيع 4 كريات طعام كل 24 ساعة باستمرار وبدون فشل. يمكن للنظام أن ينفد من مقبس حائط بجهد 5 فولت ، أو يتم تشغيله بواسطة حزمة بطارية ليثيوم أيون صغيرة - في كلتا الحالتين ، فإنه يستهلك قدرًا ضئيلًا من الطاقة.

اللوازم

المواد:

سلك كهربائي بطول 3 × 6 بوصات 22 AWG (سلك توصيل ألواح التوصيل الكهربائية)

1x مايكرو سيرفو

1x اردوينو نانو (أو مترو ميني)

1x لفة من أي خيوط طابعة ثلاثية الأبعاد غير مرنة (PLA أو PETG أو ABS أو PEK أو NYLON أو أي راتينج إذا اخترت استخدام طابعة SLA)

1x 20 مللي متر أنابيب الانكماش الحراري

3x 1mm أنابيب الانكماش الحراري

1x Micro Servo Arm (عادةً ما يتم تضمينه مع Micro Servo)

1x لفة اللحام بقلب متدفق

ادوات:

طابعة ثلاثية الأبعاد (FDM أو SLA)

قاطعات تدفق قطرية

كماشة الأنف إبرة

ولاعة أو مسدس حراري

لحام حديد

الخطوة الأولى: البحث التعاطفي

ما هو التعاطف؟

يوصف التعاطف بأنه القدرة على فهم مشاعر الآخرين ومشاركتها. على الرغم من أن هذا قد يبدو بسيطًا ، إلا أنه يوجد في الواقع ثلاثة أنواع مختلفة من التعاطف: الإدراكي والعاطفي والعاطفي. يتطلب التعاطف المعرفي فقط فهم ما يشعر به الشخص ومعرفة ما يفكر فيه. لا يتطلب التعاطف المعرفي أي اتصال عاطفي ، لكنه لا يزال مفيدًا بشكل لا يصدق في الحياة اليومية. يتضمن التعاطف العاطفي استيعاب مشاعر شخص آخر ، يجب أن تشعر بما يشعر به هذا الشخص لتجربة التعاطف العاطفي. هذا جزء لا يتجزأ من العلاقات والمهن الوثيقة التي تتطلب من الأفراد اتخاذ قرارات بشأن حياة الآخرين. لسوء الحظ ، يمكن أن يكون التعاطف العاطفي ساحقًا في بعض الأحيان. أخيرًا ، يوجد التعاطف الرحيم ، والذي يجمع بشكل أساسي بين الشكلين الأولين من التعاطف. إنه يوازن بين التفكير الدقيق ، جنبًا إلى جنب مع العاطفة المتصلة ، والأهم من ذلك ، العمل. جزء لا يتجزأ من التعاطف الرحيم هو الرغبة في التصرف وفقًا لمشاعر المرء ومساعدة المحتاجين.

لماذا من المهم التعاطف مع عميل معين؟

في التصميم الجيد ، يكون التعاطف أمرًا بالغ الأهمية ، سواء كان ذلك معرفيًا أو عاطفيًا أو عطوفًا. على الأقل ، يجب على أي مصمم أن يبذل قصارى جهده لفهم احتياجات العملاء ورغباتهم. هذا هو السبب في أننا نرى معظم المصممين يختارون التعاطف المعرفي عند التعامل مع مشروع ما. من الواضح أن التعاطف العاطفي ليس مناسبًا من وجهة نظر التصميم ، ومن المرجح أن يُنظر إليه على أنه غير احترافي. ومع ذلك ، عندما يكون المصمم قادرًا على التعاطف مع العميل برحمة ، يكون قد حقق مستوى من التواصل يؤدي إلى إنشاء منتج مذهل. وبالتالي ، عندما أقوم بالتصميم لأحد العملاء ، فأنا أسعى ليس فقط لفهم مشاعرهم ووجهة نظرهم ، ولكن أشعر بما يشعرون به ، من أجل تلبية معاييرهم بأفضل ما أستطيع.

