当你把一个13元扫地机器升级到传说时..还是个辣鸡?

科技   2024-12-05 21:03   江苏  

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13块钱的扫地机器人,有23万人已抢,what?究竟有什么魔力?必须全款拿下一台,来给大家拆解,并且发挥电子佬的优势,爆改——
这是双11,我们在逛某宝时发现的,小巧的外表,精致的造型。主流厂商的扫地机器人都要大几千,难道这东西的实际成本就是很低,过去我们都被大厂割韭菜了?
于是我斥巨资用买一把扫帚的钱买了它,看看能不能打到我心趴上。

从外观上来看,没什么特别的,整个机器人圆形构造,唯一感受就是比较小,手感上稍微有点塑料感,除此之外还有充电线、以及清洁毛刷。

简单的来看一下它是怎么工作的:取掉电池隔离插片,打开电源开关,它的前轮就开始旋转,同时,转向也在动。后面的两个轮子是无动力轮。
把它放到桌子上后,我们发现它在随机转向,原理就是当机器人在前进时遇到障碍物,动力轮前进受到阻力,这个力就由齿轮分解到左右旋转,就会随机转向,转向后障碍物消失,动力轮前进阻力消失,机器人就会继续向前走,不得不说,这个设计思路还是很巧妙的。

接下来就是大家最关心的,它能不能很好的完成扫地任务呢?打开垃圾仓发现还真有点垃圾。但它遇到障碍物,是随机转向的,根本没法控制左右转或者后退,这是个大问题。
里面到底有哪些元件,能把价格打这么低的,那就拆开看看吧。
电气部件主要有电池、两个电机、一个充电板和开关板,其中一个电机驱动机器人行走和清洁刷旋转,另外一个电机带动涡轮旋转,形成吸力把垃圾吸到垃圾仓,控制只有一个电源开关,打开电源开关就开始跑了。
通过拆解,果然什么单片机、什么激光雷达,甚至连个遥控都没有,拆出来的这些硬件,再加上劣质的外壳,说它13块钱,我都觉得有点贵呢。
既然买都买了,那就发挥电子佬的优点,自己动手再开发,看看能不能榨干它的价值。
受限于它的结构比较差,没办法改造成真正的智能扫地机器人,所以我打算做个新玩具:让它驮着垃圾桶,在我需要垃圾桶的时候让它驮过来。
第一步,规划原理图。首先要解决的就是机器人的转向问题,原来的它是随机转,转到哪算哪,现在我要控制它,按照我的指令来指向。
一般转向是使用差速或者舵轮机构,这里受限机器人结构,最终我选用的方案是把前动力轮方向锁死,然后再将后面的两个无动力轮改成动力轮,这样就可以通过差速来转向,所以机器人的运动就需要控制三个电机,电机驱动器使用TB6612。
然后在看控制系统,主控使用一个STM32C8T6的最小系统板,通过UART1和UART2分别连接到HC-05蓝牙模块和离线语音识别模块,我们可以通过蓝牙和语音遥控机器人,离线语音识别模块上连接了一个DHT11,可以通过问答方式让机器人检测环境温湿度,然后就是STM32C8T6通过PWM控制电机的转速。整个机器人供电使用3.7V的锂电池供电,通过一个升压模组,将电池电压升压到5V,为整车供电,原理超级简单,一看就会。

第二步,改装!这些是我使用到的所有改装模块,两个小的减速电机我已经安装好了。

机器人的电池容量是3.7V/1200mAH,此外还有电池的充放电管理模块,5V的升压模块。
由于改造中加装了很多模块,原来的电源开关的过电流能力是远远不够的,所以我在这个地方加装了一个继电器,用原来的开关控制这个小继电器,继电器再控制主供电,最终作用还是开关作用。

然后就是2块TB6612电机驱动、STM32C8T6的最小系统板、离线语音模块以及蓝牙模块这些。

硬件接线改造完成后,第四步编写控制程序,程序特别的简单,首先就是做好PWM初始化。
然后根据机器人的运动状态,分别编写前进、后退、左转、右转、停止的函数,然后就是编写两个串口的接收程序,蓝牙控制和语音控制都是使用串口通讯的,机器人根据接收到的指令做相应的运动。
我希望它做一个听话的垃圾桶,给离线语音模块编程也是必备的步骤,这个模块使用非常简单,只需要根据图形化编程即可,这里主要设置了唤醒词、指令词、串口指令输出以及DHT11驱动。
最后,来一个收尾测试,我通过蓝牙串口助手来控制机器人的运动,通过测试可以看出机器人的各个控制都是没有问题的。

搞定以上步骤,就完成所有的改造工作了!
“合体”,合体完成后,一个会跑、会说话的智能垃圾桶就改造完成了。
13块是买不到智能的扫地机器人的,但是可以买到随缘扫地机器人,你要不要也试试看。
END

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