Дети пошли на робототехнику. Заодно посмотрел мульт “Записки о робототехнике”. Это все здорово, но есть одна глобальная ЖОПА с этой робототехникой – это цель.
То есть чтобы что-то делать в этой области, надо иметь четкую задачу, которую мы хотим решить. И я не занимался роботами, потому что такой задачи не было. А тут меня пробило! Вот такая задача:
Надо сделать робота, который бы ездил и убирал снег.
Применение номер 1 – это помощь матушке на даче. Она уже в возрасте и постоянно снег убирать – это тяжкий труд. Поэтому можно помочь с помощью робота. Ну примерно также, как дома ездят роботы пылесосы. От них не очень много толка, но пыль немного собирают – уже хорошо.
Теперь сразу о технических задачах и решениях возможных. Первый вопрос – а как снег убирать? Есть несколько вариантов:
- сгребать снег в кучи, как делают бульдозеры, грейдеры и т.п.
- собирать снег ковшом, как это делают фронтальные погрузчики, и вывозить.
- плавить снег тепловой пушкой (утопия, но тоже вариант).
- отбрасывать снег, как это делают шнековые снегоуборщики.
Представим себе, что робот должен быть не очень большим, но достаточным, чтобы убрать 20 см снега, покрытого ледяной коркой. Это сразу приведет нас к тому, что бульдозер или фронтальный погрузчик будут большого размера, а иначе они просто не справятся со льдом на снегу. Плавилка тоже сразу отпадает – долго и затратно. Остается шнековый уборщик.
Как мне видится – разогнанные до большой скорости тяжелые металличекие шнеки, пусть даже не очень большого размера – отлично справятся с заледенелым снегом.
И так мы выбрали снегоотбрасывающий механизм. У него будет довольно большая мощность – пара килловатт точно уж. Значит питание должно быть соответствующим. Плюс эта хреновина должна ездить по снегу/льду. Приступим к выбору движущей части. Вариантов не много:
- колесный ход
- гусеничный ход
- шнековый ход
- воздушная подушка
- антигравитационный двигатель.
Ну антигравицапу еще не сделал, воздушная подушка – тоже гемор, шнековый ход – делали умельцы, но как он на практике – хз. Остаются колеса и гусеницы. Вообще гусеницы большей проходимостью обладают, как я понимаю, но сама конструкция получается довольно сложной – это ж надо гусеницы ваять, катки, приводы… вобщем мысль хорошая, если готовый комплект где-то нарыть, например взять макетный танк китайского производства на металле – стоит 10к сразу. Да ну нафиг. Тогда остаются только колеса.
С колесами все довольно просто и понятно. Левая и правая сторона должны раздельно грести – два двигателя. Поворачивать будет легко, рулевая система отдельно не понадобится – это ж не гонки.
Подведу итог решений:
Конструкция общая: рама, два двигателя на левую и правую стороны, колеса подключены к двигателям. Можно от одного двигателя крутить только переднее колесо, а можно сразу оба по одному борту – тогда надо будет какой-то ременной или шестеренный механизм вкрячивать.
Конструкция снегоуборочной части: два шнека, вращающиеся друг на встречу другу или один шнек с шипами (выступами) для дробления ледяного наста, двигатель, рукав для отброса снега в нужную сторону.
Питание: от сети проводом на торчащей вверх штанге в виде мягкого провода. Защита на стороне подключения провода к сети – автомат от КЗ на 16А. Ваять аккумуляторы тяжелые и систему зарядки – да ну в баню. Лазером тоже такую мощность не передать.
Мониторинг: Влагозащищенная уличная IP WIFi или Ethernet камера с PoE и ИК подсветкой, установленная на той же штанге сверху. Тут только одно “но” – нужно, чтобы камеру не забрасывало снегом/грязью. Какая-то система очистки оптики нужна. Можно вкрячить автомобильный стеклоомыватель с незамерзайкой – компактно и эффективно.
Управление: собственно нам нужно удаленно включать следующие вещи:
- питание левого двигателя – 1
- питание правого двигателя – 2
- одновременное питание левого и правого двигателя
- питание двигателя снегоуборщика – 3
- питание камеры – 4
- питание системы омывания оптики камеры – 5
- питание фары (хотя при ИК питании она может и не нужна) – 6
То есть 6 реле, управляемых по сети. Наверное что-то можно найти готовое уже – блок релюх с ethernet. Далее – этот блок соединяем с роутером, с которым у нас есть связь из дома. Камеру цепляем к роутеру по WiFi допустим.
Алгоритм работы снегоуборочного робота:
- Сидим дома. Подключаем реле питания камеры.
- Подключаемся к камере. Видим, что навалил снег.
- Включаем фару.
- Убедились, что нет людей рядом.
- Включаем двигатели – едем к месту уборки.
- Включаем двигатель снегоубощика.
- Катаемся вперед-назад со смещением вбок – убираем снег в одну сторону.
- После уборки снега едем на “базу”, выключив снегоуборщик.
- Созерцаем убранные дорожки и площадки, получаем самоудовлетворение и +1 в карму за помощь родителям (друзьям, родственникам и т.п.)
- Вырубаем фару, камеру.
Вот такая вот мысль. Дайте денег – сделаю макет!