كيف قادني هذا التعاطف إلى إنشاء هذا المشروع على وجه الخصوص

تم تصميم وحدة تغذية الفئران هذه لأختي. أصبحت مؤخرًا مالكة فأر دامبو (دامبو بسبب أذنيه الكبيرتين ، وليس بسبب ذكاءه) ، وشهدت الصعود والهبوط لامتلاك قارض فروي كبير. كان الفأر خجولًا ، ولا يزال ، في المرة الأولى التي ذهبت فيها لالتقاطه ، تم ضربه بأسنانه وعضها على إصبعها - بكت لمدة ساعة جيدة بعد ذلك. استغرق الأمر منها أسبوعًا أو أسبوعين لبناء ما يكفي من الشجاعة لإعادة يدها إلى ذلك القفص ، لكنها فعلت ذلك في النهاية. شاهدت موقفها يتغير من موقف ازدراء إلى موقف يهتم ، كانت تطعم الجرذ يوميًا ، وتغسله أسبوعيًا ، بل إنها صنعت قفصًا جديدًا حتى يتمكن من الركض. أفهم ما شعرت به حينها وما تشعر به الآن ، ليس فقط لأنني شقيقها ، ولكن لأنني كنت أهتم بقوارض صغيرة أيضًا. دعها تجلس على كتفي بينما كنت أتجول في غرفتي ، فإن المد المتغير باستمرار للعواطف هو شيء جربته بنفسي. لسوء الحظ ، وبسبب COVID-19 ، وبضعة أسباب أخرى ، نحن نعيش بعيدًا عن منزل عادي في المدينة. لا يزال يتعين على أختي إطعام جرذها يوميًا ، وبالتالي فهي عالقة هنا إلى أجل غير مسمى. بينما يتمتع باقي أفراد عائلتي ، بمن فيهم أنا ، بحرية السفر عندما يحلو لهم ، يجب على أختي البقاء لرعاية جرذها. وبالتالي ، من خلال إنشاء وحدة تغذية تلقائية للجرذان ، ستكون حرة في الذهاب إلى أي مكان تريده طالما شاءت. وهي تستحق ذلك.

الخطوة الثانية: التصميم

لقد صممت جميع مكونات هذا المشروع باستخدام Autodesk Inventor.

الخطوة 3: تنزيل جميع الملفات المطبوعة ثلاثية الأبعاد

قم بزيارة هذا الرابط: https://www.thingiverse.com/thing:4354393 وقم بتنزيل الملفات الخمسة المتاحة.

الخطوة 4: طباعة غلاف المكبس

تختلف إعدادات الطباعة لكل مكون قليلاً. هذه هي إعدادات الطباعة لـ "Piston Housing"

تختلف درجات الحرارة والإعدادات المثلى من طابعة حسب الطابعة ، ولكن فيما يلي بعض الإرشادات لمواد التعبئة والدعم.

المواد: جيش التحرير الشعبى الصينى أو PETG

إنفيل: 10٪

المحيط / الجدار: 2

مواد الدعم: نعم

السرعة / الدقة: سريع

الخطوة 5: اطبع ملحق ذراع المؤازرة

تختلف إعدادات الطباعة لكل مكون قليلاً. هذه هي إعدادات الطباعة لـ "ملحق ذراع Servo"

تختلف درجات الحرارة والإعدادات المثلى من طابعة حسب الطابعة ، ولكن فيما يلي بعض الإرشادات لمواد التعبئة والدعم.

المواد: جيش التحرير الشعبى الصينى أو PETG

إنفيل: 10٪

المحيط / الجدار: 2

مواد الدعم: لا

السرعة / الدقة: قياسي

الخطوة 6: طباعة رأس المكبس

تختلف إعدادات الطباعة لكل مكون قليلاً. هذه هي إعدادات الطباعة لـ "Piston Head"

تختلف درجات الحرارة والإعدادات المثلى من طابعة حسب الطابعة ، ولكن فيما يلي بعض الإرشادات لمواد التعبئة والدعم.

المواد: جيش التحرير الشعبى الصينى أو PETG

إنفيل: 10٪

المحيط / الجدار: 2

مواد الدعم: لا

السرعة / الدقة: قياسي

الخطوة 7: اطبع ذراع المكبس

تختلف إعدادات الطباعة لكل مكون قليلاً. هذه هي إعدادات الطباعة لـ "Piston Arm"

تختلف درجات الحرارة والإعدادات المثلى من طابعة حسب الطابعة ، ولكن فيما يلي بعض الإرشادات لمواد التعبئة والدعم.

المواد: جيش التحرير الشعبى الصينى أو PETG

إنفيل: 10٪

المحيط / الجدار: 2

مواد الدعم: نعم

السرعة / الدقة: قياسي

الخطوة 8: طباعة النطاط

تختلف إعدادات الطباعة لكل مكون قليلاً. هذه هي إعدادات الطباعة لـ "Hopper"

تختلف درجات الحرارة والإعدادات المثلى من طابعة حسب الطابعة ، ولكن فيما يلي بعض الإرشادات لمواد التعبئة والدعم.

المواد: جيش التحرير الشعبى الصينى أو PETG

إنفيل: 5٪

المحيط / الجدار: 1

مواد الدعم: لا

السرعة / الدقة: سريع

الخطوة 9: تحضير المكونات

إزالة مواد الدعم:

تتم طباعة غلاف المكبس بمواد داعمة ، ويجب إزالته باستخدام كماشة إبرة الأنف.

يمكن إزالة ذراع المكبس بسهولة من مادة الدعم الخاصة به دون استخدام الأدوات.

اختياري: صنفرة خفيفة لجميع الأجزاء.

الخطوة 10: قم بتوصيل رأس المكبس وذراع المكبس

قم بمحاذاة الجانب على شكل حرف "T" من ذراع المكبس مع الفتحة الموجودة على رأس المكبس

اضغط على ذراع المكبس لأسفل بقوة حتى يجلس في التجويف الدائري

الخطوة 11: قم بتركيب المؤازرة

أدخل محرك سيرفو في الفتحة المناسبة مع وضع العمود في اتجاه الجزء العلوي من مبيت المكبس.

استخدم البراغي المرفقة لتأمين محرك سيرفو في مكانه. لا تفرط في إحكام ربط المسامير لأن PLA هش وعرضة للتشقق.

الخطوة 12: إرفاق ذراع المؤازرة ومحول ذراع المؤازرة

أدخل ذراع المؤازرة البلاستيكية الصغيرة المضمنة مع محرك المؤازرة في التجويف الموجود على مهايئ ذراع المؤازرة.

تأكد من أن ذراع المؤازرة يتدفق مع مهايئ ذراع المؤازرة ، وإذا لم يكن كذلك ، اقلب ذراع المؤازرة ويجب أن يكون مناسبًا بشكل صحيح.

اضغط على ذراع المؤازرة ومحول المؤازرة بقوة على عمود الإخراج لمحرك المؤازرة.

استخدم أصغر برغي مضمن مع محرك سيرفو لتأمين كلا القطعتين في مكانهما.

إذا تم تثبيته بشكل صحيح ، يجب أن يكون هناك القليل من "التشغيل" العمودي (تذبذب) أو منعدمة

الخطوة 13: التجميع (المكونات الميكانيكية)

أدخل رأس المكبس في مبيت المكبس ، وتأكد من أن نهاية المكبس متساوية مع نهاية غلاف المكبس.

قم بمحاذاة الفتحات الموجودة على ذراع المؤازرة وذراع الكباس. يمكن نقل المؤازرة دون إتلافها ، لذلك لا تتردد في القيام بذلك إذا لزم الأمر.

أدخل مسمار M3 بطول بوصة من خلال كل من ذراع المؤازرة وذراع المكبس ، واستخدم صامولتين لتثبيته على الجانب الآخر.

لا يهم الطريقة التي يتم بها إدخال الترباس.

الخطوة 14: توصيل المؤازرة بـ Arduino

SOLDERING اختياري ، يرجى التخطي إلى الخطوة التالية إذا كنت لا تريد / لا يمكنك اللحام.

تحضير الأسلاك:

قطع الأسلاك على محرك سيرفو بحيث تبقى 3 بوصات.

افصل الأسلاك ، ولكن لأول بوصة فقط.

قم بفصل 1/2 بوصة من العزل من كل سلك.

لحام:

حديد لحام القصدير ولحام السلك البني إلى GND (الأرضي) ، السلك الأحمر إلى 5 فولت ، والأصفر إلى دبوس 9

اتبع التخطيطي أعلاه!

الخطوة 15: قم بتركيب Arduino

استخدم مسامير مؤازرة صغيرة أخرى لتأمين Arduino Nano في الجزء الخلفي من غلاف الموزع.

إرفاق قادوس التغذية

الخطوة 16: قم بتوصيل وفلاش الكود إلى Arduino

انسخ الكود أدناه ، وقم بتحميله على Arduino عبر Arduino CC:

#يشمل

مؤازرة myservo. // إنشاء كائن مؤازر للتحكم في مؤازرة // يمكن إنشاء اثني عشر كائنًا مؤازرًا في معظم اللوحات

عدد نقاط البيع = 0 ؛ // متغير لتخزين موضع المؤازرة

إعداد باطل () {myservo.attach (9) ؛ // يعلق المؤازرة على الطرف 9 بكائن المؤازرة}

حلقة فارغة () {لـ (pos = 0 ؛ pos = 0 ؛ pos - = 1) {// ينتقل من 45 درجة إلى 0 درجة myservo.write (pos) ؛ // أخبر المؤازرة بالانتقال إلى الموضع في تأخير "نقاط البيع" المتغير (15) ؛ // ينتظر 15 مللي ثانية حتى تصل المؤازرة إلى الموضع}}

الخطوة 17: جبل إلى القفص

باستخدام الروابط المضغوطة ، قم بتأمين وجه وحدة تغذية الفئران بقفص حيوانك الأليف!

يرجى التأكد من عدم إعاقة أسلاك القفص لفتح الموزع.

سوف يدور المكبس 4 مرات كل 24 ساعة ، ويبدأ المؤقت بمجرد أن يتلقى Arduino الطاقة.

تتطلب وحدة التغذية 5 فولت فقط ، لذا يمكن تشغيلها من أي مقبس حائط عبر Micro USB أو حزمة بطارية خارجية.

الخطوة 18: فكر في رعاية الحيوانات الأليفة

كان الغرض الكامل من هذا المنتج هو منح حيواناتك الأليفة ، أو ربما حيوانك الأليف ، الرعاية والاهتمام اللذين يستحقهما. إنه يؤدي المهمة التي يسمح لها القائم بالرعاية عادةً بقضاء فترات زمنية قصيرة بعيدًا عن حيواناتهم الأليفة الخالية من القلق.

أن تتحرر معناه أن تكون حراً ، والحرية مصحوبة بالمسؤولية.

أريد أن أوضح ذلك تمامًا: هذا المنتج ليس حلاً دائمًا للعناية بالحيوانات الأليفة. نظرًا لأنني قدمت تعاطفيًا مع أختي عندما صنعت هذا المنتج لها ، أطلب منك التفضل بالتعاطف مع حيواناتك الأليفة ؛ فقط لأنك تستطيع ، لا تتركهم لأيام متتالية ، العب معهم بانتظام ، تأكد من أن بيئتهم نظيفة وآمنة.

شكرا لك،

كانوا.